دراسة المحولات ثلاثية الطور

الفصل الأول
المقـــــــــدمة











1ـ1 نظرة عامة
تنبع أهمية الطاقة من كونها العامل الرئيسي لأي تنمية صناعية أو زراعية أو اجتماعية وبوصفها من أهم هياكل البنية التحتية ، وهي التي تقوم عليها مشروعات وخطط التنمية بكل أشكالها , ويقاس مدى تقدم الشعوب بمقدار استهلاكها للطاقة، وتأتي الطاقة الكهربية على قمة هرم الطاقة وأكثرها استهلاكاً وتأثيراً في المجتمع والصناعة . عرف السودان صناعة الكهرباء في عام 1908م عندما تم ت
ركب أول مولد بطاقة قدرها ، ومن ثم رفعت إلى لاحقاً وذلك بمنطقة بري بالخرطوم ، وفي العام 1925م تعاقدت حكومة السودان مع مجموعة من الشركات البريطانية ولمدة ثلاثين عاماً لتطوير خدمات الكهرباء والمياه والمواصلات داخل العاصمة القومية ، فأنشئت شركة النور والطاقة السودانية ، وبعد تأسيس الشركة تم استبدال وحدات الإنتاج القائمة بأخرى سعة ببري , وتغطي الشبكة القومية للكهرباء معظم مدن السودان وتعمل بها أكثر من أثني عشر محطة إنتاج بقدرة كهربائية أكثر من حيث تعمل محطة مروي لوحدها على إنتاج وهي أكبر محطة لإنتاج الكهرباء في السودان .
أول من اكتشف ظاهرة التحريض المتبادل بين ملفين متبادلين علي قلب مغناطيسي هو العالم فرادي عام 1831م واستخدمت هذه الظاهرة لتصميم المحول الكهربي التي تعمل علي مبدأ التحريض المتبادل بين الملفين ، وكان ذلك أول مرة عام 1876، وفي عام 1882م كان ظهور محولات مؤلفة من ملف واحد وعدة ملفات ثانوية ، والمحولات عبارة عن نواة مغناطيسية مغلقة وكان ذلك عام 1884م ومن أهم أعمال المحولات هي رفع الفولتية حتى تتمكن من نقل الطاقة الكهربائية لاماكن بعيدة وبجهود عالية ، أول من قام بهذه العملية الأخوان جون واد وارو هوبكنسون .
بعد عام 1884م بدا تظهير وتصنيع المحولات بطريقة حديثة من التطورات الحديثة في المحولات والذي أعطاها الشكل الحالي هو العالم البلغاري (المجري) ويري الذي كان أول من أطلقة اسم المحول علي هذه الأجهزة ، وابتكرت بعد ذلك فكرة توصيل المحولات علي التوازي .
أما النظام ثلاثي الطور كانت تستخدم ثلاث محولات أحادية الطور إلي أن جاء العالم الروسي دوليف دوبروفولسكي واخترع محول ثلاثي الطور وكان ذلك عام 1889م كانت المحولات في البداية فراغي ثم تطورت إلي مستوية ولازالت إلي يومنا هذا.
تقع محطة قرانفيل في مدينة امدرمان غرب السلاح الطبي ، وشرق صينية بانت وتبلغ مساحتها حوالي 600 متر مربع ، والغرض من إنشاء هذه المحطة توزيع التيار الكهربائي وتنظيمه بالطريقة المثلاء ،ولإمداد الطاقة الكهربية للمناطق التي تقع بالقرب منها .
تعتبر هذه المحطة من المحطات الرئيسية الفرعية ، وأيضا تتألف هذه المحطة من محولين ويبلغ سعة المحول الجنوبيKW 7 وسعة المحول الشماليKW 5 وتنغزي هذه المحولات من محطات الحلقة الدائرية وهي محطة الغابة وود البشير التي تحمل كل واحد منهم جهدKV 33 تعمل هذه المحولات على تحويل منKV33 إليKV 11 من ثم يقوم بنقلKV 11 .
1ـ2 أهداف البحث
يهدف البحث إلي دراسة المحولات الثلاثية الطور وذلك لمعرفة مكوناتها وأنوعها وخصائصها ودراساتها وكيفية معالجتها وصيانتها وذلك من خلال إجراء دراسة عملية علي إحدى محطات الشبكة القومية وهي محطة قرانفيل فيها تم تحديد أهم المشاكل التي تحدث لهذه المحولات بصورة عامة مع تحديد طروق توصيل هذه المحولات بالشبكة .
1ـ3 محتويات البحث
في الفصل من هذا البحث يتناول نظرة عامة عن البحث ككل وأهداف ومحتويات البحث إما الفصل الثاني ناقش مكونات منظومات القوة علي النحو الآتي:-

- عناصر منظومات القوى الكهربائية : Elements of Electrical Systems
- منظومات نقل القوى الكهربية Electric Power Transmission Systems
- منظومات التوزيع الكهربائية Electric Distribution Systems
- المحول كجهاز تحكم Transformer as control device
- مراكز التحكم في محطات وشبكات القوى الكهربية :-
- صيانة محولات القدرة الكهربائية Maintenance of Electric Power
- محطات الإنتاج بالشبكة القومية للكهرباء
- وحدات النقل الكهربائي
- وحدات التوزيع
إما الفصل الثالث يتناول المحولات الثلاثية الطور علي النحو الآتي:-
- المحول الكهربي Transforms
- المبدأ
- تصميم المحول بصورة عامة
- تصنيف المحولات
- تنقسم المحولات حسب مجالات استعماله
- بعض أنواع المحولات الخاصة :
- معادلة المحولة العامة (Genral Egnation
- الدائرة المكافئة Epuivalent Circuit
- فحص دائرة القصرShort Circuit Test
- أعطال دائرة القصر (Short Circuit Faults
- فحص الدائرة المفتوحة (Open – Circuit Test
- أعطال الدائرة المفتوحة (Open Circuit Faults
- تنظيم الفولتية (Voltage Regulation
- كفاءة المحولات (Transformer E fficieney
- تركيبة المحولات ثلاثية الأطوار
- الاستخدام وطرق التبريد
- المحولات ثلاثية الأطوار متعدد اللفائف
- محولات التيار والجهد (Current and Voltage Transformers
- الفشل ومسبباته
وأما الفصل الرابع يتحدث عن محطة قرانفيل كنموزج وهي كالأتي:-
- المكونات الأساسية للمحطة :
- المشاكل والأعطال
- أنظمة التبريد
- الحماية
- الصيانة الوقائية










