إنَّ استبدالَ المحولات الكهربائيَّةِ الكبيرةِ بِعددٍ من المحوِّلاتِ الأصغرِ منها وَتركيبَها على التَّوازي مَع النِّظام لَهُ أهميَّةٌ كبيرةٌ منَ النَّاحيَةِ الاقتصاديَّةِ إلى جَانبِ العديدِ مِنَ المَيِّزاتِ الأُخرى التي تتمتَّعُ بِها هذهِ الطَّريقةُ

نذكرُ منها مايلي:

زيادةُ كفاءةِ نظامِ الطَّاقةِ الكَهربائيَّة

منَ المعروفِ بشكلٍ عامّ، أنّه كُلَّما ارتفعتْ نسبةُ التَّحميلِ كُلَّما ازدادتْ كفاءةُ التَّشغيل، بمعنى آخر؛ يُعطي  المحوِّلُ الكهربائيّ أقصى قدرٍ منَ الكفاءة عندَ التَّحميلِ الكاملِ.

على سبيلِ المثال عندَ انخفاضِ الحملِ يمكننا فصلُ بعضِ المحوِّلاتِ الموصولةِ على التَّوازي مع استمرارِ تشغيلِ المحوِّلاتِ القريبةِ من منطقةِ الحملِ الكاملِ فقطْ في ذلك الوقت

والتي ستوفِّرُ الطَّلبَ الإجماليَّ بمفردها، بينما سنحتاجُ عندَ زيادةِ الحملِ إلى تشغيلِ بقيَّةِ المحوِّلاتِ الموجودةِ على التَّوازي في النِّظامِ لتلبيةِ الطَّلبِ الكُليِّ.

وبالتَّالي يمكنُنا بهذهِ الطَّريقةِ تشغيلُ النِّظامِ بأقصى قدرٍ منَ الكفاءة.

ضمانُ توفيرِ الطَّاقةِ الكهربائيَّة للنِّظام

منَ الميِّزاتِ الأُخرى لتشغيلِ عددٍ من المحوِّلاتِ الكهربائيَّةِ على التَّوازي هيَ ضمانُ استمراريَّةِ إمدادِ النِّظامِ بالطَّاقةِ الكهربائيَّةِ

ممّا يَضمنُ استمرارَ وجودِ الأحمالِ ضمنَ نطاقِ الخدمةِ دونَ انقطاعٍ كاملٍ للتَّغذيةِ عنها عِندَ إيقافِ تَشغيلِ أيِّ محوِّلٍ لأغراضِ الصِّيانة

حَيثُ سَتقومُ بقيَّةُ المحوِّلات بتلبيةِ الغرضِ المطلوب.

زيادةُ موثوقيَّةِ نظامِ الطَّاقة

في حَالِ تَعطُّلِ أيِّ مُحوِّلٍ من المحوِّلاتِ المَوصولةِ على التَّوازي نتيجةَ خطأٍ ما  فَإنَّ النِّظامَ سيتقاسَمُ الحملَ

وبالتَّالي قدْ لا ينقطعُ مصدرُ الطَّاقةِ إذا كَانتِ الأحمالُ المشتركةِ لا تُحمّل بقيَّةَ المحوِّلات أكثرَ مِن سِعتِها في التَّشغيلِ.

زيادةُ مرونةِ نظامِ الطَّاقةِ الكَهربائيَّة

دائماً هناكَ فرصةٌ لزيادةِ أو تقليلِ الطَّلبِ المستقبليِّ على نظامِ الطَّاقة، فإذا كانَ مِنَ المتوقَّعِ زيادةُ الطَّلبِ على الطَّاقةِ مستقبلاً

فإنَّ أفضلَ حَلٍّ لتلبيةِ الطَّلبِ الإضافيِّ يكونُ بتوفيرِ عددٍ مِنَ المحوِّلاتِ الكهربائيَّةِ الصَّغيرةِ وتوصيلها في النِّظامِ على التَّوازي

بدلاً من تثبيتِ محوِّلٍة واحدٍة كبيرٍة لتقومَ بالغرض وذلكَ لكونِه يُعتبرُ من وجهةِ النَّظرِ الاقتصاديَّةِ استثماراً غيرَ ضروريٍّ.

كما وَيُمكن إزالةُ المحوِّلاتِ التي تعملُ بالتَّوازي مع النِّظامِ بسهولةٍ عندَ انخفاضِ الطَّلبِ المستقبليِّ، ممَّا يُحقِّقُ التَّوازنَ بينَ الرَّأسمال وَعائداتهِ.

شروطُ توصيلِ المحوِّلاتِ على التَّوازي:

عندَ تشغيلِ محوِّلينِ أو أكثرَ على التَّوازي يجبُ اتِّباعُ مجموعةٍ منَ الشُّروطِ لضمانِ أداءٍ فعّالٍ للمحوِّلاتِ

سنوردُ فيما يلي هذه الشُّروط:

1. نفسُ نسبةِ الجهدِ للمحوِّل.
2. نفسُ النِّسبةِ المئويَّة للمقاومةِ.
3. نفسُ القطبيَّةِ.
4. نفسُ تسلسلِ الطّور.

