اعطال المولدات الكهربية و كيفية التنبوء بها

يمكن تصنيف الأنواع المختلفة من اعطال المولدات الكهربية إلى قسمين. وهما أعطال داخلية و أعطال خارجية. يحدث العطل الداخلى في المولد بسبب حدوث مشاكل في مكونات المولد الداخلية. أما الأعطال الخارجية فتحدث بسبب ظروف تشغيل غير طبيعية. أو أي مشكلة خارجية في شبكة الكهرباء العمومية. في معظم الأحيان، يحدث العطل بسبب خطأ في المكونات الميكانيكية للمحرك الرئيسي لمولد الديزل أو الغاز أو اى معدة تعمل بالديزل . المحرك الرئيسي ليس سوى مجموعة من قطع الغيار مسؤولة عن توليد الاحتراق الداخلى الذى ينتج عنه الحركة الداخلية للمولد .

في حالة وجود عطل في المولد ، يمكن أن يحدث تسرب لتيار كهربى غير مرغوب فيه مما يمثل خطورة كبيرة على المشغل. كما أيضًا تتسبب الأعطال الميكانيكية في المولد – والتي يتم اهمالها و التغاضى عنها الى للكثير من المشاكل مثل توقف المولد في الحال ،أو ارتفاع درجة حرارته بشكل كبير ، أو تلف بعض أجزاءه الداخلية . ومع الاهتمام بمتابعة حالة المولد  وتنفيد الصيانات الدورية في موعدها تقل هذه المشاكل.

يقوم نظام حماية المولد باكتشاف بعض اعطال المولدات الكهربية ويقوم بالتنبيه على هذه المشاكل لمحاولة تفاديها و اتخاذ إجراءات سريعة لحل هذه الأعطال. و في هذا المقال , سنقوم بذكر أهم أنواع الأعطال الخاصة بالمولدات ، وكيفية تحديدها وطرق حماية المولد المنزلى أو المولد الصناعي من تلك الأعطال.

اعطال المولدات الكهربية الشائعة

كما أوضحنا سابقًا أن المولدات تتعرض بشكل أساسي لنوعين مختلفين  الأعطال وهم أعطال داخلية و أعطال خارجية. وتختلف أسباب هذه الأعطال و يمكنك قرأءة المقال الخاص بأهم 7 أعطال كهربية للمولدات

اعطال الملف الثابت للمولد – stator winding

يحدث تلف في ملفات العضو الثابت بسبب حدوث انهيار للعزل الخاص بالملفات.  و تعتبر مشكلة لف العضو الثابت أكثر تكلفة بالنسبة للعميل لأن انهيار عزل الملفات يؤدى الى حدوث حريق داخلي في بعض الأحيان. لذلك من الضروري ان يتواجد في المولد الخاص بك حماية تلقائية ضد تسريب التيار و ارتفاع درجة حرارة الملفات الداخلية .

أعطال العضو الدوار للمولد

تتسبب الأعطال الميكانيكية في حدوث بعض الأعطال في الدائرة الكهربية للعضو الدوار . و تتسبب هذه الأعطال الميكانيكية و الاهتزازات الناتجة عنها في ارتفاع درجة حرارة المولد مما تؤثر على الدوائر الكهربية المتواجدة على المولد . يؤدى عدم توازن الأحمال على المولد الى ارتفاع درجة حرارة العضو الدوار و يمكن اكتشاف هذا العطل عن طريق استخدام حساس حرارى للعضو الدوار. و من اكثر الأعطال التي قد تحدث للعضو الدوار هو حدوث short circuit  للملفات الداخلية.

 فقدان المجال الكهربى للمولد و العضو الدوار

يحدوث فقدان للمجال الكهربى في ملفات المولد بسبب عدم وصول تيار الإثارة ( excitation current)  وذلك ربما يحدث لأسباب كثيرة منها

• عدم تشغيل المولد لفترة كبيرة
• تلف الملفات الداخلية للعضو الدوار
• تلف الموحد الداخلي ( Thyristor Bridge  (للمولد

و يمكن حل هذه المشكلة عن طريق اعطال جهد ثابت على الملفات الداخلية للعضو الدوار و يعتبر هذا العطل من أهم اعطال المولدات الكهربية.

تعرض المولد الكهربي للاهتزازات

يتعرض المولد للاهتزازات في حالة عدم اتزان العضو الدوار للمولد الكهربي. و أيضا من الأسباب التي تؤدى إلى اهتزاز المولد الكهربي هي:

• عدم تغيير زيت المحرك لفتره طويلة أو وجود شوائب كثيرة في زيت المحرك
• المحاذاة غير الصحيحة بين المحرك و المولد
• مشاكل في كراسي التحميل للمولد ( البيرنج)

قد يؤدي الاهتزاز المستمر للمولد إلى تلف الأجزاء الداخلية للمولد أثناء التشغيل. ولتجنب هذه المشكلة يجب اجراء فحص كامل للمحرك للوقوف على الأسباب الرئيسية لهذه الاهتزازات.

الأعطال التى تنتج اثناء التشغيل

للحصول على مصدر طاقة مستمر أثناء تعطل الشبكة الرئيسية. يجب ان يتم فحص المولد بشكل دورى مع مراعاة متابعة قراءات المولد من ضغط زيت و حرارة مياه التبريد و سرعة دوران المحرك و جهد التشغيل للمولد الكهربى. لأن هذه العوامل المهمة اذا تغيرت عن قيمها الطبيعية قد تؤدى الى حدوث مشاكل في المولد و خاصة درجة حرارة مياه التبريد يجب متابعتها بدقة لأنها من أهم الأعطال التي تؤدى تقليل عمر المحرك الكهربي و قد تؤدى في اغلب الأحيان على توقف المولد و انقطاع مصدر الطاقة الخاص بك .

