بالنسبة لمهندسي المحطات الفرعية، ومقاولي EPC، ومديري الأصول الكهربائية الصناعية، فإن تصميم نظام التهوية لتركيب محول داخلي مغمور بالزيت هو مقياس أساسي للسلامة والأداء.
محولات الطاقة المغمورة بالزيت - التي تعمل بموجب بروتوكولات Oil Natural Air Natural (ONAN) أو Oil Natural Air Forced (ONAF) - تولد حرارة كبيرة بسبب فقدان النحاس في اللفات وفقدان الحديد الأساسي. إذا فشلت غرفة المحطة الفرعية الداخلية في تبديد هذا الحمل الحراري التراكمي، فسوف ترتفع درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير.
وفقًا للمعايير الحرارية IEC 60076-2، تعمل الحرارة الزائدة على تسريع تدهور ورق السليلوز العازل والزيت العازل للمحول، مما يقلل بشكل مباشر من العمر التشغيلي ويزيد من خطر انفجار الضغط الزائد أو وميض الحريق.
1. قياس الخسارة الحرارية وحسابات تدفق الهواء
لا يمكن تصميم نظام تهوية متوافق باستخدام التخمين؛ يجب أن يتم حسابه مباشرة من أقصى بيانات التبديد الحراري للمحول (إجمالي الخسائر عند 75 درجة مئوية، وهو ما يمثل خسائر عدم التحميل بالإضافة إلى خسائر الحمل).
للحفاظ على درجة حرارة الغرفة المحيطة بالمحطة الفرعية ضمن حدود التشغيل الآمنة القياسية (عادة التأكد من أن درجة حرارة الهواء المحيط لا تتجاوز 40 درجة مئوية، مع حد ارتفاع درجة حرارة الغرفة من 10 إلى 15 درجة مئوية فوق الهواء الداخل الخارجي)، يجب أن يفي الحد الأدنى لمعدل تدفق الهواء الحجمي بالمعادلات الديناميكية الحرارية الصارمة.
كقاعدة هندسية قياسية في ظل ظروف مستوى سطح البحر الاسمية، لكل 1 كيلووات (كيلوواط) من إجمالي فقدان طاقة المحولات، يجب أن يكون الحد الأدنى لمعدل تدفق هواء التهوية حوالي 4 إلى 5 أمتار مكعبة في الدقيقة (م 3 / دقيقة)، أو 240 إلى 300 متر مكعب في الساعة (م 3 / ساعة). على سبيل المثال، يتطلب محول توزيع متوسط الحجم بقدرة 15 كيلو وات من إجمالي الخسائر الأساسية والنحاسية معدل تبادل هواء مستمر لا يقل عن 3600 متر مكعب في الساعة.
2. تصميم التهوية الطبيعية: حجم فتحات التهوية للمدخل والمخرج
تستخدم التهوية الطبيعية تأثير المدخنة الديناميكي الحراري، حيث يدخل الهواء البارد من فتحات الجدار المنخفضة المستوى، ويمتص الحرارة التي يشعها خزان المحولات، ويتوسع، ويخرج من خلال فتحات السقف المرتفعة أو الجدار العلوي.
تحديد المواقع كوة: يجب وضع فتحة سحب الهواء النقي (المدخل) في أدنى مستوى ممكن، بالقرب من مستوى أرضية الغرفة، وبشكل مثالي في مواجهة زعانف رادياتير المحول مباشرة. يجب وضع فتحة (مخرج) عادم الهواء الساخن على الجدار المقابل عند أعلى نقطة ممكنة تحت السقف لتحقيق أقصى قدر من الارتفاع الفعال للمدخنة الحرارية.
متطلبات المساحة الهندسية: نظرًا لمقاومة تدفق الهواء التي توفرها الشبكات السلكية الواقية، وحواجز الحشرات، وفتحات التهوية، فإن صافي المساحة الحرة للفتحات أقل بكثير من أبعاد القطع المادية. كخط أساس هندسي قياسي، يجب تصميم منطقة فتحات التهوية عالية المستوى لتكون أكبر بحوالي 10% إلى 15% من فتحات التهوية منخفضة المستوى لمراعاة حجم التمدد الحراري للهواء الساخن المتسرب.
