أنظمة التبريد المحولات الكهربائية لها دور هام في تبديد الحرارة لتفادي مشكلة تدهور العزل وتدني الكفاءة.
ومن هنا وجب علينا اختيار عامل التبريد ضمن الاعتبارات المهمة لضمان التشغيل الآمن مع رفع كفاءة التحويل وإطالة عمر المحول الكهربائي.
تابعوا معنا قراءة المقال لنتعرف على أهمية تبريد المحولات الكهربائية وما هي أسباب الحاجة لعملية التبريد؟ وما هي أساليب أو أنواع أنظمة تبريد المحولات الكهربائية ومميزات وعيوب كل نوع.
أهمية تبريد المحولات الكهربائية
إن الغاية من تبريد المحولات الكهربائية هو خفض الحرارة المتولدة أثناء تحويل الطاقة، وكذلك تقليل الفقد الناتج عن الملفات والقلب الحديدي لزيادة الكفاءة وإطالة العمر الافتراضي له.
سبب الحاجة لتبريد المحولات الكهربائية
يرجع حاجة محولات القدرة لعملية التبريد إلى الأسباب الآتية:
- المحولات تولد حرارة عالية ناتجة عن الفقد الكهربائي (فقد النحاس والحديد)، بالتالي يأتي دور التبريد في حماية عزل الملفات من التلف الحراري.
- وكذلك خفض الحرارة الزائدة التي قد تؤدي إلى تدهور حالة الزيت أو المواد العازلة.
الفرق بين أنظمة تبريد المحولات الكهربائية
هناك عدة طرق لتبريد المحولات الكهربائية وهي كالتالي:
تبريد طبيعي للمحول (ONAN)
التبريد الطبيعي للمحول بواسطة الزيت والهواء، حيث لا يوجد تبريد قسري للهواء أو الزيت.
تبريد المحولات بالهواء القسري (ONAF)
يتم فيه تبريد المحول بالزيت الطبيعي مع مراوح هواء قسري، ما يحسن من كفاءة التبريد عند الأحمال الزائدة.
تبريد المحولات بالزيت والهواء القسري (OFAF)
يعتمد على المضخات في دفع الزيت ودورانه داخل المبادل الحراري الذي يبرد بالهواء القسري.
تبريد المحولات بالزيت والماء القسري (OFWF)
يمرر الزيت الساخن عبر مبادلات تبرد بواسطة المياه، وغالباً ما نستخدم ذلك في المحولات الكهربائية الكبيرة.
قد يهمك: تعرف على مكونات منظومة التغذية الكهربائية: شرح شامل
مميزات وعيوب أنظمة تبريد الزيت
تمتاز أنظمة التبريد الزيت بالبساطة في التبريد، ويتم اختيار نوع التبريد وفق حجم المحول ومتطلبات حاجة التصميم.
ولكل نوع تبريد مزاياه وعيوبه الخاص به، فمثلاً: تبريد المحول بالهواء الطبيعي بسيط التصميم وذو تكلفة منخفضة لكنه محدود الكفاءة للأحمال الكبيرة.
في حين نظام التبريد OFWF يوفر كفاءة عالية من التبريد، لكنه يتطلب وجود ماء دائم وبنية تحتيه خاصة.
بينما نظام التبريد OFAF فعال جداً للمحولات الكبيرة، لكنه مكلف مقارنة بالتبريد الطبيعي ويتطلب مضخات ومراقبة.
وأخيراً نظام تبريد ONAF يزيد من أداء المحول في أسوأ ظروف الحرارة العالية، لكنه يحتاج إلى صيانة منتظمة للمراوح.
العوامل المؤثرة لاختيار نظام تبريد المحول
هناك عدة عوامل تؤثر بشكل كبير على اختيار أنسب نظام تبريد ضمن منظومة تركيب المحولات الكهربائية وهي:
- سعة المحول الكهربائي: كلما زادت سعة المحول احتجنا إلى أنظمة تبريد متطورة.
- بيئة التشغيل: طبيعة التهوية ودرجة حرارة موقع تركيب المحول.
- تكلفة التركيب ومتطلبات الصيانة: يراعي الموازنة بين الكفاءة والتكلفة التشغيلية للمحول الكهربائي.
قد يهمك: وظائف الزيت في المحولات الكهربائية
صيانة أنظمة تبريد المحولات الكهربائية
لكي تحصل على أفضل أداء من منظومة تبريد المحولات، عليك التقيد ضمن إجراءات الصيانة الدورية لأنظمة تبريد المحولات وهي:
- فحص جودة الزيت المستخدم في تبريد وعزل الملفات.
- فحص مراوح التبريد والمضخات التي تستخدم لدفع الزيت.
- العناية بنظافة المشعات والمبادلات الحرارية لكي تضمن انتقال فعال للحرارة بأفضل فعالية ممكنة.
قد يهمك: ما سبب انتشار المحولات الكهربائية
نقتصر القول بأن عملية التبريد يمثل عنصر حاسم وفعال في حماية المحولات الكهربائية وضمان أداء التشغيل.
اختيار نظام التبريد المناسب مع أجراءات الصيانة الدورية يساهمان في إطالة عمر المحول ويقلل من الأعطال.
قد يهمك: وظيفة المحولات الكهربائية
المصدر: eaton
