محولات الطاقة الكهربائية: تعريف وأنواع المحولات

تعريف محول الطاقة

محول الطاقة هو آلة ثابتة تستخدم لتحويل الطاقة من دائرة إلى أخرى دون تغيير التردد. هذا هو تعريف أساسي للغاية للمحول. نظرًا لعدم وجود جزء دوار أو متحرك ، فإن المحول هو جهاز ثابت. يعمل المحول على مصدر تيار متردد. يعمل المحول على مبدأ الحث المتبادل.

استخدام محولات الطاقة

يعتبر توليد الطاقة الكهربائية بمستوى جهد منخفض فعال من حيث التكلفة إلى حد كبير. من الناحية النظرية ، يمكن نقل طاقة مستوى الجهد المنخفض إلى الطرف المستقبل. ينتج عن طاقة الجهد المنخفض هذه ، إذا تم نقلها ، تيار خط أكبر مما يؤدي بالفعل إلى مزيد من خسائر الخط.

ولكن في حالة زيادة مستوى الجهد لإحدى الطاقة ، يتم تقليل تيار الطاقة مما يؤدي إلى تقليل الخسائر الأومية أو I2R في النظام ، وتقليل مساحة المقطع العرضي للموصل ، أي تقليل التكلفة الرأسمالية للنظام وأيضًا يحسن تنظيم الجهد للنظام. وبسبب ذلك ، يجب زيادة مستوى الطاقة المنخفض من أجل نقل الطاقة الكهربائية بكفاءة.

هناك الكثير من أنواع المحولات الكهربائية المتنوعة من حيث استخداماتها وتركيبها، ولكن يجب على من يبحث عن نوع أن يحدد مجال الاستخدام حتى يحصل على نوع يوفر الكهرباء، حيث إنه في بعض الأحيان يتم الاستعانة به كواحد من أهداف ترشيد استهلاك الكهرباء وفي الآتي أفضل أنواع المحولات الكهربائية

يتم استخدام محولين متعرجين بشكل عام عندما تكون نسبة الجهد العالي والجهد المنخفض أكبر من 2. ومن المردود من حيث التكلفة استخدام المحولات الآلية حيث تكون النسبة بين الجهد العالي والجهد المنخفض أقل من 2.

مرة أخرى ، يكون المحول ثلاثي الطور ذو الوحدة الواحدة أكثر فعالية من حيث التكلفة من بنك مكون من ثلاث وحدات محولات أحادية الطور في نظام ثلاثي الطور. ولكن من الصعب بعض الشيء نقل وحدة المحولات ثلاثية الطور ويجب إزالتها من الخدمة تمامًا إذا تعطلت إحدى لفات الطور.

تاريخ محولات الطاقة

إذا أردنا معرفة تاريخ المحولات ، فعلينا العودة لفترة طويلة في ثمانينيات القرن التاسع عشر. حوالي 50 عامًا قبل ذلك في عام 1830 تم اكتشاف خاصية البحث ، وهذا هو مبدأ عمل المحولات.

في وقت لاحق تم تحسين تصميم المحول مما أدى إلى مزيد من الكفاءة وحجم أقل. تدريجيًا ظهرت السعة الكبيرة للمحولات في نطاق عدة KVA ، MVA إلى الوجود. في عام 1950 ، تم إدخال محول القدرة الكهربائية 400KV في نظام الطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي. في أوائل السبعينيات ، تم إنتاج تصنيف كبير يصل إلى 1100 ميجا فولت أمبير. قام العديد من الشركات المصنعة بتصنيع محولات 800KV وحتى محولات من فئة KV أعلى في عام 1980.

أنواع المحولات

يمكن تصنيف المحولات بطرق مختلفة ، اعتمادًا على الغرض منها والاستخدام والبناء وما إلى ذلك. لاحظ أنه في بعض الأحيان تتداخل هذه التصنيفات - على سبيل المثال يمكن أن يكون المحول عبارة عن محول ثلاثي الطور ومحول تصاعدي في نفس الوقت. لمزيد من المعلومات ، تشرح بعض أفضل كتب الهندسة الكهربائية طريقة عمل المحولات بمزيد من التفصيل.

تصعيد محول وتنحي محول

تعمل محولات الصعود على تحويل الجهد المنخفض (LV) والتيار العالي من الجانب الأولي للمحول إلى الجهد العالي (HV) وقيمة التيار المنخفض على الجانب الثانوي للمحول.

تعمل محولات التنحي على تحويل الجهد العالي (HV) والتيار المنخفض من الجانب الأولي للمحول إلى الجهد المنخفض (LV) والقيمة الحالية العالية على الجانب الثانوي للمحول.

ثلاث مراحل محول ومحول أحادي الطور

يستخدم المحول ثلاثي الطور بشكل عام في نظام الطاقة ثلاثي الطور لأنه أكثر فعالية من حيث التكلفة من المحولات أحادية الطور. ولكن عندما يكون الحجم مهمًا ، فمن الأفضل استخدام بنك مكون من ثلاثة محولات أحادية الطور مقابل محول ثلاثي الطور ، حيث أنه من الأسهل نقل أكثر من وحدة محول واحدة ثلاثية الطور.