مبدل الفروع خارج الدائرة: 3 قواعد آمنة لتعديل الجهد الكهربائي

مبدل فروع خارج الدائرة يُستخدم لتعديل جهد المحول عندما يكون المحول معزولًا تمامًا عن مصدر الطاقة. ويُستخدم عادةً في محولات التوزيع ذات الجهد 10 كيلو فولت لتعويض انحرافات جهد الشبكة والحفاظ على خرج الجهد المنخفض ضمن نطاق مقبول.

يشرح هذا الدليل كيفية عمل مبدل المراحل خارج الدائرة، وكيفية اختيار موضع المرحلة الصحيح، وإجراءات السلامة الحاسمة التي يجب اتباعها قبل إجراء التعديل. ويجب أن يتم تنفيذ جميع الأعمال من قِبل فنيين كهربائيين مؤهلين وفقًا للوحة بيانات المحول، والرسومات المعتمدة، واللوائح المحلية، وتعليمات الشركة المصنعة.

1. كيف يقوم مبدل التوصيلات خارج الدائرة بتنظيم جهد المحول

لا يكون الجهد الكهربائي متطابقًا دائمًا في النقاط المختلفة لشبكة توزيع الطاقة. فقد تؤدي مسافات النقل الطويلة، وتغيرات الأحمال، وفقدان الطاقة في الخطوط إلى ارتفاع الجهد العالي الفعلي الوارد عن قيمته الاسمية أو انخفاضه عنها.

إذا كان المحول مزودًا بنسبة لف ثابتة فقط، فقد تؤدي هذه التباينات إلى إنتاج جهد خرج منخفض أو مرتفع بشكل مفرط. وقد يؤدي ارتفاع جهد الخرج إلى إتلاف المعدات الكهربائية المتصلة، في حين أن انخفاض جهد الخرج قد يقلل من أداء المعدات أو يمنعها من العمل بشكل طبيعي.

و مبدل المخرجات خارج الدائرة يحل هذه المشكلة عن طريق تغيير العدد الفعلي لللفات في ملف الجهد العالي للمحول. ويبقى ملف الجهد المنخفض دون تغيير، لكن تعديل عدد لفات ملف الجهد العالي يؤدي إلى تغيير نسبة التحويل، وبالتالي تصحيح خرج الجهد المنخفض.

نسبة تحويل المحول

تستند العلاقة الأساسية لتنظيم الجهد إلى نسبة تحويل المحول:

من الناحية العملية، تؤدي زيادة عدد اللفات الفعالة في ملف الجهد العالي إلى ارتفاع نسبة التحويل وانخفاض خرج الجهد المنخفض. أما انخفاض عدد اللفات الفعالة في ملف الجهد العالي فيؤدي إلى انخفاض نسبة التحويل وارتفاع خرج الجهد المنخفض.

2. مبدل المخرجات تحت الحمل مقابل مبدل المخرجات خارج الدائرة

يتم تنظيم جهد المحول عمومًا باستخدام إحدى طريقتين: التبديل بين المراحل تحت الحمل أو التبديل بين المراحل خارج الدائرة. وتعتمد الطريقة الصحيحة على تصميم المحول وتطبيق التشغيل.

مبدل التوصيلات تحت الحمل

يمكن لمبدل المراحل تحت الحمل ضبط أوضاع المراحل بينما يظل المحول موصلاً بالتيار ويحمل الحمل. ويُستخدم عادةً في التطبيقات التي تتطلب التشغيل المستمر، مثل المحطات الفرعية الكبرى والمنشآت الصناعية والمعدات الكهربائية الخاصة. وغالبًا ما يوفر مبدل المراحل تحت الحمل عددًا أكبر من أوضاع المراحل ويمكنه دعم التنظيم التلقائي للجهد.

مبدل المخرجات خارج الدائرة لمحولات التوزيع

و مبدل المخرجات خارج الدائرة يُستخدم على نطاق واسع في محولات التوزيع العادية التي تخدم المناطق السكنية والمباني التجارية والمنشآت الصناعية العامة. ويتميز ببنية بسيطة وموثوقية عالية ومتطلبات صيانة قليلة.

وعلى عكس مبدل المراحل تحت الحمل، يجب ألا يتم تشغيله أبدًا وهو موصول بالتيار أو تحت الحمل. وقبل إجراء أي تعديل، يجب فصل المحول تمامًا وعزله وتأريضه وتفريغه من الشحنة الكهربائية. ويُحظر تمامًا تعديل المراحل أثناء وجود التيار الكهربائي.

للاطلاع على خيارات المنتجات المستخدمة في مشاريع التوزيع، يرجى الاطلاع على مجموعة منتجات المحولات الجافة.

3. إعدادات مبدل الفروع خارج الدائرة ذي المواقف الثلاثة

تستخدم العديد من محولات التوزيع ذات الجهد 10 كيلوفولت/0.4 كيلوفولت مفتاحًا ثلاثي الأوضاع مبدل المخرجات خارج الدائرة. وفيما يلي مثال على الترتيب النموذجي:

• الضغطة 1: 10500 فولت — أعلى موضع للصمام وعدد لفات الملف ذات الجهد العالي الأقصى
• الضغطة الثانية: 10000 فولت — صنبور مرجعي مُصنَّف والإعداد الافتراضي الشائع من المصنع
• الضغطة الثالثة: 9500 فولت — أدنى موضع للصمام وعدد لفات الملف ذات الجهد العالي الأدنى

بالنسبة لإمداد طاقة وارد عادي بجهد 10 كيلوفولت، يكون المخرج رقم 2 عادةً هو وضع التشغيل الأولي. ويجب أن يستند الاختيار الفعلي للمخرج إلى الجهد المقاس، والقدرات التصنيفية للمحول، ومتطلبات النظام الكهربائي المتصل.