نفسُ نسبة ِالجهدِ للمحوِّل

عندَ توصيلِ محوِّلينِ لهما نسبةُ جهدٍ مختلفةٍ على التَّوازي مَع نفسِ حهدِ الإمدادِ الأساسيِّ، سيكونُ هناكَ فرقٌ في الفولتيَّةِ في الطَّرفِ الثَّانويِّ بينَ المحوِّلين.

ولنفترِضْ الآن أنَّ هذينِ المحوِّلينِ موصولانِ على نفسِ خَطِّ النَّقلِ، فإنَّ تَيَّاراً دوريَّاً سينشأُ بينَ الملفَّاتِ الثَّانويَّةِ للمحوِّلين، بالتَّالي بينَ الملفَّاتِ الأوَّليَّةِ أيضاً.

وَنظراً لكونِ المُمانعةِ الدَّاخليَّةِ للمحوِّلِ صغيرةً فإنَّ فرقَ الجُهدِ الصَّغير قَدْ يَتسبَّبُ في حدوثِ تَيَّارٍ دوريٍّ مرتفعٍ بما يكفي ليؤديَ إلى خسارةِ I²R إضافيِّةٍ غيرِ ضروريَّة.

نفسُ النِّسبةِ المئويَّةِ للمقاومةِ

يجبُ أن يكون التَّيارُ المشتركُ بينَ محوِّلينِ يعملانِ على التَّوازي مُتناسباً مع تصنيفاتِ MVA الخاصَّة بهما، كما أنَّ التَّيارَ الذي تحملهُ هذه المحوِّلات يتناسبُ عكسياً مع ممانعتها الدَّاخليةِ.

بالتَّالي نستنتجُ من ذلك، أنَّ ممانعة َ المحوِّلاتِ التي تعملُ بالتَّوازي تتناسبُ عكسيَّاً مع تصنيفاتِ MVA الخاصَّة بهم.

وبتعبير أكثرَ وضوحاً يجب أن تكونَ النِّسبةُ المئويَّةُ لقيمِ المقاومةِ متطابقةً لدى جميعِ المحوِّلاتِ الموصولةِ مع بعضها على التَّوازي.

نفسُ القطبيَّة

يجبُ أن تكونَ قطبيَّةُ جميعِ المحوِّلاتِ الموصولةِ على التَّوازي هي نَفسها.

فالقطبيَّةُ تعني الاتِّجاهَ الآني للقوَّةِ الكهرومغناطيسية emf المتولِّدةَ في الملفَّاتِ الثَّانويةِ.

فإذا كانتِ الاتِّجاهاتُ الآنيَّة لـ emf المتولِّدةَ في الملفَّاتِ الثَّانويَّة لمحوِّلينِ موصولينِ على التَّوازي معاكسةً لبعضها البعضِ عندما يتمُّ تغذيةُ نفسِ قدرةِ الدَّخلِ لكلٍّ منَ المحوِّلينِ، يُقال أن المحوِّلينِ في قطبيةٍ معاكسةٍ.

بينما إذا كانتِ الاتِّجاهاتِ الآنيَّة لـ emf المتولِّدة في الملفَّاتِ الثَّانويَّةِ لمحوِّلينِ موصولينِ على التَّوازي هي نفسها عندما يتمُّ تغذيةُ نفسِ طاقةِ الإدخالِ لكلٍّ من المحوِّلين، نقولُ عندها أنَّ المحوِّلينِ في نفسِ القطبيَّة.

تسلسلُ الطّور نفسه

يجب أن يكونَ التَّرتيبُ الذي توصلُ بهِ الأطوار إلى أقصى جُهدِها الإيجابيِّ متطابقاً لمحوِّلينِ موصولينِ على التَّوازي، وبخلافِ ذلك، سيتمُّ خلال كلِّ دورةِ قَصرُ دارةِ كلِّ زوجٍ من الأطوارِ.

ختاماً

يجبُ أخذُ الشُّروطِ السابقة بعينِ الاعتبارِ لضمانِ تَشغيلِ المحولات على التَّوازي بشكلٍ فعَّالٍ وآمنٍ، مع ضرورةِ لفتِ الانتباهِ إلى أنَّه منَ الصَّعبِ تحقيقُ نسبةِ ممانعةٍ متطابقةٍ تماماً لمحوِّلينِ مختلفينِ عملياً

ولهذا السَّببِ قد لا يكونُ للمحوِّلاتِ التي تعملُ بالتَّوازي نفسَ نسبةِ الممانعةِ بالضَّبط ولكن القيمُ ستكونُ قريبةً من بعضها قدرَ الإمكانِ.

مصدر المقال: اضغط هنا

• إعداد: المهندسة سهى عبدو
• تدقيق: المهندسة رهف النداف
• تحرير: المهندس بشار الحجي