الشروط العامة والوظائف لنظم تبريد محولات الطاقة

المتطلبات العامة لنظم تبريد محولات الطاقة

• يجب تركيب جميع أجهزة التبريد وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة؛

• يجب أن يكون نظام التبريد ذو الدورة القسرية للزيت مزودًا بمحوري طاقة مستقلين مع قدرة على التحويل الآلي. عند فشل مصدر الطاقة الرئيسي، يجب أن يتم تنشيط مصدر الطاقة الاحتياطي بشكل آلي مع إصدار إشارات صوتية وبصرية؛

• بالنسبة لمحولات الطاقة ذات الدورة القسرية للزيت، عند قطع التيار عن مبرد عاطل، يجب إصدار إشارات صوتية وبصرية وأن يتم تنشيط المبرد الاحتياطي بشكل آلي (يدويًا في حالة التبريد بالماء)؛

• يجب أن تكون المحركات المساعدة للمراوح وأجهزة ضخ المياه وأجهزة ضخ الزيت مزودة بحماية من الحمل الزائد والانقطاع القصير وفقدان المرحلة؛ ويجب وجود أجهزة لمراقبة اتجاه دوران محركات أجهزة ضخ الزيت؛

• بالنسبة للمبادلات الحرارية المبردة بالماء، يجب تركيب مضخة الزيت على الجانب الداخل للزيت في المبرد، مما يضمن أن يكون الضغط الزيتي في المبرد أكبر من ضغط الماء بحوالي 0.05 ميجا باسكال في جميع الحالات (إلا إذا كان هناك توجيه آخر من الشركة المصنعة). يجب توفير مفتاح تصريف على الجانب الخارج للماء في المبرد؛

• بالنسبة لمحولات الطاقة ذات التبريد القسري بالماء، يجب تركيب صمام رجوع عند مخرج كل مضخة زيت غاطسة في المبردات؛

• يجب أن تكون محولات الطاقة ذات التبريد القسري قادرة على التحكم في تشغيل وإيقاف المبردات بناءً على درجة الحرارة أو/والحمل.

وظيفة مبردات محولات الطاقة

عند وجود فرق في درجة الحرارة بين الزيت العلوي والسفلي في محول الطاقة، يتكون تدفق الزيت بالتدفئة عبر المبرد. بعد تبريده في المبرد، يتدفق الزيت مرة أخرى إلى الخزان، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة المحول.

طرق تبريد مبردات محولات الطاقة

• طريقة التبريد الهوائي الطبيعي الغمر بالزيت؛

• طريقة التبريد الهوائي القسري الغمر بالزيت؛

• طريقة التبريد بالماء القسري الدائري للزيت؛

• طريقة التبريد الهوائي القسري الدائري للزيت؛

• طريقة التبريد الموجه القسري الدائري للزيت.

في محطات التحويل الكهربائية بـ 500 كيلوفولت، تستخدم المحولات الكبيرة عادةً طريقة التبريد الهوائي القسري الدائري للزيت، بينما تستخدم المحولات العملاقة طريقة التبريد الموجه القسري الدائري للزيت.

مبدأ عمل مبردات محولات الطاقة

تستخدم محولات الطاقة التقليدية مراوح تعمل يدويًا، ولكل محول عادةً 6 مجموعات من المحركات الهوائية التي تحتاج إلى التحكم فيها. تعتمد كل مجموعة من المراوح على مفاتيح حرارية للعمل، مع التحكم في دارات الطاقة للمراوح عبر مفاتيح التلامس. تبدأ وتتوقف المراوح بناءً على الأحكام المنطقية المستنتجة من قياس درجة حرارة الزيت في المحول والحالة الزائدة عن الحمولة.

يتم تشغيل التلامسات الميكانيكية بشكل أساسي بواسطة التلامسات الميكانيكية اليدوية. تعتمد هذه الوسائل التقليدية للتحكم فقط على التشغيل اليدوي. ولكن أكبر عيب لها هو أنه يجب بدء وإيقاف جميع المراوح في الوقت نفسه، مما يؤدي إلى توليد تيارات بداية كبيرة غالبًا ما تؤدي إلى تلف المكونات في الدائرة. عندما تتراوح درجات الحرارة بين 45 إلى 55 درجة مئوية، تعمل جميع المراوح عادةً بكامل طاقتها، مما يؤدي إلى هدر كبير للطاقة ويخلق صعوبات كبيرة في صيانة المعدات.

تعتمد أنظمة التحكم في التبريد التقليدية بشكل أساسي على المكونات مثل المفاتيح الحرارية والمفاتيح التلامسية ومنطق الدائرة التحكمية المعتمدة على التلامسات، مع منطق تحكم معقد للغاية. أثناء التشغيل الفعلي، تتأثر المفاتيح التلامسية بالتآكل بسبب التلامس المتكرر والفصل. بالإضافة إلى ذلك، تفتقر المراوح إلى الحماية اللازمة مثل حماية الحمل الزائد وفقدان المرحلة وحماية التيار الزائد، مما يقلل من موثوقية التشغيل ويزيد من تكاليف التشغيل أثناء التشغيل الفعلي.

مكونات مبردات محولات الطاقة ذات التبريد الهوائي القسري الدائري للزيت

يتكون المبرد من مبادلات حرارية ومراوح ومحركات وأقنية هوائية ومضخات زيت وأجهزة مؤشر تدفق الزيت. تستخدم المراوح لتوزيع الهواء الساخن الصادر من المبادلات الحرارية. يتم تركيب مضخة الزيت في الجزء السفلي من المبرد لتقوم بتوزيع الزيت من أعلى المبدل الحراري إلى الأسفل. يتم تركيب جهاز مؤشر تدفق الزيت في مكان بارز في الجزء السفلي من المبرد لتسهيل مراقبة حالة عمل مضخة الزيت من قبل المشغلين.

وظائف خزانات محولات الطاقة وأجهزة التبريد

يعمل خزان محول الطاقة كغلاف خارجي للمحول، ويحتوي على النواة الحديدية واللفائف وزيت المحول، كما يوفر درجة معينة من التبريد.

وظيفة جهاز تبريد المحول هي خلق دورة زيتية عبر المبرد عندما يوجد فرق في درجة الحرارة في الطبقة العليا من الزيت في المحول. هذا يسمح بتبريد الزيت في المبرد قبل أن يتدفق مرة أخرى إلى الخزان، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة زيت المحول. يمكن تحسين كفاءة التبريد من خلال اتخاذ تدابير مثل التبريد الهوائي أو التبريد الهوائي القسري الدائري للزيت أو التبريد بالماء القسري الدائري للزيت.