يعد محول المحطات الفرعية مكونًا حاسمًا في نظام الطاقة الكهربائية ، حيث يلعب دورًا حيويًا في تكثيف أو تنحدر مستويات الجهد لضمان نقل وتوزيع الطاقة الفعال والآمن. بصفتي موردًا رئيسيًا لمحول المحطات الفرعية ، يسعدني أن أشارككم كيف تعمل هذه الأجهزة الرائعة.
المبدأ الأساسي للمحول
في قلب محول المحطات الفرعية يكمن مبدأ الحث الكهرومغناطيسي ، الذي اكتشفه مايكل فاراداي في عام 1831. ووفقًا لهذا المبدأ ، يمكن للحقل المغناطيسي المتغير أن يحفز قوة القدرة الكهرمائية (EMF) في موصل قريب. في محول ، يتم استخدام هذا المبدأ لنقل الطاقة الكهربائية من دائرة إلى أخرى من خلال مجال مغناطيسي ، دون أي اتصال كهربائي مباشر بين الدائرتين.
يتكون المحول من اثنين أو أكثر من ملفات الأسلاك ، والمعروفة باسم اللفات ، والتي يتم جرحها حول جوهر مشترك مصنوع من مادة مغناطيسية مثل الحديد. يسمى اللف المتصل بمصدر الطاقة اللف الأساسي ، في حين أن اللف المتصل بالحمل يسمى اللف الثانوي. عندما يتدفق تيار متناوب (AC) من خلال اللف الابتدائي ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا في القلب. هذا المجال المغناطيسي المتغير يحفز EMF في اللف الثانوي ، مما يؤدي إلى تدفق تيار متناوب في الدائرة الثانوية.
خطوة - لأعلى وخطوة - محولات أسفل
يمكن تصنيف محولات المحطات الفرعية في خطوة - لأعلى المحولات والخطوة - المحولات لأسفل بناءً على وظيفتها.
الخطوة - UP Transformers
في مصنع توليد الطاقة ، يتم إنشاء الكهرباء عادةً في جهد منخفض نسبيًا ، وعادة ما يكون في حدود 11 كيلو فولت إلى 33 كيلو فولت. ومع ذلك ، بالنسبة لانتقال الطاقة الطويل عن بعد ، يكون نقل الكهرباء أكثر كفاءة في الفولتية العالية ، وعادة ما يكون في حدود 110 كيلو فولت إلى 765 كيلو فولت. وذلك لأن فقدان الطاقة في خط النقل يتناسب مع مربع التيار يتدفق من خلاله (p = i²r ، حيث p هو فقدان الطاقة ، أنا التيار ، و r هي مقاومة الخط). عن طريق زيادة الجهد وتقليل التيار ، يمكن تقليل فقدان الطاقة بشكل كبير.
يتم استخدام المحول لأعلى لزيادة الجهد من جهد المولد إلى جهد الإرسال. عدد المنعطفات في اللف الثانوي للخطوة - المحول لأعلى أكبر من عدد المنعطفات في اللف الابتدائي. وفقًا لمعادلة المحول ، فإن V₁/V₂ = n₁/n₂ ، حيث يكون V₁ و V₂ هما الفولتية في اللفات الأولية والثانوية على التوالي ، و N₁ و N₂ هما عدد المنعطفات في اللفات الأولية والثانوية على التوالي. لذلك ، عندما n₂> n₁ ، v₂> v₁.
الخطوة - أسفل المحولات
في الطرف المتلقي لخط النقل ، تحتاج الكهرباء عالية الجهد إلى التنقل إلى جهد أقل للتوزيع على المستهلكين. يتم تنقيح الجهد أولاً من جهد الإرسال إلى جهد انتقال فرعي (على سبيل المثال ، 33 كيلو فولت أو 66 كيلو فولت) في محطة فرعية أولية. بعد ذلك ، عند محطة التوزيع ، يتم تنفيذ الجهد بشكل أكبر إلى جهد استخدام ، مثل 400 فولت لثلاثة تطبيقات صناعية وتجارية مرحلة أو 230 فولت للتطبيقات السكنية المرحلة الواحدة.
الخطوة - المحول لأسفل له انعدامات أقل في لف الثانوي مما كانت عليه في اللف الابتدائي. باستخدام معادلة المحول مرة أخرى ، عندما n₂ <n₁ ، v₂ <v₁.
مكونات محول الفرعية
محول الفرعية هو جهاز معقد يتكون من عدة مكونات رئيسية:
جوهر
يتكون النواة من مادة مغناطيسية ، وعادة ما تكون صفائح الصلب السيليكون مغلفة. يساعد تخفيف القلب على تقليل الخسائر التيار الدوامة ، والتي تسببها التيارات المستحثة التي تدور داخل النواة. يوفر النواة مسارًا منخفضًا للتردد للتدفق المغناطيسي ، مما يضمن نقل الطاقة الفعال بين اللفات الأولية والثانوية.
