التخصس 01 كير الوحلة الأولى
قوى التهربانية شبكات كهربائية عناصر منظومة القوى
خارج المدن و التجمعات السكنية بك مححلة محولات تقوم بتخفيض الجهد إلى مستوى أقل مناسب للتوزيع
داخل المدن ؛ ويتم نقل القدرة الكهربية على جهود مرتفعة (177: 77١0 7/0 كاف)ء
محولات خفض الجهل؛
تقوم بتخفيض الجهد من جهد النقل | لى مستوى جهود التوزيع والتي تتراوح من ١", حتى 7١ ك ف
د شبكات توزيع القدرة الكهربية:
وهي التي تقوم بتوزيع الطاقة الكهربية على المشتركين وتنتهي بمحولات توزيع تخفض الجهد | لى 7٠١
وفيما يلي سنتعرف على هذه المكونات؛
١ -7 محطات التوليد 5138110115 5616:2117
مححلة التوليد هي الجزء المسؤول عن إنتاج الحلاقة الكهربية يك منظومة القوى ويعتبر المولد
الكهربي هو العنصر الرئيسي يق مححلة التوليد ؛ والمولد :6808:8:0 هو مصدر الحلاقة الكهربية ب
منظومة القوى حيث يقوم بتحويل الحلاقة الحركية الدورانية إلى طاقة كهربية ؛ ويحصل المودد على
اللاقة الحركية الدورانية من محرك أولي :100786 1008 يحول إحدى صور الطاقة الأولية إلى طاقة
المولد والمحرك الأولي تحتوي محطة التوليد على مجموعة الدوائثر التالية:
» دوائثر القدرة الرئيسية وهي التي تقوم بنقل القدرة من المولدات إلى محولات رفع الجهد
٠ دوائر القدرة المساعدة وهي التي تقوم بتغذية القدرة إلى جميع المساعدات الموجودة بالمحطة
٠ دوائر التحكم بق القواطع و جميع الأجهزة التي يتم تشغيلها من غرفة التحكم بالمحطة
ه» دوائر الإنارة لإضاءة المحطلة ولإمداد القدرة لأجهزة الخدمة و الصيانة المتنقلة
٠ دوائر تغنية أقطاب المولدات؛ وهذه الدوائر يتم تركيبها بحيث تتوافر لها درجات عالية من
الحماية الكهريبائية و الحماية ضد الأخطار الطبيعية و ذلك لأنه بئون توافر تغزية لملفات أقطاب
المولر لا يمكنه إنتاج القدرة الكهريائية
قوى الكهربانية شبكات كهربانية دوائر القصر الكهربي
+ 7 منظومة الإمداد
ومنظومة الإمداد تحتوي على مجموعة كبيرة من الموددات وشبكة نقل وتوزيع ذات مقاومة
صغيرة؛ ويمكن النظر | لى منظومة الإمداد على أنها مصدر ذو جهد ثابت و ممائعة كهربية على التوالي
بغ الغالب تكون صغيرة بدرجة كبيرة؛ ومثل هذه المنظومة تساهم ب تغذية تيار القصر حيث إن جهدها
+ النظام بالوحدة
ب دراستك للآلات الكهربية رايت كيف أن المحول يقسم الدائرة الكهربية | لى جزاين غير
مرتبحلين عن طريق التوصيل حتى يمكن تطبيق قوانين كيرشوف للتيار والجهد ؛ وإنما يرتبحلان معا عن
طريق الحث الكهرومغناطيسي و كل منهما له جهد مختلف عن الآخر ولحساب أداء المحول كان لزاما
نسبة معاملات أحد الجانبين إلى الجانب الآخرو إجراء الحساب بي جانب واحد ثم للحصول على القيم
الحقيقة للجانب الآخر نعيد القيم المحسوبة بنسب التحويل العكسية ولعلك مازلت تزكر كم كانت
