اختيار سعة محول الطاقة وتدابير تحسين التشغيل
تعتبر التشغيل الآمن والاقتصادي لمحولات الطاقة مرتبطة بأمان واقتصادية واستقرار وموثوقية عمليات مختلف الصناعات. تجعل القيود المتعلقة بشروط مثل مؤشرات الاقتصاد الاستثماري لاختيارها والفائدة الاقتصادية للصيانة والتشغيل والتكيف في البيئة الجديدة (وصول مصادر الطاقة الموزعة، وتكون طاقة التخزين وغيرها) من المستحيل تضمين العوامل الشاملة في جوانب أخرى.
يعتمد سعة المحول بشكل أساسي على حمولة الحمل طويلة الأمد. كيف يمكن اختيار السعة والعدد المناسبين للمحولات بطريقة معقولة وفي الوقت نفسه منع استبدال أو إزالة المحولات بسبب مشاكل السعة (مثل عوامل نمو الحمل) هو مشكلة تتطلب النظر الشامل.
يجب تحديد سعة المحول وفقًا للحمولة المحسوبة للأجهزة التي يحملها، بالإضافة إلى أنواع وأصناف الأحمال. تعتبر الحمولة المحسوبة أساس التصميم والحساب لتزويد الكهرباء. يجب ألا تتجاوز نسبة الحمل في المحول الطبيعي 85%. عندما تصل إلى أكثر من 90%، فهذا يعني أن المحول يعمل بالقرب من الحمولة الكاملة.
تتأرجح حمولة الأجهزة الكهربائية باستمرار. إذا كانت الحمولة العادية للعمل قد تجاوزت 90%، فلن يكون هناك هامش متبقى للتعامل مع تأثير التيار لأجهزة ذات صدمة، مثل اللحام الكهربائي الكبير، والأوناش، واللكمات، والبدء في المحركات ذات القوة العالية وغيرها من الأحمال الديناميكية. قد يحدث غالبًا ظاهرة الحمل الزائد قصير الأمد. رغم أن المحول يمكنه العمل تحت الحمل الزائد لفترة قصيرة، فإن الحمل الزائد المتكرر سيؤثر على عمر الخدمة للمحول.
عندما تكون البيانات التشغيلية المختلفة قريبة من الحدود المقدرة للمحول، يزداد خطر التلف المبكر للمحول. مع التشغيل طويل الأمد، ستظهر بالضرورة المشاكل التالية في المحول:
الإجراءات ذات الصلة:
توزيع الحمولة بشكل معقول، استخدام الأجهزة الكهربائية بشكل منظم، وتقليل معدل الاستخدام المتزامن.
زيادة الجهد الإخراجي للجانب المنخفض بمستوى واحد.
نظرًا لأن المحول قريب من الحمولة الكاملة، فمن المؤكد أن يؤدي ذلك إلى انخفاض في الجهد الإخراجي للمحول، مما يجعل الجهد لأجهزة الكهربائية في النهاية أقل. هذا سيؤدي إلى زيادة في التيار الفعال وفقدان الطاقة. يمكن أن يقلل رفع الجهد من التيار.
تحسين عامل القوة.استخدام تعويض القوة الغير فعالة لتحسين عامل القوة يمكن أن يقلل من الاستثمار ويوفر المعادن غير الحديدية، وهو مفيد للغاية لنظام التزويد بالكهرباء بأكمله.
إذا كانت سعة المحول والخط غير كافية، يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تركيب جهاز تعويض القوة الغير فعالة.
يمكن أن يوازن جهاز تعويض القوة الغير فعالة القوة الغير فعالة محليًا، وبالتالي يقلل من التيار الذي يمر عبر الخط والمحول، ويبطئ سرعة الشيخوخة العازلة للأدوات والمحول، ويمد عمر الخدمة. في نفس الوقت، يمكن أن يحرر سعة المحول والخط، ويزيد من قدرة المحول والخط على حمل الأحمال.
قم بتثبيت أجهزة تعويض القوة الغير فعالة محليًا عند الأحمال الاستقراءية الكبيرة لتحسين عامل القوة، وبالتالي زيادة قدرة الإخراج الفعالة للمحول. بهذه الطريقة، يمكن تقليل التيار التشغيلي لتخفيض فقدان الطاقة، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من تيار الحمل وفقدان الطاقة، ومن ثم يقلل من نسبة الحمل للمحول.
