ب
بنيان دوكس

عرض تقديمي لتصميم وتوزيع الأحمال الكهربائية ومحطات المحولات ولوحات الجهد المنخفض وهبوط الجهد وفق الكود السعودي SBC 401 ومعايير IEC بوربوينت PPTX

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع PowerPoint 2016–365 & Google Slides كود البناء السعودي العام للتمديدات الكهربائية (SBC 401 Saudi Electrical Code)
عرض تقديمي شامل لتصميم وتوزيع الأحمال الكهربائية ومحطات المحولات (SBC 401 & IEC): حسابات تيار القصر، هبوط الجهد، لوحات MDB، وتحسين معامل القدرة بوربوينت PPTX.
الانتقال لتحميل الملف مجاناً (.PPTX)

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

pptx
عرض_تقديمي_لتصميم_وتوزيع_الأحمال_الكهربائية_ومحطات_المحولات_ولوحات_الجهد_المنخفض_وهبوط_الجهد_وفق_الكود_السعودي_SBC_401_PPTX.pptx
الحجم: 124 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المؤشرات الفنية ومعايير قياس الأداء المضمنة

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معادلة الحمل الأقصى المتزامن (Maximum Demand - MD)
MD = \sum (Connected\_Load_i \times DF_i) \times DivF

المعادلة المعتمدة في كود SBC 401 لحساب الحمل التصميمي الفعلي المغذي للوحة التوزيع، حيث Connected Load هو الحمل الاسمي المتصل بالكيلوفولت أمبير، و DF هو معامل الطلب الخاص بكل تطبيق (0.85 للتكييف، 0.50 للمقابس، 0.90 للإنارة، 0.70 للمصاعد)، و DivF هو معامل التنوع الكلي للمبنى (عادة بين 0.85 و 0.90)، مما يمنع التضخيم غير المبرر لسعات المحولات ومعدات التوزيع.

معادلة سعة محول القوى الكلية (Transformer Sizing)
S_{trafo} = \frac{MD}{\cos\phi \times \eta \times LF}

تحدد السعة الاسمية للمحول بوحدة kVA، حيث MD الحمل الأقصى بالكيلوواط، و cos φ معامل القدرة التصميمي (0.85 إلى 0.90)، و η كفاءة المحول (تصل إلى 98.5% للمحولات الجافة الحديثة)، و LF هو معامل التحميل الأمثل (Load Factor) المستهدف عند الذروة، والذي يوصى بألا يتجاوز 75% إلى 80% في الظروف العادية للحفاظ على عمر المحول وإتاحة سعة إضافية بنسبة 20-25% للتوسعات المستقبلية.

معادلة هبوط الجهد ثلاثي الأوجه (3-Phase Voltage Drop)
\Delta V = \frac{\sqrt{3} \times I \times L \times (R \cos\phi + X \sin\phi)}{1000}

المعادلة الهندسية الدقيقة لحساب قيمة هبوط الجهد بالفولت على أطراف الكابل ثلاثي الأطوار، حيث I تيار الحمل بالأمبير، و L طول مسار الكابل بالامتار، و R المقاومة الأومية للموصل عند درجة حرارة التشغيل القصوى (Ω/km)، و X المفاعلة الحثية للكابل (Ω/km)، و cos φ معامل قدرة الحمل. تشترط المواصفات ألا تتجاوز نسبة هبوط الجهد (%ΔV = ΔV/400 * 100) نسبة 2.5% للمغذيات الرئيسية و 4.0% لإجمالي المسار حتى أبعد نقطة استهلاك.

معادلة تيار القصر المتناظر الأقصى (Symmetrical Fault Current)
I_{sc} = \frac{S_{trafo}}{\sqrt{3} \times V_L \times \%Z_{trafo}}

تُستخدم لتحديد أقصى تيار قصر يمر عبر قضبان لوحة التوزيع الرئيسية MDB عند حدوث قصر مباشر على أطراف المحول الثانوية، حيث Strafo قدرة المحول الاسمية، و VL جهد الخط (400V)، و %Z جهد المعاوقة للمحول (عادة 6% للمحولات سعة 1000kVA إلى 2000kVA). على أساس هذا التيار يتم اختيار سعة القطع للقواطع الهوائية ومقاومة القضبان للانهيار الديناميكي والحراري.