هذه الحسابات مزعجة وخصوصا بها فيها من أعداد مركبة والجهد ينقل بنسبة اللفات والتيار بمبكس
نسبة اللفات والمعاوقات بمربع نسبة اللفات وآه لو كان المحول ثلاثي الأوجه وكان أحد جانبيه متصل دلتا
والآخر متصل نجمة ؛ فما بالك عند العمل على منظومة قوى تحتوي على أكثر من محول بل ريبما تصل
إلى مثات أو آلاف المحولات؟!!! هل سيكون الأمر صعبا آم مستحيلا آم لا يجب أن نفكر بة مثل هذا
الأمر من البداية؟ الإجابة على السؤال الأخير طبعا لا لن يكَون صعبا ولا مستحيلا ولن نشغل تفكيرنا
بالمحولات قلت أو كثرت طالما أن هناك النظام بالوحدة
ب النظام بالوحدة يتم تمثيل معاوقات مكونات منظومة القوى كنسب من قيم إسنادية يتم
تحديدها بطريقة تحقق المميزات الآتية:
١١ ب النظام بالوحدة لا تمثل المحولات مشكلة حيث إن قيم المعاوقات -مقدرة بالوحدة -
تكون ثابتة بغض النظر عن الجهة التي تسند إليها سي حين أنه عند تقدير المعاوقات بالأوم
يلزم أن تنسب جميع المعاوقات | لى جهة واحدة أو جزء واحد من المنظومة
" لك النظام بالوحدة لا تؤثر كيفية توصيل المحولات على قيمة المعاوقة
النظام بالوحدة فإنها تختلفاة حنود ضيقة للغاية وعلى ذلك يمكن تقدير معاوقة آلة
بمقارنتها بأخرى من نفس النوع بغض النظر عن الحجم
قوى الكهربانية شبكات كهربانية دوائر القصر الكهربي
| معاوقات الآلات الكهربية تعحلى عادة مقدرة بالوحدة على لوحة البيانات الاسمية للآلة مما
يجعلها مهيآة للاستعمال باخ مقننات الآلة كقيم إسنادية
وعموما ب معظم الحالات يخ حياتذا العامة تكون الأرقام الحقيقية غير ذات مدلول إلا إذا وضعت
صورة نسبة؛ فمثلا إذا قلنا ن عدد الطلبة الناجحين بة ملااة الشبكات هو ٠ طالب فسيتبادر ! لى
الذهن سؤال آخر وكم عدد الطلاب الذين آدوا الاختبار و كم عدد الراسبين فيها؟ ولكن إذا قلنا إن
نسبة الطلبة الناجحين ب مادة الشبكات هي 0 // فهي أكثر دلالة لأنها يخ نفس الوقت تعحلي فكرة عن
عند الذين لم يجتازوا الاختبار وآول خملوة لتمثيل مكونات منظومة القوى بنظام الوحدة هي تحديد
أو تعريف القيم النسبية
١٠- 4- تعريف القيم النسبية
بغ الكثير من النظم يكون تحديد القيم الإسنادية مباشرا ففي مثال نتيجة الاختبار تم أخذ علد
الطلاب الذين آدوا الاختبار كقيمة إسنادية وإذا آردنا أن نتحدد معدل النمو السكاني ب المملكة أخننا
عدد السكان كقيمة إسنادية والأمر يخ منظومة القوى يختلف بعض الشيء وذلك لأن:
يلزم تحديد قيم اسنادية لأكثر من كمية كهربية وهي القدرة و الجهد والتيارو المعاوقة
الاعتبار عذد تحديد القيم الإسنادية
و لتحديد القيم الإسنادية للكميات الكهربية الأربعة ( القدرة والجهد والتيار و المعاوقة) لا
يمكن تحديد قيمة إسنادية لكل كمية بطريقة منفصلة عن الآخرين ؛ ولكن يتم تحديد قيم إسنادية
لاثنتين من هذه الكميات ثم حساب القيم الإسنادية للكميتين الأآخريين من القيم المحددة وعادة يتم
