كمورد من محولات الطاقة 110kV و 115 كيلو فولت ، شاهدت بشكل مباشر دور درجة حرارة الدور المهمة في أداء هذه الأصول الكهربائية الحاسمة. في هذه المدونة ، سوف أتعمق في تأثيرات درجة الحرارة على محول الطاقة 115kV ، واستكشاف كيفية تأثيرها على المكونات المختلفة والوظائف الشاملة.
التأثير على العزل
أحد الجوانب الأكثر أهمية المتأثرة بدرجة الحرارة هو نظام عزل المحول. يتم استخدام مواد العزل ، مثل الورق والزيت ، لمنع الانهيار الكهربائي وضمان التشغيل الآمن للمحول. ومع ذلك ، يمكن أن تسرع درجات الحرارة المرتفعة عملية الشيخوخة لهذه المواد ، مما يؤدي إلى انخفاض في قوتها العازلة.
عندما ترتفع درجة الحرارة ، تبدأ مواد العزل في التدهور الكيميائي. يمكن أن يسبب هذا التحلل تكوين الأحماض والماء وغيرها من المنتجات ، مما يزيد من تسريع عملية الشيخوخة. بمرور الوقت ، قد يصبح العزل هشًا ويفقد قدرته على تحمل الإجهاد الكهربائي ، مما يزيد من خطر الإصابة بالدوائر القصيرة وغيرها من الفشل الكهربائي.
على سبيل المثال ، إذا تجاوزت درجة حرارة التشغيل لمحول الطاقة 115kV الحد الأقصى المصمم لفترة طويلة ، فقد يبدأ عزل السليلوز في اللفات. يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض في مقاومة العزل وزيادة في نشاط التفريغ الجزئي ، وكلاهما مؤشرات مبكرة لفشل العزل المحتمل.
التأثير على المقاومة المتعرجة
كما أن درجة الحرارة لها تأثير مباشر على مقاومة لفات المحولات. وفقًا لقوانين الفيزياء ، تزداد مقاومة الموصل مع زيادة درجة الحرارة. في محول الطاقة ، تتكون اللفات من موصلات النحاس أو الألمنيوم. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد مقاومة هذه الموصلات ، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة أعلى في شكل حرارة.
يتم إعطاء فقدان الطاقة في اللفات بواسطة الصيغة (p = i^{2} r) ، حيث (i) هو التيار يتدفق عبر اللفات و (r) هو المقاومة. عندما يزداد (R) بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، يزداد فقدان الطاقة (P) أيضًا. هذا لا يقلل فقط من كفاءة المحول ولكنه يولد أيضًا المزيد من الحرارة ، مما يخلق دورة إدامة ذاتية.
على سبيل المثال ، في محول الطاقة 115kV الذي يوفر حمولة كبيرة ، حتى زيادة صغيرة في مقاومة التعرج بسبب درجة الحرارة يمكن أن تؤدي إلى زيادة كبيرة في فقدان الطاقة. هذا يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وعمر أقصر من المحول.
الآثار على نظام التبريد
تم تصميم نظام التبريد لمحول الطاقة 115kV للحفاظ على درجة الحرارة ضمن نطاق تشغيل آمن. ومع ذلك ، فإن ارتفاع درجات الحرارة المحيطة أو توليد الحرارة المفرط داخل المحول يمكن أن يضع سلالة على نظام التبريد.
هناك أنواع مختلفة من أنظمة التبريد المستخدمة في محولات الطاقة ، مثل الزيت - المبرد ذاتيًا (Onan) ، والزيت - المبرد بالهواء المبرد (ONAF) ، والزيت - المُبرد بالزيت المبرد (OFF). في ظروف درجة الحرارة العالية ، قد تكون سعة تبريد هذه الأنظمة غير كافية لإزالة الحرارة بفعالية.
على سبيل المثال ، في نظام تبريد Onan ، قد لا يكون الدورة الدموية الطبيعية للزيت كافياً لتبديد الحرارة عندما تكون درجة الحرارة المحيطة عالية جدًا. يمكن أن يتسبب ذلك في ارتفاع درجة حرارة الزيت واللفات ، مما يؤدي إلى زيادة الحمل الحراري. في مثل هذه الحالات ، قد يحتاج نظام التبريد إلى ترقية أو قد تحتاج إلى تثبيت معدات التبريد الإضافية.
التأثير على سعة الحمل
درجة الحرارة هي عامل رئيسي في تحديد سعة التحميل لمحول الطاقة 115kV. سعة التحميل هي الحد الأقصى للكمية من الطاقة الكهربائية التي يمكن للمحول التعامل معها بأمان دون تجاوز حدود درجة الحرارة.
مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنخفض سعة الحمل للمحول. وذلك لأن درجات الحرارة الأعلى تزيد من فقدان الطاقة في المحول ، مما يولد بدوره المزيد من الحرارة. لمنع ارتفاع درجة الحرارة ، يجب تشغيل المحول عند حمل أقل.
