الفرق بين تبريد الزيت والهواء في المحولات الكهربائية، هناك عدة طرق متبعة لتبريد المحولات الكهربائية من الحرارة الناتجة عن الفقد في الملفات والقلب الحديدي.
ولكي نتجنب ارتفاع حرارة المحولات لا بد من وجود أساليب تبريد مختلفة مثل التبريد الطبيعي أو التبريد القسري للمحولات وفق الحجم والتحميل.
وجدير بالذكر إلى أن درجات الحرارة العالية تؤثر سلباً على كفاءة المحول الكهربائي مؤدياً إلى انهيار العزل أو حصول أعطال كبيرة وخطرة على الشبكة.
لذا فإن طرق تبريد المحولات تلعب دوراً في رفع الأداء مع ضمان سلامة التحويلات.
تبريد المحولات الكهربائية
تبريد المحولات الكهربائية جزء مهم يساعد في خفض الحرارة الداخلية الناتجة عن تحويل الطاقة ضمن مستويات الجهد والتيار.
إذ يعتمد نظام تبريد المحولات على الزيت العازل الذي يقوم بامتصاص الحرارة وعزل الملفات لتجنب التفريغ الكهربائي.
قد يهمك: وظيفة المحولات الكهربائية
أهمية تبريد المحولات الكهربائية
تعتبر عملية تبريد أمراً مهماً للمحولات الكهربائية، حيث إنه مع ازدياد كفاءة التبريد تزداد كفاءة المحول وتطيل من عمر المكونات الداخلية، كما تزيد قدرة استيعاب المحول.
الفرق بين تبريد الزيت والهواء في المحولات الكهربائية
تبريد الزيت للمحولات الكهربائية
بالإنجليزية: Oil Cooling.
يحتوي المحول الكهربائي على خزان مخصص للزيت الخاص، حيث يقوم الزيت بامتصاص حرارة الملفات والقلب الحديدي ونقلها إلى غلاف الخزان أو المشعات لكي يتم تبديد الحرارة للهواء الخارجي.
ومن أنواعه:
- نظام ONAN: يعني أن نظام التبريد يكون زيت طبيعي مع هواء طبيعي دون أي وسائل الضخ أو التبريد القسري للهواء.
- ONAF: نظام تبريد زيت طبيعي مع هواء قسري باستخدام مراوح.
- OFAF: زيت قسري بواسطة مضخات مع هواء قسري بواسطة مراوح.
مميزات تبريد المحول بالزيت العازل
- يزيد من أداء وكفاءة المحول
- كفاءة عالية في التبريد.
- يتيح تصنيع محولات أكبر تصل لأكثر من 100 ميجا فولت أمبير.
- يعمل كعازل بين الملفات والقلب الحديدي.
عيوب تبريد المحول بالزيت
- يتطلب صيانة منتظمة.
- خطورة تسريب الزيت ينتج عنه حوادث الاحتراق.
تبريد الهواء للمحولات الكهربائية
بالإنجليزية: Air Cooling.
يعتمد نظام تبريد الهواء للمحولات الكهربائية على مرور الهواء بين الملفات أو عبر أنابيب تهوية داخلية لإزالة الحرارة.
ومن أنواعه:
- AN: هواء طبيعي.
- AF: هواء قسري بواسطة مراوح.
ولتبريد الزيت والهواء في المحولات الكهربائية بعض الفروقات لكنهما أساسياً في تبريد المحولات الكهربائية ذات السعات المتوسطة والكبيرة.
مميزات تبريد المحول بالماء
- أكثر أمان من الزيت.
- سهولة الصيانة وأقل تكلفة.
- يستخدم داخل المباني والمواقع التي لديها حساسية عالية من الحرائق.
عيوب تبريد المحول بالماء
- قدرة تبريد محدودة.
- غير مناسب للمحولات الكبيرة، ما يجعله يقتصر على محولات التوزيع الصغيرة أو الجافة فقط.
أساليب تبريد المحولات بالزيت والهواء
هناك عدة طرق يمكن من خلالهما تبريد المحول الكهربائي بالزيت والهواء معاً مثل:
- التبريد الطبيعي للمحولات بواسطة الزيت والهواء (ONAN)
- تبريد المحول بواسطة الزيت الطبيعي والهواء القسري (ONAF).
- التبريد القسري للمحول بواسطة ضخ الزيت ومروحة الهواء (OFAF).
ولكل نوع مزاياه وعيوبه كالتالي:
حيث:
- ONAN: بنية بسيطة وغير مكلف لكنه محدود الكفاءة والأداء.
- ONAF: كفاءة عالية ومناسب للأحمال الكبيرة، لكنه يتطلب صيانة دائمة ومرتفع التكلفة.
- OFAF: يعطي أداء أفضل للمحولات الضخمة، لكنه معقد ما يجعله يتطلب خبرة عالية وتكلفته المرتفعة.
قد يهمك: ما سبب انتشار المحولات الكهربائية
تبريد المحولات ذات السعة العالية
المحولات الكبيرة التي تقدر بالميجا فولت أمبير تحتاج إلى تبريد خاص بواسطة الزيت والهواء القسري، وهو أمر معقد ومكلف إلى حد ما، لكنه يعطي كفاءة تبريد عالية.
حيث يعتمد في عملية التبريد أو تبديد حرارة المحول الداخلي على ضخ الزيت والتبريد القسري للهواء بواسطة مراوح خاصة.
تطبيقات استخدام أنظمة تبريد المحولات
- نظام تبريد ONAN يستخدم في المحولات الصغيرة والمتوسطة السكنية.
- تبريد ONAF يناسب المحولات المتوسطة للكبيرة مثل المصانع ومحطات التوزيع.
- نظام تبريد OFAF: يستخدم تبريد المحولات الكبيرة داخل محطات التوليد أو شبكات النقل.
وفي مجمل القول، فإن اختيار نظام تبريد المحولات يعتمد بشكل أساسي على السعة والحجم، وهو متطلب أساسي للحفاظ على أداء وكفاءة المحولات الكهربائية.
اختيار نظام التبريد المناسب يتم وفق ظروف التشغيل وحجم سعة المحول، ونشير إلى أن الصيانة الدورية للزيت وأنظمة التبريد مهم جداً لتجنب الأعطال الكبيرة ولاستمرار التشغيل.
قد يهمك: معايير اختيار المحول الكهربائي: العوامل الأساسية وأهم المعايير الفنية
المصدر: eaton
