التخصس ‎6١‏ كهر الوحلة الأولى
آلات ومعدات كهربائية محطات التوليدوطرق ا لحماية محطات ولد القدرة الكهربائية
‏يقوم شفاط البواء بدفع كميات البواء المللوبة لماكينة الاحتراق ويستخدم فلتر (مرشح هوائي) مثبت على
‏- نظام التبريد:
يستخدم نظام تبريد ماتي لحفظ درجة الحرارة للمحطة داخل حنود آمنة ويجب أن يتوافر مصدر مائي
ومضخة وبرج تبريد ليقوم بتبريد الماء الساخن و إعادته
تستخدم هذه الماكينة لإدارة العضو الدوار للمولد الكهربائي و ذلك بتحويل حركة المكبس داخل
أسحلوانة الاحتراق | لى حركة دورانية (تحويل الحركة الراسية للمكبس) ويجب آن يتناسب معدل هذه
الماكينة مع معدل المولد (سرعة النوران)
‎٠‏ - المولد الكهربي:
يستخدم المولد الكهربي لتحيل الطاقة المبكانيكية المتولدة من ماكينة الديزل و المتصلة ميكانيكيا
بالعضو الدوار للمولد إلى طاقة كهربائية وذلك يق وجود المجال المغناطيسي المتولد من العضو الثابت
للمولد الكهربي
‏'هندسة محطات توليد الطاقة واقتصادياتها” ؛ تاج الدين ضياء؛ جامعة حلب؛ دار الفكر للطباعة ؛
‏بيروت ؛ لبنان

محطات التوليد وطرق الحماية
تشغيل مولدات القدرة

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
مقدمة
يعتبر المولد الكهربي أحد الأجزاء الرئيسية يخ عملية إنتاج وتوليد القدرة الكهربية ويمكننا
القول بآن جملة القدرة الكهربائية المنتجة عالميا تتم عن طريق المولدات التزامنية ولذا فإن المولد هو أهم
عنصر به نظام توليد القدرة الكهربية
وسوف نتناول يخ هذا الفصل مراجعة لمعرفة أنواع المولدات التزامنية وكيفية التحكم ‏ الجهد
والتردد وذلك من خلال العناصر التثالية؛
الأنواع الرئيسية لمولدات القدرة التزامنية
" الأجزاء الرئيسية لمولدات القدرة التزامنية
” مصادر تغنية الأقطاب
توليد موجات القوة الدافعة الكهربية الخاصة بالعضو الثابت
0 الدائرة المكافتة للمولدات التزامنية

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
تشغيل مولدات القدرة
تستخدم مولدات القدرة بي محطات توليد الطاقة الكهربية وتعرف بلسم المولدات التزامنية لأنها
من الآلات القابلة للانمكاس (أي يمكن تشغيلها كمحركات أو مولدات) و توضع الملفات المنتجة للقدرة
الكهربية (المنتج) بق الآلات التزامنية على العضو الثابت و ذلك بغ حالة المولدات متوسحلة وكبيرة القدرة
أما المولدات صغيرة القدرة فتكون مثل آلات التيار المستمر حيث يكون المنتج هو العضو الدوار ويحمل
العضو الدوار ملفات المجال المغناطيسي للمولدات التزامنية متوسحلة وكبيرة القدرة بينما توضع ملفات
المجال المغناطيسي على العضو الثابت يخ حالة المولدات التزامنية الصغيرة
‎١-‏ الأنواع الرئيسية لمولدات القدرة الاتزامنية
تقسم المولدات التزامنية على حسب:
‎١‏ المحرك الأولي المستخدم: ويقصد بها التوربينة المستخدمة لتحويل الطاقة الأولية المخزنة
(الوقود - الماء - البواء - الشمس - إلخ) | لى طاقة ميكانيكية لإدارة العضو النوار
للمولد والتي يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية:
* مولدات تعمل على الاحتراق الداخلي (الديزل)
مولدات تعمل على تحويل الطاقة الجديدة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح
لى طاقة كهربية

