Key Design Considerations for Enhancing Power Transformer Reliability د قدرت ترانسفورمر په اغېزمنويو چارو سره د وړاندیز لپاره مهم مهماتو د طراحی کلیدی اعتبارات

تعد محولات الطاقة مكونات حاسمة في شبكة الكهرباء. عند حدوث مشاكل جودة، قد تؤدي ليس فقط إلى خسائر اقتصادية ومادية كبيرة ولكن أيضاً إلى تهديد الأرواح وإحداث آثار سلبية اجتماعية لا يمكن قياسها.

عادة ما يتأثر надежность силового трансформатора в основном его конструкцией, технологией, материалами и стандартами производства. Среди них конструкция, будучи основой качества продукции, играет ключевую роль в определении общей надежности силовых трансформаторов.

الإحصاءات تشير إلى أن "عيوب التصميم" هي السبب الرئيسي للحوادث الجودة الرئيسية التي شهدتها الصناعة تاريخياً، وتبلغ نسبتها أكثر من 80% من هذه الحوادث. لذلك، تعتبر موثوقية تصميم المحول شرطاً أساسياً وضماناً أساسياً لتحقيق موثوقية المنتج بشكل عام. يناقش هذا المقال عدة جوانب رئيسية لتصميم موثوقية المحولات.

مبادئ تصميم القدرة على تحمل القصر الكهربائي

تعتبر القدرة على تحمل القصر الكهربائي مؤشراً رئيسياً على موثوقية محولات الطاقة. الأضرار الناجمة عن ضعف القدرة على تحمل القصر الكهربائي ليست نادرة في الأنظمة الكهربائية، ويتم الإبلاغ بانتظام عن فشل خلال اختبارات القصر الكهربائي العشوائية.

كاختبار خاص، يتم إجراء اختبار القصر الكهربائي الفعلي فقط على نسبة صغيرة جداً من محولات الطاقة - أقل من 1% من الإنتاج الكلي. لذا، يبقى التحقق من التصميم الوسيلة الأكثر عملية للتأكد من توفر القدرة الكافية على تحمل القصر الكهربائي.

ينبغي أن يركز المبدأ الأساسي لتصميم القصر الكهربائي على تقليل الضغط الناتج عن القصر الكهربائي الفعلي قدر الإمكان بدلاً من زيادة حدود الضغط المسموح به بشكل عشوائي. يعتمد النهج الأخير بشكل كبير على خصائص المواد والعمليات التصنيعية ويمثل استراتيجية تصميم غير مسيطر عليها.

اعتبارات التصميم لارتفاع درجة الحرارة في النقاط الساخنة

يرتبط ارتفاع درجة الحرارة في النقاط الساخنة لمختلف مكونات محولات الطاقة بشكل وثيق بعمر الخدمة ويؤثر مباشرة على الموثوقية التشغيلية طويلة الأمد. باعتباره اختبار نوع، لا يتم إجراء اختبار ارتفاع درجة الحرارة على كل وحدة. بالتالي، تظل التحليل والتحقق من التصميم ضرورية للتأكد من أن ارتفاع درجة الحرارة في النقاط الساخنة لكل المكونات يبقى ضمن حدود آمنة.

ينبغي أن يركز تصميم ارتفاع درجة الحرارة في النقاط الساخنة لمحولات الطاقة على ثلاثة مجالات رئيسية: النقاط الساخنة في اللفائف، النقاط الساخنة في اللب، والنقاط الساخنة في الأجزاء الهيكلية المعدنية. يوفر حساب دقيق لتوزيع المجال المغناطيسي المسرب وكثافة الخسارة، استناداً إلى بنية المنتج والمعلمات، أساساً هاماً لاختيار المواد المكونة بشكل معقول، وتنفيذ تدابير السيطرة على المجال المغناطيسي المسرب بشكل فعال، وتصميم دارة تبريد الزيت بشكل مُحسّن - مما يضمن أن يكون ارتفاع درجة الحرارة في النقاط الساخنة لكل المكونات ضمن قيم آمنة.