تحديد القيمة الإسنادية للقدرة و الجهد و حساب القيم الإسنادية للتيار والمقاومة
ويتم تحديد القيم الإسنادية لمنظومة القوى كالآتي:
قوى الكهربانية شبكات كهربائية دوائر القصر الكهربي
3 يتم اختيار قيمة إسنادية للقدرة يخ الأوجه الثلاثة (:00776 011856 ©ع11 [1018) وسوف ترمز لها
بالرمز (رن 0117 لأنها عادة تكون مقدرة بالميجا فولت أمبير ١( ميجا فولت أمبير * ٠٠٠١
كيلو فولت أمبير ” ٠١ فولت أمبير) ؛ وهذه القيمة تكون ثابتة لجميع أجزاء منظومة
ولا تتآثر بوجود المحولات حيث إن المحولات لا تغير من قيمة القدرة ويفضل اختيار قيمة
إسنادية تتناسب مع مقننات عناصر منظومة القوى وإلا عادة ما تؤخذ 3478 ٠٠١ 2 مل 3117
ويفضل أيضا وضع هذه القيمة يغ مستطليل أعلى مخطط منظومة القوى لتوضيحها
5 تحديد قيمة إسنادية تجهد الخط (6ع701188 11176 0) ع11106) مقدرة بالكيلو فولت بق أحد أجزاء
المنظومة وسوف ترمز لها بالرمز (01:170 ؛ و الفواصل بين أجزاء المنظومة هي المحولات؛ ولذلك
بق حالة عدم وجود محولات تعتبر المنظومة جزءا وحدا؛ أما كل محول يضيف جزءا آخر
للمنظومة ؛ فالنظومة التي تحتوي على محول واحد تنقسم | لى جزأين والثي تحثوي على محولين
تنقسم | لى ثلاثة أ جزاء والشي بها ١١ محول تتقسم إلى ١١ جزءاً؛ مع مراعاة آن المحولات المتصلة
على التوازي تعد كأنها محول واحد وبمجرد تحديد القيمة الإسنادية للجهد ب أحد أجزاء
المنظومة لا يكون لنا الخيار يذ تحديد القيم الإسنادية للجهد ليذ باقي الأجزاء حيث إنه يتم
حتدايهنا مع القيمة المحددة ونسب تحويل المحولات» حيث إنه يجب أن تكون القيم الإستادية
المنظومات ثلاثية الأوجه وبذلك لا يكون لكيفية توصيل جانبي المحول أي تاثير على
الحسابات) ويفضل أن توضع القيمة الإسنادية للجهد يذ كل من أجزاء المنظومة داخل شكل
بيضاوي للوضوح وسهولة الوصول !إلى القيم الإسنادية عند الحاجة إليها
” تحتنب القيمة الإسنتلدية للتياز (و1) مقدزة بالأمبير يذ كل من أجزاء المنظومة من القيمة
الإسنادية للجهد هذا الجزء والقيمة الإسنادية للقدرة من العلاقة الثالية:
| يثم حساب القيمة الإسنادية للمعاوقة (7) يخ أي من أجزاء المنظومة مقدرة بالأوم من العلاقة
يك كتير من الأحيان يكون لدينا المعاوقة مقدرة بالوحدة على أساس قيم إسنادية معينة ونحتاج
إلى تقدير نفس المعاوقة بالوحدة على آساس من قيم إسنادية آخرى؛ كثيرا ما نواجه هذه الحالة مع
قوى الكهربانية شبكات كهربانية دوائر القصر الكهربي
المؤلدات والمحركات والمحولات والقي تكون معاوقاتها مقدرة بالوحدة باستخدام القدرة المقئلة للآلة
للمنظومة ولإجراء التغديل على آساس القيِمٌ الإستادية الجديذة تحتاح لحساب المقلومة الحقيقيّة ثلآلة
مقدرة بالأوم ثم نقسمها على القيمة الإسنادية الجديدة ولكَن هذه العمليات يمكن اختصارها باستخدام
العلاقة الأتية:
حيث 22014 هي قيمة المعاوقة مقدرة بالوحدة على أساس القيم الإسنادية القديمة
و17 هي القيمة الإسنادية القديمة للجهد والني عادة ما تكون هي الجهد المقنن للآلة
ورم 1117 هي القيمة الإسنادية القديمة للقدرة والتي عادة ما تكون هي القدرة المقننة للّلة
«عصك هي قيمة المعاوقة مقدرة بالوحدة على أساس القيم الإسنادية الجديدة
ا هي القيمة الإسنادية الجديدة للجهد
سمل 1/117 هي القيمة الإسنادية الجديدة للقدرة
وقد تعمدت كتابة هذه المعادلة بهذا الخط الكبير نظرا لأهميتها القصوى؛ لأن تمثيل أي منظومة
حقيقية بنظام الوحدة لا يمكن آن يتم بدون استعمال هذه المعادلة لتعديل قيم معاوقات الآلات على أساس
من القيم الإسنادية للمنظومة بدلا من قيمتها المحسوبة على أساس مقنناتها وقبل التعامل مع منظومة
كاملة وتمثيلها سنوضح أولا كيفية تمثيل عناصر منظومة القوى المختلفة
+؛ -) -7تمثيل عناصر منظومة القوى
سبق أن آشرنا آنه لحساب تيار القصر يخ منظومة قوى نهمل جميع الأحمال الموجودة قبل حدوث
الخطآ ونهمل كدلك المقاومات الموجودة و جميع آضرع التوازي يتم أيضا إهمالها ونفرض أن جهود جميع
مصادر تغذية القصر متساوية وتساوي الوحدة وفى ضوء هذه الفروض سوف نرى الآن كيف يتم تمثيل
قوى الكهربانية شبكات كهربائية دوائر القصر الكهربي
تمثيل الأحمال
يمثل الحمل بمعاوقة كما هرو موضح بشكل ؛ -7ويكفي
لتحديد معاوقة الحمل معرفة القدرة التي يستهلكها هذا الحمل و
عندما يعمل عند جهد معين وكَذلك معامل القدرة لهويتم
حساب معاوقة الحمل كالآتى:
5 شكل ؛ -؟ تمثيل الحمل
الفعالة للحمل بالوات؛ 01 معامل القدرة للحمل و تؤخز الإشارة الموجبة لزاوية المعاوقة إذا كان معامل
القدرة متاخرا و تؤخز الإشارة السالبة يخ حالة معامل القدرة المتقدم
تمثيل المولد
كما وضحنا سابقا يتم تمثيل المولد كما ة شكل : ٠- بمصدر جهد بالتوالي مع معاوقة
تساوي مفاعلة الحالة دون العابرة؛ وكذلك المحركات والمكثفات التزامنية والمحركات الحثية والآن
سنورد مثالا على كيفية تمثيل كل من المولد والحمل بنظام الوحدة
مثال ؛ ١-
شكل ء -؟ يوضح مخطط منظومة قوى مبسحلة مكونة من
مولد وحمل بياناتهما كما هو موضح على الرسم فإذا كانت 1181177
مقاومة المولد اوم ومفاعلتة ٠١ أوم ارسم مخطط المعاوشة ووو[ 08-م 7 138
لهذ المنظومة مع تقدير كافة المعاوقات بالوحدة معتبرا القيم ل
الإسنادية للقدرة و الجهد مساوية لمقننات المولد
القيمة الإسنادية للقدرة وهي ثابتة للمولد والحمل
القيمة الإسنادية للجهد هي نفسها للمولد والحمل لأنهما غير مفصولين بمحول
وى الكهربائية شاد كبربانية دوائر القصر التهربي
القيمة الإسنادية للمعاوفة
0 شال -
وتكون قيم المعاوقات مقدرة بالوحدة مساوية لخارج قسمة المعاوقة مقدرة بالأوم على القيمة الإسنادية
والرمز (0011) يعني وحدة؛ ومخملط المعاوفة لبذه المنظومة موضحة شكل انا
