اختيار محولات التوزيع لتزويد الشبكات ذات الجهد المنخفض بالطاقة

تتحدد البيانات المميزة لمحولات التوزيع وفقًا لمتطلبات الشبكة. يجب ضرب القوة الفعالة المحددة في عامل القدرة cosφ للحصول على القوة المقننة Srt. في شبكات التوزيع، يتم تفضيل قيمة uk = 6% بشكل شائع.

اختيار محولات التوزيع لتزويد الشبكات ذات الجهد المنخفض بالطاقة

تتكون خسائر المحول من الخسائر عند عدم الحمل والخسائر عند قصر الدائرة. تنشأ الخسائر عند عدم الحمل من العكس المستمر للمغناطيسية في النواة الحديدية وتظل ثابتة إلى حد كبير، وهي مستقلة عن الحمل. تتكون الخسائر عند قصر الدائرة من الخسائر الأومية في ملفات التفاف وخسائر ناتجة عن المجالات تسرب، وهي تناسبية مع مربع مستوى الحمل.

تتكون خسائر المحول من الخسائر عند عدم الحمل والخسائر عند قصر الدائرة. تنشأ الخسائر عند عدم الحمل من العكس المستمر للمغناطيسية في النواة الحديدية. هذه الخسائر ثابتة بشكل أساسي وغير متأثرة بالحمل.

من ناحية أخرى، تتكون الخسائر عند قصر الدائرة من الخسائر الأومية في ملفات التفاف وخسائر ناتجة عن المجالات تسرب. وهي تناسبية مع مربع حجم الحمل.

في هذا المقال التقني، سيتم مناقشة المعايير الرئيسية لاختيار محولات التوزيع ضمن نطاق القوة 50 - 2500 كيلو فولت أمبير لتزويد الشبكات ذات الجهد المنخفض بالطاقة.

1. متطلبات السلامة التشغيلية

• الاختبارات الروتينية: تشمل البنود مثل الخسائر، جهد قصر الدائرة \(u_{k}\)، واختبارات الجهد.

• اختبارات النوع: تشمل اختبارات مثل اختبارات التسخين واختبارات الجهد الزائد.

• الاختبارات الخاصة: تشمل اختبارات مثل اختبارات قوة قصر الدائرة واختبارات الضوضاء.

2. الظروف الكهربائية

• جهد قصر الدائرة: انتبه لقيمها المحددة ومميزاتها.

• رمز الاتصال / مجموعة المتجهات: تعرف على المعلومات ذات الصلة برموز الاتصال ومجموعات المتجهات ( [تعلم المزيد](أضف الرابط المقابل هنا إذا كان هناك واحد في النص الأصلي) ).

• نسبة التحويل: حدد معلمات نسبة التحويل.

3. ظروف التركيب

• تركيب داخلي وخارجي: ضع في اعتبارك سيناريوهات تركيب المحولات سواء كانت داخلية أو خارجية.

• الظروف المحلية الخاصة: مراعاة تأثير الظروف المحلية الخاصة.

• شروط حماية البيئة: الامتثال لمتطلبات حماية البيئة المقابلة.

• التصميمات: اختيار بين محولات الغمر بالزيت أو المحولات الجافة المصبوبة بالراتنج.

4. ظروف التشغيل

• قدرة الحمل: بالنسبة لمحولات الغمر بالزيت أو المحولات الجافة المصبوبة بالراتنج، ضع في اعتبارك قدراتها على تحمل الحمل.

• تغيرات الحمل: انتبه لحالة تغيرات الحمل.

• عدد ساعات التشغيل: خذ في الاعتبار مدة تشغيل المحولات.

• الكفاءة: ركز على كفاءة محولات الغمر بالزيت أو المحولات الجافة المصبوبة بالراتنج.

• تنظيم الجهد: أعط أهمية لقدرة تنظيم الجهد.

• تشغيل المحولات المتوازية: تعرف على الحالات ذات الصلة بتشغيل المحولات المتوازية ( [تعلم المزيد](أضف الرابط المقابل هنا إذا كان هناك واحد في النص الأصلي) ).

