التصنيف الحالي لمحول أحادي الطور. محولات الطاقة: أوضاع وقيم التشغيل المقدرة

وضع التشغيل الاسمي

وضع التشغيل الاسمي للمحول هو الوضع الذي تم تصميم المحول من قبل الشركة المصنعة. تحديد الشروط وضع التشغيل المقدر للمحول، نكون: الفولتية المقدرةوالطاقة والتيارات والتردد الموضح على لوحتها، بالإضافة إلى الظروف الاسمية لبيئة التبريد.

الفولتية المتعرجة المقدرة

الفولتية المقدرة لملفات المحولات هي تلك الفولتية التي من المفترض أن تعمل بها. عملية عادية. بالنسبة لمحولات خفض الجهد، فإن الفولتية المقدرة للملفات الأولية تساوي الفولتية المقدرة للشبكات الكهربائية المقابلة، أي مستقبلات الطاقة.

بالنسبة لمحولات الرفع والخفض المتصلة مباشرة بقضبان التوصيل أو أطراف المولدات، تكون الفولتية المقدرة للملفات الأولية أعلى بنسبة 5٪ من الفولتية المقدرة للشبكات الكهربائية المقابلة. بالنسبة للملفات الثانوية، فإن الجهد المقنن هو جهد الطور إلى الطور الذي يتم الحصول عليه عند أطراف الملفات الثانوية للمحول عندما يكون بدون حمل ويتم تطبيق الجهد الأولي المقدر على أطراف الملف الأولي.

لا يُسمح بتجاوز الجهد المزوّد بأطراف الطرف الرئيسي أو أي فرع من فروع الملف الأولي بما لا يزيد عن + 5٪ من الجهد الموضح على لوحة اسم المحول للطرف الرئيسي أو لهذا الفرع.

القوة المصنفة

الطاقة المقدرة للمحول هي القدرة التي يمكن بها تحميل المحول بشكل مستمر طوال فترة خدمته بالكامل، والتي عادة ما تكون حوالي 20 - 25 سنة.

ترتبط القدرة المقدرة للمحول بظروف درجة الحرارة، أي أنها تعتمد على درجة حرارة التسخين المسموح بها للملفات، وعلى ظروف تبريد المحول، وما إلى ذلك. دعونا نلقي نظرة فاحصة على ظروف درجة الحرارة هذه.

يتم تبريد معظم المحولات بالزيت (المحولات "الزيتية"). بالنسبة لمثل هذه المحولات، توجد النوى المغناطيسية ذات اللفات في خزانات فولاذية مملوءة بزيت المحولات، وهو زيت عازل معدني يتم الحصول عليه من البترول. يتم نقل الحرارة المتولدة في اللفات والدائرة المغناطيسية للمحول أثناء تشغيله باستخدام الزيت إلى وسط تبريد المحول - الهواء (تبريد الهواء) أو الماء (تبريد الماء).

لمحولات الزيت المبردة بالهواء المثبتة في المناطق التي أعلى درجة حرارةيصل الهواء إلى +35 درجة مئوية، ويجب ألا يتجاوز متوسط ارتفاع درجة حرارة اللفات فوق درجة حرارة الهواء +70 درجة مئوية (تقاس بطريقة المقاومة). بالنسبة للمحولات المنزلية، فإن ارتفاع درجة حرارة الملفات، الذي يساوي +70 درجة مئوية، يتوافق مع الحمل المقدر لها. عند درجة حرارة الهواء +35 درجة مئوية، يكون متوسط درجة حرارة تسخين ملفات المحولات 70 درجة + 35 درجة = 105 درجة مئوية.

إذا تم الحفاظ على درجة حرارة تسخين ملفات المحولات أثناء التشغيل باستمرار عند +105 درجة مئوية، فكما تظهر الدراسات التي أجراها المصنعون، فإن عمر الخدمة لن يتجاوز عدة سنوات. ومع ذلك، عند الحمل المقنن للمحول، فإن درجة حرارة تسخين الملفات +105 درجة مئوية ستكون ثابتة فقط إذا كانت درجة حرارة الهواء ثابتة وتساوي +35 درجة مئوية.

في الواقع، درجة الحرارة المحيطة ليست ثابتة أبدًا، ولكنها تختلف خلال النهار وعلى مدار العام، وبالتالي فإن درجة حرارة تسخين ملفات المحولات تتراوح من +105 درجة مئوية إلى قيمة أقل. في هذه الحالة، يتم تمديد عمر خدمة المحول بشكل طبيعي. لذلك، ينبغي فهم أعلى درجة حرارة للملفات المشار إليها أعلاه + 105 درجة مئوية على أنها الحد الأعلى لمتوسط درجة الحرارة المقاسة بالمقاومة المسموح بها عمل آمنمحول لعدة ساعات يوميًا في تلك الأيام القليلة نسبيًا عندما تصل درجة الحرارة المحيطة إلى +35 درجة مئوية كحد أقصى.

بالنسبة للمحولات التي لا تحتوي على تدوير الزيت القسري، يجب ألا يتجاوز أعلى ارتفاع في درجة الحرارة في الطبقات العليا من الزيت (عند الغطاء) فوق درجة حرارة الهواء المحيط 60 درجة مئوية. عند درجة حرارة محيطة تبلغ +35 درجة مئوية، يتوافق هذا مع أعلى درجة حرارة ملحوظة (بواسطة مقياس الحرارة) درجة حرارة الزيت +95 درجة مئوية. بالنسبة للمحولات ذات الدوران القسري للزيت، على سبيل المثال مع التبريد بالزيت والماء، لا يُسمح بدرجة حرارة الزيت عند مدخل مبرد الزيت بأكثر من 70 درجة مئوية. بالنسبة للمحولات ذات الزيت -تبريد الهواء، الحد الأقصى درجة الحرارة المسموح بهاالزيت المحدد من قبل الشركة المصنعة.

وبالنظر إلى ما سبق، تحت القوة المقدرة للمحولمن الضروري فهم القدرة التي يمكن بها تحميل المحول المثبت في الهواء الطلق بشكل مستمر في ظل ظروف درجة الحرارة الاسمية لوسط التبريد، مع تعريف تبريد الهواء على أنه درجة حرارة الهواء تتغير بشكل طبيعي على مدار العام. بالنسبة لأنواع التبريد الأخرى، يتم الإشارة إلى ظروف درجة الحرارة الاسمية لوسط التبريد من قبل الشركات المصنعة للمحولات.

لاحظ أنه في السابق تم إعادة حساب الطاقة المقدرة للمحولات المثبتة في الخارج اعتمادًا على متوسط درجة الحرارة السنوية لهواء التبريد. نتيجة لإعادة الحساب، عند متوسط درجة حرارة محيطة سنوية أقل من +5 درجة مئوية، تمت زيادة القدرة المقدرة للمحول، وعلى العكس من ذلك، عند متوسط درجة حرارة سنوية تزيد عن +5 درجة مئوية، كانت مخفض.

أظهرت الدراسات حول تأثير لزوجة الزيت على تبريد المحولات أن إعادة الحساب هذه ليست ضرورية، لأنه في درجات حرارة الهواء المنخفضة تزداد لزوجة الزيت، ونتيجة لذلك يتدهور انتقال الحرارة من اللفات، وفي حرارة عاليةالهواء، على العكس من ذلك، تنخفض لزوجة الزيت، ويزداد نقل الحرارة من اللفات المحولات.