تمثيل الخطوط
لدراسة آداء المنظومة سي الحالة المستقرة يتم تمثيل الخط بدائرة 12 المكافثة حيث تقسم سعة
الخط إلى نصفين يوضع أحدهما به بداية الخط والآخر ب نهايته (شكل : -ه -1)وهذا التمثيل
القوى المكافئة لمنظومة القوى كما هو الحال يق حالة تمثيده بدائرة 1 و بالتالي لا يزيد أعباء
الحسابات للمنظومة وي دراسة القصر تهمل سعة الخط ويمثل بمعاوقة على التوالي فقط (شكل ؛ -ه
- ب) وتقدر معاوقة الخط بالوحدة وذلك بقسمة المعاوقة مقدرة بالأوم على القيمة الإسنادية للمعاوقة ل
دائرة الخط:
قوى الكهربانية شبكات كهربانية دوائر القصر الكهربي
حل م (ب) تمثيل خم النقل
(1) تمثيل خمل النقل بدائرة78 لبراسات القصر
شكل : -ه تمثيل خط النقل
تمثيل المحول
يتم تمثيل المحول بمعاوقة على التوالي - بإهمال داثرة التوازي الممثلة لتيار اللاحمل - كمالة
حالة خط النقل وتكون الدائرة المكافتة للمحول مماثلة تماما للدائرة المكافئة لخط النقل (شكل : -
٠ -<ب) وآيضا يتم تقدير المعاوقة بالوحدة وكما ذكرنا أن قيمة معاوقة المحول لا تعتمد على أي جانب
تمت نسبتها مع مراعاة آنه يوجد قيمة إسنادية للجهد لكل جانب من جانبي المحول تختلف عن نظيرتها ل
الجانب الآخر ؛ وسنوضح هذه المزية لنظام الوحدة بمثال
مثال -
محول 17,8 / 1,30 ك ف قدرته المقننة 3١ م ف 1 وكانت معاوقة ملفات الجهد العالي 92 ؟ [ + 22130
ومعاوقة ملفات الجهد المنخفض 4 ١170 + [ ١7 2 احسب المعاوقة الكلية للمحول مقدرة بالوحدة
مرة بنسبة المعاوقات إلى ناحية الجهد العالي وثانية بنسبتها إلى الجهد المنخفض و ثالثة بدون نسبة أي ببقاء
مقاومة كل جانب مكانها
شكل : <1 يوضح مخطط المحول ومعاوقاته وعلى الرسم أيضا تم وضع القيم الإسنادية للقدرة و للجهود
على جانبي المحول وقد تم اختيار القيمة الإسنادية للقدرة مساوية للقدرة المقننة للمحول طالما أنه ليس
هناك عناصر أخرى فهي آنسب قيمة أي أن خ 1117 ٠١ حمخ 1117
القيمة الإسنادية للجهد ب جانب الجهد العالي أخذت مساوية تجهد المحول أيضا 167 ١١48 و1517
أما القيمة الإسنادية للجهد بي جانب الجهد المنخفض فتم حسابها باستخدام نسبة جهود المحول كالآتي:
قوى الكهربانية شبكات كهربانية دوائر القصر الكهربي
والقيمة الإسنادية للقدرة موضوعة داخل مستطيل وهي ثابتة لجانبي المحول؛ سي حين أن القيم الإسنادية
للجهد لكل جانب موضوعة داخل شكل بيضاوي كل بق الجانب الخاص بها
والآن لنحسب القيم الإسنادية للمعاوقة على جانبي المحول
بالنسبة لجانب الجهد العالي:
وبالنسبة لجانب الجهد المنخفض:
آولا؛ نسبة المعاوقات إلى جانب الجهد المالي
وتكون معاوقة المحول مقدرة بالوحدة (مً):
شاذيا : ندبة المصلوقات إلى جانب الجهد المنخفض
2 +003 - + 12 +2+135 100 +00175 - اق در جود 0+ 23 +0175 0 -
وتكون معاوقة المحول مقدرة بالوحدة (وو):