ما هو الغرض من محول النفط؟

ما هو المحول المغمور بالزيت-؟

المحول المغمور بالزيت- هو أحد أنواع محولات الطاقة التي يتم فيها غمر القلب المغناطيسي واللفات بالكامل في الزيت العازل. يؤدي هذا الزيت وظيفتين: فهو يعزل المكونات النشطة كهربائيًا ويبدد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل عن طريق التدوير عبر المشعات. تُستخدم هذه المحولات على نطاق واسع في-شبكات نقل الجهد العالي والمحطات الفرعية والمرافق الصناعية ومشاريع الطاقة المتجددة نظرًا لموثوقيتها وكفاءتها الحرارية.

 

تم تصميم المحولات المغمورة بالزيت- للتعامل معهاالفولتية من 6.6 كيلو فولت إلى 765 كيلو فولتوالسعات من 50 كيلو فولت أمبير إلى 1000+ ميجا فولت أمبير، مما يجعلها مثالية للتطبيقات على مستوى الشبكة-.

 

في أنظمة الطاقة الكهربائية الحديثة، يجب تحويل الجهد بكفاءة وأمان عبر المراحل المختلفة-من التوليد إلى الاستهلاك. بالنسبة لتطبيقات الجهد المتوسط ​​إلى العالي-الجهد العالي،-المحولات المغمورة بالزيتهي معايير الصناعة لأنها توفر عزلًا موثوقًا، وتبريدًا فائقًا، ومتانة مثبتة على المدى الطويل-. السمة المميزة لهذه المحولات هياستخدام الزيوت العازلة، الذي يغمر المكونات الداخلية ويعمل على حد سواء أعازل كهربائي ووسط نقل الحرارة.

 

ما هو الغرض من محول النفط؟

المحول المملوء بالزيت- عبارة عن محول جهد يعمل على تبريد الزيت بداخله لخفض درجة الحرارة. يتم تركيب جسمها عادةً على خزان فولاذي ملحوم كبير مملوء بالزيت العازل.

 

يستخدم المحول-الزيتي عوازل للأجزاء الكهربائية ذات الجهد العالي-مثل المفاتيح والمكثفات والمحولات وقواطع الدائرة. بمجرد تشغيل الجهاز، يتم تحويل حرارة الملف وقلب الحديد إلى زيت عازل، مما يحوله إلى عامل تبريد.

 

تستخدم خطوط النقل والمحطات الكهربائية الفرعية في كثير من الأحيان المحولات التي تعمل بالزيت. ويتم تبريد قلبها وملفاتها وعزلها عن طريق غمرها في الزيت. في نظام يعتمد على الحمل الحراري-، يدور الزيت عبر قنوات في الملف ثم يلتف حول القلب.

 

ماذا يوجد داخل محول الزيت؟

 

عندما تكون سعة الخزان منخفضة، فإن تدفق الهواء من خارج الحاوية يبرد الزيت.

في التقييمات الأعلى، يعمل المبرد-المبرد بالهواء كمصدر تبريد للزيت.

 

بشكل عام، يتم تصنيع زيوت المحولات لتعمل بشكل جيد في درجات حرارة عالية للغاية، حيث تعمل على العزل والتبريد ومنع تفريغ الهالة وارتفاع درجة الحرارة.

المكونات والوظائف الرئيسية للمحول المغمور بالزيت-.

عنصر	وظيفة
النواة المغناطيسية	يوجه التدفق المغناطيسي لتمكين تحويل الجهد
اللفات (الجهد العالي/الجهد المنخفض)	تحمل التيار الكهربائي. معزولة ومغمورة بالزيت
زيت عازل	يمنع الانهيار الكهربائي ويزيل الحرارة
الخزان الرئيسي	يحمل الزيت والمكونات النشطة في حاوية فولاذية محكمة الغلق
مشعات / مبردات	تبديد الحرارة من الزيت المتداول إلى الهواء المحيط
خزان الحفظ	يستوعب تمدد الزيت الحراري وتقلصه مع تغير درجات الحرارة
متنفس (جل السيليكا)	يقوم بتصفية الرطوبة أثناء تبادل الهواء في نظام الحفظ
تتابع بوخهولز	يكتشف الأعطال الداخلية عن طريق تراكم الغاز في الزيت
صمام تخفيف الضغط	يطلق الضغط الزائد الداخلي في حالات الطوارئ

 

