I. المبادئ الأساسية والوظائف لمحول التوصيل
يُستخدم محول التوصيل في المحولات الكهربائية لتنظيم الجهد الخرجي للمحول. يتأثر الجهد في الشبكة الكهربائية بوضعية التشغيل وحجم الحمل. الجهد العالي جدًا أو المنخفض جدًا يؤثر على التشغيل الطبيعي للمحول والأداء والحياة الافتراضية للمعدات الكهربائية. من أجل تحسين جودة الجهد وضمان أن يكون للمحول جهد خرجي محدد، يتم عادةً ضبط الجهد بتغيير موقع التوصيل في ملف الابتدائي، ويسمى الجهاز الذي يقوم بتوصيل وتغيير موقع التوصيل بـ "محول التوصيل".
2. أسباب وضع محول التوصيل في المحولات الكهربائية
التعامل مع التقلبات الجهدية في النقل البعيد
تكون خطوط النقل طويلة والانخفاض الجهدية نسبياً كبيراً. على سبيل المثال، أثناء النقل البعيد للجهد العالي، بسبب عوامل مثل مقاومة الخط، يمكن أن ينخفض الجهد بشكل كبير. يمكن ضبط محول التوصيل في المحول الناقل بناءً على ظروف الجهد في خطوط النقل لضمان استقرار الجهد الخارج إلى المستوى التالي من الشبكة الكهربائية أو المحطة الفرعية.
للتوفيق بين متطلبات اتصال شبكات الجهد المختلفة
غالباً ما تقوم المحولات الناقلة بربط شبكات كهربائية ذات مستويات جهد مختلفة، مثل 220kV و500kV. نطاق التقلبات الجهدية ومطالبها تختلف بين شبكات الجهد المختلفة. يمكن لمحول التوصيل أن يضبط بشكل مرن نسبة المحول لتوفيق الحاجات بين شبكات الجهد المختلفة، مما يضمن نقل الكهرباء بكفاءة واستقرار بين شبكات الجهد المختلفة.
للبقاء على متطلبات النقل ذات السعة الكبيرة
سعة المحولات الناقلة كبيرة، وللطاقة التي تنقلها تأثير عميق على التشغيل المستقر لنظام الطاقة بأكمله. يساعد وضع محول التوصيل على ضبط الجهد وفقاً لظروف تشغيل النظام الكهربائي (مثل الأوقات الذروة والأوقات غير الذروة) أثناء النقل ذو السعة الكبيرة، مما يضمن جودة الطاقة ويخفف من الآثار السلبية للجهد غير المستقر على النظام الكهربائي.
III. أسباب عدم وضع محول التوصيل في المحول التوزيعي
نطاق التقلبات الجهدية صغير نسبياً
يُستخدم المحول التوزيعي بشكل أساسي لتوزيع الطاقة الكهربائية على المستخدمين. نطاق تزويد الطاقة له صغير نسبياً، مثل خفض الجهد من 10kV إلى حوالي 400V لكل وحدة استهلاك فردية. ضمن هذا المسافة القصيرة لتزويد الطاقة، يكون نطاق التقلبات الجهدية أقل مقارنة بخطوط النقل، وبالتالي فإن الحاجة لضبط الجهد ليست بالضرورة العاجلة كما هو الحال بالنسبة للمحولات الناقلة.
متطلبات الجهد عند المستخدم ثابتة نسبياً
معظم المعدات المستخدمة لدى المستخدمين مصممة للعمل بمعايير جهد ثابتة (مثل 220V أو 380V). يمكن تصميم المحولات التوزيعية بنسب دوران مناسبة بناءً على ظروف تزويد الطاقة المحلية، بمجرد تحديدها، لا تحتاج إلى تعديلات متكررة، لذا لا يوجد حاجة لوضع محول التوصيل.
اعتبارات التكلفة والتعقيد
سيزيد وضع محول التوصيل من تكلفة المحولات التوزيعية، بما في ذلك تكاليف الشراء والتثبيت والصيانة. كما يزيد من التعقيد الهيكلي للمحول، مما يقلل من موثوقيته. بالنسبة للمحولات التوزيعية، التي تكون موزعة بشكل واسع وظائفها بسيطة نسبياً (بشكل أساسي لتخفيف الجهد وتوزيع الطاقة)، يمكن أن يؤدي عدم وضع محول التوصيل إلى تقليل التكاليف وتحسين الموثوقية التشغيلية بينما يلبي الاحتياجات الأساسية للمستخدمين.