بالإضافة إلى التركيب الخارجي، غالبًا ما يتم وضع المحولات المبردة بالهواء في غرف مغلقة وغير مدفأة - غرف توفر عادةً تهوية طبيعية مع إمداد الهواء البارد وإزالة الهواء الساخن من خلال فتحات تهوية خاصة في الأسفل والأسفل على التوالي. الأجزاء العلويةالكاميرات. وعلى الرغم من التهوية، فإن ظروف التبريد للمحولات في الغرف لا تزال أسوأ من تلك المثبتة في الهواء الطلق، مما يقلل إلى حد ما من عمر الخدمة. ومع ذلك، يتم تثبيت المحولات في الغرف مع تهوية طبيعية، يُسمح بالتحميل المستمر بقدرتها المقدرة عند متوسط درجات حرارة الهواء السنوية في الغرفة حتى 20 درجة مئوية.

التيارات المقدرة للملفات الأولية والثانوية للمحولتسمى التيارات التي تحددها القوى المقدرة للملفات المقابلة.

تحت معدل الحمولةفهم الحمل يساوي التيار المقنن.

في وضع تشغيل المحول بدون تحميل زائد، في أي موضع لمفتاح الصنبور، وكذلك عند أي قيم للجهد المطبق على الملف الأساسي (ولكن ليس أعلى من +5٪ من قيمة الجهد لهذا الفرع) ، لا يمكن تحميل اللف الثانوي للمحول بما لا يزيد عن تياره المقدر.

معلومات عامة

محولات الكهرباءمصممة لتحويل الكهرباء التيار المتناوبجهد واحد إلى آخر. في شبكات التوزيع الحضرية، كقاعدة عامة، يتم استخدام المحولات التي تقلل الجهد إلى قيم معقولة ومسموح بها في ظل ظروف إمداد المستهلكين بالكهرباء.
بناءً على عدد المراحل، يتم تقسيم المحولات إلى مرحلة واحدة وثلاث مراحل، وبناءً على عدد اللفات ذات الفولتية المختلفة - إلى ملفين وثلاثة ملفات. هناك أيضًا محولات ذات ملفات مقسمة، وعادةً ما تحتوي على ملفين متطابقين جهد منخفض.
رئيسي المعلمات الكهربائيةالمحولات هي:

القوة المصنفةسنوم، أي. قيمة الطاقة الإجمالية التي يمكن تحميل المحول بها بشكل مستمر خلال فترة الخدمة الكاملة عند الجهد المقنن وظروف درجة الحرارة المقدرة لوسط التبريد. بالنسبة للمحولات ذات الملفين، تتوافق هذه القوة مع قوة كل من لفاتها. بالنسبة للمحولات ثلاثية اللفات، والتي يمكن أن يكون للملفات قوى مختلفة، يتم اعتبار قوة أقوى ملف بمثابة الطاقة المقدرة. بالنسبة للمحول ذو الملف المنفصل، يتم أخذ طاقة اللف على أنها القوة المقدرة الجهد العالي. إن القوى المقدرة للملفين المنقسمين هي نفسها وتساوي نصف القدرة المقدرة لكل منهما؛
الفولتية المقدرةاللفات Unom المقابلة للفولتية حركة خاملة. عند العمل تحت الحمل بالجهد المقنن للملف الأولي، فإن الفولتية للملفات الأخرى ستكون أقل من قيمها المقدرة بمقدار فقدان الجهد في المحول. بناءً على الفولتية المقدرة للملفات، يتم تحديد ما يلي: نسبة التحويل لمحول ثنائي اللفات كنسبة الجهد المقنن لملف الجهد العالي HV إلى الجهد المقنن لملف الجهد المنخفض LV؛ نسب التحويل لكل زوج من اللفات لمحول ثلاثي اللفات كنسبة الفولتية المقدرة المقابلة ؛
تصنيف اللف الحالي Inom – التيار الذي تحدده القوة المقدرة والجهد المقنن للملف. بالنسبة لمحول ثلاثي الطور، فإن تيار الملف المقدر هو
حيث S nom هي القوة المقدرة للمحول؛ U nom - الجهد المقنن من الطور إلى الطور (من الخط إلى الخط) للملف ؛
الجهد االكهربى دائرة مقصورة الذي يميز المقاومة الكلية للمحول ويحدد حجم انخفاض الجهد في لفاته. يتم التعبير عنه عادة كنسبة مئوية من الجهد المقنن ويشار إليه بـ uk٪. نظرًا لأن مفاعلة المحول أعلى بكثير من المفاعل النشط، فإن حجم جهد الدائرة القصيرة يعتمد بشكل أساسي على المكون التفاعلي (الحثي) للمقاومة، أي. على تصميم ومعلمات الدائرة المغناطيسية وعدد لفات اللفات و الموقف النسبيالأخير. في محول ثلاثي اللفات، يتم تحديد جهد الدائرة القصيرة لكل زوج من اللفات. يوجد في المحول ذو الملف المنفصل جهدان للدائرة القصيرة: u k.vn و u k.nn. في الأساس محول ذو ملفين