الفصل الثاني
منظومات القدرة الكهربية










2 – 1 منظومات القوى الكهربائية :-
تعتبر منظومات القوى الكهربائية من أهم علامات التطور الصناعي والتكنولوجي في البلدان والمجتمعات المختلفة , وقد نشأت الحاجة إلى التحكم ومتابعة تشغيل هذه المنظمات نظرا لكبر حجمها وازدياد التعقيد في تركيبها , كما اختلفت الطرق والإستراتيجيات المستخدمة في التحكم بدءاَ من التحكم التناظري البسيط إلى التحكم الرقمي من بعد .
تعتبر المحولات من الأجهزة الإضافية المستخدمة للتحكم في القدرة الفعالة ولغير الفعالة في منظومات القوى الكهربائية إضافة إلى استخدام بعض المحولات للحصول على ضبط وتنظيم قيمة الجهد في حدود معينة وأخرى لترحيل وتنظيم زاوية الطور لجهد الخط حيث تعتبر مثل هذه المحولات من أهم عناصر التحكم في منظومات القوى الكهربائية .
شكل (2-1) توضح نموذج لمنظمات القوى الكهربائية حيث يتم توليد القدرة الكهربائية عند جهود مستويات التوليد
- مستوى جهد 33KV
- مستوى جهد 20 KV
- مستوى جهد 13KV
- مستوى جهد 11KV
- مستوى جهد 6.6KV
ثم ترفع إلى جهود عالية فائقة بواسطة محولات رفع لتصل إلى مستويات الجهود على خطوط النقل والتي تتراوح بين:-
- مستوى جهد400KV
- مستوى جهدKV 380
- مستوى جهدKV220
- مستوى جهد0KV13
- مستوى جهد 66KV
ثم تنقل عبر هذه الخطوط إلى مسافات طويلة ، وفي المرحلة الأخيرة تغذي الأحمال الكهربائية بأنواعها الصناعية والتجارية والسكنية من خلال الخفض المتدرج لهذه الجهود العالية بواسطة محولات خفض لتصل إلى مستويات .
التوزيع الابتدائي:-
1- مستوى جهد 33KV
2- مستوى جهد 20KV
3- مستوى جهد13.8KV
4- مستوى جهد 11KV
5- مستوى جهد 6.6KV
أما مستويات التوزيع الثانوي:-
1- 110 Volts /220
2- volts 220/380

الشكل رقم ( 2 – 1 ) يوضح منظمات القوى الكهربية
2-1-1 عناصر منظومات القوى الكهربائية: Elements of Electrical Systems
تتكون منظومات القوى الكهربية الحديثة ذات التيار المتردد من العناصر التالية:-
محطات توليد القوى الكهربائية : Electric power stations
يتم توليد الطاقة الكهربائية بطرق مختلفة ومتعددة منها الطرق التقليدية والطرق الجديدة والمتجددة نذكر منها ما يلي :-
محطات التوليد الحراريةThermal power stations التي يستخدم فيها الوقود الصلب أو السائل أو الغازي في إدارة التوربينات الميكانيكية وتشمل محطات التوليد البخارية Steam power station , محطات التوليد الغازية Gas turbine power stations محطات الديزل Diesel generators وتتميز محطات القوى كما أنها تخلو نسبيا من مشاكل تغيير الأحمال , إضافة إلى ذلك تشكل محطات التوليد البخارية القاعدة العريضة في منظومة التوليد .


شكل ( 2 – 2 ) مكونات محطات التوليد البخارية




شكل ( 2 ـ 3 ) مكونات محطات التوليد الغازي

محطات التوليد الهيدروليكية: Hydraulic power station
والتي تستخدم فيها طاقة الوضعة المختزنة في المياه المتواجدة خلف شلال طبيعي أو سد اصطناعي في إدارة توربينات مائية تقوم بإدارة مولدات تقوم بدورها بإدارة As has his مولدات كهربائية كبيرة وتعتبر تكاليف إنشاء المحطات الهيدروليكية عالية إلا أن تكاليف تشغيلها منخفضة بعكس المحطات الحرارية .


شكل ( 2 – 4 ) مكونات المحطة الهيدروليكية


محطات التوليد النووية: station Nuclear power
حدث تقدم كبير في مجال الهندسة النووية أدى إلى استخدام الطاقة النووية إلى مستوى واسع في توليد القوى الكهربائية وخاصة في الدول ذات الإنتاج الفقير من البترول , إلا أن مثل هذه As المحطات تستلزم وجود ضمانات وقائية علية جدا.

شكل ( 2 – 5 ) مكونات المحطة النووي
محطات التوليد الهوائية: wind energy power station
حيث تستخدم طاقة الرياح في إدارة توربينات هوائية تقوم بدورها بإدارة المولدات الكهربائية وتستخدم هذه المحطات على نطاق ضيق في نظم القوى الكهربائية
المحطات الشمسية: Solar Power Stations
حيث تستخدم الخلايا الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية , إلا أن تكلفة إنشاء هذه الخلايا إلا أنها تعتبر مرتفعة نسبيا وغير إقتصادية .
2-1-2 منظومات نقل القوى الكهربية Electric Power Transmission Systems
تستخدم خطوط النقل الهوائية عادة في نقل القدرة الكهربية من محطات التوليد إلي مناطق التوزيع.
وتتكون خطوط النقل في حالة التيار المتردد من دائرة مفردة ثلاثية الوجه أو دائرة مزدوجة ثلاثية
الوجه ونظرا لاتساع المسافات ووجود عدد من المدن والقرى على مسافات متفاوتة فقد تم إنشاء شبكات نقل ذات جهود عالية لنقل الطاقة من أماكن توليدها إلي مسافات بعيدة حيث توجد أماكن
الاستهلاك .


شكل ( 2 – 6 ) مكونات نقل القوى الكهربية

2-1-3 منظومات التوزيع الكهربائية Electric Distribution Systems :
مهمة منظومات التوزيع هي استقبال القدرة الكهربائية المرسلة من محطات التوليد عبر خطوط النقل وتوزيعه على المستهلكين باختلاف أنواعهم على جهود تتناسب مع أغراض الاستهلاك ، ويتم ذالك من خلال محطات تحويل فرعية لتحويل الجهود الفائقة (EHV) أو العالية(HV) إلي جهود متوسطة (MV) أو جهود منخفضة (LV) , وتستخدم كل من الخطوط الهوائية والكابلات الأرضية في منظومات التوزيع وعلى الرغم من أن التوزيع باستخدام الكابلات الأرضية يتكلف أضعاف ما يتكلفه التوزيع باستخدام الخطوط الهوائية ، كما يتم التوزيع عادة علي مرحلتين :-
- التوزيع الأولي( الابتدائي)primary distribution على جهود تتراوح بين ( 33KV-6.6KV) حسب الجهود القياسية المستخدمة في المنطقة.
- التوزيع الثانوي (المنخفض) Secondary distribution على جهود الاستخدام حيث يوجد نظامين 380 /220 KV – 220 /110KV) ) .



شكل ( 2 ـ 7 ) مكونات شبكة جهد متوسط بمحولات
توزيع ثلاثية الأوجه وأخرى أحادية الوجه

2-2 المحول كجهاز تحكم Transformer as control device
نقل القدرة الكهربائية بكفاءة عالية يجب أن تكون الجهود علي الحد الآخر ليس عمليا توليد جهود عالية من محطات التوليد فيها يظهر الدوران التام للمحولات في عملية النقل ورفع الجهود بإضافة علي ذلك فان محولات تستخدم في عزل وحدات التوليد الموجود بالمحطات عن طرق الموجات الجهود المباشر .كما تستخدم المحولات كاجزى الإضافة للتحكم في القدرة الفعالة والقدرة غير الفعالة في منظومات القوي الكهربائية ، وفي بعض الحالات تستعمل بعض المحولات تنظيم كل من قيمة وزاوية طور للجهد معا و يتم تنظيم وتغير الجهد بالمحولات عن طريق تغيير عدد اللفات للمحول سواء بتغيير عدد لفات الملف الابتدائي ، او تغيير عدد للفات الملف الثانوي أو تغيير عدد لفات الملفين معا ، يوجد طريقتان لتغيير نقاط التقسيم في المحولات كما يلي:-
1- في حالة فصل المحول عن مصدر التغذية off load tap changing : (إي عند اللا حمل) حيث تكون نقاط التقسيم ومفاتيح تغيير الخطوة داخل جسم المحول إما التغيير فيتم يدويا عن طريق ذراع أو مقبض مخصص على جسم المحول ، (شكل 2ـ يبين كيفية استخدام نقاط التقسيم في بداية الملف على مرحلتين أو أربع مراحل .بعد إتمام عملية التغيير يتم توصيل الكهرباء للمستهلكين .

