طرق تبريد المحول
1) تبريد طبيعي بالهواء : تستخدم فى المحولات صغيرة القدرة حيث تشع الحرارة الى الجو المحيط بواسطة تيارات الحمل فى الهواء .
عيوب التبريد بالهواء
(أ) لا يسمح بتحميل المحول إلا لفترات زمنية صغيرة .(ب) قلة متانة العزل.
(ج) تعرض الملفات للأتربة والأوساخ مما يؤدى إلى أضعاف متانة العزل .
(د) زيادة حجم الملفات ليتخللها الهواء .
3) تبريد بالزيت الطبيعي :
حيث يوضع القلب والملفات فى وعاء مملوء بالزيت المعدني المنقى بعناية فائقة حيث يتم تبريد القلب والملفات بواسطة تيارات الحمل فى الزيت والذي يشعه الى الجو الخارجي ٬ ولزيادة سطح التبريد قد يكون سطح الإناء متعرج لزيادة سرعة تبريد الزيت . أو يزود الإناء الخارجي بمواسير أو زعانف radiators
فى المحولات الكبيرة والعالية القدرة الكهربية لا يكفى تبريد الزيت بالهواء الطبيعى نظراً لارتفاع الحرارة الناتجة من المفاقيد الكهربية ولذلك فأنة تستخدم عدة طرق لتبريد الزيت المستخدم فى تبريد المحول منها :
(أ) بواسطة الهواء المسلط : حيث يسلط على جسم الوعاء الرئيسي للمحول مجموعة مراوح لدفع الهواء والعمل على تبريد الزيت
(ب) بواسطة تبريد الزيت بسحبة فى أنابيب وتمريرة بواسطة طلمبة فى إناء به ماء بارد ثم يدفع الى داخل وعاء المحول ويج أن يلاحظ أن تكون سرعة طلمبة السحب مساوية لسرعة طلمبة الدفع حتى يصير مستوى الزيت ثابت داخل الوعاء .
(ج) يتم دفع ماء بارد فى مواسير تبريد داخل وعاء المحول وبذلك تنقل الحرارة من الزيت الى الماء الى خارج الوعاء ويلاحظ فى هذه الطريقة آن تكون أنابيب التبريد خالية من الثقوب ومصنوعة من النحاس الأحمر المعامل كيميائيا لعدم التآكل والتفاعل مع زيت المحول .
والطرق السابقه يمكن تسميتها كالآتى على حسب قدرة المحول :
(ONAN (oil natural air natural
الهواء المحيط وينزل أسفل المحول بمعنى آخر يتم تقليب الزيت عن طريق تيارات الحمل الحراريه الناشئه عن اختلاف درجات الحراره بين المشعات وبين درجتى حرارة الزيت أعلى وأسفل الخزان
وتستخدم هذه الطريقه فى التبريد للمحولات ذات القدره الأقل من 30MVA
(ONAF (oil natural air forced
ملحوظه : يجب الإلتزام عند تشغيل المحولات بالقدره المسموحه فى حالة (ONAN) وهى 60 % من القدره الكليه للمحول بينما نحصل على قدرة المحول الكليه فى حالة تشغيل (ONAF)
(ODAF (oil directed air forced
تستخدم هذه الطريقه عندما تكون المفقودات المتبدده كبيره جدا لذا يلزم أن تكون كفاءة التبريد عاليه جدا فى هذه الحاله يضخ الزيت من أعلى بواسطة مضخه فيمر فى أنابيب حلزونيه (سربنتينا) موضعه داخل ماسورة مياه ويتم ضخ المياه بواسطة مضخه تدار بمحرك ويجب أن يكون ضغط الزيت أكبر من ضغط المياه حتى إذا حدث تسرب يكون من الزيت إلى الماء وليس العكس من الماء إلى الزيت .
مميزات التبريد بالزيت
عيوب التبريد بالزيت
1) قد يحث انسداد فى أنابيب التبريد مما يعرض المحول لرفع درجة حرارته .انواع الوقايات الموجودة على المحول
ب) الوقاية المركبة على دائرة المحول التي تتعامل مع مشاكل المحول مع الشبكة الكهربية وهى أجهزة الوقاية المستقلة والمركبة فى غرفه خاصة بها ( غالباً غرفة المراقبة)
جهاز الوقاية التفاضلية Differential Protection
جهاز الوقاية ضد تسرب الأرضي المقيد Restricted Earth Fault Protection
جهاز الوقاية ضد زيادة التيار over current protection
جهاز الوقايه الغازيه (متمم بوخلز) Buchholz Relay
وظيفة متمم بوخلز
هذا الجهاز يوفر الحماية للمحول من حيث:1) حماية كهربية : حيث يتمم دائرة القاطع ويفصل المحول عن الشبكة.
2) يتمم دائرة الإنذار
3) حماية ميكانيكية : حيث أنه مزود بصمامات لخروج الزيت عند زيادة ضغطه عن حد معين وبذلك يمنع خزان الزيت من الانفجار.
تركيب متمم بوخلز
(أ) الوعاء الخارجي :-2- لونه أصفر: يدل علي احتراق الخشب والفبر العازل.
3 - لونه أسود: يدل علي تحلل الزيت واحتراقه وهو أشد الأعطال.