توجد مقاومة المحول ذو الدائرة القصيرة بالأوم مقسومة على مقاومته المقدرة التي تساوي
تصنيف عدم التحميل الحالي Ih، وصف الخسائر الطاقة الكهربائيةعلى مغنطة الدائرة المغناطيسية للمحول (خسائر الفولاذ). يتم التعبير عنها عادة كنسبة مئوية بالنسبة للتيار المقنن للمحول وتعتمد على الخواص المغناطيسية لفولاذ النواة المغناطيسية، وتصميم وجودة تجميعها، وكذلك حجم الحث المغناطيسي في القلب؛
فقدان ماس كهربائى Pk (الخسائر في النحاس)، المقابلة للوضع حمولة كاملةالمحول وتوصيف كفاءة تشغيله. يتم تحديد هذه الخسائر من خلال معلمات ملفات المحولات (المادة والمقطع العرضي وطول السلك) والتيار المتدفق من خلالها. تعد خسائر الدائرة القصيرة مكونًا متغيرًا من إجمالي خسائر الطاقة، لأنها تختلف اعتمادًا على حمل المحول. تتم الإشارة إلى خسائر الطاقة بالكيلووات، وتتناقص قيمتها النسبية، فيما يتعلق بالطاقة المقدرة، مع زيادة هذه الطاقة؛
خسائر الخمولРkh (خسائر الفولاذ بسبب التيارات الدوامية وانعكاس المغنطة) ، والتي تتوافق مع وضع التشغيل عند الجهد المقنن وهي أيضًا أحد مؤشرات كفاءة المحول. يتم الإشارة إلى هذه الخسائر بالكيلووات ويتم إنشاؤها بشكل أساسي بواسطة تيارات إيدي في القلب المغناطيسي للمحول، ولا تعتمد على حمله وهي مكون ثابت لإجمالي خسائر الطاقة (تأثير الجهد على مقدار الخسائر في الفولاذ هو عادة ما يتم إهمالها)؛
مخطط اتصال متعرج. يتم توصيل اللفات ذات الجهد العالي بجهد 35 كيلو فولت وما فوق في النجم، لأن هذا يقلل من تكلفة العزل البيني، والذي يمكن تنفيذه على أساس الطور بدلاً من الجهد الخطي. غالبًا ما يتم توصيل اللفات ذات الجهد المنخفض 6-10 كيلو فولت في مثلث، مما يجعل من الممكن حساب المقطع العرضي للملف كمرحلة واحدة، وليس كمرحلة واحدة. الخط الحالي،. بالإضافة إلى ذلك، يساعد الاتصال المثلث على تقليل تشوهات التماثل الفولتية الخطيةمع التحميل غير المتكافئ للمراحل.
مجموعة اتصال متعرجة. يتم تحديد مجموعة توصيل ملفات المحولات بالزاوية المقاسة في اتجاه عقارب الساعة من ناقل الجهد الأساسي إلى ناقل الجهد الثانوي الذي يحمل نفس الاسم. ويمكن أن تتغير هذه الزاوية من 0 إلى 360 درجة كل 30 درجة. يتم تحديد رقم المجموعة بقسمة زاوية التحول على 30 درجة. والنتيجة هي 12 خيارًا لرقم مجموعة الاتصال من 0 إلى 11 إلى 1. وبما أن عدد أقسام الساعة على قرص الساعة هو أيضًا 12، والفرق بين كل زوج متجاور من هذه الأقسام هو 30 درجة، فمن المعتاد تحديد رقم مجموعة الاتصال باستخدام نظام الساعة. في هذه الحالة، يتم أخذ ناقل الجهد الأساسي على أنه عقرب الساعة الكبير، ويتم أخذ ناقل الجهد الثانوي الذي يحمل نفس الاسم، والمتصل به بشكل صارم، على أنه العقرب الصغير. عندما يتم ضبط عقرب المتجه الأساسي على الساعة 12، سيشير عقرب المتجه الثانوي إلى الوقت على القرص كرقم مجموعة الاتصال.

تتكون رموز المحولات من جزأين. في جزء الحرف الأول تم الإشارة إلى ما يلي بالترتيب:

عدد المراحل. بالنسبة للمحولات أحادية الطور، يتم استخدام الحرف O، وبالنسبة للمحولات ثلاثية الطور، يتم استخدام الحرف T؛
نوع التبريد. بالنسبة لمحولات الزيت ذات الدوران الطبيعي للهواء والزيت، يتم استخدام الحرف M، مع الدوران القسري للهواء (المراوح) والزيت الطبيعي - الحرف D، مع الدوران القسري للهواء (المراوح) والزيت (المضخات) - الحرف DC ، مع الدوران القسري لمياه تبريد الزيت والتدوير الطبيعي للزيت - الحرف MV، مع الدوران القسري لمياه تبريد الزيت والزيت - الحرف C. بالنسبة للمحولات الجافة (المبردة بالهواء) الحرف الثاني من التعيين هو C .
نوع التنفيذ. بالنسبة للمحولات ثلاثية اللفات، يتم استخدام الحرف T (الحرف الثالث في التعيين)، للمحولات ذات تنظيم الجهد تحت الحمل - الحرف H، للمحولات ذات الجهد المنخفض المنفصل - الحرف P (يوضع بعد الحرف مع الإشارة إلى عدد المراحل).
ثانيا الجزء الرقمي حرف او رمز، له شكل كسر يشير بسطه إلى القدرة المقدرة للمحول بالكيلو فولت أمبير ، ويشير المقام إلى فئة الجهد للملف الجهد العالي بالكيلو فولت.

يشار إلى رمز المحول ورقمه التسلسلي والمعلمات الرئيسية والمخطط ومجموعة توصيلات اللف بالإضافة إلى بعض البيانات الأخرى على لوحة الاسم المرفقة بكل محول. يتم أيضًا ختم الرقم التسلسلي على غطاء الخزان بالقرب من المدخل A وعلى الحافة العلوية لشعاع المقرن على جانب أطراف الملف ذات الجهد المنخفض.
يتم وضع علامة على مدخلات المحولات بالطريقة الآتية: تستخدم للملفات ذات الجهد العالي الحروف الكبيرة، بالنسبة للملفات LV - الحروف الكبيرة، تتم الإشارة إلى بدايات اللفات بالأحرف أ ب ج (أ في ج)، ينتهي – XYZ (س ذ ض).

عناصر تصميم المحولات

العناصر الرئيسية لتصميم المحولات هي الدائرة المغناطيسية، اللفات، خزان مع موسع، محطات اللفات لجميع الفولتية، أجزاء العزل، أجهزة تنظيم الجهد، أجهزة التحكم والحماية (الشكل 6.1).
المغناطيسي الأساسية- هذا نظام مغناطيسي يتم من خلاله إغلاق التدفق المغناطيسي الرئيسي للمحول. وفي الوقت نفسه، فهو بمثابة الأساس لتثبيت وتثبيت اللفات والصنابير والمفاتيح منها ويتكون من قضبان ونير تخلق دائرة مغناطيسية مغلقة. يسمى النظام المغناطيسي المُجمَّع بالكامل مع جميع العناصر الهيكلية والتثبيتية بالنواة. لتقليل التيارات الدوامية التي تسبب فقدان الطاقة في المحول نفسه، يتم تجميع الدائرة المغناطيسية من صفائح من الفولاذ الكهربائي، معزولة عن بعضها البعض بالورنيش.
اللفات المحولاتيتم تنفيذها بناءً على متطلبات القوة الكهربائية والمقاومة الحرارية والديناميكية. يُطلق على عزل اللفات بالنسبة لبعضها البعض والدائرة المغناطيسية المؤرضة اسم الدائرة الرئيسية ، حيث يتم حسابها على جهد التشغيل; يسمى العزل بين المنعطفات وطبقات المنعطفات وملفات اللفات الطولية. تسمى الموصلات التي تربط اللفات بالعناصر الهيكلية الأخرى الانحناءات.
يُطلق على الهيكل الفردي الذي يتكون من قلب ولفائف وصنابير الجزء النشط (القابل للإزالة) من المحول. الجزء النشطيتم وضعها في خزان، مملوء عادة بالزيت، والذي يلعب الدور الرئيسي كمبرد، وبالمناسبة، عازل. مثبتة على غطاء الخزان المتوسعضروري لتقليل مساحة التلامس بين الزيت والهواء. يجب أن يكون حجم الحافظ بحيث يتناسب مع مستوى الزيت عند تغير درجة الحرارة بيئةكان دائما فوق غطاء خزان المحولات. بالإضافة إلى ذلك، يعمل الموسع كمضاد للأكسدة، مما يحد من مساحة التلامس بين الزيت والهواء. يتم توصيل الخزان بالموسع باستخدام خط الزيت.
مدمج في خط الزيت الذي يربط بين الخزان والحافظ تتابع الغازلحماية المحول من التلف الداخلي المصحوب بإطلاق غاز مكثف. شنت على غطاء الخزان مدخلات متعرجة, محرك التبديللتنظيم الجهد، ومقياس حرارة لمراقبة درجة حرارة الطبقات العليا من الزيت، أنبوب الأمانلحماية خزان المحولات من التمزق بسبب الزيادة غير المقبولة في الضغط داخله الناتج عن انطلاق الغازات بكثافة.
كما تم تجهيز المحول بأجهزة تبريد (رديترات، مراوح، مضخات، مبردات مياه)، فلتر حراري لإزالة نواتج أكسدة الزيت، سلم مع منصة لفحص الخزان وغطاء الخزان، أجهزة حماية التتابع والأتمتة والإنذار.

