يتم تثبيت وحدة كهربائية ذات ملفين أو ثلاث لفات أو أكثر بشكل ثابت في شبكة الطاقة. يغير محول الطاقة الجهد المتردد والتيار دون انحراف التردد. يسمى المحول المستخدم في مصادر الطاقة الثانوية جهاز التنحي. تعمل الهياكل المتدرجة على زيادة الجهد ، وتستخدم في خطوط الطاقة عالية الجهد ذات الطاقة العالية والإنتاجية والسعة.
محتوى
منطقة التطبيق
تشمل مجموعة التركيبات المصممة لتوليد الكهرباء محولات الطاقة. تستخدم محطات توليد الطاقة طاقة الذرة أو الوقود العضوي أو الصلب أو السائل ، أو تعمل بالغاز أو تستخدم طاقة تيار مائي ، لكن محولات خرج المحطات الفرعية ضرورية للتشغيل الطبيعي لخطوط الاستهلاك والإنتاج.
يتم تركيب الوحدات في شبكات من المنشآت الصناعية والمؤسسات الريفية والمجمعات الدفاعية وتطويرات النفط والغاز. يستخدم الغرض المباشر لمحول الطاقة - لخفض وزيادة الجهد والتيار - لتشغيل النقل والإسكان والبنية التحتية للبيع بالتجزئة ومرافق توزيع الشبكة.
الأجزاء والأنظمة الرئيسية
يتم تطبيق جهد الإمداد والحمل على المدخلات الموجودة على كتلة الطرف الداخلي أو الخارجي. تم إصلاح الاتصال بمسامير أو موصلات خاصة. في الوحدات الزيتية ، يتم ترتيب المداخل بالخارج على جوانب الخزان أو على غطاء الغلاف القابل للإزالة.
ينتقل النقل من اللفات الداخلية إلى مخمدات مرنة أو مسامير ملولبة مصنوعة من معادن غير حديدية. محولات الطاقة وأغلفةها معزولة عن الأزرار بطبقة من الخزف أو البلاستيك. يتم التخلص من الفجوات بواسطة جوانات مصنوعة من مادة مقاومة للزيوت والسوائل الاصطناعية.
تقلل المبردات درجة حرارة الزيت من المنطقة العلوية للخزان وتنقله إلى الطبقة السفلية الجانبية. يتم تمثيل جهاز تبريد محول زيت الطاقة من خلال:
- دائرة خارجية تزيل الحرارة من الناقل ؛
- زيت تسخين الدائرة الداخلية.
المبردات من أنواع مختلفة:
- مشعات - مجموعة من القنوات المسطحة مع اللحام في النهاية ، وتقع في لوحات للتواصل بين المجمعات السفلية والعلوية ؛
- خزانات مموجة - توضع في وحدات منخفضة ومتوسطة الطاقة ، فهي عبارة عن حاوية لخفض درجة الحرارة وخزان يعمل بسطح مطوي من الجدران وصندوق سفلي ؛
- مراوح - مجهزة بوحدات محول كبيرة للتبريد القسري للتدفق ؛
- المبادلات الحرارية - تستخدم في وحدات كبيرة لنقل السوائل الاصطناعية باستخدام مضخة ، لأنيتطلب تنظيم الدورة الطبيعية مساحة كبيرة ؛
- تركيبات زيت الماء - مبادلات حرارية أنبوبية وفقًا للتكنولوجيا الكلاسيكية ؛
- مضخات التدوير عبارة عن تصميمات محكمة الإغلاق مع غمر كامل للمحرك في حالة عدم وجود حشيات صندوق التعبئة.
يتم تزويد معدات تحويل الجهد بأجهزة تحكم لتغيير عدد دورات العمل. يتم تعديل الجهد على الملف الثانوي باستخدام مفتاح لعدد الملفات أو يتم ضبطه عن طريق البرغي عند اختيار موقع وصلات العبور. هذه هي الطريقة التي يتم بها توصيل خيوط المحولات المؤرضة أو غير النشطة. تقوم الوحدات المنظمة بتحويل الجهد في نطاقات صغيرة.