5. بيانات مميزة للمحول مع أمثلة

• القوة المقننة:SrT = 1000 كيلو فولت أمبير

• الجهد المقنن: UrOS=20 كيلو فولت

• جهد الجانب السفلي:  UrUS=0.4 كيلو فولت

• جهد الصدمة المقنن: UrB=125 كيلو فولت

• التجميع الخساري

• خسائر عند عدم الحمل: P0=1700 واط

• خسائر عند قصر الدائرة: Pk=13000 واط

• القوة الصوتية: LWA=73 ديسيبل

• جهد قصر الدائرة: uk=6%

• نسبة التحويل: PV/SV=20 كيلو فولت/0.4 كيلو فولت

• رمز الاتصال: Dyn5

• أنظمة الاتصال: على سبيل المثال، أنظمة الفلين الجانب السفلي والجانب العلوي

• موقع التركيب: سواء كان داخليًا أو خارجيًا

• أ) بأقل من 1000 لتر من العازل السائل

• ب) بأكثر من 1000 لتر من العازل السائل

التفسير

• أ. مواسير الكابل

• ب. شبكة الفولاذ المجلفن المسطحة

• ج. فتحة التهوية مع شبك حماية

• د. مواسير غير مشدودة مع مضخة

• هـ. مسلك

• و. فتحة الهواء مع شبك حماية

• ز. طبقة الحصى أو الصخور المسحوقة

• ح. منصة

يجب حماية تركيب المحولات من المياه الجوفية والفيضانات. يجب حماية نظام التبريد من أشعة الشمس. كما يجب ضمان إجراءات الوقاية من الحرائق والتوافق البيئي. يظهر الشكل 1 محولًا به ملء زيت أقل من 1000 لتر. في هذه الحالة، يكون الأرضية غير قابلة للتسرب كافية.

بالنسبة للملء الزيتي أكثر من 1000 لتر، تكون أحواض جمع الزيت أو البحيرات الزيتية إلزامية.

يتم عرض حجم فتحة التهوية بدون شبك في الشكل 2 لتدفئة الغرفة بمقدار 15 كيلو.

PV=P0+k×Pk75 [كيلو واط]

تعريف الرموز:

• أ: فتحات الهواء الخارجة والداخلة

• P{V: خسارة قوة المحول

• k = 1.06 لمحولات الغمر بالزيت

• k = 1.2 لمحولات الراتنج المصبوبة

• Po: خسائر عند عدم الحمل

• Pk75: خسائر قصر الدائرة عند (75^{\circ}\) درجة مئوية، بوحدة الكيلو واط

• h: الفرق في الارتفاع، بالمتر

يجب تبديد الخسائر الحرارية التي تنتج أثناء تشغيل المحول (الشكل 4). عندما لا يمكن استخدام التهوية الطبيعية بسبب ظروف التركيب، فمن الضروري تثبيت مروحة. يعتبر الحد الأقصى المسموح به للحرارة الكلية للمحول هو 40°C.

الخسائر الكلية في غرفة المحول

تُحسب الخسائر الكلية في غرفة المحول كالتالي: الخسائر الكلية في غرفة المحول تعطى بواسطة Qloss=∑Ploss، حيث:

Ploss=P0+1.2×Pk75×(SAF/SAN)2

مسارات تبديد الحرارة للخسائر الكلية

تُتبَّدَّد الخسائر الكلية عبر Qv=Qloss1+Qloss2+Qloss3

حساب تبديد الحرارة لكل جزء

الحرارة المتباعدة بواسطة التدفق الهوائي الطبيعي: Qloss1=0.098×A1.2×sqrtHΔuL3

الحرارة المتباعدة بواسطة التدفق الهوائي القسري (انظر الشكل 3): Qloss3=VL×CpL×ρ

الحرارة المتباعدة عبر الجدران والسقف (انظر الشكل 4):Qloss2=0.7×AW×KW×ΔuW+AD×KD×ΔuD

تفسير معاني الرموز

• Pv: خسارة قوة المحول بوحدة الكيلو واط

• Qv: التبديد الحراري الكلي بوحدة الكيلو واط

• QW,D: التبديد الحراري عبر الجدران والسقف بوحدة الكيلو واط

• AW,D: مساحة الجدران والسقف بوحدة \(m^2\)

• KW,D: معامل نقل الحرارة بوحدة \(kW/m^2K\)

• SAF: القوة للتبريد نوع AF بوحدة كيلو فولت أمبير

• SAN: القوة للتبريد نوع AN بوحدة كيلو فولت أمبير

• VL: معدل تدفق الهواء بوحدة \(m^3/s\) أو \(m^3/h\)

• Qv1: الجزء من الحرارة المتباعدة بواسطة التدفق الهوائي الطبيعي بوحدة الكيلو واط

• Qv2: الجزء من الحرارة المتباعدة عبر الجدران والسقف بوحدة الكيلو واط

• Qv3: الجزء من الحرارة المتباعدة بواسطة التدفق الهوائي القسري بوحدة الكيلو واط

يقدم الشكل 5 مستويات الضوضاء لمختلف المحولات وفقًا للنشرة IEC Publication 551. الضوضاء المغناطيسية تنشأ من التذبذبات في النواة الحديدية (والتي تعتمد على الاستقراء) وتعتمد على خصائص المواد للشرائح الأساسية.

القوة الصوتية (الشكل 6) هي مقياس لمستوى الضوضاء التي تنتجها مصدر صوتي.