شكل ( 2 ـ 8 ) أوضاع نقاط التقسيم للمحول للتعيير عند اللا حمل

2- أثناء وجود المحول في الخدمة on load tap changing(إي في حالة تحميل المحول) يتم التغيير بدون فصل مصدر التغذية اي بدون فصل خدمة الكهرباء عن المستهلكين


شكل ( 2 ـ 9 ) أوضاع نقاط التقسيم للمحول للتغيير مع الحمل

2-3 مراكز التحكم في محطات وشبكات القوى الكهربية
من الضروري وجود متابعة وتحكم في تشغيل عناصر منظومات القوي الكهربائية ، وهذا يعني وجود عدد من الأجهزة القياس التي تقوم بمتابعة وأجهزة التشغيل التي تقوم بالتحكم .
لابد للمشغل أن يتحكم في أجهزة القياس والتحكم علي لوحات التحكم من مكان واحد او عدة امكان
2-3-1 صيانة محطات التحويل الكهربائي:-
يعتبر تلف واستهلاك المعدات الكهربائية شيئا طبيعيا حيث تبدأ هذه العملية بمجرد الانتهاء من عمليات التركيب والتشغيل ، وإذا لم تجر بعض الاختبارات ضد التلف فإنه قد ينتج عن ذلك عدم التشغيل الصحيح إضافة إلى الانهيارات للمعدات والآلات والمعدات الكهربائية ومن هنا تأتي أهمية برامج الاختبارات والصيانة الوقائية بهدف الاكتشاف المبكر لعوامل التلف في المعدات والآلات الكهربائية ومعالجة أسبابها تجنبا للمخاطر التي قد تؤدي إلى الانهيارات أو فصل الخدمة الكهربائية
2-3-2 وظائف محطات التحويل الفرعية: Function of substations
يمكن تلخيص الوظائف الرئيسية لمحطات التحويل الفرعية أو محطات التوزيع كما يلي :-
1- استقبال القدرة الكهربائية المتولدة في محطات التوليد ، أو القدرة الكهربائية المنقولة على منظومة النقل ورفع أو خفض الجهد على حسب نوع المحطة .
2- تأمين ضروريات الفصل والتوصيل (switching and closing ) .
تأمين أجهزة الحماية لفصل المعدات أو عزلها في حالة حدوث الأخطاء (protection devices).
طبقا لهذه الوظائف يتضح أن المكونات الرئيسية لمحطات التحويل أو التوزيع هي :
1- محولات قدرة لرفع أو خفض الجهدtransformers ) step – up or step – down).
2- قواطع آلية التيار ، ومرحلات حماية ( ( circuit breakers & relays .
3- محولات قياس للجهد والتيار ( voltage and current transformers ) .
4- قضبان ربط وتوزيع ( bus – bars ) .
5- أجهزة فصل وتوزيع وتوصيل وعوازل للدوائر (switching equipment & insulators)
2-3-3 أنواع محطات التحويل الفرعية: ( types of substations)
يمكن تقسيم محطات التحويل الفرعية إلى نوعين رئيسيين كما يلي :-
1- محطات النقل والتحويل الفرعية ( transmission substation )
2- محطات التوزيع الفرعية ( distribution substation)
وتنشأ محطات النقل الفرعية بالقرب من محطات التوليد أو في بداية خطوط نقل الطاقة أو عند نقاط الفصل في منظومات النقل ، ووظيفة هذه المحطات هي تأمين ربط مولدات المحطات المختلفة بالشبكة ورفع الجهود الكهربائية من مستويات التوليد إلى المستويات العالية المناسبة لمنظومة نقل الطاقة لمسافات طويلة حيث توجد مراكز الأحمال والشكل رقم ( 2 ـ 10 ) يبين نموذج لمثل هذه المحطات :-
أما محطات التوزيع الفرعية فتنشأ في مركز الحمل الكهربائي أو بالقرب من المستهلكين حيث تعمل على خفض الجهود الكهربائية من مستويات النقل العالية إلى مستويات تتناسب استهلاك الأحمال المحلية وتوجد بعض هذه المحطات في أماكن مفتوحة ومعرضة للأجواء الخارجية ، وبعضها مغلق داخل أماكن معدة خصيصا وتحتل جزءا من العمارات السكنية أو المصانع على حسب الموقع .
2-3-4 خطوط الصيانة لمحطات التحويل الفرعية: steps of maintenance for substations
تتضمن برامج الصيانة خطوات ثلاث يجب تنفيذها للوصول إلى تشغيل المحطات بكفاءة عالية وهي:-
1- الصيانة الوقائية والاختبارات :-
وتتضمن هذه العملية خطوات الفحص والتنظيف والضبط واختبار المعدات الموجودة بالمحطة للتأكد من عملها بدون إي مشاكل حتى الموعد التالي للفحص والاختبار ، ويساعد ذلك على الاكتشاف المبكر للأجزاء التي قد يحدث لها انهيار لعمل خطة لاستبدالها دون حدوث إي مضاعفات غير مرغوب فيها .
2- الإصلاحات الكهربائية :-
يعتبر إصلاح المعدات والآلات الكهربائية التي يعتمد عليها إنتاج المحطة من المهام الأساسية لأي برنامج صيانة جديد ، ويجب ان يكون الهدف من الصيانة تفادي الانهيارات غير المتوقعة لمعدات المحطة وإذا حدثت مثل هذه الانهيارات فان قطع الغيار يجب ان تكون متوفرة وحاضرة لإجراء الإصلاحات اللازمة في اقصر وقت ممكن .


شكل رقم ( 2 – 10 ) نموذج لمحطة تحويل ونقل فرعية

3- تحليل الانهيارات :-
يجب تحليل الانهيارات التي تحدث لمعدات المحطة ، وتحديد الخطوات اللازم توفرها لعدم تكرارها، وتكون الاختبارات إثناء التشغيل للتأكد من المعدات سليمة بالرجوع للخطوات التي تحدث في المحطة يمكن تقسيم الاختبارات الي نوعين رئيسين هما :-


1- اختبار قبول :-
هي الاختبارات إثبات وتكون علي المعدات الجديدة قبل دخولها الخدمة تجرى عند مستوى جهد يصل إلي 80 % من الجهد المقنن أو المحدد من المصنع .
2- اختبار الصيانة الدورية :-
وتكون علي مدة زمنية دورية علي طول العام الافتراضي للمعدات ، تتزامن مع الاختبارات الصيانة الوقائية عند 60 % من الجهد المحدد من الصنع .
2-4 صيانة محولات القدرة الكهربائية: Maintenance of Electric Power Transformers
يعتمد نجاح تشغيل إي محول على عدة عوامل منها :-
- التركيب الجيد،التحميل .
- الصيانة .
- إضافة الي التصميم والتصنيع .
وكما في حالة جميع المعدات الكهربائية فان إهمال احتياجات أساسية معينة قد يؤدي إلي مشاكل خطيرة إذا لم يؤدي إلي دمار وفقدان المحول وطبقا لنوع دائرة التبريد في المحولات يمكن تقسيمها إلي نوعين أساسيين هما :
1- المحولات الجافة :-
هي المحولات التي تبرد بالهواء أو أي غاز آخر عازل وغير قابل للاشتعال .
2- المحولات المغمورة في الزيت :-
هي المحولات التي تبرد بالزيوت المعدنية العازلة .



