أنظمة تبريد المحولات الكهربائية

أنظمة تبريد المحولات الكهربائية (Transformer Cooling Classes)، وهي الطرق المختلفة المستخدمة لتبريد المحولات والحفاظ على درجة حرارتها ضمن الحدود الآمنة.

1. لماذا نحتاج إلى تبريد المحولات؟

المحولات الكهربائية تولد حرارة أثناء عملها بسبب الفقد في الطاقة (Power Losses) الناتج عن مقاومة الملفات وفقد الحديد (Core Losses). إذا لم يتم تبريد المحولات بشكل فعال، يمكن أن ترتفع درجة حرارتها بشكل خطير، مما يؤدي إلى تلف العزل وفشل المحول. لذلك، تُستخدم أنظمة تبريد مختلفة للحفاظ على درجة حرارة المحول ضمن الحدود الآمنة.

2. أنظمة تبريد المحولات (Transformer Cooling Classes):

يتم تصنيف أنظمة تبريد المحولات وفقًا لمعايير دولية مثل IEC (International Electrotechnical Commission) و IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). هذه الأنظمة تُعرف برموز محددة تشير إلى طريقة التبريد المستخدمة. الرموز تتكون من أحرف تشير إلى نوع وسيط التبريد وطريقة التبريد.

3. رموز أنظمة التبريد:

• الحرف الأول: يشير إلى وسيط التبريد الداخلي (Internal Cooling Medium).
• O: زيت معدني (Mineral Oil).
• K: سائل عازل له خصائص مشابهة للزيت ولكن بمواصفات مختلفة.
• L: سائل عازل غير قابل للاشتعال.
• الحرف الثاني: يشير إلى طريقة تبريد وسيط التبريد الداخلي (Cooling Mechanism).
• N: التبريد الطبيعي (Natural Convection).
• F: التبريد القسري (Forced Circulation) باستخدام مضخات أو مراوح.
• الحرف الثالث: يشير إلى وسيط التبريد الخارجي (External Cooling Medium).
• A: هواء (Air).
• W: ماء (Water).
• الحرف الرابع: يشير إلى طريقة تبريد الوسيط الخارجي.
• N: التبريد الطبيعي (Natural Convection).
• F: التبريد القسري (Forced Circulation).

4. أنواع أنظمة تبريد المحولات:

ONAN (Oil Natural Air Natural):

• التبريد الداخلي: الزيت يبرد بشكل طبيعي عن طريق الحمل الحراري.
• التبريد الخارجي: الهواء يبرد بشكل طبيعي.
• التطبيقات: محولات التوزيع الصغيرة والمتوسطة.

ONAF (Oil Natural Air Forced):

• التبريد الداخلي: الزيت يبرد بشكل طبيعي.
• التبريد الخارجي: الهواء يبرد باستخدام مراوح.
• التطبيقات: محولات الطاقة المتوسطة والكبيرة.

OFAF (Oil Forced Air Forced):

• التبريد الداخلي: الزيت يبرد باستخدام مضخات.
• تبريد الزيت: الهواء يبرد باستخدام مراوح.
• التطبيقات: محولات الطاقة الكبيرة.

OFWF (Oil Forced Water Forced):

• التبريد الداخلي: الزيت يبرد باستخدام مضخات.
• تبريد الزيت: الماء يبرد باستخدام مضخات.
• التطبيقات: محولات الطاقة الكبيرة جدًا، خاصة في المناطق الحارة.

1. ODAF (Oil Directed Air Forced):

• التبريد الداخلي: الزيت يتم توجيهه عبر قنوات محددة لتحسين التبريد.
• تبريد الزيت: الهواء يبرد باستخدام مراوح.
• التطبيقات: محولات الطاقة الكبيرة ذات الكفاءة العالية.

1. ODWF (Oil Directed Water Forced):

• التبريد الداخلي: الزيت يتم توجيهه عبر قنوات محددة.
• تبريد الزيت: الماء يبرد باستخدام مضخات.
• التطبيقات: محولات الطاقة الكبيرة جدًا في المناطق الحارة.

5. اختيار نظام التبريد المناسب:

يعتمد اختيار نظام التبريد على عدة عوامل، بما في ذلك:

• حجم المحول: المحولات الكبيرة تحتاج إلى أنظمة تبريد أكثر فعالية.
• الموقع: المناطق الحارة قد تتطلب أنظمة تبريد أكثر قوة.
• التكلفة: أنظمة التبريد القسري تكون أكثر تكلفة من الأنظمة الطبيعية.

6. صيانة أنظمة التبريد:

• فحص الزيت: التأكد من جودة الزيت وخلوه من الشوائب.
• فحص المراوح والمضخات: التأكد من عملها بشكل صحيح.
• تنظيف المبادلات الحرارية: لمنع تراكم الأتربة والأوساخ.

أنظمة تبريد المحولات تلعب دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة وأمان المحولات الكهربائية. من خلال فهم الأنواع المختلفة لأنظمة التبريد واختيار النظام المناسب، يمكن تحسين أداء المحولات وإطالة عمرها الافتراضي.