تعتبر أنظمة التبريد من العناصر الأساسية في تصميم المحولات الكهربائية، حيث تلعب دورًا حيويًا في التحكم في درجة الحرارة، مما يضمن التشغيل الآمن والفعال. هناك عدة أنظمة شائعة لتبريد المحولات، نذكر منها:
1. التبريد بواسطة الزيت بشكل طبيعي (ONAN)
وصف النظام
- Oil Natural Air Natural (ONAN) هو نظام يعتمد على الحركة الطبيعية للزيت والهواء.
- العملية: يتم تسخين الزيت الموجود داخل المحول نتيجة الحمل الكهربائي.
- صعود الزيت الساخن: يرتفع الزيت الساخن إلى الأعلى حيث يتجه نحو المشعات (Radiators).
- هبوط الزيت البارد: بينما ينزل الزيت البارد إلى أسفل المحول، ليبدأ دورة جديدة من التسخين.
كيفية التبريد
- يتم تبريد الزيت عن طريق تلامسه مع الهواء الموجود حول المشعات.
- الهواء الطبيعي يساهم في خفض درجة حرارة الزيت الساخن، مما يساعد على الحفاظ على درجة حرارة المحول ضمن الحدود المقبولة.
مميزات النظام
- يعتبر نظامًا بسيطًا وموثوقًا، حيث لا يتطلب أي معدات ميكانيكية إضافية لضخ الهواء.
- فعال في المحولات ذات الأحمال المنخفضة والمتوسطة.
2. التبريد بالزيت بشكل طبيعي مع ضخ الهواء (ONAF)
وصف النظام
- Oil Natural Air Forced (ONAF) يجمع بين التبريد الطبيعي للزيت وضخ الهواء بشكل قسري.
العملية
- التبريد بالزيت: يحدث بشكل طبيعي كما هو الحال في نظام ONAN.
- ضخ الهواء: يتم استخدام مراوح مركبة على المشعات لدفع الهواء البارد، مما يعزز عملية التبريد.
كيفية التبريد
- تعمل المراوح على زيادة تدفق الهواء حول المشعات، مما يؤدي إلى تبريد الزيت بشكل أكثر كفاءة.
مميزات النظام
- يُستخدم في المحولات ذات الأحمال العالية، حيث يُسهم ضخ الهواء في تحسين أداء التبريد.
- يزيد من كفاءة النظام ويساعد في الحفاظ على درجة الحرارة في حدود آمنة.
3. التبريد بالزيت المضغوط والهواء المضغوط (OFAF)
وصف النظام
- Oil Forced Air Forced (OFAF) هو نظام أكثر تعقيدًا، حيث يتضمن ضخ الزيت والهواء بشكل ميكانيكي.
العملية
- ضخ الزيت: يتم ضخ الزيت بواسطة مضخات مركبة على الأنابيب الرئيسية للتبريد.
- ضخ الهواء: يتم أيضًا استخدام مراوح لزيادة تدفق الهواء البارد حول المشعات.
كيفية التبريد
- يوفر هذا النظام طريقة فعالة جدًا لتبريد المحولات ذات القدرة العالية، حيث يعمل كل من الزيت والهواء معًا لتحسين عملية التبريد.
مميزات النظام
- مناسب للمحولات ذات الأحمال الكبيرة أو في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
- يحقق أفضل أداء في تخفيض درجة حرارة المحولات، مما يزيد من كفاءة التشغيل وعمر المحول الافتراضي.
خلاصة
تعتبر أنظمة التبريد للمحولات عنصرًا حيويًا للحفاظ على كفاءة التشغيل وضمان أمان النظام الكهربائي. تختلف الأنظمة من حيث التعقيد والفعالية، حيث يتراوح نظام ONAN من التبريد الطبيعي البسيط إلى نظام OFAF الأكثر تطورًا والذي يتطلب تجهيزات ميكانيكية لضخ الزيت والهواء. اختيار النظام المناسب يعتمد على قدرة المحول والبيئة المحيطة به.
