ما هو محول التوزيع

تعريف محول التوزيع

يشير محول التوزيع إلى جهاز كهربائي ثابت يستخدم في نظام التوزيع لتحويل جهد التيار المتردد والتيار وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي ونقل طاقة التيار المتردد. يمكن تقسيم منتجات المحولات الصينية بشكل عام إلى محولات عالية الجهد (750 كيلو فولت وما فوق) ومحولات جهد عالي للغاية (500 كيلو فولت) ومحولات 220-110 كيلو فولت ومحولات 35 كيلو فولت وأقل بناءً على مستويات الجهد. تشير محولات التوزيع عادةً إلى محولات الطاقة العاملة في شبكة التوزيع بمستوى جهد يبلغ 10-35 KV وسعة 6300KVA أو أقل من تلك التي تزود المستخدمين النهائيين بالطاقة مباشرةً.

أنواع محولات التوزيع

يمكن تلخيص تصنيف محولات التوزيع الشائعة الاستخدام على النحو التالي:

(1) حسب عدد المراحل:

1) محولات التوزيع أحادية الطور: تستخدم للأحمال أحادية الطور ومجموعات محولات التوزيع ثلاثية الطور.

2) محول التوزيع ثلاثي الأطوار: يستخدم لرفع وخفض الجهد في الأنظمة ثلاثية الطور.

(2) حسب طرق التبريد:

1) محولات التوزيع من النوع الجاف: تعتمد على الحمل الحراري للتبريد وتستخدم بشكل عام لمحولات التوزيع ذات السعة الصغيرة مثل الإضاءة المحلية والدوائر الإلكترونية. 2) محولات التوزيع المغمورة بالزيت: الاعتماد على الزيت كوسيط تبريد ، مثل التبريد الذاتي المغمور بالزيت ، تبريد الهواء المغمور بالزيت ، تبريد الماء المغمور بالزيت ، دوران الزيت القسري ، إلخ.

(3) مصنفة حسب الغرض:

1) محول توزيع الطاقة: يستخدم لارتفاع وانخفاض الجهد في أنظمة النقل والتوزيع.

2) محول توزيع الأدوات: مثل محول الجهد ، محول التيار ، أداة القياس وجهاز حماية التتابع.

3) اختبار محول التوزيع: قادر على توليد جهد عالي وإجراء اختبارات جهد عالي على المعدات الكهربائية.

4) محولات التوزيع الخاصة: مثل محولات توزيع الأفران ، ومحولات توزيع المقوم ، ومحولات توزيع الضبط ، إلخ.

(4) مقسمة على شكل لف:

1) محول توزيع مزدوج اللف: يستخدم لربط مستويين من الجهد في نظام الطاقة.

2) ثلاثة محولات توزيع متعرجة: تستخدم بشكل عام في المحطات الفرعية الإقليمية لنظام الطاقة ، والتي تربط ثلاثة مستويات من الجهد.

3) المحول الذاتي: يستخدم لربط أنظمة الطاقة بجهد كهربائي مختلف. يمكن استخدامه أيضًا كمحول توزيع تصاعدي أو متدرج.

(5) حسب شكل قلب الحديد:

1) محول توزيع النوع الأساسي: يستخدم لمحولات توزيع الطاقة عالية الجهد. 2) محول التوزيع من نوع شل: يستخدم لمحولات التوزيع الخاصة ذات التيار العالي ، مثل محولات توزيع الفرن ومحولات توزيع اللحام ؛ أو محولات توزيع الطاقة للأجهزة الإلكترونية وأجهزة التلفزيون والراديو وما إلى ذلك.

أجزاء من محول التوزيع

يمكن تقسيم محولات التوزيع المغمورة بالزيت إلى الجسم الرئيسي ، وخزانة تخزين الزيت ، وغطاء العزل ، ومبدل الصنبور ، وجهاز الحماية ، وما إلى ذلك وفقًا لهيكلها.