اللفات
اللفات مصنوعة من موصلات النحاس أو الألمنيوم العالية. وهي مصممة بعناية ومعزولة لتحمل الفولتية العالية والتيارات. يتم جرح اللفات الأولية والثانوية حول النواة في تكوين محدد لتحقيق نسبة تحويل الجهد المطلوبة.
صهريج
يتم غمر لفائف المحولات والنواة في خزان مملوء بالزيت العازلة. يخدم الزيت العازلة غرضين رئيسيين: يوفر عزلًا كهربائيًا بين اللفات واللب ، ويساعد على تبديد الحرارة المتولدة أثناء تشغيل المحول. عادةً ما يكون الخزان مصنوعًا من الصلب ويتم تصميمه ليكون تسربًا - دليل.
نظام التبريد
أثناء التشغيل ، يولد المحول الحرارة بسبب الخسائر في اللفات واللب. لمنع ارتفاع درجة الحرارة ، يلزم نظام التبريد. هناك عدة أنواع من أنظمة التبريد ، بما في ذلك الزيت - الهواء الطبيعي - الطبيعي (Onan) ، والنفط - الهواء الطبيعي - القسري (ONAF) ، والهواء القسري - القسري (OFAF) ، والزيوت - المياه القسرية - القسرية (OFWF). يعتمد اختيار نظام التبريد على حجم وتصنيف المحول.
الصنبور
يتم استخدام مغير الصنبور لضبط نسبة الجهد للمحول. يسمح بتوليف جهد الخرج لتعويض الاختلافات في جهد الإدخال أو التغييرات في الحمل. هناك نوعان من مغيرات الصنبور: ON - LOAD TAP Changers (OLTC) و OFF - LOAD TAP Changers (OLTC). على - يمكن تشغيل مغيرات الصنبور أثناء التحميل أثناء تنشيط المحول ، في حين أن مغيرات الصنبور خارج الحمل تتطلب أن يكون المحول تنشيطًا للضبط.
عملية العمل لمحول الفرعية
عندما يتم توصيل اللف الرئيسي لمحول الفرع بمصدر طاقة التيار المتردد ، يتدفق تيار متناوب عبر اللف الأولي. يخلق هذا التيار مجالًا مغناطيسيًا في القلب ، والذي يختلف في الحجم والاتجاه مع تواتر إمدادات التيار المتردد.
يحفز المجال المغناطيسي المتغير في النواة EMF في اللف الثانوي وفقًا لقانون فاراداي للتحريض الكهرومغناطيسي. يعتمد حجم EMF المستحث في اللف الثانوي على عدد المنعطفات في اللف الثانوي ، ومعدل التغير في التدفق المغناطيسي ، والخصائص المغناطيسية لللب.
نظرًا لأن اللف الثانوي متصل بالحمل ، فإن EMF المستحث يتسبب في تدفق تيار متناوب في الدائرة الثانوية. يتم إعطاء الطاقة المنقولة من الدائرة الأولية إلى الدائرة الثانوية بواسطة P₁ = P₂ (إهمال الخسائر) ، حيث P₁ هي الطاقة في الدائرة الأولية و P₂ هي الطاقة في الدائرة الثانوية. منذ P = VI ، إذا كان الجهد تكثف في اللف الثانوي ، فسيتم تقليل التيار في اللف الثانوي بشكل متناسب ، والعكس صحيح.
عروضنا كمورد محول الفرعية
بصفتنا مورد محول المحطات الفرعية المهنية ، نقدم مجموعة واسعة من المحولات عالية الجودة لتلبية الاحتياجات المتنوعة لعملائنا. تشمل محفظة منتجاتنامحول مثبت على التزلج، والتي يتم تجميعها مسبقًا وسهلة التثبيت ، ومجموعة متنوعة منمحولات المحطات الفرعيةمع تقييمات الجهد المختلفة والقدرات.
ملكنامحول مثبت على التزلجتم تصميمها وتصنيعها في ولايتنا - من المصنع الفني ، باستخدام أحدث التقنيات والمواد عالية الجودة. نلتزم بمعايير مراقبة الجودة الصارمة لضمان أن تكون محولاتنا موثوقة وفعالة وآمنة.
اتصل بنا للمشتريات
إذا كنت في حاجة إلى محولات المحطات الفرعية لمشروع الطاقة الخاص بك ، فإننا ندعوك للاتصال بنا للمشتريات. سيكون فريق المبيعات المتمرس لدينا سعيدًا بتزويدك بمعلومات منتج مفصلة ودعم فني وأسعار تنافسية. سواء كنت شركة فائدة للطاقة أو مؤسسة صناعية أو مقاول ، يمكننا تقديم حلول مخصصة لتلبية متطلباتك المحددة.
مراجع
- أنظمة الطاقة الكهربائية: التحليل والتحكم من قبل كلوديو أ. كانزاريس
- هندسة نظام الطاقة بواسطة Nagrath و Kothari
- المحولات: التصميم والتكنولوجيا والتطبيق من قبل بدرول هـ. تشودري