تشمل الخسائر في المحول بشكل أساسي خسائر القلب وخسائر النحاس، بالإضافة إلى بعض الخسائر الإضافية. تحدث خسائر القلب في القلب وتتكون بشكل رئيسي من خسائر التباطؤ وخسائر التيارات الدوامية. تنشأ خسائر التباطؤ من فقدان الطاقة بسبب تغيرات اتجاه المغنطة تحت المجالات المغناطيسية المتناوبة، بينما تنتج خسائر التيارات الدوامية من التيارات المستحثة الناجمة عن المجال المغناطيسي المتناوب، مما يؤدي إلى توليد الحرارة. تحدث خسائر النحاس في اللفائف وهي ناتجة عن الخسائر المقاومية عندما يمر التيار عبر اللفائف، وتُعرف أيضًا باسم الخسائر المقاومية. هذه الخسائر تتناسب مع مربع التيار، مما يعني أن خسائر النحاس تزداد مع الأحمال الأعلى. تشمل الخسائر الإضافية الخسائر الشاردة والخسائر الميكانيكية؛ تنشأ الخسائر الشاردة من التدفق المغناطيسي المتسرب، بينما ترتبط الخسائر الميكانيكية بالاهتزازات الداخلية والضوضاء. ترتبط خسائر الحمل بمستوى الحمل، حيث تزداد خسائر النحاس مع ارتفاع الحمل. يساعد تقليل هذه الخسائر في تحسين كفاءة المحول.
1. صيغة حساب خسائر المحول
(1) خسارة القدرة الفعالة: δ P = P0+KTβ2PK
(2) خسارة القدرة غير الفعالة:δ Q = Q0+KTβ2QK
(3) خسارة القدرة الشاملة: δ PZ = δ P+KQ δ Q
Q0≈Ｉ０％ＳＮ،ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
Q0——خسارة القدرة غير الفعالة عند عدم التحميل (كيلو فار)
P0 – خسارة عدم التحميل (كيلوواط)
PK——خسارة التحميل المقنن (كيلوواط)
SN – السعة المقننة للمحول (كيلو فولت أمبير)
I0 % – النسبة المئوية لتيار عدم التحميل للمحول.
UK %——النسبة المئوية لجهد القصر
β – معامل متوسط الحمل
KT – معامل خسارة تقلب الحمل
QK——قدرة التسرب عند الحمل المقنن (كيلو فار)
KQ -- المكافئ الاقتصادي للقدرة غير الفعالة (كيلوواط/كيلو فار)
2. شروط اختيار كل معلمة هي كما يلي:
(1) KT = 1.05
(2) عند أخذ الحد الأدنى للحمل من محول خفض الجهد 6kV~10kV لشبكة الطاقة الحضرية وشبكة الطاقة للمؤسسات الصناعية، فإن مكافئ القدرة غير الفعالة KQ=0.1kW/kvar؛
(3) معامل متوسط حمل المحول، يمكن اعتبار β = 20% للمحولات الزراعية، و β=75% للمؤسسات الصناعية، والتي تُنفذ في ثلاث نوبات عمل؛
(4) ساعات تشغيل المحول T=8760 ساعة، ساعات فقدان الحمل الأقصى: T=5500 ساعة؛
(5) فقدان الحمل الخالي للمحول P0،فقدان الحمل المقنن PK،I0%،UK%
ثانياً، خصائص فقدان المحول
P0 - فقدان الحمل الخالي، وهو في الغالب فقدان الحديد، ويشمل فقدان التباطؤ وفقدان التيارات الدوامية؛
فقدان التباطؤ يتناسب مع التردد ومع مربعي معامل التباطؤ لأقصى كثافة للفيض المغناطيسي.
فقدان التيارات الدوامية يتناسب مع حاصل ضرب التردد، أقصى كثافة للفيض المغناطيسي، وسُمك صفيحة الصلب السيليكوني.
PC – فقدان الحمل، وهو في الغالب فقدان تيار الحمل عبر المقاومة في الملف، ويعرف عادةً بفقدان النحاس. يتغير مقداره مع تيار الحمل ويتناسب مع مربع تيار الحمل (معبرًا عنه كقيمة تحويل لدرجة حرارة ملف قياسية).
يتأثر فقدان الحمل أيضًا بدرجة حرارة المحول، كما يمكن للفيض المغناطيسي المتسرب الناتج عن تيار الحمل أن ينتج فقدان التيارات الدوامية في الملفات وفقدانًا طفيليًا في الأجزاء المعدنية خارج الملفات.
إجمالي فقدان المحول δ P=P0+PC نسبة فقدان المحول = PC/P0
كفاءة المحول = PZ/(PZ+δP)، معبرًا عنها كنسبة مئوية، حيث PZ هي قدرة الخرج على الجانب الثانوي للمحول.
3. حساب فقد الطاقة المتغير
تشمل خسائر الطاقة في المحول خسائر الحديد وخسائر النحاس. ترتبط خسائر الحديد بزمن التشغيل، بينما ترتبط خسائر النحاس بحجم الحمل. لذلك، يجب حساب فقد الطاقة بشكل منفصل.
1. حساب قدرة خسائر الحديد: لقدرات وأنواع مختلفة، تكون صيغة الحساب: قدرة خسائر الحديد (كيلوواط ساعة) = فقدان الحمل الخالي (كيلوواط) × زمن التغذية (ساعات)
2. حساب خسائر النحاس: عندما يكون معدل الحمل 40% أو أقل، يكون استهلاك الكهرباء للشهر كاملاً (حتى قراءة العداد) 2%
3. صيغة الحساب: خسائر النحاس (كيلوواط ساعة) = استهلاك الكهرباء الشهري (كيلوواط ساعة) × 2%
4. حساب فقدان الحمل الخالي، وفقدان الحمل، وجهد المعاوقة
فقدان الحمل الخالي: عندما تكون الملفات الثانوية للمحول مفتوحة، ويتم تطبيق جهد مقنن ذي شكل موجة جيبية بتردد مقنن على الملفات الأولية، تسمى القدرة الفعالة المستهلكة بفقدان الحمل الخالي. الخوارزمية كالتالي: فقدان الحمل الخالي = معامل عملية فقدان الحمل الخالي × فقدان الوحدة × القلب.
فقدان الحمل: عندما تكون الملفات الثانوية للمحول في حالة قصر (حالة مستقرة)، تسمى القدرة الفعالة المستهلكة بواسطة التيار المقنن للملفات الأولية بفقدان الحمل.
الخوارزمية كالتالي: فقدان الحمل = فقدان المقاومة لأكبر زوج من الملفات + فقدان إضافي
الفقدان الإضافي = فقدان الدوامات في الملفات + فقدان التداول في خط الملفات المتوازي + فقدان شارد + فقدان التوصيل
جهد المعاوقة: عندما تكون الملفات الثانوية للمحول في حالة قصر (حالة مستقرة)، ويمر التيار المقنن عبر الملفات الأولية، يسمى الجهد المطبق بجهد المعاوقة Uz. عادةً ما يعبر عن Uz كنسبة مئوية من الجهد المقنن، أي Uz = (Uz/U1n)*100%
الدوران:u=4.44* F *B*At,V
JYW6100: جهاز اختبار خصائص الحمل الخالي والحمل للمحول (لاختبار فقدان قلب المحول، وفقدان الملف، ومعامل القدرة). يستخدم على نطاق واسع في صناعات المحولات، والمحولات ذات السبائك غير المتبلورة، والمولدات، والمراوح والمحركات.
شركة كينغران لأجهزة المحولات المحدودة
المزيد من أجهزة اختبار المحولات من كينغران