2-5 محطات الإنتاج بالشبكة القومية للكهرباء:
تطورت صناعة الكهرباء في السودان ومرت بمراحل عديدة حتى وصلت لما هي عليه الآن ويتوسع الإنتاج حسب الحوجة بخطة مدروسة والجدولين ( 2 – 1 ) و ( 2 – 2 ) يبينان مقارنة الإنتاج بين الأعوام 1986م و1999م و2006م ، ويوضحان أن الإنتاج داخل الشبكة ( يشمل المحطات الموجودة بالشبكة القومية ) , قد شهد توسعاً كبيراً في السنوات الأخيرة حيث يمثل نسبة زيادة تبلغ 289% ويمثل نسبة 86% من التوليد الكلي ، أما الإنتاج خارج الشبكة والذي ( يشمل المحطات خارج الشبكة القومية ) فقد زاد بنسبة 294% وأصبح يمثل 14 % من الإنتاج الكلي.













جدول ( 2 - 1 ) : الإنتاج داخل الشبكة القومية للكهرباء
اسم المحطة 1986 1999 2007
د. شريف (2) 10 50 50
كوكو (1) 22 15 15
كوكو (2) 0 12 12
الجملة 42 97 97
محطات الإنتاج المزدوج
قري (1) ----- ----- 210
قري (2) ----- ----- 120
الجملة ----- ----- 330
المحطات البخارية
د. شريف (1) 60 60 60
د. شريف (2) 0 90 120
الجملة 60 150 180
محطات الديزل
القربة 3 7 7
كسلا (1) 0 4 4
كسلا (2) 0 3.5 3.5
كسلا (3) 0 0 4.8
الفاو 0 12.6 13.2
الجملة 3 27.1 32.5
المحطات الغازية
د.شريف (1) 20 20 20


جدول( 2 – 2 ) : الإنتاج خارج الشبكة القومية للكهرباء
اسم المحطة 1986 1999 2007
بورتسودان 9.0 24.11 58.56
عطبرة 10 14.04 17.2
شندي 3.75 6.72 0
وادي حلفا 1.2 1.8 1.8
دنقلا 2.7 3 17
كريمة 4.0 0 10.2
الأبيض 6.4 3.1 12.7
ام روابه 0.8 1.2 3.2
نيالا 8.8 9.4 9.4
الفاشر 2.3 0 11.24
الجنينه 0.5 1.12 3.12
الضعين 0 0 2
كادوقلي 0 0 2
النهود 0 0 2
جوبا 3 3 5
ملكال 1.2 0.6 2.6
واو 1.5 1.6 1.6
الجملة 54.35 69.69 159.62
1. محطة إنتاج الرصيرص (إنتاج مائي):-
تعمل محطة الرصيرص بطاقة قصوى قدرها وبها سبعة وحدات إنتاج كل وحدة تنتج ، وبها أربعة محولات تعمل على رفع الجهود من إلى ، وقدرة كل محول ، ماعدا محول واحد يعمل بقدرة قدرها وتوزع من محطة الرصيرص ثلاثة خطوط نقل جهودها حيث تغذى كلا من ربك ، الخرطوم ، مدنى والقضارف .
2. محطة إنتاج سنار:-
هي محطة إنتاج مائي بها وحدتين تنتج كل وحدة وتعمل عند جهد قدره ، وبها محولين قدرة كل محول و يعمل محول الجهد على رفع الجهود إلى "جهد ثانوى".
3. محطة إنتاج كسلا:-
تعمل محطة كسلا بواسطة الإنتاج الحراري ، حيث تعمل على إنتاج وبها محول واحد قدرته M حيث يرفع الجهد من إلى
4. محطة القربة:-
تعمل محطة القربة بواسطة الإنتاج المائى ، حيث تعمل على إنتاج 17.5KV ، وبها ثلاثة محولات ، قدرة كل منها 0.8MVA وتعمل رفع الجهود من 11KV الى 66KV .
5. محطة إنتاج جبل أولياء:-
تعمل بواسطة الإنتاج المائى وبها وحدة انتاج واحدة تنتج وبها محول قدرته يعمل على رفع الجهد من إلى .
6. محطة إنتاج حلة كوكو:-
تعمل المحطة بواسطة الإنتاج الغازي وبها وحدتين تنتج كل واحدة وبها محولين قدرة كل واحد .
7. محطة إنتاج الخرطوم شمال:-
بها سبعة وحدات تعمل منها ثلاثة بقدرة والاربعة الاخرى تعمل بقدرة وبها ثلاثة محولات تعمل على رفع الجهد من الى .
8. محطة إنتاج كيلو عشرة:-
بها سبع وحدات تنتج كل وحدة ما عدا وحدة واحدة تنتج وبها سبع محولات قدرة كل محول تعمل على رفع الجهد من الى .
9. محطة الجيلي
تعمل محطة الجيلى بواسطة الإنتاج الحراري وبها وحدة إنتاج مع عدد محولات وتغذى كلا من عطبرة والخط الدائري عند محطة الكباشي التحويلية بجهد قدره .
10. محطة مروي:-
تعمل محطة مروي بواسطة الإنتاج المائي بها وحدات إنتاج حيث تنتج كل وحدة وبها خمسة محولات قدرة كل محول وهي من اكبر المحولات الموجودة في محطات الإنتاج ، وكل محول يغذي مولدين، ويتكون كل محول من ثلاثة محولات أحادية الوجه موصلة مع بعضها خارجياً ، وتعمل على رفع الجهود من الى وتخرج منها ثلاثة خطوط يحمل كل واحد منها بالإضافة إلى خط أخر يحمل .
11. محطة توليد الابيض:-
تعمل محطة إنتاج الابيض بعدد خمسة وحدات إنتاج، حيث تنتج كل وحدة ، ومن ثم تم توصيل توربينة غازية بسعة وتشغيلها في الأبيض لسد العجز في الطاقة، كذلك ولتحسين الإمداد الكهربائي في مدينة الأبيض تم تركيب آليات 1 و2 هولندية سعة كل منها وفي الفترة بين مايو وأغسطس 2004م تم تركيب الوحدات الهولندية 3 و4 قدرة كل واحدة .