تشغيل المحولات

أوضاع تشغيل المحولات

أوضاع تشغيل المحولات العادية

نقطة البداية لتوصيف الأوضاع العادية هي الوضع الاسمي، أي. واحد يحافظ على القيم الاسمية للجهد والتردد والتيار والظروف الاسمية لبيئة التبريد وموقع التثبيت. من الواضح أنه أثناء التشغيل تحدث بعض الانحرافات عن الوضع الاسمي.
تؤدي الزيادة في التيار فوق القيمة المقدرة إلى زيادة حمل المحولات، والتي تنقسم إلى مجموعتين: الطوارئ والنظامي (المتكرر). يتم تحديد جواز الأحمال الزائدة من خلال سعة تحميل المحول المتأصلة في تصميمه.
يمكن أن تكون الأحمال الزائدة في حالات الطوارئ قصيرة الأجل أو طويلة الأجل. يتم تنظيم الأحمال الزائدة في حالات الطوارئ قصيرة المدى التي تزيد عن التيار المقنن من خلال الجدول التالي 6.1.

الجدول 6.1

الأحمال الزائدة المسموح بها في حالات الطوارئ للمحولات

ينطبق الجدول على المحولات مع أي نظام تبريد بغض النظر عن قيمة ومدة الحمل السابق ودرجة حرارة وسط التبريد ومكان تركيب المحولة
يُسمح بالتحميل الزائد في حالات الطوارئ على المدى الطويل لمحولات الزيت وفقًا لـ القاعدة التالية: يمكن تحميل المحول فوق طاقته بنسبة 40% فوق التيار المقنن لمدة لا تزيد عن خمسة أيام متتالية خلال فترات ذروة التحميل بمدة إجمالية لا تزيد عن ست ساعات يوميا، بشرط ألا يتجاوز عامل التحميل السابق 0.93.
بالنسبة للمحولات الجافة، يتم تحديد الأحمال الزائدة الطارئة طويلة المدى بموجب تعليمات المصنع.
الأحمال الزائدة المنهجية، على عكس حالات الطوارئ، ليست قسرية، ويتم السماح بها عمدًا، بناءً على هذا المفهوم الفترة التنظيميةعمر خدمة المحول، والذي يرتبط مباشرة بالتآكل القياسي للعزل الطولي للملفات، محسوبًا للوضع المقدر. أثناء التشغيل، تختلف أوضاع تشغيل المحول عن الوضع الاسمي، وخلال فترات التشغيل مع التحميل المنخفض، يتم تقليل تآكل العزل مقارنةً بالعزل المحسوب، وإذا لم يتم تحميل المحول بشكل زائد، فإن عمر خدمة العزل يمكن أن يتجاوز المعيار بشكل كبير، وهو أمر غير ممكن اقتصاديا. لذلك، إذا لزم الأمر، فمن الممكن السماح بأحمال زائدة للمحول، ولكن بحيث يتم تعويض التآكل المتزايد للعزل أثناء ساعات التحميل الزائد عن طريق التآكل السفلي أثناء ساعات التحميل المنخفضة بحيث يظل عمر خدمة العزل قريبًا من التصميم .
يمكن أن يكون سبب التحميل الزائد المنهجي هو التحميل الزائد على الجدول اليومي والحمل الموسمي. يتم تحديد القيم المسموح بها للأحمال الزائدة اليومية المنتظمة من الرسوم البيانية لسعة التحميل اعتمادًا على طبيعة الرسم البياني للحمل اليومي ودرجة حرارة وسط التبريد وثابت وقت تسخين المحولات ونوع نظام التبريد.
يتم تنظيم الأحمال الزائدة المنهجية الموسمية من خلال القاعدة التالية: إذا كان الحد الأقصى لمتوسط جدول التحميل في وقت الصيفأقل من القوة المقدرة للمحول، إذن وقت الشتاءيُسمح بالحمل الزائد للمحولات بنسبة 1٪ لكل 1٪ من الحمل الزائد في الصيف، ولكن في المجمل لا يزيد عن 15٪، ويجب ألا يتجاوز إجمالي الحمل الزائد النظامي (اليومي والموسمي) 50٪.
يتم تنظيم تشغيل المحول بجهد أعلى من الجهد المقدر بواسطة القاعدة: يُسمح بزيادة الجهد على المدى الطويل بنسبة 5٪ والقصيرة (لا تزيد عن 6 ساعات يوميًا) بنسبة 10٪ عند حمل لا يتجاوز واحد تصنيف. عند حمل لا يتجاوز 25% من الحمل المقنن، يُسمح بزيادة الجهد على المدى الطويل بما يصل إلى 10% فوق الجهد المقنن.
عدم توازن الحمل أو المعلمات الشبكة الكهربائيةهي أسباب وضع التشغيل غير المتماثل للمحول، والذي يتم تحديد مقبوليته عن طريق الحساب. الحالة المقيدة للوضع غير المتماثل هي تشغيل المحول على مرحلتين (الوضع غير المتماثل). من الناحية العملية، فقط المحولات ذات مخططي توصيل متعرج هي المناسبة للتشغيل بمرحلتين: نجمة ذات محايد مؤرض على الجانب الجهد العالي ومثلث على الجانب الجهد المنخفض أو مثلث على كلا الجانبين. منذ الحالي في مؤرض محايديمكن للمحول الذي يعمل على مرحلتين أن يتجاوز تيار المحول بمقدار 1.73 مرة، وهذا الوضع مسموح به فقط مع التأريض المحايد الموثوق به والمصمم للتدفق طويل المدى للتيار المحدد. لا يجوز ترك المرحلة التالفة من المحول نشطة إلا إذا كان الضرر عبارة عن انقطاع. تتناقص الطاقة المتاحة للمحول في الوضع غير المتماثل مع زيادة عدم تناسق التيار وتتراوح من 58 إلى 66.7٪ من قوته المقدرة. لتقليل عدم التماثل الحالي، يوصى بتوصيل محول يعمل على ثلاث مراحل بالتوازي مع محول أحادي الطور. يجب أن نتذكر أنه في محول كامل الطور يتم تحميل الطور الغائب في محول أحادي الطور إلى أقصى حد. يمكن زيادة إجمالي الطاقة المتاحة لكلا المحولين عن طريق تثبيت نسب تحويل غير متساوية عليهما: بالنسبة لمحول تنحي كامل الطور يجب أن يكون أكبر من محول تنحي غير كامل الطور.
وفقا للقوانين فنى تشغيليجب ألا يتجاوز التيار في المحول الجاف 25٪ من التيار المقنن لملف المحول.

