كيف يعمل محول المحطة الفرعية؟

تلعب المحولات دورًا حاسمًا في نظام التوزيع الكهربائي ، وخاصة في إعدادات المحطات الفرعية. هذه المقالة تتعامل مع أعمال محولات المحطات الفرعية ، وأنواعها ، واعتبارات الوزن ، والاختلافات بين المحولات والمحطات الفرعية.

ما هو محول الفرعية؟

محول الفرعية هو نوع محدد من المحولات المصمم لتحويل مستويات الجهد داخل محطة فرعية. إنه يسهل نقل الطاقة الكهربائية من خطوط النقل عالية الجهد إلى مستويات الجهد المنخفضة لتوزيع المستهلكين.

محولات المحطات الفرعية للأداة المساعدة:

تستخدم إنهم يتلقون كهرباء عالية الجهد وتدخلها إلى الفولتية المنخفضة ، والتي يمكن بعد ذلك توزيعها على المنازل والشركات. يمكن لهذه المحولات إخراج كل من التيار المتردد والثلاث مراحل ، وهي ضرورية في شبكات توزيع الطاقة في المناطق الحضرية والريفية. عادةً ما يلتزم تركيب محولات المرافق بالمعايير الدولية مثل IEC و IEEE ، مما يضمن الموثوقية والسلامة. محولات المحطات الفرعية في المقام الأول من قبل شركات توزيع الطاقة.

محولات المحطات الفرعية الشخصية:

تخدم محولات المحطات الفرعية الشخصية للمستخدمين النهائيين الفرديين ، مثل المدارس والمستشفيات والمطاعم. تعمل هذه المحولات عادةً على مستويات الجهد المتوسطة والمنخفضة ، مما يضمن إمدادات طاقة آمنة وفعالة مصممة خصيصًا للاحتياجات المحددة للتأسيس. إنها حيوية للمناطق التي تتطلب مصادر طاقة مخصصة ، مما يساعد على تقليل تقلبات الجهد وتحسين جودة الطاقة.

محول المحطة الفرعية تحت الأرض:

تم تصميم محولات المحطات الفرعية تحت الأرض خصيصًا للتركيبات حيث تكون المساحة محدودة. يتم تثبيت هذه المحولات تحت الأرض لتقليل تأثيرها البصري وحمايتها من العوامل البيئية. غالبًا ما تستخدم المواد والزيوت الخاصة لتلبية معايير السلامة والجودة ، مما يقلل من خطر المشكلات التشغيلية في المساحات المحصورة. تضمن هذه المحولات أنه حتى في البيئات الحضرية المكتظة بالسكان ، لا يزال توزيع الطاقة فعالًا وغير مزعج.

كيف يعمل محول المحطة الفرعية ؟

يعتمد عند بالتناوب التيار (AC) يتدفق من خلال اللف الابتدائي ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا. هذا المجال المغناطيسي يحفز الجهد في اللف الثانوي من خلال الحث الكهرومغناطيسي. تشغيل محول المحطات الفرعية على الحث الكهرومغناطيسي.

إليك انهيار أكثر تفصيلاً للعملية:

1. جهد المدخلات: يتلقى المحول الكهرباء عالية الجهد من شبكة الطاقة من خلال الجانب الجهد العالي. يتراوح هذا الجهد عادة من 11 كيلو فولت إلى 440 كيلو فولت ، اعتمادًا على نوع محول المحطات الفرعية.

2. عملية التعريفي: يولد التيار في اللف الابتدائي مجالًا مغناطيسيًا ، والذي يحفز الجهد في اللف الثانوي. تحدد نسبة عدد المنعطفات في اللفات الابتدائية والثانوية ما إذا كان الجهد قد تصعد أو تنحى.

3. تحول الجهد: استنادًا إلى تصميم المحول ، يمكن للجهد المستحث إما زيادة (محول التدريج) أو الانخفاض (محول التنحي) إلى المستوى المطلوب. هذا أمر بالغ الأهمية لموازنة الجهد عبر شبكة الطاقة وضمان التوصيل الآمن للمستخدمين النهائيين.

4. آلية التبريد: في المحولات المملوءة بالزيت ، يساعد الزيت المحيط في تبريد الملفات المتعرجة والنواة. أثناء عمل المحول ، يتم إنشاء الحرارة ، ويمتص الزيت هذه الحرارة ، مما يساعد على الحفاظ على درجة حرارة التشغيل المثلى.