القاعدة 1: ارفع مستوى الصمام عندما يكون الجهد الجانبي المنخفض مرتفعًا

إذا تجاوز خرج الجهد المنخفض قيمته المقدرة أثناء تشغيل المحول على المخرج رقم 2، فقم بتحريك مبدل المخرجات خارج الدائرة إلى موضع صنبور أعلى، مثل الصنبور 1.

يؤدي الانتقال إلى نقطة توصيل أعلى إلى زيادة عدد لفات الملف الفعالة ذات الجهد العالي. ومع بقاء الجهد العالي الوارد دون تغيير، تزداد نسبة التحويل وينخفض الجهد المنخفض الناتج ليقترب من قيمته المقدرة.

القاعدة 2: قم بخفض الصمام عندما يكون الجهد الجانبي السفلي منخفضًا

إذا كان خرج الجهد المنخفض أقل من قيمته المقدرة أثناء تشغيل المحول على الموضع 2، فقم بتغيير موضع المخرج إلى مستوى أدنى، مثل الموضع 3.

يؤدي الانتقال إلى نقطة توصيل أقل إلى تقليل عدد لفات الملف الفعالة في الجانب عالي الجهد. وهذا يؤدي إلى خفض نسبة التحويل ورفع الجهد المنخفض الناتج ليقترب من قيمته المقدرة.

منطق بسيط لضبط الصنبور

• ارتفاع موضع نقطة التوصيل → زيادة عدد لفات الملف عالي الجهد → انخفاض خرج الجهد المنخفض
• وضع الصمام السفلي → عدد لفات الملف ذات الجهد العالي أقل → خرج الجهد المنخفض أعلى

تُعد هذه القاعدة مفيدة في استكشاف الأعطال وإصلاحها ميدانيًّا، ولكن يجب دائمًا الاعتماد على قياسات الجهد والبيانات الواردة على اللوحة التعريفية للمحول كأساس نهائي لإجراء التعديلات.

4. إجراءات الضبط الآمن لمبدل المخرجات خارج الدائرة الكهربائية

يُعد التشغيل الآمن أهم متطلب عند العمل مع جهاز مبدل المخرجات خارج الدائرة. اتبع إجراءات السلامة المعتمدة في الموقع وقم بتنفيذ جميع خطوات العزل قبل لمس وصلات الصنبور أو مفتاح اختيار الصنبور.

1. أوقف تشغيل المحول وافصله عن جميع مصادر الطاقة.
2. يجب تطبيق إجراءات العزل والتأمين وفقًا لقواعد السلامة في الموقع.
3. تأكد من عدم وجود جهد كهربائي باستخدام معدات اختبار معتمدة.
4. قم بتوصيل الموصلات ذات الصلة بالأرض واترك وقتًا كافيًا لتفريغ الشحنة من الملف.
5. يرجى التحقق من اللوحة التعريفية وموضع الصنبور الحالي والجهد الكهربائي المقاس قبل إجراء أي تعديل.
6. انقل جميع وصلات التوصيل ثلاثية الأطوار إلى نفس الموضع المحدد.
7. تأكد من أن كل وصلة صنبور محكمة الإغلاق ونظيفة ومحاذاة بشكل صحيح.
8. قم بقياس مقاومة التيار المستمر في الملف بعد الضبط للتأكد من موثوقية التلامس في مبدل المراحل.
9. لا تقم بإزالة التوصيلات الأرضية المؤقتة إلا بعد الانتهاء من جميع الفحوصات والتأكد من أن منطقة العمل آمنة.
10. أعد تشغيل الطاقة وفقًا لإجراءات التشغيل التجريبي المعتمدة، وقم بمراقبة جهد التشغيل.

للاطلاع على متطلبات التركيب والاختبار والتشغيل بشكل أوسع، يرجى قراءة دليل تركيب وتشغيل المحولات من النوع الجاف.

5. ملاحظات أساسية بشأن السلامة والصيانة

• لا تقم أبدًا بضبط مبدل المخرجات خارج الدائرة أثناء توصيل التيار بالمحول أو عندما يكون المحول محملًا.
• تأكد من أن المراحل الثلاث تستخدم نفس موضع الصنبور بعد الضبط.
• لا تعتمد فقط على الإعدادات الأصلية التي تم ضبطها في المصنع؛ بل تأكد من ظروف الجهد الفعلي في موقع التركيب.
• افحص وصلات الصنابير أثناء الصيانة الدورية للتأكد من عدم وجود أي ارتخاء أو علامات ارتفاع درجة الحرارة أو تآكل أو تلف في العزل.
• قم بتسجيل مواقع الصمامات الأصلية والمعدلة، وقراءات الجهد الكهربائي، ونتائج الاختبار، للاسترشاد بها في المستقبل.

عادةً ما يخضع تصميم المحولات واختبارها وتشغيلها للمعايير المعمول بها مثل: موارد معايير المحولات الصادرة عن اللجنة الدولية للكهرباء (IEC). يجب دائمًا إعطاء الأولوية للمعيار المحلي المعمول به ووثائق الشركة المصنعة للمحول في أي مشروع محدد.

الخلاصة

و مبدل المخرجات خارج الدائرة يوفر طريقة موثوقة وعملية لتصحيح انحرافات الجهد في محولات التوزيع. ومن خلال تغيير لفات الملف عالي الجهد فقط بعد العزل التام، يمكن للمشغلين الحفاظ على خرج مناسب للجهد المنخفض مع حماية المعدات وتحسين موثوقية النظام.

للاطلاع على خيارات المحولات والحلول المخصصة لمشاريع الصناعة والمرافق العامة والطاقة المتجددة، تفضلوا بتصفح مجموعة كاملة من منتجات المحولات.