1. الجسم

يتكون الجسم من ثلاثة أجزاء: اللب الحديدي ، والملف ، وزيت العزل. اللف هو دائرة المحول ، ولب الحديد هو الدائرة المغناطيسية للمحول. يشكل الاثنان جوهر المحول ، وهو الجزء الكهرومغناطيسي.

1. 1 جوهر الحديد

اللب الحديدي هو الجزء الرئيسي من الدائرة المغناطيسية في المحولات. تتكون عادةً من صفائح فولاذية من السليكون المدلفن على الساخن أو المدرفلة على البارد ذات محتوى عالٍ من السيليكون ، وسماكة 0. 35 أو 0. 5 مم ، وسطح مطلي بطلاء عازل ، ينقسم قلب الحديد إلى قسمين الأجزاء: عمود صلب حديدي ونير حديدي. عمود القلب الحديدي مغطى بملف ، ويستخدم نير الحديد لإغلاق الدائرة المغناطيسية. هناك نوعان أساسيان من الهيكل الأساسي للحديد: النوع الأساسي ونوع الغلاف.

1. 2 اللفات

اللف هو جزء الدائرة من المحول ، وعادة ما يتم صنعه عن طريق لف سلك نحاسي مسطح معزول أو سلك نحاسي دائري على قالب متعرج. يتم تثبيت اللف على عمود قلب المحول ، ويتم تثبيت لفائف الجهد المنخفض على الطبقة الداخلية ، ويتم تثبيت ملف الجهد العالي على الطبقة الخارجية لملف الجهد المنخفض ، ويتم استخدام الأكمام المصنوعة من مواد العزل بين لف الجهد المنخفض والقلب الحديدي ، وكذلك بين لف الجهد العالي ولف الجهد المنخفض ، لتسهيل العزل.

1.3 زيت العزل

تكوين زيت المحولات معقد للغاية ، والذي يتكون بشكل أساسي من السيكلو ألكان والألكانات والهيدروكربونات العطرية. في محولات التوزيع ، يلعب زيت المحولات دورين: الأول هو العزل بين لفات المحولات والملفات ولب الحديد وخزانات الزيت. والثاني هو أن زيت المحولات يولد الحمل الحراري بعد تسخينه ، والذي يلعب دور تبديد الحرارة على قلب المحول والملف. يحتوي زيت المحولات الشائع الاستخدام على ثلاثة مواصفات: رقم 10 ورقم 25 ورقم 45. ويمثل الملصق درجة الحرارة التي يبدأ عندها الزيت في التصلب إلى ما دون الصفر. على سبيل المثال ، يشير الزيت "رقم 25" إلى أن هذا الزيت يبدأ في التجمد عند درجة -25. يجب اختيار مواصفات الزيت بناءً على الظروف المناخية المحلية.

1.2 خزان تخزين الزيت

يتم تثبيت واقي الزيت على الغطاء العلوي لخزان الزيت. يبلغ حجم خزان تخزين الزيت حوالي 10 بالمائة من حجم خزان الزيت. هناك أنابيب متصلة بين خزان الزيت وخزان الزيت. عندما يتوسع حجم المحول أو يتقلص مع تغير درجة حرارة الزيت ، يلعب خزان تخزين الزيت دورًا في تخزين الزيت وتجديده ، مما يضمن غمر قلب الحديد والملف في الزيت ؛ في الوقت نفسه ، نظرًا لتركيب خزان تخزين الزيت ، يتم تقليل سطح التلامس بين الزيت والهواء ، مما يقلل من معدل تدهور الزيت.

يوجد مؤشر زيت على جانب واقي الزيت ، وهناك خطوط قياسية لمستوى الزيت بجوار الأنبوب الزجاجي لدرجات حرارة الزيت -30 درجة ، بالإضافة إلى 20 درجة ، بالإضافة إلى 40 درجة ، مما يشير إلى مستوى الزيت الذي يجب أن تصل المحولات التي لم يتم تشغيلها ؛ يعكس الخط القياسي بشكل أساسي ما إذا كان مستوى زيت المحول كافياً عند التشغيل في درجات حرارة مختلفة.