أنواع الأعطال الخارجية للمولدات الكهربية

ترجع أنواع الأعطال الخارجية في المولد إلى ظروف التشغيل غير الطبيعية وأعطال نظام الطاقة الخارجية. هنا احصل على قائمة ببعض الأعطال الكهربية و الميكانيكية المهمة .

كيفية حماية المولد الكهربى الخاص بى

في أغلب الأحيان يتم توصيل المولدات بشبكة الكهرباء. وبالتالي يجب تجنب أي عطل في بشبكة الكهرباء وذلك لتجنب الأضرار الجسيمة التي قد تنتج عن ذلك . تحدث العديد من أنواع الأعطال في شبكة الكهرباء ولهذا السبب تتم حماية المولدات حتى لا تتأثر بهذه المشاكل بالشبكة الكهربية. لذلك يجب تزويد المولدات الكهربية ببعض الحمايات الكهربية المهمة حتى لا يتأثر المولد بمثل هذه الأعطال.

و تنقسم الحمايات التي يتم وضعها على المولد إلى نوعين وهم :

• حمايات للأعطال التي تنتج عن عوامل خاريجة لشبكة الكهرباء
• حمايات للأعطال التي تننج عن أعطال داخلية بالمولد الكهربى.

و نتسعرض هنا أهم هذه اعطال المولدات الكهربية التي تؤثر على عمل المولد و منها :

 حماية ضد انهيار العزل الكهربي

يتم توفير حماية تفاضلية للعضو الثابت ضد (Phase to Phase  ) أو (Phase to earth  ) . يعتبر هذا النوع من الحماية ضروريًا جداً لجميع أنواع المولدات الكهربية ذات القدرات الكبيرة.

 حماية ضد عدم اتزان التحميل على المولد

يرجع السبب الرئيسي فى عدم الاتزان في تحميل المولد بسبب حدوث تلف في ملفات العضو الثابت و يؤدى عدم الاتزان في التحميل الى ارتفاع درجة حرارة الكابلات وربما يؤدى الى انهيار العزل الداخلى للمولد. و يمكن اكتشاف هذه المشكلة عن طريق تفعيل الحماية الخاصة بعدم اتزان الحمل.

حماية ارتفاع درجة حرارة العضو الثابت بسبب اعطال المولدات الكهربية

يتم الكشف عن ارتفاع درجة الحرارة عن طريق حساس حرارة مثبت على ملفات العضو الثابت وتنتج

ارتفاع درجة حرارة العضو الثابت لسببين رئيسين و هم

• وجود هارمونيكس عالى في الحمل
• زيادة الحمل عن النسبة الطبيعية .

 حماية ضد تشويه تيار العضو الدوار

لتقليل الانقطاع ، يتم تشغيل العضو الدوار بسرعة منخفضة أثناء عملية التبريد. وهذه الطريقة هى الطريقة الأساسية التى تناسب أجهزة كشف الانحراف في العمود حيث أن التوزيع غير المتكافئ لدرجات الحرارة يمكن أن يدمر  العضو الدوار وهو ما قد يزيد اعطال المولدات الكهربية.

حماية ضد الاهتزازات

تتكون كاشفات الاهتزاز المثبتة على قواعد المحمل من ملف على نوابض بين مغناطيس دائم على شكل حرف U. يتم تمرير جهد الخرج من الملف إلى الدوائر المتكاملة ثم إلى فترات زمنية تشير إلى الجهاز. أيضًا ، باستخدام حاوية صامتة للمولدات الكهربية ، يمكنك بسهولة تقليل ضوضاء واهتزاز مولد الديزل.

 حمايات احتياطية ضد اعطال المولدات الكهربية

يجب دائمًا توفير حماية النسخ الاحتياطي للمولد كما لو أن الأعطال التي حدثت ربما لم يتم إصلاحها بواسطة مخطط الحماية المناسب ، ثم يجب تشغيل مرحلات الحماية الاحتياطية لإزالة الخطأ السابق. من المستحسن جدًا تطبيق مرحل التيار الزائد معًا

ملخص

فإن الرعاية والصيانة المناسبة إلزامية. بالإضافة إلى منع الحمولة الزائدة والظروف غير الطبيعية للمولد لتجنب الأضرار الجسيمة.

اذا تعرضت المولدات الكهربائية لخلل داخلي أو عطل خارجي. يجب إصلاح العطل الذي حدث في المولد في أسرع وقت ممكن. لأنه قد يؤدي إلى حدوث أضرار. يجب توخي الحذر الشديد في تنسيق النظام المستخدم. لضمان الحصول على نظام حماية مولد حساس وانتقائي وتمييزي. أيضًا ، عندما تختار خدمة تأجير المولدات لتلبية احتياجات الطاقة المؤقتة ، سيقدم مزود الخدمة الصيانة.

هنا في هذه المقال. قمنا بمشاركة المعلومات الخاصة بأنواع مختلفة من أعطال المولد بما في ذلك الأعطال الخارجية والداخلية. آمل أن تساعدك هذه المقالة كثيرًا في فهم أفضل طرق الوقاية للحصول على خرج طاقة مثالي من المولدات الخاصة بك.

يمكنك أيضاً قرأة

اهم 7 اعطال كهربية للمولدات

بعض الحلول للأعطال الخاصة بالمحركات

حساب قدرة المولد الكهربى و اختيار المولد المناسب لمشروعك أو منزلك