12. محطة توليد نيالا:-
تعمل محطة إنتاج نيالا بعدد وحدات سعة الوحدة الواحدة والمحطة الحالية بها عدد أربع وحدات فرنسية ماركة بيل ستك، حيث تبلغ السعة للوحدة الأولى والثانية وتبلغ السعة للوحدة الثالثة والرابعة والقدرة الكلية للمحطة الآن لكن نسبة للتوسع في المدينة فان سعة أصبحت المحطة لا تغطي احتياجات المدينة من الطاقة الكهربائية.
13. محطة إنتاج بورتسودان:-
تعمل محطة إنتاج بورتسودان بأربعة مولدات والطاقة الكلية لها (المحطة أ) وفي العام 1958م تم تركيب مولد خامس بطاقة 0.90 وفي العام 1962م تم إنشاء المحطة (ب) بتركيب مولدين بسعة واحد ميقاوات لكل واحد ومن ثم تمت إضافة مولدين آخرين للمحطة (ب) في العام 1964م بسعة
14. مشروع العشر مدن:-
شهد بدايات العام 2002م مشروع تركيب عشرين وحدة إنتاج بقدرة واحد ميقاواط لكل وحدة في عشرة من مدن السودان التي تقع خارج نطاق الشبكة القومية ، ثلاثة منها لم تكن بها شبكات للكهرباء ، والبقية كانت في اشد الحاجة الى دعم قدرات محطاتها ، وقد شمل هذا المشروع كل من : أم روابة والنهود وكادوقلى والضعين والجنينة ودنقلا وشندي وجوبا والفاشر و ملكال .
2-6 وحدات النقل الكهربائي:
إن الغرض من خطوط النقل هو نقل الطاقة الكهربائية من مناطق الإنتاج إلى مناطق الاستهلاك بأكبر جهد ممكن لتفادى الفقد في التيار، وذلك بمساعدة المحطات التحويلية مع محطة الإنتاج التي تعمل على رفع الجهد وخفض التيار وتقليل الفقد في التيار مما يؤدى إلى تقليل تكلفة النقل , مستويات الجهد الكهربائي الناقل في الشبكة القومية للكهرباء وهي خط ، خط ، خط وخط ، وذلك لنقل الطاقة الكهربائية من محطات الإنتاج إلى مناطق الاستهلاك ، حيث أنشئ أول خط ناقل للشبكة سنار الخرطوم عندما أقيمت محطة إنتاج سنار عام 1962م بجهد كهربائي ثم تلاه خط الرصيرص الخرطوم في السبعينات ومع تزايد الإنتاج والحاجة إلى الإمداد الكهربائي تتابع إنشاء خطوط النقل والمحطات ومن أهم الخطوط الناقلة في الشبكة القومية للكهرباء ما يلي:-
1. خط الولاية الشمالية:-
هذا الخط يتم تغذيته من محطة مروي ومنها إلى محطة مدينة مروى التحويلية مروراً بمحطة الدبة إلى دنقلا، وهنالك ثلاثة خطوط أخرى تم نقلها من مروي إلى مناطق الاستهلاك والخطوط هي :-
• خط ناقل عطبرة مروي
خط ناقل 500KV تم ربطه بمحطة الجيلى عند محطة عطبرة التحويلية ومنها إلى محطة
بورتسودان بخط 220KV .
• خط مروي المرخيات
خط ناقل من محطة المرخيات إلى محطة الكباشي بخط نقل ، وخط المرخيات جبل أولياء عبر محطة الجموعية التحويلية بخط نقل .
• الخط الدائري ولاية الخرطوم
يبدأ الخط الداري لولاية الخرطوم من محطة المرخيات بخط نقل إلى محطة مهداوي ، وتتربط محطة مهداوي بخط بمحطة عد بابكر عبر محطة الزريقاب التحويلية ، ويتم ربط محطة عد بابكر التحويلية بمحطة الكباشي إلى محطة الجيلي للإنتاج بخط نقل ، ومنها إلى محطة كيلو عشرة بخط مع محطة إنتاج الخرطوم شمال بخط ، ويتم ربط مهداوي إلى ود البشير التحويلية بخط ، ويدخل محطة ود البشير خط من محطة الجموعية ويتم ربط محطة ود البشير بالغابه بخط عبر محطة المجروس , وتغذي محطة المجروس خط والتي تأتي من محطة جبل أولياء التحويلية حيث الخط الذي يربط محطة الجموعية وجبل اولياء ، ومحطة انتاج جبل أولياء يغذيها أيضاً خط الذي ياتي من محطة كيلو عشرة ، وهنالك خط يربط محطة المنشية ومحطة الفاروق بجهد قدره ومنها إلى محطة الغابة بذات الخط ومن محطة جبل أولياء إلى محطة جياد بخط ويغذي جياد خط الذي يتم ربطها بخط الداخل من الروصيرص إلى كيلو عشرة ومنها إلى محطة إنتاج كيلوعشرة ومحطة الباقير بخط , وتربط محطة كيلو عشرة الفرعية بالخط الأتي من محطة عد بابكرعبر محطة بحري الحرارية ومحطة حلة كوكو الفرعية ومحطة إنتاج كوكو بخط عبر محطة إنتاج كيلو عشرة .
2. ناقل النيل الابيض:-
يربط خط النيل الأبيض من محطة إنتاج جبل أولياء والخط الدائري عند محطة جبل أولياء التحويلية والخط الأتي من المرخيات على محطة الجموعية ويغذي محطة القطينه بخط ومنها إلى المحطة التحويلية مشكور إلى ربك حيث الخط الأتي من الروصيرص بخط وبخط سنار عند محطة ربك التحويلية ومنها إلى الأبيض وبخط , خط نهر النيل يربط محطة توليد الجبلين عبر محطة شندى الفرعية ومنها الى عطبرة حيث ناقل محطة مروي .
3. خط النيل الأزرق:-
هو الخط الذي يربط محطة إنتاج الروصيرص والخط الدائري في ولاية الخرطوم يمر بمحطة إنتاج سنار عند محطة سنار التحويلية بجهد ومنها إلى محطة مارنجان التحويلية ومنها إلى خط دائرى عند كيلو عشرة .
يغذي خط وخط الحاج عبد الله من محطة مارنجان يغذي كلاً من خط ربك وخط المناقل وخط الحاج عبد الله وخط الفاو والقضارف وخط الحصاحيصا الذي يربط بالخط الدائري عند محطة جياد وكلها خط . ومن محطة إنتاج الروصيرص هناك خط إلى القضارف عبر محطة سنار التحويلية خط يغذي محطة القضارف مع خط خط مارنجان والفاو ومنها إلى القربة يربط بمحطة القربة التحويلية الذي تتغذى من محطة إنتاج القربة , ومن القضارف إلى الروشرة بخط ومحطة الشوك بخط ومنها إلى محطة انتاج القربة الخط الذي يربط محطة كيلو ثلاثة ومحطة حلفا , ومن محطة تحويلية القربة إلى محطة كسلا بخط ومن محطة إنتاج القربة إلى محطة إنتاج كسلا بخط 66 kV الخطان يربطان مدينه كسلا بالشبكة مع محطة توليد كسلا.
وهناك دراسة لخط يربط مدينة بورسودان حيث خط مروي والجيلي بمدينة كسلا ليكون هناك خط دائري أكبر للشبكة كلها عبر محطاتها الإنتاجية.
هذه الخطوط تعمل جميعها داخل الشبكة ولها أهميتها في نقل الكهرباء إلى المناطق البعيدة من محطات الإنتاج ولها حمايتها الخاصة بها ولكل خط هناك خط أرض على قمة البرج يحمي هذه الخطوط من الصواعق ومعه كيبل صغير داخل خط التأريض يحمل إشارة التحكم إلى جميع المحطات التحويلية ومحطات الإنتاج وقد يكون كيبلين في خط و .
جدول ( 2 – 3 ) يبين خطوط نقل الطاقة الكهربائية الموجودة بالشبكة القومية
خط النقل الجهد المنقول (kV) نوع الدائرة
الروصيرص – الخرطوم 220 DOUBLE CIRCUIT
سنار – الخرطوم 110 SINGLE CIRCUIT
سنار - ميناء الشريف 110 SINGLE CIRCUIT
سنار- ربك 110 SINGLE CIRCUIT
مارنجان - القضارف 110 SINGLE CIRCUIT
القضارف – كسلا – خشم القربة 66 SINGLE CIRCUIT
خط دائرة الخرطوم 110 SINGLE CIRCUIT