يتم تثبيت فتحات التنفس على خزان تخزين الزيت لربط المساحة العلوية للخزان بالجو. أثناء التمدد الحراري لزيت المحولات ، يمكن للهواء الموجود في الجزء العلوي من واقي الزيت الدخول والخروج من خلال فتحة التنفس ، ويمكن أن يرتفع مستوى الزيت أو ينخفض ​​لمنع خزان الزيت من التشوه أو حتى التلف.

1.3 جلبة عازلة

إنه جهاز العزل الرئيسي خارج صندوق المحولات ، ومعظم أكمام عزل المحولات تستخدم الأكمام العازلة من البورسلين. يستخدم المحول جلبات عزل الجهد العالي والمنخفض لتوجيه خيوط لفات الجهد العالي والمنخفض للمحول من داخل خزان الزيت إلى خارج خزان الزيت ، مما يجعل لف المحول معزولاً عن الأرض (الغلاف والقلب) ، وهو أيضا المكون الرئيسي الذي يربط بين يؤدي الثابتة إلى الدائرة الخارجية. البطانة الخزفية ذات الجهد العالي طويلة نسبيًا ، في حين أن جلبة الخزف ذات الجهد المنخفض قصيرة نسبيًا.

1.4 اضغط على المغير

يمكن لجهاز تغيير ضغط لف المحولات عالية الجهد وضبط موضع الصنبور أن يزيد أو ينقص عدد الدورات في اللف الأساسي لتغيير نسبة الجهد وضبط جهد الخرج. طريقة تغيير موضع مبدل الصنبور يدويًا بعد إزالة المحول من التشغيل وفصله عن شبكة الطاقة ، ويسمى ضبط جهد الخرج تنظيم جهد عدم التحميل.

1.5 أجهزة الحماية

1.5.1 مرحل الغاز

يتم تثبيت مرحل الغاز في منتصف أنبوب التوصيل بين خزان زيت المحول وخزان تخزين الزيت ، ويتم توصيله بدائرة التحكم لتشكيل جهاز حماية الغاز. يشكل التلامس العلوي لمرحل الغاز دائرة منفصلة بإشارة الغاز الخفيف ، في حين أن التلامس السفلي لمرحل الغاز متصل بالدائرة الخارجية لتشكيل حماية من الغاز الثقيل. يقوم عمل الغاز الثقيل برحلات قاطع الدائرة ذات الجهد العالي ويرسل إشارة عمل غاز ثقيل ؛

1.5.2 أنبوب مقاوم للانفجار

الأنبوب المضاد للانفجار هو جهاز حماية سلامة للمحولات ، مثبت على الغطاء الكبير للمحول. يتم توصيل الأنبوب المضاد للانفجار في الغلاف الجوي ، وفي حالة حدوث عطل ، ستؤدي الحرارة إلى تبخر زيت المحول ، مما يؤدي إلى إرسال مرحل الغاز لإشارة إنذار أو قطع مصدر الطاقة لمنع انفجار خزان الزيت .

تطبيق محول التوزيع

1- تطبيقات الإرسال والتوزيع

تستخدم المحولات على نطاق واسع في مختلف تطبيقات النقل والتوزيع. يمكن تعريف نقل الطاقة على أنه نقل الطاقة الكهربائية عالية الجهد من محطة توليد الطاقة إلى محطة فرعية ، بينما يتوافق التوزيع مع تحويل إشارات الجهد العالي السعة إلى إشارات جهد ذات قيمة أقل بكثير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام إشارات الجهد المنخفض المستوى المخصصة بواسطة نظام التوزيع لمختلف التطبيقات المنزلية والتجارية. يمكن تعميم الطاقة من محطة الطاقة إلى الوجهة عبر الأسلاك والكابلات. في مثل هذه التطبيقات ، يمكن استخدام المحولات للحفاظ على مستويات التردد والسعة للإشارات بقيم ثابتة.