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
" تردد القوة الدافعة الكهربية المتولدة والتي يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية:
© مولدات تعمل على تردد ‎1١‏ ذبذبة بخ الثانية
© مولدات تعمل على تردد +0 ذبذبة لق الثانية
ويختلف التردد الناشئ باختلاف سرعة الدوران للتوربينة واختلاف عدد القطاب المولدة للمجال
-؟ الاجزاء الرئيسية لمولدات القدرة التزامنية
تتركب المولدات المتزامنة كما لي الشكل 7 ‎٠-‏ من الأجزاء الرئيسية التالية:
العضو لبت العضو الدوار
شكل " ‎١-‏ المكونات الأساسية لمولد القدرة

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
‎٠- 7-< ١‏ العضو النوار:
‏يتكون عادة من شكل أسططلواني و يوضع عليه ملفات المجال والتي تكون عبارة عن أقطاب بارزة
(سرعة المنخفضة) أو أقطاب غاطسه (سرعة عالية) وتغذي تلك الأقطاب بالتيار المستمر وذلك لتوليد
مجال مغناطيس ثابت القيمة وتكون تلك التغذية من خلال فرش و حلقات انزلاقية أو باستعمال النوائر
الموحدة للتيار (دوائر تغيير التيار المتردد | لى تيار مستمر) وآ حيانا تكون تغزية ملفات المجال المفغناطيس
تعزية زائية
‏يستخدم هذا النوع من المولدات (ثنائي الأقطاب أو رباعي الأقطاب) عندما يكون المحرك الأولي عبارة
عن توربيتة بخارية عالية السرعة ويتم توصيل التوربينة للمولد عن طريق عمود دوران عل شكل أسحلوانة
لما طول محوري كبير وقطر صغير نسبيا وذلك للحد من مقدار القوي الطاردة المركزية
‏وعندما يكون المحرك الأولي عبارة عن تور بينة هيدرو ليكية تكون السرعة آبحلئ ويلزم استخدام
عدد أقطاب أكثر ولذلك فإن العضو الدوار يصمم بحيث يكون من النوع ذي الأقطاب البارزة ويكون
بحليئًا وقطره كبير جدا ؛ وطول محوره صغير نسبيا وعاادة يكون عمود الدوران الخاص بالتوربينة والمولد
يو ضع راسي مع وضع التوربينة أسفل المولد
‏ويحتوي العضو الدوار على أقطاب عددها زوجي وتوجد داخل هذه الأقطاب فجوات توضع فيها
‏موصلات ملفات المجال المغناطيسي وتغني تلك الملفات من مصدر يمكن التحكم لق جهده وتحمل
الملفات الموجودة تحت قطب واحد تيار مستمر ذو اتجاه واحد و يتغير اتجاه التيار المستمر من قطب إلى آخر
ولذلك تكون القوة الدافعة المغناليسية الخاصة بالعضو الدواز مترددة القيمة حول محيط المولد ويرمز
للمجال المفناطيسي الخاص بملفات العضو الدوار بالمحور المباشر آو المحور(ل ) ويرمز للمحور العمودي
عليه بمحور التعامد أو المحور(0 )
-7 -؟ العضو الثابت:
يتكون من هيكل خارجي وغطاءان جانبيان ومثبت بالمحيط الداخلي للهيكل ورقائق حديدية لها فتحات
(مجاري) موجودة على أبعاد متساوية وموزعة على السطح الداخلي الكلي للعضو الثابت وتقسم ملفات
عضو الإنتاج | لى ثلاثة ملفات متماثلة خاصة بالأطوار الثلاثة وتكون تلك الملفات ثلاث دوائر كهربائية
‏بين كل منها ‎١١١‏ درجة كهربائية ويوصل عادة على شكل نجمة والتي توصل عادة بالأرضي

