العوامل المؤثرة على قدرة المحولات ولماذا تقاس بـ MVA؟

أولاً: معنى قدرة المحول (Power Rating)

قدرة المحول تعني أقصى كمية من الطاقة يمكن أن يتحملها المحول دون تجاوز حدوده الحرارية أو التسبب في تلف الملفات والعزل الكهربائي.

• يتم التعبير عن هذه القدرة بـ kVA أو MVA.
• يحدد تصنيف القدرة كمية الطاقة التي يمكن للمحول تزويدها للأحمال الكهربائية بأمان.

أنواع قدرة المحولات

1. القدرة المتواصلة (Continuous Power Rating):
   • هي أقصى قدرة يمكن أن يتحملها المحول بشكل دائم دون ارتفاع درجة الحرارة عن الحد المسموح.
   • تكون هذه القدرة أقل من القدرة الظاهرة للمحول.
2. القدرة الظاهرة (Apparent Power Rating):
   • تمثل الحد الأقصى للقدرة التي يمكن للمحول توفيرها لفترة قصيرة (ثوانٍ أو دقائق).
   • يتم قياسها بالفولت أمبير (VA) أو مضاعفاته.

العوامل المؤثرة على قدرة المحولات

1. نظام التبريد:
   • يعمل التبريد على التخلص من الحرارة الناتجة عن المقاومة الكهربائية للملفات والقلب الحديدي.
   • أنواع التبريد:
     • التبريد بالهواء الطبيعي (ONAN): محدود لقدرات صغيرة.
     • التبريد بالهواء مع المراوح (ONAF): يزيد من القدرة عن طريق تحسين التبريد.
     • التبريد بالزيت أو المواد السائلة: يُستخدم في المحولات الكبيرة لتبديد الحرارة بكفاءة.
   • نظام التبريد يؤثر مباشرة على كمية الطاقة التي يمكن للمحول التعامل معها.
2. درجة الحرارة:
   • ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن تشغيل المحول هو عامل رئيسي.
   • إذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المسموح به، فقد يؤدي ذلك إلى:
     • تلف الملفات.
     • انهيار العزل الكهربائي.
   • يتم تصميم المحولات لتعمل ضمن نطاق معين من درجات الحرارة.
3. فئة العزل:
   • تحدد فئة العزل درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن يتحملها المحول.
   • تصنيفات العزل تُستخدم لتحديد الحد الأقصى للأداء الحراري للمحول.

لماذا تُقاس قدرة المحولات بـ MVA؟

1. معامل القدرة (Power Factor) ليس ثابتًا:
   • معامل القدرة يعتمد على نوع الأحمال المتصلة بالمحول (مقاومية، حثية، أو سعوية).
   • إذا استخدمنا الكيلو واط (kW) لقياس القدرة، ستختلف القيمة حسب معامل القدرة.
   • مثال:
     • إذا كان معامل القدرة = 0.5، فإن محول 100 kVA يعطي فقط 50 kW.
     • بينما في حالة معامل قدرة = 1، يعطي 100 kW.
   • لذلك، يُستخدم الفولت أمبير (VA) لأنه لا يعتمد على معامل القدرة.
2. ثبات القدرة الظاهرة (Apparent Power):
   • الفولت أمبير يعبر عن إجمالي القدرة المتاحة بغض النظر عن نوع الحمل.
   • يبقى تصنيف المحول ثابتًا دائمًا بالفولت أمبير أو مضاعفاته (kVA أو MVA).

الخلاصة

• قدرة المحول هي أقصى طاقة يمكنه تحملها دون تلف.
• العوامل المؤثرة على قدرة المحول:
  1. نظام التبريد.
  2. درجة الحرارة.
  3. فئة العزل.
• تُقاس القدرة بـ MVA أو kVA لأن:
  • معامل القدرة ليس ثابتًا.
  • الفولت أمبير يمثل إجمالي الطاقة بغض النظر عن نوع الأحمال.