على سبيل المثال ، خلال يوم صيفي حار ، قد يحتاج محول الطاقة 115kV الذي يمكن أن يتعامل عادةً إلى الحمل الكامل إلى درجة الحرارة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. يمكن أن يكون لهذا آثار على شبكة الطاقة ، حيث قد يتطلب سفك الحمل أو استخدام محولات إضافية لتلبية الطلب.
التمدد الحراري والإجهاد الميكانيكي
يمكن أن تسبب التغيرات في درجة الحرارة التمدد الحراري وتقلص مكونات المحول. المواد المختلفة المستخدمة في المحول ، مثل اللفات والخزان والخزان ، لها معاملات مختلفة للتوسع الحراري. عندما تتغير درجة الحرارة ، تتوسع هذه المكونات وتتقلص بمعدلات مختلفة ، مما قد يخلق إجهادًا ميكانيكيًا.
بمرور الوقت ، يمكن أن يؤدي هذا الإجهاد الميكانيكي إلى فشل ميكانيكي ، مثل الروابط الفضفاضة ، والعزل المتشقق ، والصفائح الأساسية التالفة. على سبيل المثال ، إذا توسعت اللفات أكثر من جوهرها بسبب زيادة سريعة في درجة الحرارة ، فإن الإجهاد الميكانيكي يمكن أن يتسبب في تحول اللفات أو تصبح مشوهة ، مما يؤدي إلى دوائر قصيرة.
تخفيف آثار درجة الحرارة
للتخفيف من تأثيرات درجة الحرارة على محول الطاقة 115kV ، يمكن اتخاذ العديد من التدابير. أولاً ، المراقبة السليمة لدرجة حرارة المحول أمر ضروري. يمكن القيام بذلك باستخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة المثبتة في اللفات والزيت والمكونات الحرجة الأخرى. يمكن استخدام بيانات درجة الحرارة للكشف عن العلامات المبكرة لارتفاع درجة الحرارة واتخاذ الإجراءات التصحيحية.
ثانياً ، يجب الحفاظ على نظام التبريد بانتظام وترقيته إذا لزم الأمر. ويشمل ذلك التحقق من مستوى الزيت ، وحالة المشعات ، وتشغيل مراوح التبريد أو المضخات.
ثالثًا ، يجب تشغيل المحول ضمن حدود درجة الحرارة المصممة. قد يتطلب ذلك استراتيجيات إدارة الحمل ، مثل سفك الحمل خلال فترات درجة حرارة الذروة أو استخدام محولات إضافية لمشاركة الحمل.
عروض منتجاتنا
في شركتنا ، نقدم مجموعة واسعة من محولات الطاقة عالية الجودة 110kV و 115kV مصممة لتحمل ظروف درجات الحرارة المختلفة. تم تصميم منتجاتنا بمواد عزل متقدمة وأنظمة تبريد لضمان تشغيل موثوق وفعال.
على سبيل المثال ، لدينا50000KVA 50MVA 115KV تنطلق مع OLTC إلى 23KV محولات المحطة الفرعية ثلاثية الطور، الذي تم تجهيزه بمغير الحمل (OLTC) لتنظيم الجهد ونظام تبريد عالي الأداء. هذا المحول مناسب لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك توزيع الطاقة الصناعية والتجارية.
نحن نقدم أيضا100MVA سعر المصنع المبيعات المباشرة لمحولات الطاقة الكهربائية عالية الجودة، والذي يوفر حلًا فعالًا للتكلفة لنقل الطاقة وتوزيعه على نطاق واسع. ملكناالمحول المنغمس في الزيتتستخدم Series تقنية العزل العازلة عالية الجودة وتكنولوجيا العزل المتقدمة لضمان موثوقية طويلة الأجل.
خاتمة
درجة الحرارة لها تأثير عميق على الأداء والكفاءة وعمر محول الطاقة 115kV. من تدهور العزل إلى انخفاض سعة الحمل ، يمكن أن تكون تأثيرات درجة الحرارة بعيدة. ومع ذلك ، من خلال فهم هذه الآثار وتنفيذ استراتيجيات التخفيف المناسبة ، يمكن تحسين موثوقية وطول محولات الطاقة بشكل كبير.
إذا كنت في السوق للحصول على محول طاقة عالية الجودة 110 كيلو فولت أو 115 كيلو فولت ، فإننا ندعوك للاتصال بنا لإجراء مناقشة مفصلة حول متطلباتك. فريق الخبراء لدينا مستعد لمساعدتك في اختيار المحول المناسب لتطبيقك وتزويدك بأفضل حل ممكن.
مراجع
- هندسة المحطات الفرعية للطاقة الكهربائية ، الطبعة الثالثة من توران غونن
- تحليل وتصميم نظام الطاقة ، الطبعة الخامسة بقلم J. Duncan Glover ، Mulukutla S. Sarma ، وتوماس J. Overbye
- هندسة المحولات: التصميم والتكنولوجيا والتشخيص بواسطة GK Dubey