وهنالك اربعة دوائر رئيسية لنقل الطاقة الكهربائية يتم التحكم فيها من المركز بالخرطوم
وهي :-
1- دائرة نقل كهرباء الروصيرص
2- دائرة نقل كهرباء سنار
3- دائرة نقل كهرباء المنطقة الشرقية
4- دائرة نقل كهرباء الخرطوم
2-7 وحدات التوزيع:
وحدات التوزيع هي المحطات الخاصة بتقليل مستوى الجهود القادمة من محطات الإنتاج ومن ثم توزيعها على المستهلكين .
تمثل المحطات بالسعات المختلفة الأساس لشبكات توزيع الكهرباء بالهيئة عدا الشبكة الشرقية ، وقبل مشروع الخط الدائري الأول حول العاصمة القومية كانت المحطات قليل جداً بمنطقة الخرطوم وبسعات صغيرة لا تتناسب الأحمال في ذات الوقت وقد كانت محطات في الغالب الأعظم خارجية (Outdoor Type) كالمحطات البولندية (الأكشاك البولندية) ، وكان يتم تركيبها كحلول آنية لمشاكل الاختناقات في الشبكة ومن أبرز عيوب تلك المحطات تدني مستوى السلامة فيها وعدم توفر قطع الغيار كما أنها لا تتناسب مع بلد تصل درجة الحرارة فيه أكثر من 55 درجة مئوية , وتحتوي على قسمين أساسين :-
• القسم الداخلي
وهو يشمل كل المعدات وأجهزة الحماية التي تكون داخل المبنى وتحتوي على أجهزة التحكم الموجودة بغرفة التحكم .
• القسم الخارجي
ويشمل كل المعدات التي تقع خارج سياج المحطة وتحتوي على محولات القدرة والجهد والتيار وكذلك القواطع والفيوزات والعوازل كما توجد بالمحطة الفرعية أجهزة ومثال لها مانعة الصواعق وكذلك قابضة الموجة التي تستخدم في عمليات الاتصالات المختلفة بين المحطات وعلى الحفاظ على مستوى التردد للمحطة الفرعية , ويوجد داخل الشبكة عدد كبير من المحطات التحويلية وتنقسم إلى قسمين رئيسيين هما :-
1- محطات تحويلية رافعة للجهود:-
وهي تكون دائماً في مناطق الإنتاج وتعمل على رفع الجهد المنتج من المحطة بغرض النقل وتفادي الفقد في التيار وتقليل تكلفة النقل ودائماً ما ترفع الجهد من إلى أو وذلك وفقاً للنظام المعمول به في السودان .
2- محطات تحويلية خافضة للجهود:-
وهي دائماً ما تكون قريبة جداً إلى مناطق الاستهلاك حيث التوزيع و تعمل على خفض الجهود حسب النظام إلى و ، وكل محطة تحويلية بها محطة صغيرة تعمل على تحويل الجهود من الى بغرض إنارة الأجهزة داخل المحطة ، وهناك أيضاً محطات ثانوية تعمل على تحويل الجهود من إلى بغرض التوزيع .
التطور الفني لشبكة التوزيع علي مستوي الطاقة التحويلية، يمكن النظر للمستوى الأساسي لتطور إدخال الطاقة التحويلية على مستوى الجهد 11/33kvمن خلال 3 مراحل تاريخية :-
أولاً : مرحلة ما قبل الخط الدائري (1987) :-
وفيها كانت التغذية لشبكة التوزيع بالعاصمة المثلثة على مستوى الجهد تتم أساساً من محطتي بري وكيلو10 اللتان تغذيان المحطات التالية بمدينة الخرطوم :
1. المجروس بسعة تحويلية وتغذي مناطق الكلاكلات بجنوب الخرطوم .
2. الرياض وتغذي مناطق الرياض وأركويت و الطائف .
3. الهيئة وتغذي منطقة غرب الخرطوم (المقرن ) .
4. الخارجية وتغذي منطقة شمال ووسط الخرطوم .
5. محطة توليد بري القديمة وتغذي منطقة شرق الخرطوم .
6. محطة كيلو 10 وتغذي مناطق سوبا والجريفات والصحافة .
7. محطة السكر وتغذي المنطقة الصناعية .
8. محطة كيلو وتغذي منطقة جنوب سوبا .
9. محطة الجبل وتغذي منطقة جبل الأولياء .
10. محطة القطينة وتغذي منطقة القطينة .
أما مدينة الخرطوم بحري فتمثلت محطاتها في :-
1) محطة الإزيرقاب القديمة .
1) محطة الجيلي .
2) محطة المولد .
3) محطة فضل القديمة .
4) محطة خليل عثمان .
5) محطة السليت .
أما مدينة أمدرمان فلم يكن لها مصادر تغذية عدا من خلال كوابل بحرية من الخرطوم والخرطوم بحري ولذا فقد كانت تعاني أشد المعاناة عند إنقطاع المصدر الوحيد للتغذية حيث كانت التغذية تتم من إتجاه واحد تؤدي لزيادة زمن إنقطاع التيار عن المدينة في حالة وجود أعطال بمصدر التغذية وتمثلت محطاتها في :
1. محطة بابور الموية .
2. محطة المنطقة الصناعية .
ثانياً : مرحلة الخط الدائري (1Phase ) (1987-1999) :-
بدأ المشروع في عام 1987 حتى 1993 ومثل هذا المشروع نقلة كبرى في عدد المحطات على مستوى الشبكة القومية للكهرباء فتم تركيب محطاته على مستوى الجهد بسعة لتحقيق الأغراض التالية :-
1. إستيعاب طاقة الانتاج الجديدة بالشبكة .
2. زيادة سعة الشبكة لمقابلة الطلب المتزايد .
3. زيادة موثوقية وإعتمادية الشبكة .
وتمثلت المحطات التحويلية التي تم إنشاؤها في مرحلة الخط الدائري في :
1. محطة المجروس التحويلية بسعة لتغذي المحطات التالية:
1- المغتربين .
1- أركوتي .
2- العلف .
3- جبل الأولياء .
2- محطة طيبة الحسنان (محطات الخط الدائري) .
4- محطة الـSTS .
3. محطة الغابة التحويلية بسعة لتغذي المحطات التالية :-
1) محطة CEWA .
2) محطة الحاج يوسف .
3) محطة الأمم المتحدة التي شيدت ضمن مشروع الخط الدائري .
3. محطة ود البشير بأمد رمان لتغذي المحطات التالية :
1- محطة الشهداء .
2- المنطقة الصناعية .
3- محطة كرري الجديدة .
وقد ساهمت محطة ود البشير في تقليل مشكلة الضغط على كل من بري في تغذية مدينة أمدرمان.
ثالث:اً المرحلة الحالية (2000- وحتى الآن) :-
يلاحظ في المرحلتين قبل هذه المرحلة الأتي :
1- كانت السعة التحولية على مستوى الجهد قبل الخط الدائري حول الخرطوم حوالي 295 وبعد الخط الدائري أصبحت مما أدى لوجود بدائل للتغذية لهذه المحطات .
2- المحطات الموجودة أصبح تشغيلها يشكل خطورة على المهندسين وأصبحت عرضة للأعطال المتكررة نتيجة التحميل الزائد .
3- ربط جزء من المحطات بنظام التحكم الآلي ولم يوفى النظام بنقل المعلومات المطلوبة .
4- معظم محطات قبل الخط الدائري حول الخرطوم كانت أحادية التغذية وذات سعات ( و و ) و أصبحت السعات في محطات مشروع الخط الدائري حول العاصمة القومية في مرحلته الأولي ، لكن تلك المحطات لم يتم تصميمها للتشغيل الآلي وغير مزودة بوحدات مكثفات ، كما أن المحطات الموجودة حينها بالإضافة لتحميلها الزائد بها هنالك بعض القصور في التصميمات الخاصة بالأجهزة أو السلامة أو المباني .
في بداية الألفية الثانية ونظراً للتمدد الكبير الذي حدث بالولاية والذي يتمثل في التوسع الكبير في الامتدادات السكنية الجديدة وظهور نمط جديد من المدن وهي عبارة عن مشاريع سكنية درجة أولى يتم تجهيز كل الخدمات الضرورية مسبقاً أو مرادفاً للمباني ويتم بيعها بعد ذلك كما ظهرت أيضاً المدن الصناعية وتعددت فيها أنواع الصناعات من صناعات خفيفة إلى صناعات ثقيلة حيث ظهرت مصانع إنتاج وصناعات تشكيل المعادن , أما بالنسبة لوسط الخرطوم فكانت هي الهاجس الحقيقي حيث فاق معدل الاستهلاك سعات كل المحطات الموجودة بالمنطقة على الرغم من الاستفادة القصوى من خطوط من محطة الغابة .
لذا ظهرت حاجة ضرورية لقيام مشروع كبير لتشييد محطات بالخرطوم وكذا الولايات التي تعاني من اختناقات كبرى في الإمداد الكهربائي كما أن التوسع الكبير في الإنتاج وإدخال مدن كانت من قبل خارج الشبكة القومية إلي الشبكة القومية كمدينتي شندي وعطبرة جعل إدخال محطات بهذه السعات والمواصفات ضرورة قصوى .
بدأ مشروع المحطات الجديدة في عام 2002م بداية بمحطة المنشية حيث روعي في التصميم كل سلبيات ومشاكل المحطات القديمة مع استحداث الأجهزة الملحقة بالمحطة واستحداث المفاتيح و لتكون على نظام ال GIS، وهي من أمثل الأنظمة التي لا تحتاج لصيانة (حيث أن الصيانة المتكررة وعدم توفر قطع الغيار كانت من أبرز مشاكل المحطات القديمة) وتم إنشاء المحطة الأولي بمدينة المنشية كحل لمشكلة الإمداد في منطقة شرق الخرطوم وتحويل خطوط محطة بري ، ولكن نسبة للتوسع السكاني وزيادة الاستهلاك في تلك المنطقة أدى ذلك لوصول المحطة لسعتها القصوى فى زمن وجيز .
بعد نجاح مشروع محطة المنشية تقرر الاستمرار في مشروع تركيب محطات جديدة وكانت الخطة الأولى إنشاء 8 محطات جديدة لحل مشكلة اختناقات وسط الخرطوم وبحري أمدرمان ومشاكل الإمداد الكهربائي بمدن الولايات وكانت المحطات الثمانية في الفترة بين 2004م إلى 2005م وهي :-
1- محطة الهيئة القضائية .
2- محطة القيادة .
3- محطة الهيئة القومية للكهرباء .
4- محطة دار السلام بأمدرمان .
5- محطة حي العرب بأمدرمان .
6- محطة كوكو (الخرطوم بحري ) .
7- محطة شمبات .
8- محطة سنار .
كما تم تنفيذ كل المغذيات في مستوى الجهد و المصاحبة لقيام المحطات ، كما تم تنفيذ كل المغذيات البديلة للمحطات حتى لاتكون أحادية التغذية لتفادي بعض المشاكل السابقة ، كما تم إدخال نظام الـ ATS في مستوي الجهد وهو ما لم يكن معمول به سابقاً في محطات التوزيع، ثم جاء بعد ذلك تنفيذ المحطات التالية في الفترة بين 2005-2006م وهي :
1) محطة شندي .
2) محطة عطبرة .
3) محطة عبده جعفر بأمدرمان .
4) محطة كسلا .
5) محطة الخرطوم .
6) محطة الإمدادات بالمنطقة الصناعية الخرطوم .
7) محطة كوستي .
محطة مدني .
9) محطة إمتداد ناصر .
10) محطة الدامر .
11) محطة عد بابكر .
12) محطتي بورتسودان (1) و (2) .
الجدول رقم ( 2 – 4 ) يوضح محطات التوزيع التي تم تشييدها بشبكة كهرباء ولاية الخرطوم وبعض مناطق التوزيع داخل الشبكة وإدخالها الشبكة فى الفتره من 2000 حتى2006: [3]

