halves with Every 8°C Increase? Understanding Thermal Aging Mechanisms هل تقل حياة المحول بمقدار النصف مع كل زيادة بـ 8 درجات مئوية؟ فهم آليات الشيخوخة الحرارية

يُطلق على مدة استمرار محول الكهرباء في العمل بشكل طبيعي تحت الجهد والحمل المقننين اسم عمر الخدمة للمحول. المواد المستخدمة في تصنيع المحولات تنقسم إلى فئتين رئيسيتين: المواد المعدنية والمواد العازلة. يمكن للمواد المعدنية عموماً تحمل درجات حرارة نسبية عالية دون التعرض للضرر، ولكن المواد العازلة ستتدهور وتشيخ بسرعة عندما تتجاوز درجة الحرارة قيمة معينة. لذا فإن درجة الحرارة هي أحد العوامل الرئيسية المؤثرة في عمر الخدمة للمحول. من某种语言的翻译输出似乎被意外中断了。根据您的要求，我将继续完成阿拉伯语的翻译工作：

لذا فإن درجة الحرارة هي أحد العوامل الرئيسية المؤثرة في عمر الخدمة للمحول. في حدّ ذاته، يمكن القول أن حياة المحول هي حياة مواده العازلة.

تخفيض درجة الحرارة يمد عمر خدمة المحول

يُطلق على مدة استمرار محول الكهرباء في العمل بشكل طبيعي تحت الجهد والحمل المقننين اسم عمر الخدمة للمحول. المواد المستخدمة في تصنيع المحولات تنقسم إلى فئتين رئيسيتين: المواد المعدنية والمواد العازلة. يمكن للمواد المعدنية عموماً تحمل درجات حرارة نسبية عالية دون التعرض للضرر، ولكن المواد العازلة ستتدهور وتشيخ بسرعة عندما تتجاوز درجة الحرارة قيمة معينة. لذا فإن درجة الحرارة هي أحد العوامل الرئيسية المؤثرة في عمر الخدمة للمحول. من حدّ ذاته، يمكن القول أن حياة المحول هي حياة مواده العازلة.

الخسارة التدريجية للخصائص الميكانيكية والعازلة الأصلية للمواد العازلة عند تعرضها لفترات طويلة للحقول الكهربائية ودرجات الحرارة العالية تسمى الشيخوخة. معدل الشيخوخة يعتمد بشكل أساسي على العوامل التالية:

• درجة حرارة العزل.

• محتوى المادة العازلة من الرطوبة.

• بالنسبة للمحولات المغمورة بالزيت، يجب أيضاً النظر في كمية الأكسجين المنحلة في الزيت.

هذه العوامل الثلاثة تحدد عمر الخدمة للمحول. تظهر الممارسة والأبحاث أنه إذا تم الحفاظ على درجة حرارة ملفات الفوتان عند 95 درجة مئوية باستمرار، يمكن ضمان عمر خدمة المحول لمدة 20 عاماً. بناءً على العلاقة بين درجة الحرارة والعمر، يمكن استنتاج "قاعدة 8 درجات مئوية": اعتماداً على العمر عند هذه الحرارة كأساس، لكل زيادة قدرها 8 درجات مئوية في درجة حرارة ملفات الفوتان، يتم تقسيم عمر الخدمة للمحول إلى النصف.

معظم المحولات الكهربائية في الصين تستخدم عزلاً من الزيت والورق، أي العزل من الفئة A. بالنسبة للمحولات ذات العزل من الفئة A، وفي ظروف التشغيل الطبيعية، عندما تكون درجة حرارة الهواء المحيط 40 درجة مئوية، تكون درجة الحرارة القصوى للتشغيل لملفات الفوتان 105 درجات مئوية.

وفقًا للبيانات ذات الصلة والممارسة:

• عندما تكون درجة حرارة تشغيل العزل للمحول 95 درجة مئوية، يكون عمر الخدمة 20 عاماً.

• عندما تكون درجة حرارة تشغيل العزل للمحول 105 درجات مئوية، يكون عمر الخدمة 7 سنوات.

• عندما تكون درجة حرارة تشغيل العزل للمحول 120 درجة مئوية، يكون عمر الخدمة 2 سنة.

درجة حرارة العزل الداخلي للمحول، تحت جهد ثابت بشكل أساسي، تعتمد بشكل أساسي على حجم تيار الحمل: تؤدي زيادة تيار الحمل إلى زيادة درجة حرارة العزل، بينما يؤدي انخفاض تيار الحمل إلى انخفاض درجة حرارة العزل.