التشغيل المتوازي للمحولات

لتحويل المحولات ذات نفس الفولتية المقدرة من جميع الجوانب إلى التشغيل المتوازي، يجب استيفاء الشروط التالية:

هوية الدوائر ومجموعات الوصلات المتعرجة.
المساواة في معاملات التحويل.
المساواة في الفولتية ماس كهربائى.

الشرط الأول هو الأكثر صرامة. يمكن أن يؤدي تشغيل المحولات المتوازية مع مجموعات مختلفة من التوصيلات إلى عواقب وخيمة: في هذه الحالة، يمكن أن تمر التيارات المعادلة عبر المحولات، بالقرب من تيارات الدائرة القصيرة ثلاثية الطور عند أطراف المحول. يجب التأكيد على أن الحماية الرئيسية عالية السرعة للمحولات - التفاضلية الطولية - لا تستجيب لهذه التيارات وسيتم إيقاف تشغيل المحولات عن طريق النسخ الاحتياطي لأقصى حماية للتيار والتي لها تأخيرات زمنية كبيرة. يمكن أن تتسبب القوى الكهروديناميكية الناتجة عن هذه التيارات في إزاحة الملفات وأضرار أخرى للمحولات؛ بالإضافة إلى ذلك، قد يحدث ارتفاع درجة حرارة اللفات بسبب معادلة التيارات. لهذه الأسباب، عند تشغيل المحولات، حتى مع نفس مجموعات الاتصال للتشغيل المتوازي، من الضروري تنفيذها التدريج .
الشرطان الثاني والثالث أقل صرامة، ولكن من الضروري أيضًا مراعاة القيود المفروضة على تيار التعادل بين المحولات. لذلك، يُسمح بالتشغيل المتوازي للمحولات مع مثل هذه الانحرافات عن الشرطين الأخيرين، حيث لا يتم تحميل أي من اللفات بشكل زائد.
بالإضافة إلى ذلك، من الضروري مراعاة الشرط الرابع - يوصى بعدم توصيل المحولات على التوازي، والتي تختلف صلاحياتها بأكثر من ثلاث مرات.
يؤدي عدم الالتزام بأي من الشروط المذكورة أعلاه (باستثناء الأول) إلى حدوث تيار معادلة يتدفق بين المحولات، مما يستلزم توزيع حمل غير متناسب مع قوتها المقدرة. نتيجة لذلك، مع الحمل المقنن لأحد المحولات، يتم تحميل المحول الثاني بشكل ناقص ويصبح إجمالي الطاقة المتاحة للمحولات أقل من مجموع قدراتها المقدرة.
من الناحية العملية، من الممكن التوصيل المتوازي للمحولات ذات الفولتية غير المتساوية للدائرة القصيرة. وفي الوقت نفسه، يتم تحقيق التعويض عن تيار التعادل الناجم عن عدم تكافؤ جهود الدائرة القصيرة عن طريق خلق تيار التعادل بسبب عدم تكافؤ نسب التحويل. التعويض الكامل لهذين التيارين ممكن فقط معنى محددالأحمال. إذا انحرفت عن هذه القيمة، فسيتم انتهاك التعويض، ومن الضروري تحديد قيم أخرى لمعاملات التحويل. لهذا هذه الطريقة اتصال موازيةيوصى باستخدام المحولات عندما يكون حمل المحطة الفرعية مستقرًا نسبيًا.

تشغيل وإيقاف المحول

عادةً ما يتم تشغيل المحول من جانب العرض في وضع الخمول مع الضغط على جهد الشبكة الكامل.
عندما يتم تشغيل المحول بهذه الطريقة، يحدث ذلك عملية الانتقال، بسبب تغير التدفق المغناطيسي في القلب من القيمة الأولية إلى الحالة المستقرة. يمكن أن تصل قيمة التدفق الأولي (المتبقي) إلى نصف قيمته الاسمية. مع وجود قيمة تدفق متبقية كبيرة، تتزامن مع التدفق الذي نشأ أثناء التشغيل، تصل سعة التدفق الإجمالي في القلب بعد نصف فترة إلى 2.5 ضعف سعة التدفق الطبيعي. تؤدي هذه الزيادة في التدفق الإجمالي إلى تشبع فولاذ الدائرة المغناطيسية وزيادة كبيرة (بسبب الطبيعة غير الخطية لمنحنى مغنطة الفولاذ) تصل إلى 100 مرة في التيار المغنطيسي للمحول.
ونتيجة لذلك، فإن تشغيل المحول لعدة عشرات من الفترات يكون مصحوبا بتدفق تيار متزايد. وتسمى هذه الظاهرة تدفق التيار المغنطيسي للمحول. في هذه الحالة، يمكن أن يتجاوز تيار المغنطة بشكل كبير التيار المقدر للمحول، وله نفس التأثير على الأخير مثل تيار الدائرة القصيرة. تنشأ القوى الكهروديناميكية في اللفات والعناصر الهيكلية الأخرى، مما يخلق الظروف اللازمة لذلك انذار كاذبحماية التتابع. ولذلك فهو سريع المفعول الحماية الحاليةيجب ضبط المحول (بما في ذلك التفاضل الطولي) من تدفق التيار المغنطيسي.
يتم فصل المحول أولا من جانب التحميل باستخدام المفاتيح، ثم من جانب العرض. يُسمح بإيقاف تشغيل دائرة عدم التحميل لمحول الطاقة باستخدام أدوات الفصل، إذا كانت الأخيرة مصممة لهذا الغرض.

تشخيص حالة المحولات

يمكن أن يكون سبب الضرر أو الانحرافات عن التشغيل العادي الذي يحدث في محولات الطاقة هو عيوب التصميم أو العيوب الخفية أو انتهاكات قواعد النقل أو تكنولوجيا التثبيت أو التشغيل أو الإصلاحات ذات الجودة الرديئة. يتيح لك التعرف على الخلل الناشئ في الوقت المناسب اتخاذ التدابير اللازمة لمنع تطوره والحفاظ على حالة تشغيل المحول.
الضرر الأكثر شيوعًا للمحولات هو ما يلي: تلف اللفات والعزل والفولاذ النشط والخزف والعزل الداخلي للمدخلات وملامسات جهاز تنظيم الجهد والمكونات والأجهزة المساعدة.
تشخيص حالة المحولات معقد: يتم إجراؤه في مرحلة تصنيع المحولات، قبل تشغيله وأثناء التشغيل. بعد اكتمال التثبيت، قبل بدء التشغيل، يتم إجراء الاختبارات بالقدر المنصوص عليه في PUE: تحديد شروط تشغيل المحول، وقياس خصائص العزل ومقاومة اللف. العاصمةوالتحقق من تشغيل جهاز التبديل وإزالته مخطط دائري، اختبار الضغط الهيدروليكي للخزان المزود بمشعات، فحص حالة هلام السيليكا، مراحل المحول، اختبار زيت المحول، اختبار التدفق للجهد المقنن.
تنقسم جميع الأعمال المتعلقة بتشخيص المحولات أثناء تشغيلها إلى أربع مجموعات:

لا تتطلب لمس محول التشغيل؛
لا تتطلب قطع الاتصال، ولكنها مرتبطة بالحاجة إلى لمس المحول أو أجهزته المساعدة؛
يتم تنفيذها على محول منفصل.
يتم إجراؤها على محول تم إخراجه للإصلاح.