2. تصنيع الصلب

تعتبر مصانع تصنيع الصلب مثالًا نموذجيًا للتطبيقات التجارية حيث يمكن ملاحظة استخدام المحولات بسهولة. تتضمن عملية تصنيع الفولاذ بشكل أساسي صهر ولحام وتشكيل وتبريد المواد الخام. من أجل إذابة المكونات ولحامها ، يلزم وجود تيار عالٍ جدًا ؛ ومع ذلك ، من أجل تبريد المكونات ، يلزم وجود قيمة تيار منخفضة نسبيًا. من أجل تحقيق التنظيم المتكرر لهذا التيار خلال عملية التصنيع بأكملها ، عادة ما يتم استخدام محولات الجهد العالي. في صناعة الصلب ، تميل المحولات إلى زيادة أو تقليل قيم الجهد في نقاط مختلفة في الدائرة ومساعدة المستخدمين في الحصول على التيار المطلوب.

3-المبرد

عند استخدام المحول في صورة مجففة بالهواء ، يمكن استخدامه لإنتاج تأثير التبريد. يمكن استخدام تأثير التبريد للمحولات بسهولة في الثلاجات للحفاظ على الطعام باردًا وطازجًا. بالإضافة إلى التبريد ، توفر المحولات المستخدمة في الثلاجات والتطبيقات الأخرى ذات الصلة أيضًا تنظيم الجهد اللازم لتجنب التيارات المفاجئة واختلالات الجهد ، وبالتالي ضمان سلامة المعدات. بالإضافة إلى ذلك ، حتى بعد الإنهاء المفاجئ لإمداد الطاقة ، يمكن أن تساعد المحولات في الحفاظ على تبريد الثلاجة لفترة من الوقت.

4. تكييف الهواء

تكييف الهواء هو مثال آخر لتطبيقات الحياة اليومية ، حيث يستخدم محولًا للتشغيل العام للقيمة المثلى التي يرغبها المستخدم ، مما يسمح لمكيف الهواء والمروحة بالعمل في وقت واحد ، والتحكم في تدفق الطاقة عبر الدائرة وفقًا للاحتياجات الحالية. تستخدم أجهزة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أيضًا المحولات بطريقة مماثلة لتبسيط تشغيلها وتحسين تشغيلها وتحسين استهلاك الطاقة.

5. الاستخدام الصناعي

تستخدم المحولات في العديد من المعدات الصناعية ، مثل آلات اللحام ، والأفران الكهربائية ، وآلات الطلاء الكهربائي ، والمحركات الكهربائية ، وما إلى ذلك ، لتوفير الطاقة لهم.

1) الفرن الكهربائي: الفرن الكهربائي هو أحد معدات التسخين الشائعة في الإنتاج الصناعي ، والتي تتطلب جهدًا عاليًا وتيارًا لتوليد درجة حرارة عالية. لهذا السبب ، غالبًا ما تستخدم المحولات في الصناعة لتحويل مصادر الطاقة ذات الجهد المنخفض والتيار العالي إلى مصادر طاقة عالية الجهد والتيار المنخفض لتوفير مدخلات الطاقة العالية المطلوبة للأفران الكهربائية.

2) آلة اللحام الكهربائية: تتطلب آلات اللحام الكهربائية إنتاج درجات حرارة عالية وطاقة عالية من خلال أقواس قصيرة الأجل لمعالجة المكونات الملحومة. في بعض آلات اللحام عالية الطاقة ، تُستخدم المحولات لتغيير الجهد والتيار لضمان استقرار الطاقة وحماية الحمل الزائد.

3) آلة الطلاء الكهربائي: تتطلب عملية الطلاء الكهربائي كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية ، ومن الضروري ضمان استقرار مصدر الطاقة لضمان جودة الطلاء. لذلك ، غالبًا ما تستخدم المحولات في الصناعة لتحويل مصادر الطاقة ذات التيار المنخفض والجهد العالي إلى مصادر طاقة عالية التيار ومنخفض الجهد.

