ما هي المكونات الرئيسية للمحول المغمور بالزيت؟
جوهر:
يتكون القلب عادةً من الفولاذ الرقائقي ويوفر مسارًا للتدفق المغناطيسي. إنه يعزز كفاءة نقل الطاقة بين اللفات الأولية والثانوية.
اللفات:
تحتوي المحولات على مجموعتين من اللفات: الأولية والثانوية. يتم توصيل الملف الأولي بجهد الدخل، بينما يتم توصيل الملف الثانوي بدائرة الخرج. عادة ما تكون هذه اللفات مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم.
المواد العازلة:
تُستخدم المواد العازلة لفصل وعزل المكونات الموصلة، مثل اللفات والقلب. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لمنع الانهيار الكهربائي وضمان التشغيل الآمن للمحول.
زيت:
يعمل الزيت كوسيط تبريد وكمادة عازلة
محول مغمور بالزيت . فهو يساعد على تبديد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل ويوفر عزلًا إضافيًا. يعمل الزيت أيضًا كوسيلة لإطفاء الأقواس في حالة حدوث خطأ.
خزان:
يحتوي الخزان على القلب واللفات والزيت. عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ، وهي محكمة الغلق لمنع دخول الرطوبة والملوثات. يوفر الخزان الدعم الميكانيكي والحماية لمكونات المحولات.
تتابع بوخهولز:
مرحل Buchholz هو جهاز حماية مثبت في دائرة الزيت. يكتشف الأخطاء الداخلية ويستجيب لها، مثل ارتفاع درجة الحرارة أو وجود الغاز الناتج عن خطأ. يمكن للمرحل إطلاق إنذار أو تعطيل المحول لمنع المزيد من الضرر.
خزان الحفظ:
خزان الحفظ هو خزان توسع متصل بالخزان الرئيسي. إنه يستوعب التغيرات في حجم الزيت نتيجة لتغيرات درجات الحرارة، مما يساعد في الحفاظ على ضغط داخلي مستقر ويمنع دخول الرطوبة.
اضغط على المغير:
بعض المحولات مجهزة بمبدلات حنفية، مما يسمح بتعديل نسبة اللفات. تتيح هذه الميزة تنظيم الجهد، مما يضمن مستوى جهد ثابت في الملف الثانوي في ظل ظروف الحمل المختلفة.
استراحة:
جهاز الاستراحة عبارة عن جهاز متصل بخزان الحفظ، مما يمنع الرطوبة من دخول المحول. يحتوي عادةً على مجففات لامتصاص الرطوبة من الهواء المسحوب إلى المحول أثناء تمدد الزيت وانكماشه.
جهاز تخفيف الضغط:
تم تصميم هذا الجهاز لتحرير الضغط الزائد الذي قد يتراكم داخل المحول أثناء الظروف غير الطبيعية. يساعد على منع تلف المحول والخزان.
كيف يعمل الزيت كوسيلة تبريد في المحول المغمور بالزيت؟
يعمل الزيت كوسيلة تبريد
محول مغمور بالزيت من خلال مزيج من التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. فيما يلي تفصيل لكيفية حدوث عملية التبريد هذه:
توليد حراري:
أثناء التشغيل العادي للمحول، تحدث خسائر في الطاقة الكهربائية بسبب مقاومة الموصلات في اللفات والخصائص المغناطيسية للنواة. تظهر هذه الخسائر على شكل حرارة.
التوصيل:
يتم توصيل الحرارة المتولدة في اللفات والقلب إلى الزيت العازل المحيط. تم تصميم المحولات بمواد ذات موصلية حرارية جيدة لتسهيل نقل الحرارة بكفاءة.
الحمل الحراري:
يعتبر الحمل الحراري الطبيعي آلية هامة للتبريد في المحولات المغمورة بالزيت. عندما يمتص الزيت الحرارة، يصبح أقل كثافة ويرتفع، مما يخلق دورانًا طبيعيًا. يتحرك الزيت الساخن لأعلى، ويتدفق الزيت البارد والأكثر كثافة من الأجزاء العلوية للمحول إلى الأسفل ليحل محله. يساعد هذا التدفق الحراري على توزيع الحرارة داخل المحول.
الحراري الجبري:
في المحولات الأكبر حجما أو تلك التي تتعرض لأحمال ثقيلة، قد لا يكون الحمل الحراري الطبيعي كافيا. يتم تحقيق الحمل القسري باستخدام مراوح التبريد. يتم وضع هذه المراوح بشكل استراتيجي داخل المحول لتعزيز دوران الزيت. غالبًا ما يتم التحكم فيها بواسطة مستشعرات درجة الحرارة لتنشيطها عند الحاجة.
أسطح التبريد:
تعمل الأسطح الخارجية لخزان المحولات بمثابة أسطح تبريد. تنتقل الحرارة من الزيت إلى الخزان، ومن هناك تشع إلى البيئة المحيطة. تحتوي بعض المحولات على هياكل تبريد إضافية، مثل المشعاعات أو الزعانف، متصلة بالخزان لزيادة مساحة السطح لتحسين تبديد الحرارة.
خزان الحفظ:
كثير
محول مغمور بالزيت وتشمل خزان الحفظ متصل بالخزان الرئيسي. يوفر خزان الحفظ مساحة لتمدد وانكماش الزيت مع تغير درجة حرارته. تساعد هذه الميزة في الحفاظ على ضغط داخلي مستقر وتمنع دخول الرطوبة والهواء إلى المحول، مما يضمن التبريد الفعال.
إشعاع:
تتبدد الحرارة أيضًا من خلال الإشعاع الصادر عن الأسطح الخارجية لخزان المحولات. وهذا مهم بشكل خاص عندما يعمل المحول في درجات حرارة مرتفعة، ويصبح الإشعاع عاملاً أكثر أهمية في عملية التبريد الشاملة.