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
-7 -؟ ملفات الإخماد:
بالإضافة إلى ملفات المجال وملفات عضو الإنتاج فإن جميع المولدات التزامنية يتم تزويدها بملفات إخماد
العضو الدوار و هنه الملفات مكونة من أقفاص سلكية موصلة كدائرة قصر و مشابهة لملفات القفص
السنجابي الخاصة بالمحركات الحثية وتدخل تلك الملفات عملية التشغيل عند حالات القصر الكهربي
بالنسبة إلى الفيض المغناطيسي يذ العضو الدوار؛ فإنه يكون ثابتا يخ حالات التشغيل العادية ولكنه
متغيرا مع الزمن يذ العضو الثابت ولذلك يصنع العضو الثابت على هيئة شرائح لتقليل كمية الفقد
للمجال المغفناطيسي داخل الحديد
شكل 7 -؟ تغنية الأقطاب بواسطة مولد تيار مستمر
-7 مصادرتغذية الأقطاب
تتم تغزية الأقطاب المنتجة للفيض المغناطيسي بواسحلة دوائتر عدة نذكر منها ما يلي:
؟-7-١‏ التغذية بواسطة المغذى
تعتبر هذه الطريقة من آكثر الطرق شيوعاً سابقاً ويتم ذلك بتوصيل آطراف ملفات الأقطاب للمولد
التزامني مع أطراف المغذي والذي يكون مولد تيار مستمر من نوع التوازي مثبت مع محور دوران المولد
التزامني ويوضح الشكل ‎١‏ - 7 طريقة تغذية أقطاب المولد التزامني باستخدام مولد تيار مستمر
‏بي هذه الطرية تغني ملفات أقطاب المولد التزامني باستخدام مجموعة من موحدات التيار والتي تقوم
بتوحيد التيار المتردد المتولد من مولد تيار متردد إلى تيار مستمر ويقوم هذا التيار المستمر بتغذية أقطاب

التكصس ‎6١‏ كهر الوحلة الثانية
آلاث ومعدات كهربائية محطات التوليموطرقا لحماية تشغيل مولمات القدرة
المولد المتزامن ويوضح شكل 7 -؟ طريقة تغذية ملفات المجال المغناطيسي لمولد تزامني باستخدام
ويوجد طرق أخرى لتغزية الأقطاب بالتيار المستمر
جوج حلقات انزلاقبة
تيار متردد 72 1 "0
داثرة توحيد التيار
شكل ‎١‏ -7 تغذية ملفات أقطاب المولد التزامني بواسحلة مجموعة من الموحدات
-4 توليد موجات القوة الدافعة الكهردية الخشاصة بالعضو الثابت
عند مرور تيار مستمر 10) بيخ ملفات المجال (ملفات العضو الدوار) فإنه يتولد قوة دافعة مغناطيسية
وبالتالي يتكون فيض المجال الرئيسي يذ العضو الدوار وتعمل الأقطاب البارزة والتي تآخذ الشكل
المدبب | لى وصول كثافة الفيض عبر المحور (0) إلى قيمة عظمى؛ ثم و صول كشافة الفيض عبر المحور
() إلى قيمة صغرى (صفر) وبضبحل التدرج يغ أوجه الأقطاب يمكَن الحصول على توزيع جيبي للفيض
المفناطيسي خلال الفجوة البوائية
عند دوران العضو الدوار بسرعة تزامنية ثابتة فإن ملفات المنتج الموجودة على العضو الثابت سوف تتعرض
إلى موجة فيض متنقلة (متغيرة) و عندما يقطع الفيض المغناطيسي الني كثافته(0]) الموصلات العمودية
لملفات العضو الثابت بسرعة نسبية 8 فينشاً يذ الموصل العمودي قوة دافعة كهربية لبا قيمة لحظية:

محطات التوليد وطرق الحماية
محطات توليد القدرة الكهربائية