الجدول (2 – 4 ) يوضح محطات التوزيع التي تم تشييدها بشبكة كهرباء ولاية الخرطوم
القدرة التصميمية تاريخ التشغيل المنشاء اسم المحطة الرقم
10×2 M.V. A 2000 المانيا +الصين خليل عثمان 1
25×1 M.V. A 2000 المانيا المصفاة 2
10×2 M.V. A 2001 الصين ساريا 3
10×2 M.V. A 2002 الصين + بولندا السيفونات 4
10×2 M.V. A 2003 ايطاليا الهيئة 5
10×2 M.V. A 2003 الصين رجب 6
10×2 M.V. A 2003 ايطاليا المنشية 7
10×2 M.V. A 2003 الصين+ المانيا شواهق 8
10×2 M.V. A 2003 ايطاليا القيادة 9
10×1 M.V. A 2003 الصين الزبطية 10
10×2 M.V. A 2003 ايطاليا دار السلام 11
5×1 M.V. A 2003 بولندا الشيخ الطيب 12
10×2 M.V. A 2003 الصين المولد 13
20×2 M.V. A 2004 ايطاليا حى العرب 14
10×2 M.V. A 2004 فرنسا سنار الجديدة 15
10×2 M.V. A 2005 ايطاليا القضائية 16
10×2 M.V. A 2005 ايطاليا إمتداد ناصر 17
15×2 M.V. A 2005 فرنسا شندى 18
15×2 M.V. A 2005 فرنسا عطبرة 19
2×10 MVA 2006 فرنسا الإمدادات الخرطوم 20
1×10 + 1×7.5 MVA 2006 ألمانيا كوستي 21
2×10 MVA 2006 ايطاليا عبده جعفر 22
2×10 MVA 2006 ايطاليا القادسية 23
2×5 MVA 2006 ألمانيا الدامر 24
2×10 MVA 2006 فرنسا المك نمر 25








الفصل الثالث
المحولات الثلاثية الأوجه









3-1 المحول الكهربي Transforms:-
جهاز الهندسة الكهربية ، مؤلف من ملفين من الأسلاك المنفصلة الملفوفة حول قضبان حديديه فقط بمسافة بسيطة ، يسمى الطرف المرتبط بالملف الابتدائي بينما يطلق علي الطرف المرتبط بالحمل الملف الثانوي ، يستخدم المحول لتغير قيمة الجهد الكهربي في نظام نقل الطاقة الكهربية الذي يعمل علي التيار المتردد حيث لا يمكن أن يعمل المحول في أنظمة التيار المستمر، فإذا كان جهد الطرف الثانوي اقل من جهد الابتدائي كان المحول خافضا للجهد أما لو كان جهد الثانوي اعلي من جهد الابتدائي كان المحول رافعا للجهد .
3-1-1 تركيب المحول :
يتركب المحول من :
- القلب الحديدي ( core)
- الملفات ( windings) بخلاف مناسبة لجمع القلب والملفات وعوازل العزل وحمل أطراف الملفات وأجهزة الوقاية والتبريد .
1- القلب الحديدي (core) :
تمثل الدائرة المغناطيسية للمحول ويتكون من شريحتان توضع فيها الملفات yoke)) . والتي سمكها يتراوح من ( 0.3 ـ 0.5 مم) وتعزل الرقائق عن بعضها البعض بطبقة من الورق بسمك 0.2 إلى 0.3 مم وتثبت علي احد وجهي كل رقيقة ، من الورنيش الذي يدهن احد وجهي الرقيقة.
الهدف من العزل تقليل المفاقيد للتيارات الإعصارية، للشريحة عدة أشكال قد تكون مربع أو صليب في المحولات الصغيرة أو المتوسطة ، أما في المحولات الكبيرة تكون الشريحة متدرج تربط الرقائق في المحولات الصغيرة ، وفي المحولات الكبيرة بمسامير، حتى لا تكون هناك اهتزاز ناتج من القوة المغناطيسية المكونة للشريحة مع رقائق العارضة للقلب الحديدي .

2ـ ذو القلب المركزي ( Core type) :
يتكون هذا النوع من شريحتين توضع عليهما الملفات مكونا القلب الحديدي ، تكون الرقائق علي شكل حرف L ، ثم توضع مرة أخرى ، هكذا تتكرر العملية حتى يتم تركيب الرقائق كلها ، الدائرة المغناطيسية تكون من مسار واحد فقط ، يميز هذا التصميم بالبساطة ، وبسهولة عزل الملفات .
3ـ النوع الهيكلي او القشري (ذوا لقلب الخارجي) shll type :
الرقائق فيها تكون علي شكل الحرف E وI وتكون مع بعضها رقيقة ثم توضع رقيقةI مع E ، فتكون هذه العملية حتى تركب الرقائق بأكملها ، الدائرة المغناطيسية فيها من مسارين بالتوازي يشترك في تكوينها الشريحة الوسطى ومساحتها ضعف مساحة أي واحد من الشريحتين وتكون ملفات الابتدائي والثانوي حول الشريحة الوسطى ويتميز هذا النوع بان الملفات ميكانيكيا من الاهتزاز الخارجية .
3 – 1ـ 2 الملفات (Winding ) :
هناك نوعان من الملفات في المحولات :
1ـ الملفات الاسطوانية :
تكون فيها الملفات الابتدائي والثانوية علي شكل اسطوانات .
2ـ الملفات القرصية (discwdiugs ) :
تكون فيها الملفات الابتدائي والثانوية علي شكل أقراص.
3 – 1ـ 3 كيفية ترتيب الملفات :
وتنقسم حسب طريقة حول الشريحة إلي :
1ـ الملفات المتحدة المركز :
تسمى بهذا الاسم لانها تصنع علي شكل اسطوانات ، وتستخدم في المحولات ذات القلب المركزى ، وترتب الملفات بوضع ملفات اسطوانية علي شريحة المحول بذلك مستطيلة ، إذا كان مقطع الشريحة مستطيل ، قضبان النحاس تكون موصلة علي التوازي في المحولات كبيرة القدرة ، تطلي القضبان بالورنيش وجعلها يلف بالورق سمكة 5, مم ثم يلف علية شريط من القطن سمكة 1, مم لحفظ شريط الورق ، يوضع أولا اسطوانة من الورق حول الشريحة لعزل الشريحة من الملفات ، حول اسطوانة الورق توضع اسطوانة (ملفات) الجهد المنخفض ، لعزلها من الشريحة ، يكون هنالك حيز للزيت من اجل التبريد بالنسبة للمحول ثم توضع اسطوانة الجهد العالي .
2ـ الملفات المتداخلة :
تسمى بالقرصية لأنها تكون علي شكل اقراص وتستخدم في المحولات الهيكلية ، ترتب حيث تكون قرص من ملف الجهد العالى توضع قرص من ملف الجهد المنخفض ، ثم قرص من ملف الجهد العالى ، حتى يتم تركيب البقية ، مع ملاحظة ان نصف قرص الجهد المنخفض عند النهاية ، وكذلك لسهولة عزل ملفات الجهد المنخفض عنة الحديد كما في الشكل التالى :
يمكن ان نستخدام الملفات القرصية مع القلب المركزى ، وكذلك مع الملفات الاسطوانية مع القلب الهيكلي ، ونفس الطريقة التي ذكره سابقا.
3 - 2 المبدأ :
يقوم مبدأ عمل المحول الكهربي علي قانون فرداي للحث الكهرومغناطيسي الذي ينص علي ان قيمة القوة المحركة
الكهربابيه (الجهد الكهربائي ) تتناسب طرديا مع معدل تغير التدفق المغناطيسي ولهذ السبب فان المحول لا يعمل في انظمة التيار المستمير لان التيار يخلف مجالا مغناطيسيا ثابتا مقدار تغيره يساوي الصفر فلا يمكن خلق جهد كهربي حينها بطريقه الحث وهذا احد الاسباب الرئيسيه لتفضيل التيار المتردد علي المستمير يوصل طرفا الملف الابتدائي بمصدر التيار المتردد ويوصل الملف الثانوي بالحمل المستهلك الكهربية .
عند غلق دائرة الملف الثانوي فان التيار المار في الملف الابتدائي يحدث سيلا مغناطيسيا متناوبا في القلب الحديدي يولد في كل لفه من كلا الملفين ق ـ د ـ ك ـ واحدة للحث فاذا كان في الملف الابتدائي عدد ـ و1 ـ ومن اللفات وفي الملف الثانوي عددـ و2ـ من اللفات فان القوة الدافعة الكهربية التاثيرية في كلا الملفين تكون متناسبة طرديا مع عدد اللفات فيها


شكل ( 3 ـ 1 )
1ـ الملف الابتدائي حيث يستقبل الطاقة الكهربائية من المصدر .
2ـ قلب المحول ماده مغناطيسية يتولد فيها فيض مغناطيسي متردد .
3ـ الملف الثانوي حيث يتولد فيه قوه دافعه كهربيه ويتصل بالحمل الكهربائي .
كما أن هناك محولات تعرف باسم "المحولات الذاتية" وتحتوي علي ملف واحد يودي عمل الملف الابتدائي والثانوي في الوقت نفسه وتنقسم محولات الكهرباء طبقا لأحجامها ، إلي محولات التوزيع التي تبلغ قيمتها علي ألف ميقافولت أمبير وتصنف المحولات تبعا لعدد الأطوار ، فمنها أحادي الطور ، وثلاثي الطور وتستخدم المحولات الاحاديه للمقننات الصغيرة وبينما تستخدم المحولات ثلاثيه الاطوار في عملية نقل وتوزيع الطاقة الكهربية ومن حيث نوع الخدمة فإنها تشمل محولات القوة محولات التوزيع ومحولات الاحهزة ، وهي تفيد في التحكم في دوائر الجهد والتيار العاليه ، محولات المقومات ، محولات التأريض ، والمحولات الخاصة ، مثل المستخدمة في محولات الافرام ، والمحولات الصغيرة ، مثل الإضاءة
وتنقسم الوحدات الضخمة من هذة المحولات الي الاقسام التالية :
1ـ المحولات الخاصة ب