رتبها

#محول_التردد_الثابت أو الSFC
سؤال من أهم الأسئلة الشائعة في المقابلات الشخصية لمهندسي الكهرباء ( اصحاب الخبرة ) ما المقصود بنظام البدأ في التوربينة الغازية و المسمى ب SFC؟ و ما هي مميزاته ؟ وما هو مبدأ العمل لهذا النظام؟
الإجابة تكون كالآتي 👇👇

ال SFC هو اختصار للعبارة
SFC (Static Frequency Converter)
اي مغير الذبذبة الساكن و هو عبارة عن منظومة متكاملة وظيفتها تشغيل المولد كمحرك ف بداية تشغيل التوربينة الغازية و هي تعتمد ف نظرية عملها ع تحويل التيار المتغير إلى تيار مستمر عن طريق ثايرسترات و

من ثم تحويل التيار المستمر إلى تيار متغير و ذلك بفتح و غلق الثايرسترات تدريجيا ... لنحصل ع تغيير ف التردد تدريجيا ... حتى يتم تعجيل سرعة التوربينة تدريجيا ...
♦️في التوربينات الغازية تعتمد عملية بدء الحركة على وسائل عدة لحين وصول السرعة

إلى السرعة المقننة التي فيها تعتمد التوربينة على نفسها أي تدور بفعل الغاز المضغوط المسلط على الريش من النوزل nozzle و نجاح عملية الاحتراق Firing وحتى تصل التوربين إلى هذه السرعة نستخدم عدة طرق هدفها تدوير التوربين مثلما نستخدم محرك Motor مركب بنهاية العمود من جهة المولد

يسمى موتور البدء Starting Motor ليدور التوربين في بداية التشغيل عن طريق ربطها معا بكوبلنك Coupling ثم يتم فصله عند الوصول للسرعة المطلوبة او نستخدم طريقة SFC وفكرتها اننا نحول المولد الى موتور حتى سرعة فيها تعتمد التوربين على نفسها فيتم فصله قبل عمل الإثارة للمولد(لاحظ الحذر من

عمل الاثارة Excitation قبل فصل SFC ولذلك تصمم جميع المتحكمات في عمل التوربينGas Turbine Controllers التي تستخدم SFC بعمل Interlock يوفر الحماية للمولد بمنع عمل الإثارة قبل فصل مفتاح SFC)
مميزات SFC
♦️ درجة عالية من التواجدية Availability

لانه يتكيف مع مولد الديزل فى حالة الانطفاء Black out حيث تخرج الوحدات ويتطلب إرجاع الوحدات مرة ثانية فيتم تشغيل مولد الديزل لتوليد الطاقة الكافية لاسترجاع الوحدات ولان الطاقة المتولدة من مولد الديزل تبدأ من الصفر فكانت الميزة لنظام البدء SFC

حيث يتكيف مع هذا الوضع (مولد الديزل مهم جدا فى اي محطة لذلك لابد من تواجده وعمل الصيانة الدورية وتشغيله لفترة وجيزة مرتين اسبوعيا على الاقل ليكون جاهز لظرف Black out في اي وقت.

♦️العمر الافتراضي الكبير حيث لا توجد اجزاء فيه معرضة للتآكل والتلف كما هو الحال فى استخدام موتور بدء Starting Motor.
♦️سهولة الصيانة
♦️حرية اختيار مكان التركيب دون التقيد بمكان محدد كما في موتور البدء حيث يركب على عمود التوربين.

♦️ قلة التكلفة وساعد في ذلك التطور الحادث في استخدام تقنية الميكروبروسسور الذي سمح بإزالة المستحث الذي كان يركب على نفس عمود التوربينة بجانب المولد Transducer وانحسر استخدامه الآن في حالتين:-
👈التوربينات التي لاتحتوي زيت فى البيرنج High Torque with the lube-set Idling

👈عندما نحتاج عملية تدوير Turning Operation
♦️إمكانية استخدم نظام واحد في تشغيل أكثر من توربين حيث توصل كل أجهزة SFC على Station Start up Bus الذي بدوره يمكن توصيله لأكثر من توربين وباستخدام Change Over Device يمكن بدء التشغيل ولكن لتوربين واحدة فقط لا أكثر في نفس الوقت.

#مبدأ_العمل
لفهم كيف يعمل نظام SFCننظر الى تكوين Inverter الموضح بالرسم ليتبين لنا أن ال Inverter يتكون من جزئيين كل جزء يتكون من تسع ثيروستور Two Three –Phase Bridge Circuits يسمى الجزء ناحية المصدر Supplier بالجزء الرئيسي Main Converter والجزء المقابل للمولد Machine Converter

كما بالشكل .
عند توليد نبضة Firing على الثيروستور 1 و2 يتولد فيض مغناطيسي فى الموتور(المولد ولكنه يعمل كموتور في البداية) وايضا يتولد فيض مغناطيسي فى ملفات Rotor لمرور تيار الاثارة فيها Excitation Current ولوجود زاوية بينهما فانه يتولد عزم يسبب دوران Rotor

ويستمر فى الدوران حتى تتساوى قيمة فيض الموتور مع فيض الروتور Rotor ولتجنب ذلك يتم استخدام Machine Converter Change Over إلى حين فيض الروتور الى حد معين مما يعنى ان الثيروستور f تعمل وان الثيروستور b تتوقف ولذلك يمر التيار فى الفازتينV1,V2 وتتغير المحصلة لمجال

الستيتور Stator فيتولد العزم ثانية ويدور الروتورRotor بسلسلة من التحويل المتتالي بين الثيروستورز Thyristors وهذا التحويلSwitch Over يتم حسابه مباشرة من قيمة فولت المولد او من خلال Transducer... و الذي يركب مع الروتور Rotor. وتتم سلسلة التحويل بين

الثيروستورات المختلفة ست مرات خلال دورة واحدة للماكينة Machine Frequency قبل أن يصل فولت المولد Terminal Volt إلى قيمة كافية ليحدث Commutation .

#مختصر_مفيد
الSFC يعني محول التردد الثابت Static Frequency Converter كما يشار إليه بادئ الحركة الثابت Static Starter ... يستخدم الSFC بدلا من استخدام صندوق التروس Gear Box لبدأ تشغيل التوربين الغازي ...و هذا النوع من وسائل البدء يستخدم المولدة كمحرك أثناء البدأ...

و هذا يعني يتم تطبيق تيار ...عند تردد متغير ع أطراف الجزء الثابت من المولد Stator terminals مع تطبيق الexcitation ع الجزء الدوار من نفس المولد ... و ذلك لتسريع الوحدة التوليدية من السرعة 0 خلال عملية التنظيف أو التطهير Purging.... و الاحتراق firing ...

حتى الوصول إلى السرعة المقننة Rated Speed ... و بعدها تعود الوحدة التوليدية إلى دورها الأساسي ف تحويل عزم الدوران Torque إلى كهرباء Electricity
انتهى
اتمنى ان تكون سنة 2021
سنة خير ع الأمة العربية و الإسلامية
#الهندسة_الكهربائية
#احمد_العزاوي
#Ahmed_Alazzawi
@Rattibha

التصنيفات

المزيد من هذا الكاتب

مواضيع ذات صلة

الأكثر اعجابا

التصنيفات

المزيد من هذا الكاتب

مواضيع ذات صلة

الأكثر اعجابا

فك الثريد