معادلة سعة لوحة تحسين معامل القدرة (Capacitor Bank Sizing)
Q_c = P \times [ \tan(\cos^{-1}\phi_1) - \tan(\cos^{-1}\phi_2) ]

تحدد القدرة غير الفعالة المطلوبة بوحدة kVAR لرفع معامل القدرة من قيمته الأولية φ1 (مثلاً 0.82) إلى القيمة المستهدفة φ2 (مثلاً 0.96)، حيث P هي القدرة الفعالة بالكيلوواط. تتضمن اللوحة خانقات ترشيح توافقيات (Detuned Reactors بنسبة 7%) لمنع حدوث الرنين التوافقي وحماية المكثفات من الانفجار.

معاينة شرائح العرض التقديمي (.PPTX)

مقاس الطباعة القياسي A4
عرض تقديمي لتصميم وتوزيع الأحمال الكهربائية ومحطات المحولات ولوحات الجهد المنخفض وهبوط الجهد وفق الكود السعودي SBC 401 ومعايير IEC بوربوينت PPTX
File: عرض_تقديمي_لتصميم_وتوزيع_الأحمال_الكهربائية_ومحطات_المحولات_ولوحات_الجهد_المنخفض_وهبوط_الجهد_وفق_الكود_السعودي_SBC_401_PPTX.pptx تحميل الملف الكامل (.PPTX) ←

سيناريو تطبيقي ميداني: حساب وتصميم محطة محولات وتوزيع الأحمال لمبنى إداري وتجاري بالرياض

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: مبنى إداري وتجاري متطور بمدينة الرياض مكون من بدرومين ومواقف ومسطحات مكتبية بمساحة إجمالية 24,000 متر مربع، يتطلب تغذية 13.8kV وتوزيع أحمال 400V/230V مع كابلات تغذية لأبعد لوحة فرعية بطول 120 متراً.
1

1. حساب الحمل الكلي المتصل (Total Connected Load - TCL)

TCL = أحمال التكييف (1250 kVA) + المقابس والقوى (520 kVA) + الإنارة (260 kVA) + المصاعد والمضخات (340 kVA) + مكافحة الحريق (210 kVA)
النتيجة: إجمالي الحمل المتصل TCL = 2,580 kVA.
2

2. تطبيق معاملات الطلب (Demand Factors) ومعامل التنوع (Diversity Factor)

Sum(CL x DF) = (1250*0.80) + (520*0.60) + (260*0.90) + (340*0.70) + (210*1.00) = 1,994 kVA. تطبيق معامل تنوع 0.88: MD = 1994 * 0.88
النتيجة: الحمل الأقصى المتزامن MD = 1,754.7 kVA (1,491.5 kW عند معامل قدرة 0.85).
3

3. تحديد سعة محطة التحويل بنظام التكرارية N+1

اعتماد محولين جافين سعة 2 × 1,500 kVA (13.8kV/400V) يعملان مع رابط قضبان Bus Coupler أوتوماتيكي، بنسبة تحميل اعتيادية 58% تتيح استيعاب الذروة والتوسعات المستقبلية.
النتيجة: محطة تحويل مزدوجة 2 x 1500 kVA بمحولات جافة Cast Resin فئة حريق F1.
4

4. حساب تيار القصر عند قضبان لوحة التوزيع الرئيسية MDB

Isc = Strafo / (√3 * VL * %Z) = 1500 / (1.732 * 0.40 * 0.06)
النتيجة: Isc = 36.08 kA. تم اعتماد قواطع هوائية ACB وقضبان بسعة 50 kA / 1 sec بهامش أمان 38%.
5

5. فحص هبوط الجهد على أبعد مغذٍ رئيسي (L = 120m, I = 350A, كابل Cu/XLPE 3x1x300mm²)

ΔV = √3 * 350 * 0.120 * (0.078*0.85 + 0.072*0.527) = 7.55 Volt. نسبة الهبوط: (7.55 / 400) * 100%
النتيجة: %ΔV = 1.88% (أقل من الحد الأقصى المسموح في SBC 401 البالغ 2.5% للمغذيات).
6

6. حساب سعة لوحة تحسين معامل القدرة لرفع المعامل من 0.82 إلى 0.96

Qc = 1491.5 * [ tan(cos⁻¹ 0.82) - tan(cos⁻¹ 0.96) ] = 1491.5 * (0.698 - 0.291)
النتيجة: سعة اللوحة المطلوبة = 607 kVAR. تم اعتماد لوحة مكثفات أوتوماتيكية 600 kVAR مع خانقات 7% Detuned Reactors.

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشرائح التفاعلية بملء الشاشة أولاً:

تصفح جميع شرائح العرض التقديمي مباشرة عبر مشغل الشرائح التفاعلي أعلاه (أو في وضع ملء الشاشة 16:9) للاطلاع على كافة المخططات والرسوم البيانية.

2

تحميل العرض التقديمي وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft PowerPoint أو Google Slides.

3

تخصيص هوية وبيانات المشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وأسماء المالك والاستشاري والمقاول ومؤشرات الأداء (SPI / CPI) لتطابق البيانات الميدانية.

4

بدء العرض التقديمي المباشر:

العرض جاهز للتشغيل بملء الشاشة (F5) لعقد اجتماعات المتابعة الدورية أو التصدير بصيغة PDF.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التحقق من اجتياز كابلات الجهد المتوسط لاختبار التردد المنخفض جداً VLF Hi-Pot Test عند 3 x Uo بدون أي انهيار عازل.
  • ✓ فحص نسبة التحويل TTR ومقاومة الملفات للمحولات والتأكد من مطابقة زاوية الطور Dyn11 لمواصفات المصنع.
  • ✓ إجراء فحص العزل بميجر 1000V DC لكافة كابلات الجهد المنخفض وقضبان اللوحات والتأكد من تجاوز المقاومة 100 MΩ.
  • ✓ معايرة عزم الربط الميكانيكي (Torque Wrench) لكافة مسامير القضبان النحاسية وتوصيلات القواطع ووضع علامات الماركر الملون.
  • ✓ التحقق من تتابع الطور الصحيح Phase Rotation (L1-L2-L3) عند مخرج المحول وقواطع التوزيع قبل تشغيل المحركات.
  • ✓ فحص زمن استجابة مرحلات الحماية الرقمية عبر جهاز حقن التيار الثانوي والتأكد من التنسيق الانتقائي الكامل للقواطع.
  • ✓ قياس مقاومة شبكة التأريض للمحطة والتأكد من تحقيق قيمة R ≤ 1.0 أوم عبر الآبار العميقة وحلقة النحاس العارية.
  • ✓ التحقق من سلامة التعشيق الميكانيكي والكهربائي لمفاتيح التحويل الأوتوماتيكي ATS وقاطع Bus Coupler لمنع التغذية العكسية.
  • ✓ فحص حواجز اختراقات الحريق Firestop Penetrations على مسارات حوامل الكابلات والتأكد من اعتماد مادة العزل بتصنيف ساعتين.
  • ✓ اختبار تشغيل المولد الاحتياطي والتحقق من بدء الإقلاع وتحويل الأحمال الحرجة بنجاح خلال زمن لا يتجاوز 10 ثوانٍ.

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• إهمال معاملات التصحيح الحراري وتجميع الكابلات (Derating Factors)

الحل الهندسي: تطبيق معاملات التصحيح بدقة (0.82 للحرارة عند 50°م و0.70 لتجميع الكابلات) واختيار مقاطع الكابلات على أساس التيار المصحح وليس الاسمي.

• حساب سعات المحولات على أساس الحمل المتصل دون معاملات التنوع والطلب

الحل الهندسي: تطبيق معاملات الطلب والتنوع المعتمدة في كود SBC 401 لاختيار سعة المحول بنسبة تحميل 75% بدلاً من تضخيم السعة ورفع التكاليف.

• إغفال حسابات هبوط الجهد اللحظي عند بدء دوران المحركات الكبرى

الحل الهندسي: استخدام بادئات حركة ناعمة Soft Starters أو مغيرات تردد VFD واختيار مقاطع كابلات تضمن عدم تجاوز الهبوط اللحظي نسبة 12%.

• تركيب مكثفات تحسين معامل القدرة بدون خانقات ترشيح توافقيات (Detuned Reactors)

الحل الهندسي: إلزامية تركيب خانقات كبح التوافقيات بنسبة 7% (تردد رنين 189Hz) لحماية المكثفات من الانفجار ومنع الرنين التوافقي مع أحمال VFD.

