المحول هو جهاز يقوم بتحويل جهد التيار المتردد والتيار والمقاومة. مبدأ عمل المحول هو أنه جهاز كهربائي ثابت مصنوع من مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. هناك العديد من التصنيفات منه. وفقًا لوظائفها غير الشائعة، يمكن تقسيمها إلى محول طاقة النبض، محول التردد المتوسط، محول الزناد، محول التدريع، إلخ.
المحول هو جهاز كهربائي ينقل الطاقة الكهربائية أو ينقل الإشارات من دائرة إلى دائرة أخرى باستخدام مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. إنه مكون مهم لنقل الطاقة الكهربائية أو نقل الإشارات. المحول هو جهاز يقوم بتحويل جهد التيار المتردد والتيار والمقاومة. عندما يتدفق تيار متناوب عبر الملف الابتدائي، يتولد تدفق مغناطيسي متناوب في قلب الحديد (أو القلب المغناطيسي)، بحيث يتم حث الجهد (أو التيار) في الملف الثانوي. يتكون المحول من قلب حديدي (أو قلب مغناطيسي) وملف. يحتوي الملف على ملفين أو أكثر، يسمى الملف المتصل بمصدر الطاقة بالملف الأولي، وتسمى الملفات المتبقية بالملفات الثانوية.
1. درجة الحرارة المسموح بها
عندما يتم تشغيل المحول، فإن ملفه وقلبه الحديدي يولدان فقدان النحاس وفقدان الحديد. يتم تحويل هذه الخسائر إلى طاقة حرارية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة قلب المحول الحديدي والملف. إذا تجاوزت درجة الحرارة القيمة المسموح بها لفترة طويلة، فسوف يفقد العزل مرونته الميكانيكية وعمره تدريجيًا.
تختلف درجة حرارة كل جزء من المحول أثناء التشغيل. درجة حرارة الملف هي الأعلى، تليها درجة حرارة القلب. درجة حرارة الزيت العازل أقل من درجة حرارة الملف والقلب. درجة حرارة الزيت العلوية للمحول أعلى من درجة حرارة الزيت المنخفضة. يتم فحص درجة الحرارة المسموح بها أثناء تشغيل المحول وفقًا لدرجة حرارة الزيت العلوية. بالنسبة لمحول العزل من الفئة A في التشغيل العادي، عندما تصل درجة حرارة الهواء المحيط إلى 40 درجة، فإن درجة حرارة التشغيل القصوى لملف المحول هي 105 درجة. نظرًا لأن درجة حرارة الملف أعلى بمقدار 10 درجات من درجة حرارة الزيت، ومن أجل منع تدهور جودة الزيت، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الزيت العلوية للمحول 95 درجة. في الظروف العادية، من أجل منع الزيت العازل من الإفراط في الأكسدة، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الزيت العلوية 85 درجة. بالنسبة للمحولات التي تستخدم تبريد الماء وتبريد الهواء بتدوير الزيت القسري، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الزيت العلوية في كثير من الأحيان 75 درجة. (الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة الزيت العلوية لهذا المحول هو 80 درجة)
ثانيا. ارتفاع درجة الحرارة المسموح به
إن مراقبة درجة حرارة الزيت العلوية فقط أثناء تشغيل المحول لا يمكن أن تضمن التشغيل الآمن للمحول. ومن الضروري أيضًا مراقبة الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة الزيت العلوية وهواء التبريد - أي ارتفاع درجة الحرارة. يسمى الفرق بين درجة حرارة المحول ودرجة حرارة الهواء المحيط بارتفاع درجة حرارة المحول. بالنسبة للمحولات العازلة من الفئة أ، عندما تكون درجة الحرارة المحيطة القصوى 40 درجة، ينص المعيار الوطني على أن ارتفاع درجة حرارة الملف هو 65 درجة ويسمح لدرجة حرارة الزيت العلوية بالارتفاع إلى 55 درجة. طالما أن ارتفاع درجة حرارة المحول لا يتجاوز القيمة المحددة، يمكن ضمان تشغيل المحول بأمان خلال فترة التشغيل المحددة تحت الحمل المقدر. (يمكن للمحول أن يعمل بشكل مستمر لمدة 20 عامًا مع الحمل المقدر أثناء التشغيل العادي)
ثالثا. قدرة معقولة
في التشغيل العادي، يجب أن يكون حمل الطاقة الذي يتحمله المحول حوالي 75-90% من السعة المقدرة للمحول.
رابعا. النطاق الحالي معقول
يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للتيار غير المتوازن للجهد المنخفض للمحول 25% من القيمة المقدرة؛ النطاق المسموح به لتغيير جهد مصدر طاقة المحول هو زائد أو ناقص 5٪ من الجهد المقنن.
إذا تجاوز هذا النطاق، فيجب استخدام مفتاح الصنبور لضبط الجهد إلى النطاق المحدد. (يجب أن يتم التعديل أثناء انقطاع التيار الكهربائي). يتم تنظيم الجهد عادةً عن طريق تغيير موضع صنبور الملف الأولي. يُطلق على الجهاز الذي يقوم بتوصيل وتبديل موضع الصنبور مبدل الصنبور، والذي يقوم بضبط نسبة التحويل عن طريق تغيير عدد دورات الملف عالي الجهد للمحول. الجهد المنخفض ليس له أي تأثير على المحول نفسه، بل يقلل فقط من بعض الخرج، ولكن له تأثير على المعدات الكهربائية؛ يزداد الجهد، ويزداد التدفق المغناطيسي، ويزداد تشبع نواة الحديد، ويزداد فقدان نواة الحديد، وترتفع درجة حرارة المحولات.
V. الزائد
ينقسم الحمل الزائد إلى الحمل الزائد العادي والحمل الزائد للحوادث. يحدث الحمل الزائد الطبيعي بسبب زيادة استهلاك المستخدم للطاقة في ظل ظروف إمداد الطاقة العادية. سيؤدي ذلك إلى زيادة درجة حرارة المحول، مما يتسبب في تقدم عمر عزل المحول بشكل أسرع وتقليل عمر الخدمة. ولذلك، لا يسمح عموما بعملية التحميل الزائد. في حالات خاصة، يمكن تحميل المحول فوق طاقته لفترة قصيرة من الزمن، ولكن يجب ألا يتجاوز 30% من الحمل المقنن في الشتاء و 15% من الحمل المقنن في الصيف. بالإضافة إلى ذلك، يجب تحديد سعة التحميل الزائد للمحول بناءً على ارتفاع درجة حرارة المحول ولوائح الشركة المصنعة.
عندما يحدث حادث في نظام الطاقة أو محطة فرعية للمستخدم، من أجل ضمان إمدادات الطاقة المستمرة للمعدات الهامة، يُسمح للمحول بالعمل تحت الحمل الزائد لفترة قصيرة من الزمن، أي الحمل الزائد للحادث. سيؤدي الحمل الزائد الناتج عن الحوادث إلى تجاوز درجة حرارة الملف للقيمة المسموح بها، وبالتالي فإن العزل سيتقادم بشكل أسرع من الظروف العادية. ومع ذلك، فإن احتمال حدوث حمل زائد صغير، وبشكل عام، يكون المحول أقل من اللازم، لذا فإن الحمل الزائد القصير سوف يؤدي إلى إتلاف عزل المحول. يجب تنفيذ وقت ومضاعفات الحمل الزائد للحوادث وفقًا للوائح الشركة المصنعة.