اعتمادًا على الظروف ، يتم تقسيم مفاتيح عدد اللوالب إلى أنواع:
- الأجهزة التي تعمل عند إيقاف التحميل ؛
- العناصر التي تعمل عندما يكون الملف الثانوي مقصرًا للمقاومة.
المرفق
يقع مرحل الغاز في أنبوب التوصيل بين خزانات التمدد وخزانات العمل. يمنع الجهاز تحلل المواد العضوية العازلة والزيوت أثناء السخونة الزائدة والأضرار الطفيفة التي تلحق بالنظام. يتفاعل الجهاز مع تكوين الغاز في حالة حدوث أعطال ، أو يعطي إشارة إنذار أو يقوم بإيقاف تشغيل النظام تمامًا في حالة حدوث ماس كهربائي أو انخفاض خطير في مستوى السائل.
توضع المزدوجات الحرارية في الجزء العلوي من الخزان في الجيوب لقياس درجة الحرارة. يعمل على مبدأ الحساب الرياضي لتحديد الجزء الأكثر سخونة من الوحدة. تعتمد المستشعرات الحديثة على تقنية الألياف البصرية.
تُستخدم وحدة التجديد المستمر لاستعادة الزيت وتنقيته. نتيجة للعمل ، يتشكل الخبث في الكتلة ويدخله الهواء.أجهزة التجديد نوعان:
- وحدات الثيرموسيفون ، باستخدام الحركة الطبيعية للطبقات المسخنة لأعلى والمرور عبر المرشح ، والخفض اللاحق للتيارات المبردة إلى قاع الخزان ؛
- وحدات جودة الامتزاز تضخ الكتلة بالقوة من خلال المرشحات بمضخة ، وتقع بشكل منفصل على الأساس ، وتستخدم في دوائر المحولات الكبيرة.
وحدات حماية الزيت عبارة عن خزان تمدد من النوع المفتوح. يمر الهواء فوق سطح الكتلة من خلال مجففات هلام السيليكا. يتحول لون المادة الماصة عند الرطوبة القصوى إلى اللون الوردي ، والذي يعمل كإشارة لاستبداله.
يتم تثبيت ختم الزيت في الجزء العلوي من الموسع. هذا جهاز لتقليل رطوبة الهواء ، يعمل على زيت المحولات الجاف. الوحدة النمطية متصلة بخزان التمدد بأنبوب. في الجزء العلوي ، يتم لحام الحاوية مع فصل داخلي على شكل عدة جدران على شكل متاهة. يمر الهواء عبر الزيت ، ويطلق الرطوبة ، ثم يتم تنظيفه باستخدام هلام السيليكا ويدخل في جهاز التوسيع.
أجهزة التحكم
يمنع جهاز تخفيف الضغط ارتفاع ضغط الطوارئ بسبب ماس كهربائى أو تحلل الزيت القوي ويتم توفيره في تصميم الوحدات القوية وفقًا لـ GOST 11677-1975. الجهاز مصنوع على شكل أنبوب تفريغ ، يقع بزاوية على غطاء المحول. في النهاية يوجد غشاء مغلق يمكن أن ينفتح على الفور ويسمح للعادم بالمرور.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت وحدات أخرى في المحول:
- يتم وضع مستشعرات مستوى الزيت في الخزان ، المجهزة بقرص أو مصنوعة على شكل أنبوب زجاجي من الحاويات المتصلة ، في نهاية الموسع.
- يتم ترتيب المحولات المدمجة داخل الوحدة أو بالقرب من غلاف التأريض على جانب عوازل التغذية أو على قضبان التوصيل ذات الجهد المنخفض. في هذه الحالة ، ليست هناك حاجة لعدد كبير من المحولات الفردية في محطة فرعية مع عزل داخلي وخارجي.
- يكتشف كاشف الشوائب والغازات القابلة للاحتراق الهيدروجين في الكتلة الزيتية ويضغطها من خلال الغشاء. يشير الجهاز إلى الدرجة الأولية لتكوين الغاز قبل أن يتسبب الخليط المركز في تشغيل مرحل التحكم.