• توصيل محايد المولد والشبكة العامة بشكل دائم دون قاطع رباعي الأقطاب 4-Pole في مفتاح ATS

الحل الهندسي: استخدام مفاتيح تحويل ATS رباعية الأقطاب 4-Pole مع محايد متداخل Overlapping Neutral لمنع سريان تيارات راجعة خطرة.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما الفرق بين المحولات الجافة الراتنجية (Cast Resin) والمحولات الزيتية في مشاريع المباني؟

تتميز المحولات الجافة الراتنجية (Cast Resin) بأنها ذاتية الإطفاء وخالية تماماً من الزيوت القابلة للاشتعال، ومصنفة فئة حريق F1 واشتعال E2، مما يجعلها مطابقة لاشتراطات الدفاع المدني السعودي والكود SBC 401 للتركيب الآمن داخل المباني السكنية والإدارية والتجارية دون الحاجة لحفر تجميع زيت أو أنظمة إطفاء مائي ضخمة، مع صيانة شبه معدومة. بينما تتطلب المحولات الزيتية اشتراطات حريق مشددة ومسافات أمان تفصلها عن المبنى الرئيسي وتستخدم عادة في المحطات المفتوحة أو الصناعية.

ما هي الحدود المسموحة لهبوط الجهد وفق كود البناء السعودي SBC 401؟

ينص كود البناء السعودي الكهربائي SBC 401 على ألا يتجاوز هبوط الجهد من محطة المحول أو نقطة التغذية الرئيسية إلى أبعد نقطة استهلاك 4.0% كإجمالي هبوط. وتوزع هذه النسبة استشارياً بحيث لا تتجاوز 2.5% للمغذيات الرئيسية المغذية للوحات التوزيع (Feeders)، ولا تتجاوز 1.5% لدوائر التوزيع النهائية الفرعية (Branch Circuits). وفي حالات بدء المحركات الكبرى، يفضل ألا يتجاوز الهبوط اللحظي 10% إلى 12% لضمان استقرار أجهزة التحكم والإنارة.

ما هو نظام الفصل الداخلي Form 4b المعتمد في لوحات التوزيع الرئيسية MDB؟

نظام الفصل الداخلي Form 4b وفق معيار IEC 61439 هو أعلى درجات العزل الميكانيكي والكهربائي داخل لوحات الجهد المنخفض؛ حيث يتم عزل قضبان التوزيع الرئيسية تماماً بحواجز معدنية عن حجرات القواطع، ويتم عزل كل قاطع في حجرة مستقلة عن بقية القواطع، مع عزل أطراف توصيل الكابلات الخارجية لكل قاطع عن غيرها. يتيح هذا النظام لفرق الصيانة إجراء الفحص والربط لأي دائرة بأمان تام دون فصل التغذية عن بقية لوحة التوزيع ودون أي خطر لحدوث قوس كهربائي (Arc Flash).

لماذا تفرض شركة الكهرباء السعودية SEC تحسين معامل القدرة وما فائدة خانقات التوافقيات؟

تفرض شركة الكهرباء ألا يقل معامل القدرة للمنشآت التجارية والصناعية عن 0.90 المتأخر لتجنب سحب تيارات غير فعالة ترهق شبكة التوليد والنقل، وتطبق تعرفة غرامات مالية عند تدنيه. يؤدي تحسين المعامل إلى 0.96 عبر لوحات المكثفات إلى تخفيض الفواقد وتحرير سعات إضافية من المحول. أما خانقات كبح التوافقيات (Detuned Reactors بنسبة 7%) فهي إلزامية لمنع ظاهرة الرنين التوافقي وحماية المكثفات من الانهيار الناتج عن الأحمال غير الخطية كالتشيلرات ومغيرات السرعة VFD.

ما هي اشتراطات زمن إقلاع المولد الاحتياطي ومفتاح التحويل ATS لأحمال السلامة؟

تشترط معايير NFPA 110 والكود السعودي SBC 801 أن تكون منظومة التوليد الاحتياطي مصنفة من الفئة (Class 10 Type 60) لأحمال السلامة وحماية الأرواح (Life Safety Loads)؛ مما يعني إقلاع المولد تلقائياً ووصوله للجهد والتردد الاسمي وتحويل الأحمال عبر مفتاح ATS خلال زمن أقصاه 10 ثوانٍ من لحظة انقطاع التيار العام لتغذية مضخات الحريق، مصاعد الإخلاء، ومراوح سحب الدخان.