بنية ووظيفة المحول المغمور بالزيت

في محطة فرعية رئيسية لنظام إمداد الطاقة بالسكك الحديدية الحضرية، يعتمد المحول الرئيسي عادةً على محول مغمور بالزيت ثلاثي الطور، كما هو موضح في الشكل 1. تتكون المحولات المغمورة بالزيت بشكل أساسي من نوى حديدية، وملفات، وخزانات زيت، وأجهزة تنظيم الجهد، ومشعات، ووسائد زيتية، ومرحلات غاز، وأكمام عزل، وأنابيب مقاومة للانفجار، وأجزاء أخرى.
1. نواة الحديد
يتكون القلب الحديدي من صفائح فولاذية سيليكونية متراصة ذات موصلية مغناطيسية جيدة، مما يشكل دائرة مغلقة ذات تدفق مغناطيسي. يتم لف اللفات الأولية والثانوية للمحول حول القلب الحديدي.
تنقسم نوى المحولات الحديدية إلى نوعين من الهياكل: النواة والغلاف. حاليًا، المحولات المستخدمة على نطاق واسع هي هياكل نواة. يتكون قلب الحديد من عمود نواة حديد جنوبي ونير حديدي. يحتوي قلب الحديد للمحول المغمور بالزيت على ممر زيت لتبريد قلب الحديد، مما يسهل دوران زيت المحول ويعزز أيضًا تأثير تبديد الحرارة للمعدات.
2. اللف
اللف، المعروف أيضًا باسم الملف، هو الدائرة الموصلة للمحول، والتي تتكون من سلك نحاسي أو ألومنيوم ملفوف في طبقات متعددة على شكل أسطواني. 1، اللف الثانوي متحدة المركز حول عمود القلب الحديدي، ولأغراض العزل، يتم وضع اللف المنخفض الجهد عادةً بالداخل ويتم وضع اللف العالي الجهد بالخارج. يتم لف مادة العزل حول الجزء الخارجي من السلك لضمان العزل بين الأسلاك وبين الأسلاك والأرض.
3. خزان الوقود
خزان الزيت هو الغلاف الخارجي للمحول المغمور بالزيت، والذي لا يستخدم لتخزين الزيت فحسب، بل يستخدم أيضًا لتثبيت مكونات أخرى.
4. جهاز تنظيم الضغط
تم إعداد جهاز تنظيم الجهد لضمان استقرار الجهد الثانوي للمحول. عندما يتغير جهد مصدر الطاقة، استخدم جهاز تنظيم الجهد لضبط مغير صنبور المحول لضمان استقرار جهد الخرج على الجانب الثانوي. تنقسم أجهزة تنظيم الضغط إلى نوعين: أجهزة تنظيم الحمل وأجهزة تنظيم عدم التحميل.
5. المبدد الحراري
يتم تثبيت المبرد على جدار خزان الزيت، ويتم توصيل الأجزاء العلوية والسفلية بخزان الزيت من خلال خطوط الأنابيب. عندما يكون هناك فرق في درجة الحرارة بين درجات حرارة الزيت العلوية والسفلية للمحول، يتم تشكيل الحمل الحراري للزيت من خلال المبرد، وبعد تبريده بواسطة المبرد، يتدفق مرة أخرى إلى خزان الزيت، مما يلعب دورًا في تقليل درجة حرارة زيت المحول. لتحسين تأثير التبريد، يمكن اعتماد تدابير مثل التبريد الذاتي، وتبريد الهواء القسري، وتبريد الماء القسري.
6. وسادة الزيت
وسادة الزيت، والمعروفة أيضًا باسم خزان الزيت. سيتعرض زيت المحولات للتمدد والانكماش الحراري بسبب تغيرات درجة الحرارة، كما سيرتفع مستوى الزيت أو ينخفض ​​مع تغيرات درجة الحرارة. تتمثل وظيفة وسادة الزيت في توفير حاجز للتمدد والانكماش الحراري للزيت، مما يحافظ على خزان الوقود ممتلئًا بالزيت دائمًا؛ في الوقت نفسه، مع وسادة الزيت، يتم تقليل مساحة التلامس بين الزيت والهواء، مما قد يؤدي إلى إبطاء أكسدة الزيت.
7. مرحل الغاز
مرحل الغاز، المعروف أيضًا باسم مرحل الغاز، هو جهاز الحماية الرئيسي للأعطال الداخلية في المحولات. يتم تثبيته في منتصف أنبوب الزيت المتصل بين خزان الزيت ووسادة الزيت. عندما يحدث عطل خطير داخل المحول، يتصل مرحل الغاز بقاطع الدائرة ويفصل بنفس الطريقة؛ عندما يحدث عطل بسيط داخل المحول، يتصل مرحل الغاز بدائرة إشارة العطل.
8. غلاف العزل
توجد أكمام العزل العالية والمنخفضة على الغطاء العلوي لخزان زيت المحول. تستخدم المحولات المغمورة بالزيت عمومًا أكمام عزل من البورسلين. تتمثل وظيفة غلاف العزل في الحفاظ على عزل جيد بين أسلاك لف الجهد العالي والمنخفض وخزان الزيت، وتثبيت الأسلاك.
9. أنبوب مقاوم للانفجار
يتم تركيب أنبوب مقاوم للانفجار، المعروف أيضًا باسم مجرى الهواء الآمن، على خزان الزيت الخاص بالمحول، ويتم إغلاق مخرجه بغشاء زجاجي مقاوم للانفجار. عندما يحدث عطل خطير داخل المحول ويفشل مرحل الغاز، يخترق الغاز الموجود داخل خزان الزيت الغشاء الزجاجي المقاوم للانفجار ويخرج من مجرى الهواء الآمن لمنع المحول من الانفجار.