- يراقب مقياس التدفق فقد الزيت في المحطات الفرعية التي تعمل على مبدأ التقليل القسري لدرجة الحرارة. يقيس الجهاز فرق الرأس ويحدد الضغط على جانبي العائق في التدفق. في وحدات تبريد الماء ، تقرأ عدادات التدفق استهلاك الرطوبة. العناصر مزودة بجهاز إنذار في حالة وقوع حادث وقرص لتحديد المؤشرات.
مبدأ العملية وطرق التشغيل
تم تجهيز المحولات البسيطة بنواة من بيرمالوي وحديدي وملفين. تشتمل الدائرة المغناطيسية على مجموعة من الشريط أو الألواح أو العناصر المقولبة. إنه يحرك التدفق المغناطيسي الذي يحدث تحت تأثير الكهرباء. مبدأ تشغيل محول الطاقة هو تحويل مؤشرات التيار والجهد باستخدام الحث ، بينما يظل تردد وشكل الرسم البياني لحركة الجسيمات المشحونة ثابتًا.
في محولات الصعود ، توفر الدائرة جهدًا متزايدًا على الملف الثانوي مقارنةً بالملف الأساسي. في وحدات التنحي ، يكون جهد الدخل أعلى من الناتج. يقع اللب ذو المنعطفات الحلزونية في حاوية بها زيت.
عند تشغيل التيار المتردد ، يتشكل مجال مغناطيسي متناوب على اللولب الأساسي. يغلق على القلب ويؤثر على الدائرة الثانوية. يتم إنشاء قوة دافعة كهربائية تنتقل إلى الأحمال المتصلة عند خرج المحول. تعمل المحطة بثلاثة أوضاع:
- يتميز الخمول بالحالة المفتوحة للملف الثانوي وغياب التيار داخل اللفات. تتدفق الكهرباء بدون حمل في الملف الأساسي ، وهو 2-5٪ من القيمة الاسمية.
- يتم العمل تحت الحمل مع توصيل الطاقة والمستهلكين. تظهر محولات الطاقة الطاقة في لفتين ، والعمل في مثل هذه اللوائح أمر شائع للوحدة.
- دائرة كهربائية قصيرة تظل فيها المقاومة على الملف الثانوي هي الحمل الوحيد. يسمح لك الوضع بتحديد الخسائر الناتجة عن تسخين اللفات الأساسية.
وضع الخمول
الكهرباء في الملف الأساسي تساوي قيمة التيار المغنطيسي المتناوب ، ويظهر التيار الثانوي قيمًا صفرية. تحل القوة الدافعة الكهربائية للملف الأولي في حالة طرف مغناطيسي حديدي محل جهد المصدر تمامًا ، ولا توجد تيارات تحميل. تكتشف عملية الخمول خسائر التشغيل الفوري والتيارات الدوامة ، وتحدد تعويض الطاقة التفاعلية للحفاظ على جهد الخرج المطلوب.
في وحدة بدون موصل مغناطيسي حديدي ، لا توجد خسائر بسبب تغير المجال المغناطيسي. يتناسب تيار عدم التحميل مع مقاومة الملف الأولي. يتم تحويل القدرة على مقاومة مرور الإلكترونات المشحونة عن طريق تغيير تردد التيار وحجم الحث.
عملية ماس كهربائى
يتم تطبيق جهد متناوب صغير على الملف الأساسي ، وتكون مخرجات الملف الثانوي ذات دائرة قصر.يتم تحديد مؤشرات جهد الدخل بحيث يتوافق تيار الدائرة القصيرة مع القيمة المحسوبة أو الاسمية للوحدة. يحدد حجم جهد الدائرة القصيرة الخسائر في ملفات المحول وتكلفة مقاومة مادة الموصل. يتغلب جزء من التيار المباشر على المقاومة ويتم تحويله إلى طاقة حرارية ، ويتم تسخين اللب.
