كيف يمكن لمحولات الطاقة أن تقلل الخسائر بكفاءة؟

تحت شرط تلبية الطلب على الكهرباء وضمان سلامة جهاز التغذية الكهربائية، تُتخذ إجراءات تقنية أو إدارية لجعل المحول يعمل بحالة يكون فيها فقد الطاقة في أدنى مستوياته، وهذا ما يُعرف بالتشغيل الاقتصادي للمحول. فقدان طاقة المحول لا يرتبط فقط بأداء المحول وسعته وعدده، بل يتغير أيضًا مع تغير الحمل. عندما يكون فقدان الحمل الخالي مساويًا لفقدان الحمل، تكون كفاءة المحول في أعلى مستوياتها، أي أن نسبة فقدان الطاقة للمحول تكون الأصغر. لذا، فإن الاختيار المناسب لطريقة تشغيل المحول وضبط حمل الطاقة وفقًا لظروف التشغيل الاقتصادي للمحول يمكن أن يقلل من فقدان المحول ويوفر في استهلاك الكهرباء.

الإجراءات الرئيسية لتوفير الطاقة في محولات الطاقة الكهربائية هي كما يلي:

1. في الظروف العادية، يكون حمل تشغيل محول الطاقة في حالة مثالية عند حوالي 60-70% من السعة المقدرة (Se). في هذه الحالة، يكون فقدان المحول قليلًا وتكلفة التشغيل منخفضة.

2. كلما زادت درجة حرارة محول الطاقة بمقدار 8 درجات مئوية عن الحد الطبيعي، فإن عمره الافتراضي ينخفض إلى النصف. إذا تجاوزت درجة حرارة تشغيله النطاق المسموح به لعزل ملفات المحول، فإن العزل يتقدم في العمر بسرعة، وقد يؤدي ذلك إلى انهيار الملفات واحتراق المحول. لذلك، من الضروري خفض درجة حرارة تشغيل محول الطاقة لتحقيق توفير الطاقة.

3. إذا كان محول الطاقة ثلاثي الطور غير متوازن، فلا يجب أن يتجاوز أقصى تيار تسلسل عكسي 5% من تيار التسلسل الموجب. إذا كان توصيل ملف المحول من نوع YO، فلا يجب أن يتجاوز التيار المتدفق في الخط المحايد 25% من التيار المقنن للمحول. وإلا فإن الفقدان سيزداد.

4. الترددات التوافقية العالية المختلفة في نظام الطاقة تسبب فقدانًا في الطاقة. بالنسبة لمحولات الطاقة، من الضروري تقليل أو إزالة الترددات التوافقية العالية لنظام التغذية الكهربائية.

5. توزيع حمل محول الطاقة بشكل معقول. إذا كان التوزيع غير مناسب، فإن فقدان الطاقة الفعال في الحمل الثقيل سيزداد، وفقدان الطاقة غير الفعال في الحمل الخفيف سيزداد، وسيصبح معامل القدرة أسوأ.

يمكن تقليل الخسائر عن طريق تغيير وتحسين هيكل المحول

1. تقليل خسائر الحمل

(1) استخدام قضبان النحاس الخالي من الأكسجين ذات الموصلية الأعلى من النحاس الكهربائي يمكن أن يزيد الموصلية بشكل ملحوظ.

(2) تقليل كثافة التيار بشكل مناسب، وتحسين هيكل العزل، واعتماد قنوات نصف زيتية، وأجزاء عازلة مسبقة الصنع، وتبديل كامل لللف، ومجموعة لف كاملة، وسلك ذاتي الالتصاق، وورق ذاتي الالتصاق، وتقليل حجم العزل، وتحسين عامل ملء اللف، وتقليل حجم اللف، مع تصميم محسن.

2. تقليل خسائر المكونات الأخرى

(1) تحسين هيكل القلب الحديدي، وتصميم والتحكم في التدفق المغناطيسي المتسرب لللف، وضبط توازن أمبير-لفة لتقليل الخسائر الضالة للأجزاء الهيكلية مثل خزان الوقود.

(2) استخدام خزان وقود مموج، ومشتت حراري رقائقي وأنبوب حراري لاستبدال المشتت الحراري الأنبوبي، واستبدال المشتت الحراري القديم بمشتت حراري ذو هيكل جديد لتحسين كفاءة التبريد.

(3) استخدام مروحة بلاستيكية مقواة لتحسين الكفاءة وتقليل الضوضاء.

(4) استخدام الحماية المغناطيسية أو الكهربائية لتقليل الخسائر الضالة لخزان الوقود، واستخدام مواد غير مغناطيسية كأجزاء ربط أو فواصل للتدفق المغناطيسي لزيادة الخسائر الضالة.

لمحولين أو أكثر يعملان بشكل متوازٍ، يجب اختيار أفضل وضع تشغيل للمحولات وفقًا لمعايير الأداء الفني للمحولات العاملة بشكل متوازٍ؛ لعدة محولات تعمل بشكل متوازٍ، يجب استخدام معايير الأداء الفني لكل محول، ووفقًا لمبدأ أقل خسائر إجمالية، يجب توزيع الحمل على كل محول بشكل مناسب؛ للمحولات التي تعمل موسميًا، يجب إيقاف التشغيل في المواسم غير الإنتاجية، وإذا لم يمكن إيقاف التشغيل، يجب استخدام محولات صغيرة السعة أو محولات متغيرة السعة؛ للمحولات ذات متوسط معدل حمل أقل من 30٪، يمكن استبدالها بمحولات موفرة للطاقة ذات سعة مناسبة بعد تقييم فني واقتصادي.

شركة كينغرون لأجهزة اختبار المحولات المحدودة

المزيد من أجهزة اختبار المحولات من كينغرون