---

الأنواع الرئيسية للزيت-المحولات المغمورة

معيار التصنيف	أنواع
طريقة التبريد	ONAN، ONAF، OFAF، OFWF (مجموعات النفط/الهواء/الطبيعية/القسرية)
حفظ الزيت	نوع الحافظ-(مع متنفس) مقابل نوع محكم الغلق (محكم الغلق)
التصميم الأساسي	النوع-الأساسي (القياسي) مقابل نوع Shell-النوع (مدمج، عالي-القوة)
تكوين المرحلة	مرحلة واحدة-(معيارية) مقابل ثلاث-طور (شائعة في تطبيقات الشبكة)

 

مركز الحديد

يعتبر القلب الحديدي للمحول هو الرابط المغناطيسي الرئيسي، وهو المكون القادر على توصيل المغناطيسية. يقوم بتحويل الطاقة المغناطيسية إلى طاقة كهربائية للدائرة الثانوية والطاقة الكهربائية للدائرة الرئيسية إلى طاقة مغناطيسية.

عادة، يتم ترتيب صفائح السيليكون الفولاذية لتشكل القلب الحديدي للمحول، ويتم عزلها عن بعضها البعض. تؤثر صفائح السيليكون الفولاذية في الغالب على عدم فقدان الحمل - للمحول.

حلقة المحولات

اللف الأولي واللف الثانوي هما ملفان مختلفان يشكلان أي نوع من المحولات. يتم توصيل الملف الأساسي بمصدر الطاقة، ويتم توصيل الملف الثانوي بالحمل.

داخل نفس عمود القلب الحديدي، يتم لف الملفين الأول والثاني من كل مرحلة من محولات الطور -ثلاثية الطور في أشكال أسطوانية. يمكن لملف الجهد المنخفض-عزل القلب بسهولة في هذا الموضع.

يتم ترك مسافة بين اللفات العالية والمنخفضة لتكون بمثابة مسار الزيت، مما يسمح لزيت المحولات بالدوران والمساعدة في النقل الحراري.

محافظ النفط

يُعرف حافظ زيت المحولات أيضًا باسم وسادة الزيت نظرًا لأنه يشبه الوسادة الأسطوانية. يتم تركيبه أفقيًا فوق خزان الزيت ويتم ضخه إلى خزان زيت المحولات.

عادة، تبلغ سعة خزان النفط 10% أو أقل من حجم صهاريج التخزين.

بمجرد تسخين زيت المحولات وتوسيعه، فإنه ينتقل من خزان الزيت إلى خزان الزيت؛ ينكمش زيت المحولات بمجرد أن يصبح باردًا ويتم إعادة تعبئته من خزان الزيت إلى خزان الزيت.

جلبة المحولات

يعمل قضيب التوجيه كوصلة بين سلك توصيل لف المحول والدائرة الخارجية. تعتبر جلبة المحول بمثابة عازل بين قضبان التوجيه وغطاء الصندوق وتحافظ على قضيب التوجيه في مكانه.

استراحة المحولات

تشمل حماية محولات الطاقة استخدام معدات تخفيف الضغط. إذا حدث خلل داخلي أو دائرة كهربائية قصيرة في محول-مغمور بالزيت، فسيؤدي حدوث قوس كهربائي إلى تبخر الزيت على الفور، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة في خزان المحول بسرعة.

ومن الضروري اتخاذ تدابير احترازية لأنه إذا لم يتم تحرير الضغط على الفور، يمكن أن ينكسر خزان الزيت، مما يؤدي إلى انفجار وحريق.

اضغط على المغير

عند استخدامه في -تحميل الجهد-محول التحكم، فإن حافظة الزيت تحتوي على حافظة زيت تبديل موضوعة في الأسفل بدون كبسولات تسمى مغير الصنبور.

تنقية الزيت

جهاز تنقية الزيت عبارة عن تركيب على الجدار الجانبي للمحول أو الجزء السفلي من مبرد الزيت القوي الذي يحتوي على مادة ماصة: هلام السيليكا أو الألومينا المنشطة.