3. قيود التهوية الميكانيكية القسرية
عندما لا تتمكن التهوية الطبيعية من تلبية أحجام تبادل الهواء الإلزامية - كما هو الحال في المحطات الفرعية العميقة تحت الأرض، أو المناطق الاستوائية المحيطة العالية، أو عندما تحد هندسة الغرف المدمجة من الحجم المادي لكرات الحائط - فإن التهوية الميكانيكية القسرية باستخدام مراوح صناعية مقاومة للانفجار غير قابلة للتفاوض.
اختيار المروحة والضغط الثابت: يجب اختيار مراوح التهوية على أساس السعة الحجمية الإجمالية (م3/ساعة) والضغط الساكن (معبرًا عنه بالباسكال أو مم WG) للتغلب على المقاومة الهيكلية لمجاري الهواء، والفتحات، ومخمدات الحريق.
التكامل الحراري: يجب التحكم في مراوح العادم الميكانيكية تلقائيًا عبر منظمات الحرارة المحيطة الرقمية القابلة للتعديل. يجب عادةً ضبط مشغل بدء تشغيل المروحة عندما يتجاوز الهواء المحيط بغرفة المحولات 35 درجة مئوية، مع إشارة رحلة الطوارئ السلكية إلى قاطع الدائرة الرئيسي ذو الجهد المتوسط إذا تجاوزت درجة حرارة الغرفة 55 درجة مئوية.
اتجاه تيار الهواء: يجب أن يضمن الاستخراج الميكانيكي سحب الهواء مباشرة عبر بنك المبرد الخاص بالمحول، مع تجنب المناطق الميتة أو جيوب الهواء الساخن الراكدة بالقرب من الجزء العلوي من خزان المحولات أو صناديق أطراف الكابلات.
4. معايير السلامة الهندسية والبيئية الحرجة
مخمدات الحريق والدخان: لأن المحولات المغمورة بالزيت تحتوي على سوائل عازلة قابلة للاحتراق، يجب أن تكون جميع فتحات التهوية المؤدية إلى غرف المفاتيح الكهربائية المجاورة أو الممرات العامة مجهزة بمخمدات حريق آلية. يجب أن يتم إغلاق هذه المخمدات تلقائيًا عبر وصلات قابلة للانصهار أو إشارات إلكترونية إذا وصلت درجة حرارة الهواء المحيط إلى 70 درجة مئوية، مما يؤدي إلى عزل الغرفة تمامًا.
مكافحة الرطوبة والغبار: يجب أن تحتوي مداخل الهواء الخارجية على فتحات مخصصة لمنع دخول الأمطار الغزيرة أو الثلوج الكثيفة أو الحطام الذي تحمله الرياح. يعمل تراكم الغبار المرتفع على مشعات المحولات كغطاء حراري، مما يقلل بشدة من كفاءة نقل الحرارة ويفرض دورات صيانة مبكرة.
5. الارتباط الفني مع تقنيات محولات النفط Hongheng
إن اختيار محول مصمم بديناميكيات السوائل المتقدمة والكفاءة الأساسية يقلل بشكل كبير من متطلبات النفقات الهيكلية والرأسمالية المفروضة على أنظمة التهوية في منشأتك. في Hongheng، تم تصميم خطنا الكامل من محولات الطاقة المغمورة بالزيت لتحسين الإدارة الحرارية:
المحولات المغمورة بالزيت من سلسلة S11-M وS13: تستخدم وحدات التوزيع ثلاثية الطور هذه هيكل خزان مموج مغلق بالكامل. تتوسع الزعانف المموجة وتتقلص بشكل مرن مع تقلبات درجات الحرارة، مما يزيد من مساحة تبريد السطح. عند نشر موديلات S13 في محطات فرعية داخلية قياسية، فإن شكلها المنخفض لفقد الحمل يقلل بشكل طبيعي من إجمالي معدل تبادل تدفق هواء الغرفة المطلوب بنسبة تصل إلى 20 بالمائة مقارنة بالتكوينات القديمة.