4) توليد الطاقة الصناعية: في المجال الصناعي ، تحتاج بعض أنواع المولدات الصناعية إلى تحويل جهد خرجها للتكيف مع المعدات والتطبيقات المختلفة. يعتبر المحول أحد المكونات الأساسية لتحقيق تحويل جهد الخرج.

5) محولات التردد: تم استخدام محولات التردد على نطاق واسع في المعدات الصناعية.

اتصالات محولات التوزيع

(1) Yyn 0 ، حيث تمثل Y أن لف الجهد العالي متصل بنجمة ، و y تمثل أن لف الجهد المنخفض متصل بنجمة ، n تمثل أن السلك المحايد يخرج من منتصف النقطة الثانوية المتعرج ، و 0 يشير إلى أن مرحلتي جهد الخط للجهد العالي والجهد المنخفض هي نفسها. يمكن استخدامه كمخرج طاقة لأنظمة الأسلاك ثلاثية الأطوار الأربعة أو ثلاثية الأطوار ذات الخمسة أسلاك ، ويستخدم لمحولات التوزيع ذات السعة الصغيرة لتزويد أحمال الطاقة والإضاءة.

(2) Dyn11: حيث تمثل D أن الملف عالي الجهد متصل بالدلتا ، يمثل y أن لف الجهد المنخفض متصل بنجمة ، يمثل n أن النقطة المحايدة للملف الثانوي مؤرضة مباشرة ولها سلك محايد مسحوب ، ويمثل 11 فرق طور قدره 30 درجة بين جهد خط الجهد العالي والجهد المنخفض. يتم استخدامه بشكل شائع في شبكة الطاقة ذات الجهد المنخفض لتأريض نظام TN أو TT في الصين.

(3) Yd11: الملف الأساسي متصل بشكل نجمة والملف الثانوي متصل بشكل مثلث. يتم استخدامه بشكل عام كمحول مصدر طاقة لشبكات الطاقة 10kV أو 35kV وكمحول محطة لمحطات الطاقة. يتم توصيل الملف الثانوي في مثلث لإزالة الجهد التوافقي الثالث.

(4) YNd11: يتم توصيل الملف الأساسي على شكل نجمة ، ويتم توصيل السلك المحايد مباشرة من النقطة المحايدة ، بينما يتم توصيل الملف الثانوي بشكل مثلث. اللف عالي الجهد المتصل على شكل نجمة يحمل جهدًا أقل بمقدار √ 3 مرات من ذلك المتصل في شكل مثلث ، والذي يمكن أن يجلب فوائد اقتصادية جيدة. يتم استخدامه بشكل عام في أنظمة الطاقة حيث يتم تأريض النقطة المحايدة مباشرة عند 110 كيلو فولت وما فوق.

تصنيف محول التوزيع

50 كيلو فولت أمبير ، 63 كيلو فولت أمبير ، 80 كيلو فولت أمبير ، 100 كيلو فولت أمبير ، 125 كيلو فولت أمبير ، 160 كيلو فولت أمبير ، 200 كيلو فولت أمبير ، 250 كيلو فولت أمبير ، 315 كيلو فولت أمبير ، 400 كيلو فولت أمبير ، 500 كيلو فولت أمبير ، 630 كيلو فولت أمبير ، 800 كيلو فولت أمبير ، 1000 كيلو فولت أمبير ، 1250 كيلو فولت أمبير ، 1600 كيلو فولت أمبير ، 2000 كيلو فولت أمبير ، 10000 كيلو فولت أمبير ، 4000 ألف أمبير ، 3150 كيلو فولت أمبير ، 63 كيلو فولت أمبير ، 10000 كيلو فولت أمبير ، 4000 ألف أمبير ، 63 كيلو فولت أمبير فرجينيا