تتضمن المجموعة الأولى من العمل عمليات فحص خارجية دورية مع مراقبة المؤشرات أجهزة الإشارةووسائل التحكم والقياس. أثناء الفحص الدوري يتم التأكد مما يلي:

حالة العزل الخارجي، أي. عوازل البطانة: هل يوجد عليها أي شقوق أو رقائق من البورسلين، ما هي درجة تلوث السطح، هل لوحظ تآكل الهالة؛
إمكانية الخدمة أدوات القياس، موازين الحرارة، مؤشرات الزيت، أغشية أنابيب العادم، مرحل الغاز. يجب ملء نافذة الأخير بالزيت؛
وجود أو عدم وجود تسرب النفط.
حالة اتصالات الاتصال يمكن الوصول إليها للمراقبة. يمكن اكتشاف ارتفاع درجة حرارتها باستخدام مؤشرات درجة الحرارة أو بواسطة مظهرالتلامس والإطار: ظهور ألوان باهتة، وتغميق، واحتراق الطلاء، و"تدفق" الهواء فوق التلامس. يمكن أن تتسبب الحرارة العالية جدًا في توهج الاتصال، خاصة في الليل.

يتم التحكم الفعال في التسخين باستخدام جهاز التصوير الحراري (جهاز معالج دقيق مزود بشاشة تقيس درجة الحرارة عن بعد، دون الاتصال المباشر بالجسم الذي يتم التحكم فيه).
في الوقت نفسه، يتم فحص جميع معدات التحكم، بناء على القراءات التي يمكن الحكم على حدوث نوع من العطل أو خطر حدوثه.
يتم التحكم في درجة حرارة الطبقات العليا من الزيت بواسطة مقياس حرارة. إذا تجاوزت درجة الحرارة هذه الحد المسموح به، فيجب عليك أولاً الانتباه إلى صحة نظام التبريد. إذا لم يتم العثور على أي عيوب فيه، فمن المرجح أن تكون الزيادة في درجة الحرارة بسبب حدوث تلف داخلي في المحول: ماس كهربائى في اللف، وتدهور حالة وصلات التلامس، وتدهور دوران الزيت بسبب انخفاض في المقطع العرضي للقنوات الزيتية بسبب انتفاخ المادة العازلة أو وجود جسم غريب.
قد يكون انخفاض مستوى الزيت أقل من المستوى المسموح به بسبب التسربات في الخزان أو المشعاعات، أو تدهور نظام تنفس الزيت من خلال الخزان، أو عدم كفاية كمية الزيت المملوءة. لا يُسمح بتشغيل محول بمستوى زيت منخفض، لأن ذلك قد يؤدي إلى تسارع شيخوخة الزيت، وتفعيل مرحل الغاز وإيقاف المحول، وتدهور نظام التبريد. إذا انخفض المستوى كثيرًا بحيث يكون عزل الملف جزئيًا في الهواء، فقد يحدث وميض هواء مع حدوث ماس كهربائي بين اللفات، وهو حادث خطير.
أثناء عمليات التفتيش، قد يتم الكشف عن انتهاكات أخرى للتشغيل العادي للمحول، على سبيل المثال، مثل زيادة الطنين، والذي يحدث غالبًا بسبب زيادة اهتزاز المحول أو عناصره، وانتهاك اتصالات الاتصال الخارجية، المصحوبة بطقطقة مميزة، وفشل تثبيت بسبار، تشوه أي عناصر، الضرر نظام الصرف الصحيإلخ.
يجب على الموظفين الذين لاحظوا أي خلل في تشغيل المحول أثناء الفحص إبلاغ الخدمة ذات الصلة بالمؤسسة بهذا الأمر واتخاذ التدابير اللازمة لإزالة العطل، إذا كان ذلك ممكنًا دون إيقاف تشغيل المحول. في حالة اكتشاف تلف داخلي، يجب أن يقوم أفراد الصيانة بإيقاف تشغيل المحول مع إخطار مسبق لموظفي الخدمة العليا. المجموعة الثانية من إجراءات تشخيص حالة المحولات تشمل أخذ عينات الزيت لفحصها الخصائص الكهربائيةالتحليل الكيميائي أو الكروماتوغرافي للغازات الذائبة في الزيت. يتضمن ذلك أيضًا قياس اهتزاز الخزان أو أجزاء أخرى من المحول، ومراقبة التفريغ الجزئي، وأخذ عينات من الغاز من مرحل الغاز الناتج عن إشارة، وما إلى ذلك.
جزء كبير من تلف المحولات لا يظهر على الإطلاق أثناء الفحص الخارجي، خاصة إذا كان ضررًا داخليًا أوليًا. يمكن تحديد جزء كبير منها عن طريق التحقق من حالة الزيت. تؤثر الأضرار الداخلية، مثل ارتفاع درجة الحرارة المحلية، والتفريغ الجزئي، والإثارة الطفيفة في نقاط الاتصال، وما إلى ذلك، بدرجة أكبر أو أقل، على خصائص زيت المحولات. بالإضافة إلى ذلك، يحدث تغيير في خصائص الزيت عندما يتم ترطيبه أو تلويثه أو دخول الهواء أو الغاز الآخر إليه أثناء التعتيق الطبيعي لكل من الزيت نفسه والعزل الصلب.
يجب أن يتم أخذ عينات الزيت بعناية لتجنب الرطوبة والتلوث بالزيت والتداخل. وإلا فإن نتائج الاختبار أو تحليل الزيت لن تكون موثوقة. ولأخذ عينة الزيت يجب تنظيفها من الأوساخ والغبار. قابس التصريفأو اضغط، وقم بتصريف كمية معينة من الزيت في حاوية أجنبية وجمع العينة المطلوبة. يجب أن تبلغ سعة حاوية العينة 0.5 لترًا على الأقل مع سدادة أرضية ومغسولة مسبقًا مرتين بالزيت المخصص للاختبار. ويجب الأخذ في الاعتبار أن التغير الحاد في درجة الحرارة يمكن أن يسبب تكثف الرطوبة داخل الحاوية، لذا يجب فتح الأخيرة بعد وصولها إلى درجة الحرارة المحيطة.
في الوقت الحالي، انتشر التحليل الكروماتوغرافي للغازات المذابة في زيت المحولات على نطاق واسع، وفي السنوات الاخيرة انتباه خاصأنتقل إلى مركبات الفوران. تم تطوير تقنيات خاصة تسمح بوجود مجموعات معينة من الغازات بتركيزاتها لتحديد الأضرار المختلفة للمحول، بما في ذلك تلف العزل الورقي، ووجود قوس كهربائي، وماس كهربائي في السكن، وما إلى ذلك.
تتضمن المجموعة الثالثة من الأنشطة لتشخيص حالة المحول، التي يتم إجراؤها على محول منفصل، اختبار وتحديد حالة عزل اللفات والدوائر المغناطيسية والبطانات ذات الجهد العالي وأجهزة التبديل والمعدات المساعدة. ويشمل ذلك جميع أنواع الاختبارات الوقائية وعمليات التدقيق وما إلى ذلك.
المجموعة الرابعة من الأنشطة التي يتم تنفيذها على المحول الذي تم إخراجه للإصلاح تتضمن المزيد تحليل كاملحالة الأجزاء الفردية من أجل تحديد أو توضيح الحجم أعمال الترميم. ومع ذلك، يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن ضرورة إخراج المحول للإصلاح بناءً على نتائج التدابير التشخيصية للمجموعات الثلاث الأولى.
أكثر عناصر المحولات التي لا يمكن الاعتماد عليها هي البطانات المملوءة بالزيت وأجهزة تبديل نسبة المحولات عند الحمل (OLTC). لقد أدرك الخبراء أنه من المستحسن تجهيز محولات الطاقة في مراكز الطاقة بأنظمة مراقبة الحالة تحت جهد التشغيل. وقد تم تطوير هذه الأنظمة وعرضها للاستخدام من قبل الشركات الأجنبية والمحلية. وفي الوقت نفسه، يمكن مراقبة عمر العزل المستهلك، ويمكن مراقبة تركيز بعض الغازات، ويمكن التحكم في تشغيل نظام تبريد المحولات، ومستوى التفريغ الجزئي في البطانات وداخل خزان المحولات، ومستوى من الممكن مراقبة التفريغ الصوتي وحالة مغير الصنبور وما إلى ذلك، إلا أن تنفيذ هذه الأنظمة يعوقه ارتفاع تكلفتها.
أصبحت أنظمة المراقبة الدورية والآلية لحالة العزل للبطانات المملوءة بالزيت تحت جهد التشغيل (على النحو الموصى به في الوثائق التوجيهية) واسعة الانتشار بشكل متزايد. هل يتم التحكم في وحدة التوصيل المعقدة للعزل؟ ، أو تيراغرام؟ عزل المدخلات، أو مستوى التصريفات الجزئية.

