محولات حديثة من النوع الجاف وعوامل خارجية عدوانية

تتميز المحولات الجافة الحديثة بموثوقية عالية إلى حد ما في التشغيل ، ولكن ، مثل المعدات الكهربائية الأخرى ، تؤثر العوامل الخارجية على مدة خدمتها.

العوامل البيئية العدوانية

ضع في اعتبارك العوامل الخارجية العدوانية ، والتي قد تؤدي إلى تلف وفشل المحول.

تخضع المحولات الجافة لهجمات كيميائية وفيزيائية مختلفة ، اعتمادًا على جودة البيئة. المخاطر المحتملة هي كما يلي:

• رطوبة؛

• التلوث الفيزيائي والكيميائي.

• رياح.

تخزين المحولات الجافة

أثناء التخزين ، تكون درجة حرارة المحول مساوية لدرجة الحرارة المحيطة. خلال هذه الفترة ، يتعرض العزل للرطوبة: اختراق العزل والتكثف على السطح ، مما قد يؤدي إلى تصريف ("تداخل") عند تطبيق الجهد. لهذا السبب ، يوصى بتخزين محول جاف في درجة رطوبة نسبية لا تزيد عن 90٪ والتأكد من عدم وجود تكاثف قبل استخدامه.

تشغيل المحولات الجافة

يمكن أن يتعرض المحول الجاف أثناء التشغيل لتأثيرات عدوانية مختلفة.

رطوبة عالية

على الرغم من أن درجة حرارة تشغيل الملفات أعلى من درجة الحرارة المحيطة ، إلا أن الرطوبة العالية جدًا يمكن أن تتسبب في اختراق الرطوبة لمواد الملف وتدهور خصائص العزل.

الغبار موصل

تجذب الحقول الكهروستاتيكية جزيئات الغبار المترسبة على سطح ملفات الجهد العالي. هذا يقلل من مقاومة تيارات التسرب السطحي ، مما يزيد من احتمال تداخل عزل المحولات.

الهيدروكربونات المتطايرة: أبخرة الزيت ، إلخ.

يمكن أن تترسب أبخرة الهيدروكربون التي تجذب كهربائياً على سطح الملفات. بعد ذلك ، تحت تأثير درجة الحرارة ، يمكن تحويل الهيدروكربونات كيميائيًا لتشكيل رواسب شبه موصلة أو موصلة. يمكن أن يتسبب ذلك في إغلاق العزل أو تعطيل توزيع المجال الكهربائي على السطح ، مما يساهم في تراكم الغبار الموصل.

التلوث الكيميائي

تتسبب بعض المواد في تآكل المواد العازلة (يعتمد معدلها على الرطوبة ودرجة الحرارة) وتدهور خصائص العزل الكهربائي.

الغبار والرمل والملح

درجة تأثير هذه العوامل تعتمد على وجود الرياح. الخيارات التالية متاحة:

• تدهور المعلمات الكهربائية: جودة الاتصالات ، مقاومة تيارات التسرب ؛

• انسداد مراوح

• تأثير جلخ على سطح العوازل وتقليل مقاومة السطح ؛ • تراكم الغبار الموصّل على ملفات الجهد العالي ؛

• فتحات التهوية المسدودة.

الغبار الناعم هو مادة استرطابية ، مما يساهم بشكل أكبر في تكوين طبقة موصلة على سطح العازل.

تركيز مقبول

بالنسبة للمحولات الجافة التي تعمل في المناطق الحضرية ذات المرافق الصناعية أو حركة المرور الكثيفة ، وكذلك في المناطق غير المحمية من الغبار (باستثناء تلك القريبة من مصادر الغبار) ، يجب مراعاة القيود التالية:

• الرطوبة النسبية للهواء ، لا تزيد عن 90٪ ؛

• تركيز ثاني أكسيد الكبريت ، لا يزيد عن 0.1 مجم / م 3 ؛

• تركيز أكاسيد النيتروجين ، لا يزيد عن 0.1 مجم / م 3 ؛

• تركيز الغبار والرمل ، لا يزيد عن 0.2 مجم / م 3 ؛

• تركيز ملح البحر ، لا يزيد عن 0.3 جم / م 3 ؛

ملاحظة: يتم تقديم التوصيات وفقًا للمواصفة IEC 60721.

مع الأخذ في الاعتبار هذه القيود ، يتم الاحتفاظ بعمر الخدمة المتوقع للمحولات باهظة الثمن ، وهو عشرات السنين.

الظروف الحرارية للمحول

يعد وضع التشغيل الحراري للمحول أحد أهم العوامل التي تؤثر على شيخوخة العزل ، وبالتالي على عمره التشغيلي. يوصى بمراعاة الشروط التالية لضمان التبريد الكافي ، بغض النظر عن حجم الغرفة ودرجة حماية المحولات من النوع الجاف (العلبة). تنطبق هذه التوصيات أيضًا على أنواع أخرى من المعدات الكهربائية.