عندما يكون المحول محملاً بشكل زائد أو يعمل بحمل مقنن خلال الصيف، يعمل العزل الداخلي للمحول عند درجات حرارة عالية، مما يسرع فقدان الحياة. عندما يعمل المحول بحمل خفيف أو بحمل مقنن خلال الشتاء، يعمل العزل الداخلي للمحول عند درجات حرارة أقل، مما يبطئ فقدان الحياة. لذا، لتحقيق الاستفادة الكاملة من قدرة الحمل للمحول طوال العام دون التأثير على عمر الخدمة الطبيعي، يمكن تعديل الحمل الشهري بشكل مناسب.

ارتفاع الجهد يسرع شيخوخة المحول

على سبيل المثال، تنص اللوائح على أن الجهد التشغيلي للمحول لا يجب أن يتجاوز 5% من الجهد المقنن. الجهد العالي بشكل مفرط يزيد من تيار التحريض في النواة المحولة، وقد يؤدي إلى تشبع النواة وإنتاج التدفق التوافقي، مما يزيد من خسائر النواة ويؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة النواة. الجهد العالي بشكل مفرط يسرع شيخوخة المحول ويقلص عمر الخدمة؛ لذا، يجب ألا يكون الجهد التشغيلي للمحول مرتفعاً جداً.

عندما تتقدم شيخوخة المادة العازلة إلى حد معين، قد تتشقق العزل تحت تأثير الاهتزازات التشغيلية والقوى الكهرومغناطيسية، مما يجعل الأعطال الكهربائية أكثر احتمالاً ويقلل من عمر الخدمة للمحول.

تعديل حمل المحول لتحقيق عمر خدمة مثالي

درجة حرارة العزل الداخلي للمحول، تحت جهد ثابت بشكل أساسي، تعتمد بشكل أساسي على حجم تيار الحمل: تؤدي زيادة تيار الحمل إلى زيادة درجة حرارة العزل، بينما يؤدي انخفاض تيار الحمل إلى انخفاض درجة حرارة العزل.

عندما يكون المحول محملاً بشكل زائد أو يعمل بحمل مقنن خلال الصيف، يعمل العزل الداخلي للمحول عند درجات حرارة عالية، مما يسرع فقدان الحياة. عندما يعمل المحول بحمل خفيف أو بحمل مقنن خلال الشتاء، يعمل العزل الداخلي للمحول عند درجات حرارة أقل، مما يبطئ فقدان الحياة. لذا، لتحقيق الاستفادة الكاملة من قدرة الحمل للمحول طوال العام دون التأثير على عمر الخدمة الطبيعي، يمكن تعديل الحمل الشهري بشكل مناسب.

الصيانة المناسبة تساعد على تحقيق أقصى استفادة من عمر الخدمة للمحول
من المعروف أن فشل المحول ليس فقط يكلف الكثير من تكاليف الإصلاح والتوقف عن العمل، ولكن إعادة تجميع الملف أو إعادة بناء محول كهربائي كبير يمكن أن يستغرق من 6 إلى 12 شهر. لذا، سيساعد برنامج صيانة مناسب المحول على تحقيق أقصى استفادة من عمر الخدمة.

ثلاث نقاط رئيسية لبرنامج صيانة جيد

التركيب والتشغيل

أ. تأكد من أن الحمل يبقى ضمن حدود التصميم للمحول. بالنسبة للمحولات المبردة بالزيت، راقب بدقة درجة حرارة الزيت العلوية.
ب. يجب أن يكون موقع تركيب المحول مناسباً لمعايير تصميمه وبناءه. إذا تم تركيبه في الخارج، تأكد من أن المحول مناسب للعمل الخارجي.
ج. حافظ على المحول من الصواعق والأضرار الخارجية.

اختبار الزيت

تنخفض قوة العزل لزيت المحول بشكل حاد مع زيادة محتوى الرطوبة. حتى نسبة مياه تبلغ 0.01% يمكن أن تقلل من قوة العزل بنسبة تقارب النصف. باستثناء المحولات الصغيرة لتوزيع الكهرباء، يجب إجراء اختبارات الانهيار الكهربائي بشكل دوري على عينات من زيت جميع المحولات للكشف بشكل صحيح عن الرطوبة وإزالتها عبر الترشيح.

يجب إجراء تحليل الغازات المعيبة في الزيت. باستخدام جهاز مراقبة متصل عبر الإنترنت لثمانية غازات معيبة في زيت المحول، قم بقياس مستمر لتركيز الغازات المنحلة في الزيت مع تطور الأعطال. من خلال تحليل أنواع وتركيزات هذه الغازات، يمكن تحديد نوع العطل. يجب إجراء اختبارات الخصائص الفيزيائية للزيت سنوياً لتأكيد أدائه العازل، بما في ذلك اختبارات قوة الانهيار الكهربائي والحامضية والتوتر الواجهي وغيرها.