5. جهد الخرج: يتم إرسال الجهد المحول بعد ذلك من خلال الجانب المنخفض الجهد ، جاهز للتوزيع للمستهلكين. يتراوح هذا الجهد عادة من 0.6 كيلو فولت إلى 35 كيلو فولت ، وهو مناسب للاستخدام السكني والتجاري.

ما هي أنواع محولات المحطات الفرعية الموجودة؟

يمكن تصنيف محولات المحطات الفرعية بناءً على عدة معايير ، بما في ذلك مستوى الجهد والغرض وطريقة التثبيت.

-محولات فرعية الجهد العليا: تعمل هذه المحولات في مستويات الجهد تتراوح من 11 كيلو فولت إلى 69 كيلو فولت ومصممة للتعامل مع الكهرباء عالية الجهد.

-EHV (الجهد العالي الإضافي) المحطات الفرعية: تعمل محولات EHV مع الفولتية من 132 كيلو فولت إلى 440 كيلو فولت ، تلعب دورًا حيويًا في انتقال الطاقة لمسافات طويلة.

-المحولات المتابعة والخطوة: هذه المحولات إما تزيد أو تقلل من مستويات الجهد كما هو مطلوب ، مما يضمن نقل الطاقة الفعال عبر الشبكة.

-محولات Isolation: يتم استخدامها لعزل أقسام مختلفة من نظام الطاقة ، وضمان السلامة أثناء الصيانة والعمليات.

-محولات التردد المتغيرة: أقل شيوعًا للاستخدام السكني ، تعدل هذه المحولات تواتر الإمداد الكهربائي ، وتستخدم بشكل أساسي في التطبيقات الصناعية.

كم يزن محول المحطة الفرعية؟

يمكن أن يختلف وزن محول المحطات الفرعية بشكل كبير بناءً على تصميمه وقدرته والمواد المستخدمة. بشكل عام ، يمكن أن تزن محولات السعة الأكبر عدة أطنان. على سبيل المثال ، يمكن أن يزن محول بسعة 5000 كيلو فولت أمبير حوالي 27000 كجم (حوالي 60،000 رطل) ، في حين أن المحولات الكبيرة يمكن أن تتجاوز 50،000 كجم (حوالي 110،000 رطل).

العوامل الرئيسية التي تؤثر على الوزن:

-تصنيفات السعة: سوف تزن محولات السعة الأعلى بشكل طبيعي أكثر بسبب لفائف متعرجة إضافية ونوى أكبر.

- المواد المستخدمة: نوع الزيت المستخدم للتبريد (المعادن أو الخضار أو السيليسي) يساهم أيضًا في الوزن.

مواصفات التصميم: قد تضيف التصميمات المخصصة الوزن بسبب ميزات السلامة الإضافية أو مواد البناء المتخصصة.

الفرق بين المحول والمحطة الفرعية

في حين أن كل من المحولات والمحطات الفرعية جزء لا يتجزأ من أنظمة التوزيع الكهربائي ، فإنها تخدم أغراض مختلفة:

-الرورز هي الأجهزة التي تقوم بتحويل الجهد الكهربائي من مستوى إلى آخر باستخدام الحث الكهرومغناطيسي. يمكن العثور عليها في مختلف التطبيقات ، من الإعدادات السكنية إلى الأنظمة الصناعية.

-من ناحية أخرى ، هي مرافق محولات منزلية ، قواطع الدوائر ، وغيرها من المعدات للتحكم في تدفق الكهرباء وإدارتها داخل شبكة الطاقة. إنها بمثابة نقاط تقاطع حرجة حيث يتم تحويل الكهرباء عالية الجهد إلى الفولتية المنخفضة للتوزيع.

باختصار ، يعد فهم كيفية عمل محولات المحطات الفرعية ضرورية لأي شخص يشارك في الهندسة الكهربائية أو توزيع الطاقة. هذه المحولات محورية في ضمان توصيل الكهرباء بأمان وكفاءة للمستهلكين مع الحفاظ على سلامة شبكة الطاقة. مع استمرار نمو الطلب على الطاقة المستدامة ، سيصبح دور محولات المحطات الفرعية أكثر أهمية ، مما يبرز الحاجة إلى التقدم المستمر في الممارسات التكنولوجية والممارسات الهندسية.