توزيع الأحمال الثلاثية بشكل معقول. عند تصميم محول التوزيع، يتم تصميم هيكل ملفاته وفقًا لحالة التشغيل المتوازنة للأحمال. أداء ملفاتها تقريبًا متساوٍ، وسعة كل مرحلة مقدرة متساوية. يتم تحديد الإخراج الأقصى المسموح به لمحول التوزيع بواسطة السعة المقدرة لكل مرحلة. عند تشغيل محول التوزيع تحت أحمال ثلاثية غير متوازنة، سيتم إنتاج تيار تسلسلي، وسيتغير هذا التيار وفقًا لدرجة عدم التوازن بين الأحمال الثلاثية. كلما زادت درجة عدم التوازن، زاد التيار التسلسلي.إذا كان هناك تيار تسلسلي في محول التوزيع أثناء التشغيل، سيتم إنتاج موجة تسلسلية في قلب الحديد. وهذا يجبر الموجة التسلسلية على المرور عبر جدار الخزان والمكونات المعدنية كقنوات. ومع ذلك، فإن النفاذية المغناطيسية للمكونات المعدنية منخفضة نسبيًا. عندما يمر التيار التسلسلي عبر المكونات المعدنية، سيحدث خسائر الهيستيريزس والدوامة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية للمكونات المعدنية لمحول التوزيع وإنتاج الحرارة. ستسرع العزلة لملفات محول التوزيع في الشيخوخة بسبب الحرارة الزائدة، مما يؤدي إلى تقليل عمر الخدمة للمعدات. في نفس الوقت، سيزيد وجود التيار التسلسلي أيضًا من خسائر محول التوزيع.
يتم تصميم محول التوزيع وفقًا لحالة التشغيل المتوازنة للأحمال الثلاثية. مقاومة ومفاعلات التسرب ومفاعلات التشغيل لكل مرحلة من ملفات اللفائف متشابهة تقريبًا. عند تشغيل محول التوزيع تحت أحمال ثلاثية متوازنة، تكون تياراته الثلاثية تقريبًا متساوية، وانخفاض الجهد لكل مرحلة داخل محول التوزيع أيضًا متشابه، لذلك يكون الجهد الثلاثي الخارج من محول التوزيع متوازنًا.
وفي الوقت نفسه، عند تشغيل محول التوزيع تحت أحمال ثلاثية غير متوازنة، تكون تيارات الإخراج الثلاثية مختلفة، وسيكون هناك تيار يمر عبر الخط الحيادي. وبالتالي، سيُنتج انخفاض جهد بسبب المقاومة في الخط الحيادي، مما يؤدي إلى انحراف نقطة الوسط، مما يتسبب في تغييرات في الجهد الفازية لكل مرحلة. ستكون هناك انخفاض في الجهد بالنسبة للمرحلة ذات الحمل الثقيل، بينما سيكون هناك ارتفاع في الجهد بالنسبة للمرحلة ذات الحمل الخفيف؛يعتمد اختيار محول الطاقة على الحمولة المحسوبة، والحمولة المحسوبة مرتبطة بحجم وخصائص الأحمال في النظام وجهاز تعويض الطاقة في النظام. يمكن اختيار سعة المحول بشكل مرن وفقًا للظروف الفعلية. أثناء تشغيل محول الطاقة، تكون حمولته دائمًا في تغير. يُسمح له بالعمل تحت الحمل الزائد عند الحاجة. ومع ذلك، بالنسبة للمحولات الداخلية، يجب ألا يتجاوز الحمل الزائد 20%؛ وبالنسبة للمحولات الخارجية، يجب ألا يتجاوز الحمل الزائد 30%.
يتم تحديد عدد المحولات عادةً بناءً على النظر الشامل في الشروط مثل مستوى الحمل وسعة الاستهلاك الكهربائي والتشغيل الاقتصادي. عندما تتوفر واحدة من الشروط التالية، يفضل تثبيت محولين أو أكثر:
هناك عدد كبير من الأحمال من المستوى الأول أو الثاني. عندما يفشل المحول أو يكون قيد الصيانة، يمكن أن يضمن المحولات المتعددة موثوقية تزويد الأحمال من المستوى الأول والثاني بالطاقة.
تتغير الأحمال الموسمية بشكل كبير. وفقًا لحجم الحمل الفعلي، يمكن تعديل عدد المحولات التي يتم تشغيلها لتحقيق التشغيل الاقتصادي وحفظ الطاقة الكهربائية.
سعة الحمل المركزة كبيرة. رغم أنها حمولة من المستوى الثالث، فإن سعة تزويد محول واحد ليست كافية. في هذه الحالة، يجب أيضًا تثبيت محولين أو أكثر.