 

المزايا الرئيسية للمحولات-المغمورة بالزيت

ميزة	توضيح
قدرة الجهد العالي	يتعامل مع ما يصل إلى 765 كيلو فولت بسبب الأداء العازل الفائق
تبريد فعال	يدعم الحمل الحراري للزيت دورات العمل الطويلة والتوازن الحراري
عمر خدمة طويل	غالبًا ما يتجاوز 30-50 عامًا مع الصيانة الدورية للزيت
تصميم قابل للتطوير	يدعم تقييمات الطاقة المخصصة وفئات الجهد
مراقبة التكامل	متوافق مع أجهزة استشعار DGA والحرارة والرطوبة

---

اعتبارات السلامة والبيئة

عامل الخطر	تدابير الرقابة
خطر الحريق (الزيوت المعدنية)	استخدم موانع الحريق أو بدائل الزيوت المعدنية (الإستر) أو أجهزة الكشف
تلوث الرطوبة	الحفاظ على استراحة، وسلامة الختم، واختبار الزيت بشكل دوري
خطر تسرب النفط	استخدام الجدران الواقية، وأجهزة إنذار التسرب، وفحص الصيانة
الزائد الحراري	قم بتركيب RTDs، ومراوح التبريد، ومرحلات التحميل الزائد

---

بيئات التطبيق المشتركة

قطاع	المنشآت النموذجية
المرافق	محطات النقل والتوزيع الفرعية
النباتات الصناعية	مراكز التحميل، التحكم في العمليات، محركات المحركات
الطاقة المتجددة	محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الفرعية، ونقاط تجميع توربينات الرياح
ينقل	محطات فرعية للسكك الحديدية وتغذية المترو
بنية تحتية	المطارات ومراكز البيانات والمرافق الحيوية

 

شرح تنسيق رمز التبريد

يتكون كل كود تبريد للمحول منأربعة أحرف، مقسمة إلى زوجين:

مقطع الكود	معنى
الأول والثاني	نوع السائل الداخلي وحركته (زيت O =؛ N=طبيعي، F=قسري)
الثالث والرابع	الوسط الخارجي والحركة (A=هواء؛ W=ماء؛ N=طبيعي، F=قسري)

على سبيل المثال:

أونان= زيت طبيعي هواء طبيعي

ONAF= دفع الهواء الطبيعي بالزيت

أوفاف= القوة الجوية بالزيت

OFWF= الماء القسري بالزيت

---

جدول مقارنة طرق التبريد

طريقة التبريد	تدفق الزيت الداخلي	وسط تبريد خارجي	أجهزة التبريد	نطاق الطاقة	نطاق التطبيق
أونان	الحمل الحراري الطبيعي	الهواء الطبيعي	مشعات فقط	ما يصل إلى 10-25 ميجا فولت أمبير	محولات التوزيع والمحطات الفرعية الصغيرة
ONAF	طبيعي	الهواء القسري (المراوح)	مشعات + مراوح	25-60 ميجا فولت أمبير	المحطات الفرعية الصناعية والحضرية
أوفاف	الزيت القسري (المضخات)	الهواء القسري (المراوح)	مضخات + مراوح	60–200+ ميجا فولت أمبير	محولات الشبكة الكبيرة، الأحمال الثقيلة
OFWF	النفط القسري	الماء القسري	مضخات + مبردات مياه	200–1000+ ميجا فولت أمبير	محطات توليد الطاقة أو البيئات البحرية أو النووية أو المحصورة

---

تأثير الأداء النموذجي

طريقة التبريد	أقصى ارتفاع لدرجة الحرارة (درجة)	كفاءة التبريد النسبية	تعزيز تصنيف التحميل
أونان	55–65	خط الأساس	1×
ONAF	45–55	+30–40%	1.4×
أوفاف	35–45	+50–60%	1.6–1.8×
OFWF	30–40	+70–90%	2.0× أو أكثر

---

استخدم دليل مطابقة الحالة

سيناريو	أفضل طريقة للتبريد	سبب
استخدام المرافق الريفية أو القياسية	أونان	تحميل منخفض، ضوضاء منخفضة، تعقيد منخفض
متوسط ​​الحمل-للاستخدام الصناعي	ONAF	تعزيز التبريد من حين لآخر أثناء ذروة الطلب
محول الشبكة مع الحمل الثقيل المستمر	أوفاف	نقل طاقة عالي، يحتاج إلى تبريد مستمر
تبريد داخلي أو مغلق-.	OFWF	لا يسمح بتهوية الهواء. يجب أن تذهب الحرارة إلى الماء

تصميمات ONAN/ONAF ذات التصنيف المزدوج-.شائعة لزيادة مرونة التصنيف.

---

المعدات والمكونات حسب الطريقة

طريقة	معدات التبريد المستخدمة
أونان	مشعات، خزان التوسع (تدفق الهواء السلبي)
ONAF	مشعات، مراوح محورية يتم التحكم فيها حراريًا
أوفاف	مضخات الزيت، المراوح، بنوك الرادياتير، الصمامات الاتجاهية
OFWF	مضخات الزيت، والمياه-إلى-المبادلات الحرارية للزيت، ووحدات الترشيح