محول الطاقة ومعلماته

محول الطاقة- جهاز ثابت ذو لفين أو أكثر يتم من خلاله الحث الكهرومغناطيسييحول النظام AC الجهدوالتيار إلى جهد تيار متردد آخر ونظام تيار عادة ما يكون معان مختلفةعلى نفس التردد من أجل نقل الكهرباء دون تغيير في قوتها المرسلة.

تم تصميم محولات الطاقة المثبتة في محطات توليد الطاقة والمحطات الفرعية لتحويل الكهرباء من جهد إلى آخر. المحولات ثلاثية الطور هي الأكثر انتشارًا، حيث أن الخسائر فيها أقل بنسبة 12-15٪، واستهلاك المواد الفعالة والتكلفة أقل بنسبة 20-25٪ من مجموعة من ثلاثة محولات أحادية الطور لها نفس الطاقة الإجمالية.

محولات ثلاثية الطور للجهد …………………………………………….. يتم تصنيع 220 ك.ف بقدرة تصل إلى 1000 م.ف.أ، لجهد 330 ك.ف – 1250 MVA، لـ 500 كيلو فولت - 1000 ميجا فولت أمبير، 750 كيلو فولت - 3 * 417 ميجا فولت أمبير، 1150 كيلو فولت - 3 * 667 ميجا فولت أمبير. إن قوة الوحدة المحددة للمحولات محدودة بالوزن والحجم وظروف النقل.

يتم استخدام المحولات أحادية الطور إذا كان من المستحيل تصنيع محولات ثلاثية الطور القوة المطلوبةأو صعوبة نقلهم. أعلى قوة لمجموعة محولات أحادية الطور بجهد 500 كيلو فولت هي 3 * 533 ميجا فولت أمبير ، بجهد 750 كيلو فولت - 3 * 417 ميجا فولت أمبير ، بجهد 1150 كيلو فولت - 3 * 667 ميجا فولت أمبير.

بناءً على عدد اللفات ذات الفولتية المختلفة لكل مرحلة، يتم تقسيم المحولات إلى ملفين وثلاثة ملفات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتكون اللفات ذات الجهد نفسه، والتي عادة ما تكون منخفضة، من فرعين متوازيين أو أكثر، معزولين عن بعضهما البعض وعن الأجزاء المؤرضة. تسمى هذه المحولات محولات الانقسام. عادة ما يتم اختصار اللفات ذات الجهد العالي والمتوسط والمنخفض بـ HV، MV، LV، على التوالي.
توفر المحولات ذات اللفات LV المنفصلة القدرة على توصيل عدة مولدات بمحول تصاعدي واحد. تتيح وحدات الطاقة الموسعة هذه تبسيط تصميم مجموعة المفاتيح الكهربائية بقدرة 330-500 كيلو فولت. أصبحت المحولات ذات اللفات ذات الجهد المنخفض المنفصلة منتشرة على نطاق واسع في دوائر إمداد الطاقة لتلبية الاحتياجات الإضافية لمحطات الطاقة الحرارية الكبيرة بوحدات تتراوح من 200 إلى 1200 ميجاوات، وكذلك في المحطات الفرعية المتدرجة من أجل الحد من تيارات الدائرة القصيرة.

المعلمات الرئيسية لمحولات الطاقة

تشمل المعلمات الرئيسية للمحول ما يلي: الطاقة المقدرة؛ الجهد االكهربى؛ حاضِر؛ جهد الدائرة القصيرة (SC) ؛ تيار عدم التحميل (xx) ؛ خسائر xx وخسائر ماس كهربائى.

إن الطاقة المقدرة لمحول ذو ملفين هي قوة كل من لفاته. يمكن تصنيع المحولات ثلاثية اللفات بلفات لها نفس القوة أو مختلفة. في الحالة الأخيرة، يتم أخذ أكبر القوى المقدرة للملفات الفردية للمحول على أنها القوة المقدرة.

تعتبر القوة المقدرة للمحول الذاتي هي القوة المقدرة لكل طرف من الأطراف التي لديها اتصال محول ذاتي بينهما ("طاقة المرور").

الفولتية المقدرة للملفات هي الفولتية للملفات الأولية والثانوية عندما يكون المحول بدون تحميل. بالنسبة لمحول أحادي الطور، هذا هو جهده الخطي (طور إلى طور). بالنسبة للمحول أحادي الطور المصمم ليتم تضمينه في مجموعة ثلاثية الطور متصلة بنجمة، فهذا هو U/Z. عندما يعمل المحول تحت الحمل ويتم توفير الجهد المقنن إلى أطرافه في الملف الأولي، يكون الجهد في الملف الثانوي أقل من الجهد المقنن بمقدار انخفاض الجهد في المحول.

نسبة التحويل للمحول هي نسبة الفولتية المقدرة للملفات ذات الجهد العالي والمنخفض.

في المحولات ثلاثية اللفات، يتم تحديد نسبة التحويل لكل زوج من اللفات HV وLV، HV وMV، MV وLV.

التيارات المقدرة للمحول هي قيم التيارات في اللفات الموضحة في جواز سفر المصنع والتي يُسمح فيها بتشغيل المحول على المدى الطويل. يتم تحديد التصنيف الحالي لكل ملف محول من خلال تصنيف الطاقة وتصنيف الجهد.