يتم حساب جهد الدائرة القصيرة كنسبة مئوية من القيمة الاسمية. تعتبر المعلمة التي تم الحصول عليها أثناء التشغيل في هذا الوضع سمة مهمة للوحدة. يؤدي ضربه بتيار ماس كهربائى إلى فقدان الطاقة.
نظام العمل
عندما يتم توصيل الحمل في الدائرة الثانوية ، تتحرك الجسيمات مسببة تدفقًا مغناطيسيًا في الموصل. يتم توجيهه بعيدًا عن التدفق الناتج عن الملف الأساسي. في اللف الأساسي ، هناك خلاف بين القوة الدافعة الكهربائية للتحريض ومصدر الطاقة. يزداد التيار في اللولب الأولي حتى الوقت الذي لا يكتسب فيه المجال المغناطيسي قيمته الأصلية.
يميز التدفق المغناطيسي لمتجه الحث مرور المجال عبر السطح المحدد ويتم تحديده من خلال الوقت المتكامل لمؤشر القوة اللحظية في الملف الأساسي. الأس هو 90 درجة خارج الطور بالنسبة للقوة الدافعة. تتزامن emf المستحثة في الدائرة الثانوية في الشكل والمرحلة مع تلك الموجودة في الملف الأساسي.
أنواع وأنواع المحولات
تستخدم وحدات الطاقة في حالة تحويل التيار عالي الجهد والطاقة العالية ، ولا يتم استخدامها لقياس أداء الشبكة.التثبيت له ما يبرره في حالة وجود فرق بين الجهد في شبكة منتج الطاقة والدائرة التي تذهب إلى المستهلك. اعتمادًا على عدد المراحل ، يمكن تصنيف المحطات على أنها وحدات أحادية الملف أو وحدات متعددة اللفات.
يتم تثبيت محول طاقة أحادي الطور بشكل ثابت ، ويتميز بلفات متصلة بواسطة الحث المتبادل ، ويقع بلا حراك. يتكون اللب على شكل إطار مغلق ، وهناك نير سفلي علوي وقضبان جانبية ، حيث توجد اللوالب. تعمل الملفات والقلب المغناطيسي كعناصر نشطة.
اللفات الموجودة على القضبان هي في مجموعات محددة وفقًا لعدد وشكل المنعطفات أو مرتبة في ترتيب متحد المركز. التغليف الأسطواني الأكثر شيوعًا وغالبًا ما يستخدم. تقوم العناصر الهيكلية للوحدة بتثبيت أجزاء المحطة ، وعزل الممرات بين الملفات ، وتبريد الأجزاء ومنع الأعطال. يغطي العزل الطولي المنعطفات الفردية أو مجموعاتها على القلب. تستخدم العوازل الأولية لمنع الانتقال بين الأرض والملفات.
في مخططات شبكات الكهرباء ثلاثية الطور ، يتم تثبيت تركيبات ثنائية اللف وثلاث لفات لتوزيع الحمل بالتساوي بين المدخلات والمخرجات ، أو استبدال الأجهزة لمرحلة واحدة. تحتوي المحولات المبردة بالزيت على دائرة مغناطيسية ذات ملفات موجودة في خزان به مادة.
يتم ترتيب الملفات على موصل مشترك ، بينما يتم توفير الدوائر الأولية والثانوية التي تتفاعل بسبب ظهور مجال مشترك أو تيار أو استقطاب عندما تتحرك الإلكترونات المشحونة في وسط مغناطيسي. هذا الحث الكلي يجعل من الصعب تحديد أداء المصنع ، الجهد العالي والمنخفض.يتم استخدام خطة استبدال المحولات ، حيث لا تتفاعل اللفات في بيئة مغناطيسية ، ولكن في بيئة كهربائية.
يتم تطبيق مبدأ تكافؤ عمل التدفقات المشتتة لعمل المقاومة للملفات الحثية التي تمر بتيار. التمييز بين الحلزونات والمقاومة النشطة للحث. النوع الثاني عبارة عن أغلفة مرتبطة مغناطيسيًا تنقل الجسيمات دون تشتت التدفقات مع الحد الأدنى من خصائص الانسداد.
مقالات مماثلة:
