مقدمة عن محولات الطاقة

يستخدم المحول لتحويل الجهد والتيار المتردد ونقل الطاقة الكهربائية المترددة للمعدات الكهربائية الثابتة. ويعتمد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتحقيق نقل الطاقة الكهربائية. يمكن تقسيم المحول حسب استخدامه إلى محول طاقة ومحول اختبار ومحول أداة ومحول لأغراض خاصة: محول الطاقة هو المعدات اللازمة لنقل وتوزيع الطاقة وتوزيع مستخدم الطاقة؛ محول الاختبار هو معدات اختبار تحمل الجهد (التعزيز) للمعدات الكهربائية؛ محول الأداة المستخدم في القياس الكهربائي وحماية مرحل نظام التوزيع (PT، CT)؛ المحولات ذات الأغراض الخاصة هي محولات فرن الصهر ومحولات اللحام ومحولات المقوم الكهربائي ومحولات تنظيم الجهد الصغيرة.

محول الطاقة هو جهاز كهربائي ثابت، يستخدم لتغيير قيمة معينة من الجهد المتردد (التيار) إلى نفس التردد لمعدات أخرى أو عدة قيم مختلفة للجهد (التيار). عندما يكون الملف الأساسي مع التيار المتناوب، فإنه ينتج تدفقًا متناوبًا، تدفقًا متناوبًا من خلال العمل المغناطيسي الأساسي، في الملف الثانوي يتم تحريض القوة الدافعة الكهربائية المترددة. يرتبط مستوى القوة الدافعة الكهربائية الحثية الثانوية بعدد دورات الملف الثانوي، أي أن الجهد يتناسب مع عدد الدورات. وظيفتها الرئيسية هي نقل الطاقة الكهربائية، لذلك فإن سعتها المقدرة هي معلمتها الرئيسية. السعة المقدرة هي قيمة تقليدية لأداء الطاقة، وهي توصيف حجم نقل الطاقة الكهربائية، المعبر عنها بالكيلو فولت أمبير أو ميجا فولت أمبير، عندما يتم تطبيق المحول على الجهد المقدر، وفقًا لذلك لتحديد التيار المقدر لا يتجاوز حد ارتفاع درجة الحرارة في ظل ظروف محددة. محول توزيع قلب سبيكة غير متبلور أكثر توفيرًا للطاقة، وأكبر ميزة له هي أن قيمة الخسارة بدون حمل منخفضة جدًا. إن ضمان قيمة الخسارة بدون تحميل هو المشكلة الأساسية التي يجب مراعاتها في عملية التصميم بأكملها. بالإضافة إلى حقيقة أن قلب السبائك غير المتبلورة نفسه لا يتأثر بالقوة الخارجية، يجب اختيار المعلمات المميزة للسبائك غير المتبلورة بدقة ومعقولية في الحساب عند ترتيب هيكل المنتج.

المحول الكهربائي هو أحد المعدات الرئيسية في محطة توليد الطاقة ومحطة التوزيع. دور المحول متعدد الأوجه، فهو لا يرفع الجهد لإرسال الكهرباء إلى المنطقة فحسب، بل يقلل أيضًا الجهد إلى جميع مستويات جهد الاستخدام، وذلك لتلبية احتياجات الكهرباء. باختصار، يجب أن يقوم المحول بالتعزيز والتخفيض. في عملية نقل الطاقة الكهربائية في نظام الطاقة، سيكون هناك جزآن من الجهد وفقدان الطاقة، في نقل نفس الطاقة يكون فقدان الجهد متناسبًا عكسيًا مع الجهد، وفقدان الطاقة متناسب عكسيًا مع مربع الجهد. يتم استخدام المحول لزيادة الجهد وتقليل فقدان النقل.

المحول يتكون من ملفين أو أكثر ملفوفين على نفس القلب الحديدي. يتم توصيل الملفات بواسطة مجالات مغناطيسية متناوبة وتعمل وفقًا لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يجب أن يكون موضع تركيب المحول مناسبًا للتشغيل والصيانة والنقل، ويجب اختيار المكان الآمن والموثوق به. يجب اختيار السعة المقدرة للمحول بشكل معقول عند استخدام المحول. عندما يعمل المحول بدون تحميل، فإنه يحتاج إلى المزيد من الطاقة التفاعلية. يتم توفير هذه الطاقة التفاعلية من خلال نظام إمداد الطاقة. إذا كانت سعة المحول كبيرة جدًا، فهذا لا يزيد من الاستثمار الأولي فحسب، بل يجعل المحول أيضًا في حالة عدم التحميل أو التشغيل الخفيف لفترة طويلة، بحيث تزداد نسبة الخسارة بدون تحميل، وينخفض ​​عامل القدرة، ويزداد فقدان الشبكة، بحيث لا تكون العملية اقتصادية وغير معقولة. إذا كانت سعة المحول صغيرة جدًا، فسيتم تحميل المحول لفترة طويلة، مما يؤدي بسهولة إلى إتلاف المعدات. لذلك، يجب اختيار السعة المقدرة للمحول وفقًا لاحتياجات الحمل الكهربائي، وليس كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا.

يتم تصنيف المحولات الكهربائية حسب الاستخدام: محولات التعزيز (محطة توليد الطاقة 6.3 كيلو فولت / 10.5 كيلو فولت أو 10.5 كيلو فولت / 110 كيلو فولت، إلخ)، محولات التوصيل (بين المحطات الفرعية 220 كيلو فولت / 110 كيلو فولت أو 110 كيلو فولت / 10.5 كيلو فولت)، محولات التخفيض (توزيع 35 كيلو فولت / 0.4 كيلو فولت أو 10.5 كيلو فولت / 0.4 كيلو فولت).

يتم تصنيف محولات الطاقة حسب رقم الطور: أحادي الطور، ثلاثي الطور.

تصنف المحولات الكهربائية حسب اللفات: اللفات المزدوجة (كل طور مثبت على نفس القلب، اللفات الأولية والثانوية ملفوفة بشكل منفصل ومعزولة عن بعضها البعض)، اللفات الثلاث (كل طور له ثلاث لفات، اللفات الأولية والثانوية ملفوفة بشكل منفصل ومعزولة عن بعضها البعض)، المحول الذاتي (مجموعة من اللفات مع صنبور وسط كمخرج أولي أو ثانوي). يتطلب المحول ثلاثي اللفات أن تكون سعة اللف الأولي أكبر من أو تساوي سعة اللف الثاني أو الثالث. تكون نسبة سعة اللفات الثلاث في ترتيب الجهد العالي والجهد المتوسط ​​والجهد المنخفض: 100/100/100، 100/50/100، 100/100/50. لا يجب تحميل اللفات الثانية والثالثة بالكامل. بشكل عام، يكون اللف الثالث منخفض الجهد ويستخدم في الغالب لمعدات إمداد الطاقة أو التعويض في المنطقة القريبة، والتي تستخدم لتوصيل ثلاثة مستويات من الجهد. المحول التلقائي: هناك نوعان من المحولات ذات الجهد العالي أو المنخفض، نظرًا لخسارتها الصغيرة ووزنها الخفيف واستخدامها الاقتصادي، فهي تستخدم على نطاق واسع في شبكات الطاقة ذات الجهد العالي للغاية. تُستخدم المحولات التلقائية الصغيرة بشكل شائع لـ 400 فولت/36 فولت (24 فولت)، وتستخدم في الإضاءة الآمنة وإمدادات الطاقة الأخرى.

يتم تصنيف المحولات الكهربائية حسب الوسائط العازلة: المحولات المغمورة في الزيت (النوع المقاوم للهب، النوع غير المقاوم للهب)، المحولات من النوع الجاف، المحولات المعزولة بالغاز 110kVSF6.

إن جوهر محول الطاقة هو الهيكل الأساسي.

المحول الكهربائي ثلاثي الطور المستخدم في هندسة الاتصالات العامة هو محول ذو ملف مزدوج.