جهد الدائرة القصيرة Uk هو الجهد، عند تطبيقه على أحد ملفات المحول بينما يكون الملف الآخر قصير الدائرة، يمر عبره تيار مساوٍ للتيار المقنن. يحدد جهد الدائرة القصيرة انخفاض الجهد في المحول ويميز مقاومة ملفات المحول.

في المحول ثلاثي اللفات، يتم تحديد جهد الدائرة القصيرة لأي زوج من اللفات مع فتح الملف الثالث. وبالتالي، فإن المحول ثلاثي اللفات له ثلاث قيم للمملكة المتحدة .

بالنسبة لجميع المحولات، يتم حساب جهد الدائرة القصيرة بنسبة % من الجهد المقنن باستخدام الصيغة التالية

المملكة المتحدة = √(UA 2 + أعلى 2)،

حيث Ua هو المكون النشط لجهد الدائرة القصيرة، اعتمادًا على المقاومة النشطة للمحول؛ لأعلى هو المكون التفاعلي لجهد الدائرة القصيرة، اعتمادًا على مقاومة المفاعلة (الحثية) للمحول.

من خلال زيادة قيمة Ucz، من الممكن تقليل تيارات الدائرة القصيرة على الجانب الثانوي للمحول، ولكن في نفس الوقت، تزداد الطاقة التفاعلية المستهلكة بشكل كبير ويزداد سعر المحولات. إذا تم تصنيع محول 110 كيلو فولت، 25 ميجا فولت أمبير مع Uc = 20% بدلاً من 10%، فإن التكاليف المحسوبة له ستزيد بنسبة 15.7%، وستتضاعف الطاقة التفاعلية المستهلكة (من 2.5 إلى 5.0 ميجا فولت أمبير).

يميز تيار عدم التحميل الخسائر النشطة والمتفاعلة في الفولاذ ويعتمد على المعلمات المغناطيسية للصلب، وتصميم وخصائص مجموعة الدائرة المغناطيسية، والحث المغناطيسي. يتم التعبير عن تيار عدم التحميل كنسبة مئوية من التيار المقنن للمحول.

تحدد خسائر عدم التحميل وقصر الدائرة كفاءة المحول.

تتكون خسائر الدائرة القصيرة من خسائر في اللفات عندما تتدفق تيارات الحمل من خلالها وخسائر إضافية في اللفات وهياكل المحولات. تسببت خسائر إضافية المجالات المغناطيسيةالتشتت، وخلق تيارات دوامية في المنعطفات الخارجية للهياكل المتعرجة والمحولات (جدران الخزان، والنير، وما إلى ذلك). لتقليلها، يتم تصنيع اللفات بسلك منقول متعدد النواة، ويتم حماية جدران الخزان. في التصاميم الحديثةيتم تقليل خسائر المحولات بشكل كبير. كلما انخفضت قوة المحول، كلما زادت الخسائر النسبية فيه. يتم تركيب عدد كبير من محولات الطاقة المنخفضة والمتوسطة في شبكات إمدادات الطاقة، وبالتالي فإن إجمالي خسائر الكهرباء في جميع المحولات في البلاد كبيرة.

بناءً على الصيغتين (1) و (2)، تعتمد قوة المحول على الأبعاد الهندسية للدائرة المغناطيسية (بتعبير أدق، على المقطع العرضي للقضيب)، لذلك يتم تحديد S tr بواسطة الصيغة التجريبية، kV أ:

أين ل- المعامل، اعتمادًا على قوة المحول ودرجة الفولاذ الكهربائي، للفولاذ المدرفل على البارد وقدرة المحولات من 25 إلى 630 كيلو فولتA، يساوي 5 إلى 5.3.

بناءً على قيمة الطاقة التقريبية التي تم الحصول عليها، S tr، وفقًا لـ GOST 9680-77، يتم تحديد القدرة المقدرة للمحول المحسوب S n. بالنسبة لهذه القدرة المقدرة من الجدول 3، والتي تعطي معلمات عدم التحميل وقصر الدائرة لمحولات الطاقة الزيتية ثلاثية الطور للأغراض العامة، فئات الجهد 10 و36 كيلو فولت بقوة 25-630 كيلو فولت أمبير A (GOST 12022- 76)، نكتب المعلمات اللازمة لمزيد من الحساب: خسائر عدم التحميل، خسائر ماس كهربائى، تيار عدم التحميل مع الأخذ في الاعتبار مخطط توصيل الملف المحدد: P xx = 270 W، P short = 1280 W، U short = 5%، أنا × × = 2.8%.

6.2 التيارات المقدرة للمحولات

يتم تحديدها بناءً على الطاقة المقدرة والفولتية المقدرة للمحول، A:

=1.82 أ (7)

=90.99 أ

أين أنا ن (في) ,أنا ن (ن ن)- التيار المقنن، على التوالي، للملفات الأعلى

الجهد (VN) والجهد المنخفض (LV)، A؛

س ن- القدرة المقدرة للمحول، kVA؛

ش ن(في)، ش ن (ن ن)- الفولتية المقدرة للملفات المعنية

أعلى (HV) والجهد المنخفض (LV)، كيلو فولت.

7. تحديد القيم العقلانية للحث المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية للمحول

القيمة العقلانية للحث المغناطيسي ( في) يعتمد على الخسائر (P xx) وتيار عدم التحميل (I xx) الذي أنشأه GOST 12022-76 لمحول معين. لتحديد ذلك في المرحلة الأولىاستخدم توصيات الشركة المصنعة وأخذها في قضبان ( فيج) حسب الجدول 5 اعتمادًا على درجة الفولاذ والقدرة المقدرة للمحول، T: V s = 1.57 T.

الحث المغناطيسي في النير ( في i) سيكون مساوياً لـ T

=1.457 تي ال (8)

في المرحلة الثانيةيتم فحص الحث المغناطيسي المقبول وفقًا لـ P xx (GOST) وI xx (GOST)، لأن يؤدي الحث المغناطيسي المبالغ فيه إلى ارتفاع درجة حرارة النواة المغناطيسية للمحول وزيادة تيار عدم التحميل، ويؤدي الحث الذي يتم التقليل من شأنه إلى الاستهلاك المفرط لأسلاك اللف، وقد لا يتناسب اللف مع قلب مغناطيسي معين على الإطلاق.

7.1 حساب الخسائر في الدائرة المغناطيسية (خسائر عدم التحميل)

في ممارسات الإصلاح، لحساب الخسائر في النظام المغناطيسي للمحول، يستخدمون الصيغة W

ر xx =ك د (ص مع ز مع + ص أنا ز أنا ) (9)

أين ل د – معامل الخسائر الإضافية للصلب المدلفن على الساخن إلى D = 1.0...1.1؛ للمدرفلة على البارد k D = 1.25؛

ص مع , ص أنا- يتم أخذ الخسائر المحددة في كيلوغرام واحد من القضيب والنير، W/kg، وفقًا لجداول GOST اعتمادًا على درجة الفولاذ، وسمك صفحته δ مم، والتردد الحالي f هرتز، وحجم الحث المغناطيسي (في القضبان V s والنير V i T)؛

ز مع , ز أنا- كتلة من الفولاذ مكونة من ثلاثة قضبان ونيرين، كجم.

ز ج = م ص ج  ل ج  γ =3  1/295  0/535  7650=99,98 كلغ