(ب) العوامتان :-
تثبت كلا منهما علي محور منفصل عن الأخرى واحداهما علوية والأخرى سفلية مثبت عليهما نقاط تلامس زئبقية لتكملة دائرة
نظرية تشغيل متمم بوخلز
1- عند حدوث أحمال زائدة جدا ترتفع درجة حرارة الزيت حتى يغلى ويزيد معدل البخر له فيتجمع البخار أعلى إناء المتمم مما يسبب الضغط علي العوامة العلوية فتتحرك إلى اسفل مسببة توصيل دائرة الإنذار.مبين مستوى الزيت ( Oil level indicator )
وظيفة مبين مستوى الزيت
أنواع مبين مستوي الزيت
يوجد منه نوعان :
أ – أنبوبة زجاجية .
ب – مؤشر ذو عوامة.
و هو عبارة عن مؤشر يتصل بعوامة داخل الزيت و تكون ثابتة على السطح العلوي للزيت وبالتالي يمكن معرفة مستوي الزيت من تدريج المؤشر الموجود على المبين .
* فإذا كان المؤشر علي المنطقة الحمراء العليا ( أو أعلى من علامة MAX or High) دل ذلك علي أن مستوى الزيت أعلى من اللازم.
* وإذا كان على المنطقة الحمراء السفلي ( أو أعلى من علامة MIN or Low) دل ذلك علي أن مستوى الزيت أقل من اللازم.
* وإذا كان على المنطقة الخضراء الوسطى ( بين العلامتين ) دل ذلك علي أن مستوى الزيت مناسب.
عباره عن ترمومتر كحولى مغمور فى زيت ساخن متصل بأنبوبه مرنه إلى المؤشر ٬ عند إرتفاع درجة حرارة الزيت يسخن الكحول داخل تجويف الترمومترفيتمدد ويزداد الضغط فى الأنبوبه المرنه وينتقل إلى المؤشر فيتحرك فوق تدريج درجات الحراره وعند إنخفاض درجات الحراره ينخفض الضغط ويتحرك المؤشر فى إتجاه الإنخفاض على التدريج .
تجهز بعض هذه المبينات بمؤشرين أحدهما يشير إلى أقصى درجة حراره مسموح بها والآخر يشير إلى درجات الحراره الفعليه ويجهز المبين بنقط تلامس تقفل عند درجات حراره مختاره تستخدم فى :
1) تشغيل مراوح التبريد أو المضخات
2) تعطى إشارة إنذار
3) تعطى إشاره بفصل المحول
مبين درجة حرارة الملفات WTI) winding temperature indicator)
هو نفس الجهاز السابق إلا أن الترمومتر يتأثر بحرارة الزيت بالإضافه إلى الحراره الناتجه من مقاومه متصله على الملف الثانوى لمحول تيار الذى يكون موصل على أحد أوجه المحول فقط (ملفات أحد الأوجه فقط) وبذلك تكون الحراره المؤثره ليست حرارة الزيت وحدها وإنما حرارة الملفات وعليه ثلاثة مجموعات من التلامسات الأولى تضبط على٥۰درجة لتشغيل المراوح والثانية للإنذار ۷۰ درجة والثالثة للفصل ۱۰۰ درجة وفى أنواع أخرى أربعة مجموعات من التلامسات لتشغيل مجموعتى المراوح والإنذار والفصل
صمام تنفيس الضغط Pressure Relief Device
يثبت هذا الجهاز على السطح العلوى للتانك الرئيسي بالمحول ويكون الغرض منه التنفيس عن ضغط الغاز بإطلاقه إلى الجو فى الحالات الآتية :
- حدوث زيادة فى الحمل Overload
- أعطال مؤدية لحدوث شرارة Arc فى الزيت
صمام تنفيس الضغط عبارة عن زنبرك مضغوط Spring Loaded وقاعدة مزودة بمانع تسرب محكم ونقط تلامس , عند زيادة الضغط داخل التانك الرئيسي نتيجة لحدوث عطل او زيادة حمل بقيمة أعلى من قيمة معينة تتعدى القوة المؤثرة على الجزء المتحرك من الصمام قوة الزنبرك فيؤدى ذلك الى فتح الصمام عندئذ تقفل نقط تلامس وتعطى إنذارا كما يمكن أن يجهز الصمام بحيث يعطى إشارة بفصل قاطعى التيار للمحول وفى هذه الحالة بعد تنفيس الضغط يجب إعادة الصمام الى وضعه الأصلي يدويا
جهاز الحماية من الضغط اللحظي Sudden Pressure Relay
والهدف من هذا الجهاز هو التحذير إذا حدث زيادة لحظية في الضغط داخل المحول, إذ أن الجهاز حساس جدا و يستجيب لارتفاع الضغط حتى لو كان صغيرا. فإذا حدث تغير بسيط للضغط داخل المحول ناشئ عن عطل صغير فان الجهاز يعمل, أي يرسل إشارة إنذار, على عكس جهاز تنفيس الضغط إذ انه يعمل إذا كان التغير في الضغط كبيرا ناشئ عن عطل كبير أدى إلى غليان الزيت و تكوين الفقاعات.