ما هي طرق التبريد لمحولات طاقة المحطات الفرعية؟

في عالم توزيع الطاقة الكهربائية ، تلعب محولات طاقة المحطات الفرعية دورًا محوريًا. هذه المحولات مسؤولة عن تصعيد أو تنحدر مستويات الجهد لضمان انتقال فعال وآمن للكهرباء. ومع ذلك ، أثناء تشغيلها ، تولد المحولات كمية كبيرة من الحرارة ، والتي ، إن لم تكن إدارتها بشكل صحيح ، يمكن أن تؤدي إلى انخفاض الكفاءة ، والشيخوخة المبكرة ، وحتى الإخفاقات الكارثية. كمورد رائد لمحولات طاقة المحطات الفرعية ، نتفهم أهمية طرق التبريد الفعالة. في هذه المدونة ، سوف نستكشف طرق التبريد المختلفة المستخدمة لمحولات طاقة المحطات الفرعية.

1. الزيت - التبريد المنغمس

الزيت - التبريد المنغمس هو واحد من الطرق الأكثر شيوعا والاستخدام على نطاق واسع لمحولات طاقة المحطات الفرعية. تستخدم هذه الطريقة زيت المحولات كوسيلة عزل وتبريد.

1.1 الزيت - الهواء الطبيعي - طبيعي (أونان)

طريقة التبريد Onan هي أبسط أشكال التبريد المنغمس. في هذا النظام ، يتم نقل الحرارة الناتجة عن لفات المحولات واللبات إلى زيت المحول المحيط. ثم يرتفع الزيت الساخن بسبب الحمل الحراري الطبيعي وينقل حرارته إلى جدران خزان المحولات. جدران الخزان ، بدورها ، تبدد الحرارة إلى الهواء المحيط من خلال الدورة الدموية الطبيعية.

يعد التبريد Onan مناسبًا للمحولات الصغيرة إلى المتوسطة مع تصنيفات طاقة منخفضة نسبيًا. إنه خيار موثوق وفعال من حيث التكلفة لأنه لا يتطلب أي طاقة إضافية - معدات مستهلكة مثل المعجبين أو المضخات. ومع ذلك ، فإن قدرتها على التبريد محدودة ، وقد لا تكون كافية لمحولات كبيرة الحجم ذات كثافات طاقة عالية.

1.2 الزيت - الهواء الطبيعي - القسري (onaf)

لتعزيز قدرة التبريد لنظام Onan ، يتم استخدام طريقة ONAF. في محول ONAF - المبرد ، بالإضافة إلى الحمل الحراري للزيت الطبيعي ، يتم استخدام المشجعين لإجبار الهواء على زعانف المبرد المتصل بخزان المحول. يزيد تدفق الهواء القسري من معدل نقل الحرارة من زعانف المبرد إلى الهواء المحيط ، وبالتالي تحسين كفاءة التبريد الكلية.

يستخدم التبريد ONAF بشكل شائع للمحولات المتوسطة الحجم. إنه يوفر أداءً أفضل للتبريد مقارنةً بـ Onan ، مما يسمح للمحولات بالتعامل مع الأحمال الأعلى. على سبيل المثال ، لدينا4300KVA المحطة الفرعية الجاهزةيمكن تجهيزها بتبريد ONAF للتشغيل الفعال.

1.3 النفط - الهواء القسري - القسري (OFAF)

تأخذ طريقة التبريد OFAF عملية التبريد خطوة إلى الأمام. في هذا النظام ، يتم إجبار كل من تداول الزيت وتدفق الهواء. تستخدم المضخات لتدوير زيت المحولات عبر المبرد ، ويستخدم المشجعين لتفجير الهواء على زعانف المبرد. يزيد هذا المزيج من دوران الزيت القسري وتدفق الهواء القسري بشكل كبير من معدل نقل الحرارة ، مما يتيح المحول من التعامل مع أحمال الطاقة العالية للغاية.

غالبًا ما يتم استخدام المحولات المبردة في المحولات الكبيرة حيث تكون هناك حاجة إلى محولات عالية السعة. إنهم قادرون على الحفاظ على درجات حرارة التشغيل المثلى حتى في ظل ظروف الحمل الثقيلة.

1.4 الزيت - المياه القسرية - القسرية (OFWF)

في طريقة تبريد OFWF ، بدلاً من استخدام الهواء لتبريد الزيت ، يتم استخدام الماء كوسيط تبريد. تقوم المضخات بتعميم زيت المحول الساخن من خلال مبادل حراري ، حيث ينتقل حرارته إلى ماء التبريد. ثم يتم ضخ الماء من خلال نظام تبريد منفصل ، مثل برج التبريد ، لتبديد الحرارة.

يعد تبريد OFWF فعالًا للغاية وهو مناسب للمحولات الكبيرة للغاية مع تصنيفات طاقة عالية جدًا. يسمح بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة ويمكنه التعامل مع الأحمال الحرارية العالية الناتجة عن هذه المحولات. ومع ذلك ، فإنه يتطلب بنية تحتية أكثر تعقيدًا ، بما في ذلك نظام إمدادات المياه وبرج التبريد ، مما يزيد من تكاليف الاستثمار والصيانة الأولية.

2. جاف - اكتب التبريد

لا تستخدم محولات النوع الجاف الزيت كوسيلة تبريد وعزل. بدلاً من ذلك ، يعتمدون على الهواء أو مواد غازية أخرى للتبريد.