محولات كفاءة الطاقة من سلسلة S22 بقدرة 10 كيلو فولت: تم تصميمها لتلبية أحدث معايير البنية التحتية الخضراء ذات الخسارة المنخفضة للغاية، تستخدم سلسلة S22 نوى فولاذية مصنوعة من السيليكون عالي الجودة. يؤدي الانخفاض الهائل في فقد الحديد الأساسي إلى تقليل توليد الحرارة في الحالة المستقرة، مما يجعل هذا النموذج هو الاختيار الأول للمحطات الفرعية البلدية المدمجة حيث تكون مساحة التهوية الطبيعية مقيدة بإحكام.
محولات الطاقة ثلاثية الطور من سلسلة SZ11-M وSZ11-35KV: تم تصميم هذه الوحدات عالية السعة خصيصًا للتوزيع الصناعي الثقيل وخطوات شبكة المرافق، وتتميز بمبدلات حنفية عند التحميل (OLTC) ومصفوفات زعانف رادياتير للخدمة الشاقة. بالنسبة للتطبيقات الصناعية الداخلية، تم تصميم هذه الوحدات مسبقًا بمناطق تركيب مخصصة لمجموعات مراوح تبريد الهواء القسري الثانوية (تحويل ONAF) لتبسيط التكامل مع منصات HVAC SCADA على مستوى المبنى.
المصفوفة المرجعية لتهوية هندسة المحطات الفرعية
| تصنيف قدرة المحولات | وضع التبريد النموذجي | EST. إجمالي الخسارة الحرارية (كيلوواط) | الحد الأدنى الموصى به لتدفق الهواء (م3/ساعة) |
| 500 كيلو فولت أمبير (على سبيل المثال، سلسلة S13) | أونان (الهواء الطبيعي) | 5.5 كيلو واط - 6.5 كيلو واط | 1,600 م3/ساعة متواصل |
| 1000 كيلو فولت أمبير (على سبيل المثال، سلسلة S22) | أونان (الهواء الطبيعي) | 9.0 كيلو واط - 10.5 كيلو واط | 2,800 م3/ساعة متواصل |
| 1600 كيلو فولت أمبير (على سبيل المثال، سلسلة SZ11) | تحويل ONAN / ONAF | 14.0 كيلو واط - 16.5 كيلو واط | 4,200 م3/ساعة متواصل |
| 2500 كيلو فولت أمبير (على سبيل المثال، فئة الطاقة 35 كيلو فولت) | ONAF (الهواء القسري جاهز) | 22.0 كيلو واط - 26.0 كيلو واط | 6,800 م3/ساعة قوة ميكانيكية |
الخلاصة: الشراكة مع Hongheng لتحسين التخطيطات الحرارية للمحطات الفرعية
إن إتقان متطلبات التهوية الدقيقة لتركيب محولات الزيت يضمن السلامة الهيكلية، ويخفف من مخاطر الحرائق، ويحافظ على وقت تشغيل المعدات على مدار دورة حياة تشغيلية قياسية مدتها 30 عامًا. عند تحديد مصادر الطاقة الأساسية، تعد هندسة المحول وتخطيط الغرفة في وقت واحد هي السمة المميزة للنشر الناجح.
للحصول على تقييم مخصص للمخطط أحادي الخط (SLD)، أو مجموعات بيانات الخسارة الحرارية الدقيقة لتخليص المرافق المحلية، أو عروض الأسعار التنافسية المباشرة من المصنع على منشآت الطاقة المغمورة بالزيت المتوافقة مع IEC، اتصل بمكتب هندسة المحطات الفرعية علىHongheng Switchcabinet (شركة Zhejiang Gangheng Electric Company Limited)اليوم.