شعبية

يسهل الحجم الكبير للمساحة فوق المحول تدفقًا أفضل للهواء الساخن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فعالية التهوية تعتمد على قدرتها على إزالة الهواء من الجزء العلوي من الغرفة. للقيام بذلك ، يجب أن يكون المدخل منخفضًا قدر الإمكان وأن يكون العادم على أعلى مستوى ممكن وعلى الجانب الآخر.

موقع مدخل الهواء (المروحة) أعلى المحول يمنع الهواء الساخن من الهروب منه. هذا يمكن أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحول فوق المستوى المسموح به. في أفضل الأحوال ، ستعمل الحماية الحرارية ؛ في أسوأ الحالات ، إذا كان مفقودًا ، فسيحدث ارتفاع في درجة الحرارة والشيخوخة المبكرة للعزل.

متطلبات الغرفة حيث تم تركيب المحول الجاف

أبعاد الغرفة

الغرض من التهوية الفعالة للغرفة هو إزالة كل الحرارة الناتجة عن المعدات الكهربائية (المحولات ، المحركات ، السخانات ، إلخ).

من المفترض أنه في الوضع العادي ينبعث الجهاز من فقد الطاقة P (kW).

لإزالته مع التهوية ، يجب:

• فتحة دخول الهواء البارد مع منطقة فعالة S (م 2) ، تقع في الجزء السفلي بالقرب من المحول (المنطقة الفعالة للفتحة هي منطقتها الحقيقية ، مطروحًا منها جميع التداخلات - الشبكات والصمامات وما إلى ذلك) ؛

• منفذ هواء ساخن بمساحة فعالة S '(م 2) تقع أعلاه على الجانب الآخر ، إذا أمكن فوق المحول ، على ارتفاع H (م) بالنسبة للفتحة السفلية.

يتم تحديد مساحة الثقوب بواسطة الصيغ: S = (0.18 * P) / H ، S '= 1.1 * S.

يجب أن تظل المساحة الموجودة أعلى المحول خالية حتى السقف ، باستثناء التوصيلات.

هذه الصيغ قابلة للتطبيق عندما يتم تركيب الجهاز على ارتفاع يصل إلى 1000 متر فوق مستوى سطح البحر بمتوسط ​​درجة حرارة سنوية تبلغ 20 درجة مئوية.

إذا كان من المستحيل توفير مناطق الفتحات المذكورة أعلاه للتهوية الطبيعية للغرفة ، فيجب تطبيق التهوية القسرية باستخدام التثبيت:

• في الفتحة السفلية - مروحة إمداد بسعة Q (م 3 / ث) ، محددة بفقدان الطاقة وفقًا للصيغة: Q = 0.1 * P ؛

• في الفتحة العلوية - مروحة عادم بسعة Q '(م 3 / ث) ، تحددها الصيغة: Q' = 0.11 * P.

إذا كانت مساحة ثقب واحد فقط غير كافية ، فيُسمح بالحد من تركيب المروحة عليها فقط.

درجة الحماية

يعتمد على درجة الحماية (IP) وشفافية الشبكة على جدران العلبة ، يمكن أن تكون المساحة الفعالة المطلوبة للفتحات كبيرة جدًا. على سبيل المثال ، في حاوية IP31 لمحول جاف ، تكون منطقة ثقب العين 50٪.

وجود معدات أخرى في الغرفة. إذا تم تركيب معدات أخرى في الغرفة ، عند حساب التهوية ، يجب أن تتضمن الطاقة P خسائرها عند التحميل الكامل.

مراوح مروحة المحولات

تركيب مراوح محولات المروحة لا يقلل بأي حال من الأحوال من متطلبات تهوية الغرفة! عندما تعمل المراوح ، فإنها تحتاج أيضًا إلى هواء بارد لتدفق إلى الغرفة وهواء ساخن للهروب.

مكيف هواء حول المحول

تراب

يمنع تراكم الغبار على المحولات التبديد المناسب للحرارة ، وينطبق هذا بشكل خاص على الصناعات المتربة مثل تلك التي تحتوي على الأسمنت. مطلوب كنس عادي (بدون نفخ!).

رطوبة الغلاف الجوي

من وجهة نظر تهوية المحول واحتمال ارتفاع درجة حرارته ، فإن رطوبة الهواء ليست عاملاً خطيرًا. ومع ذلك ، عند حساب أبعاد الغرفة وفتحات التهوية ، يجب مراعاة وجود عناصر التسخين التي تمنع تكوين التكثيف.

إن معرفة ومراقبة قواعد واحتياطات معينة لحماية المحول أثناء تخزينه وتشغيله من العوامل العدوانية من أي نوع هو المفتاح للتشغيل الموثوق للمحول في ظل ظروف أحمال التصميم والتحكم في الأحمال الزائدة.