2.1 الهواء - طبيعي (AN)

في طريقة التبريد ، يتم تبديد الحرارة الناتجة عن المحول إلى الهواء المحيط من خلال الحمل الحراري الطبيعي. تم تصميم لفائف المحولات واللبان للحصول على توصيل حراري جيد ، مما يسمح بنقل الحرارة إلى سطح المحول ثم إلى الهواء.

عادةً ما يتم استخدام محولات النوع الجاف المبرد في التطبيقات الداخلية حيث تكون متطلبات الطاقة منخفضة نسبيًا ، كما هو الحال في المباني التجارية والمرافق الصناعية الصغيرة. إنها آمنة ، حيث لا يوجد خطر من تسرب الزيت أو النار المرتبطة بالمحولات المملوءة بالزيت. ملكنامحطة فرعية مدمجةيمكن تجهيزها مع جفاف - اكتب المحولات المبردة للاستخدام الداخلي.

2.2 الهواء - قسري (من)

لتحسين أداء التبريد لمحولات النوع الجاف ، يتم استخدام طريقة AF. في محول AF - المبرد ، يتم استخدام المشجعين لفرض الهواء من خلال لفائف المحولات واللبات. يزيد تدفق الهواء القسري من معدل نقل الحرارة ، مما يسمح للمحول بالتعامل مع الأحمال الأعلى.

AF - محولات النوع الجافة المبردة مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها تصنيفات الطاقة الأعلى مطلوبة ، ولكن عندما يكون استخدام المحولات المملوءة بالزيت غير مرغوب فيه ، كما هو الحال في المناطق ذات اللوائح البيئية الصارمة أو في المواقع التي تشكل فيها السلامة من الحرائق مصدر قلق كبير.

3. الغاز - التبريد المعزول

تستخدم المحولات المعزولة غازًا خاصًا ، مثل سداسي فلوريد الكبريت (SF6) ، كوسيلة عازلة وتبريد. غاز SF6 له خصائص عازلة ممتازة وقدرات نقل عالية الحرارة.

في محول غاز معزول ، يتم نقل الحرارة الناتجة عن المحول إلى غاز SF6. ثم يتم تعميم الغاز من خلال نظام التبريد ، والذي قد يشمل المبادلات الحرارية والمراوح ، لتبديد الحرارة. الغاز - المحولات المعزولة مضغوطة ، ولها حياة طويلة ، وهي مناسبة للاستخدام في المناطق الحضرية والمحطات الفرعية الداخلية حيث تكون المساحة محدودة. ملكناجهد الخرج 380V النوع الأوروبي بمحطة كهربائيةيمكن تجهيزها بالغاز - محولات معزولة للتشغيل الفعال والموثوق.

اعتبارات في اختيار طريقة التبريد

عند اختيار طريقة تبريد لمحول طاقة المحطات الفرعية ، يجب مراعاة عدة عوامل:

• تصنيف السلطة: تصنيف الطاقة للمحول هو عامل حاسم. أعلى - محولات الطاقة تولد المزيد من الحرارة وتتطلب طرق تبريد أكثر كفاءة. على سبيل المثال ، قد يتم تبريد محولات المقياس الصغيرة بشكل كافٍ بواسطة Onan أو طرق ، في حين أن المحولات الكبيرة الحجم قد تحتاج إلى تبريد أو OFWF.
• موقع: موقع المحول يلعب أيضًا دورًا. قد تتطلب المحولات الداخلية من النوع الجاف أو الغاز - التبريد المعزول لأسباب تتعلق بالسلامة والأسباب البيئية ، في حين أن المحولات في الهواء الطلق يمكن أن تستخدم طرق التبريد المنغمس.
• الظروف البيئية: العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء يمكن أن تؤثر على أداء التبريد. في المناخات الساخنة والرطبة ، قد تكون هناك حاجة إلى طرق تبريد أكثر كفاءة لضمان عمل المحول في نطاق درجة الحرارة الأمثل.
• يكلف: التكلفة الأولية لنظام التبريد ، وكذلك تكاليف التشغيل والصيانة على المدى الطويل ، يجب مراعاتها. تتطلب بعض طرق التبريد ، مثل OFWF ، استثمارًا أوليًا أعلى وإجراءات صيانة أكثر تعقيدًا.

خاتمة

يعد التبريد الفعال ضروريًا للتشغيل الموثوق والفعال لمحولات طاقة المحطات الفرعية. كمورد لمحولات طاقة المحطات الفرعية ، نقدم مجموعة واسعة من خيارات التبريد لتلبية الاحتياجات المتنوعة لعملائنا. سواء كنت بحاجة إلى محول صغير للمقياس للمبنى التجاري أو محول سعة كبير لشبكة طاقة رئيسية ، يمكننا توفير حل التبريد المناسب.

إذا كنت في السوق لمحولات طاقة المحطات الفرعية وتحتاج إلى مناقشة أفضل طريقة تبريد لتطبيقك المحدد ، فإننا ندعوك للاتصال بنا للحصول على استشارة مفصلة. فريق الخبراء لدينا مستعد لمساعدتك في اتخاذ القرار الصحيح وضمان عمل نظام توزيع الطاقة الخاص بك بسلاسة وكفاءة.

مراجع

• هندسة المحطات الفرعية للطاقة الكهربائية ، الطبعة الثالثة من توران غونن
• Transformers: التصميم والممارسة من قبل J. Singhal