سلام! به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای قدرت، اغلب از من در مورد افزایش دمای این دستگاه های الکتریکی مهم سؤال می شود. بنابراین، بیایید دقیقاً به این موضوع بپردازیم که افزایش دمای یک ترانسفورماتور قدرت چیست.
ابتدا، افزایش دما در ترانسفورماتور قدرت دقیقاً چیست؟ خوب، افزایش دمای ترانسفورماتور بالاتر از دمای محیط است. ببینید، وقتی یک ترانسفورماتور قدرت در حال کار است، گرما تولید می کند. این گرما از چند منبع اصلی می آید. یکی تلفات هسته است که ناشی از میدان مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور است. این تلفات از تلفات هیسترزیس و تلفات جریان گردابی تشکیل شده است. تلفات هیسترزیس به این دلیل اتفاق میافتد که حوزههای مغناطیسی در ماده هسته با تغییر میدان مغناطیسی دوباره مرتب میشوند. از طرف دیگر تلفات جریان گردابی ناشی از جریان های القایی در خود هسته است.
منبع اصلی دیگر گرما تلفات مس است. این تلفات در سیم پیچ های ترانسفورماتور اتفاق می افتد. هنگامی که جریان از سیم پیچ ها عبور می کند، مقاومتی در سیم مسی وجود دارد. طبق قانون ژول (P = I²R)، این مقاومت باعث می شود که نیرو به صورت گرما تلف شود. هرچه جریان بیشتری از سیم پیچ ها عبور کند و مقاومت سیم بیشتر باشد، تلفات مس بیشتر و گرمای بیشتری تولید می شود.
حالا چرا افزایش دما اهمیت دارد؟ خوب، افزایش بیش از حد دما می تواند عواقب جدی داشته باشد. برای شروع، می تواند طول عمر ترانسفورماتور را کاهش دهد. مواد عایق مورد استفاده در ترانسفورماتور مانند کاغذ و روغن در دماهای بالاتر سریعتر تخریب می شوند. این تخریب می تواند منجر به خرابی عایق شود که می تواند باعث اتصال کوتاه و در نهایت منجر به خرابی ترانسفورماتور شود. همچنین می تواند بر راندمان ترانسفورماتور تأثیر بگذارد. با افزایش دما، مقاومت سیمپیچهای مسی افزایش مییابد که به نوبه خود تلفات مس را افزایش میدهد. این بدان معنی است که انرژی بیشتری به عنوان گرما هدر می رود و ترانسفورماتور در انتقال انرژی الکتریکی کارآمدتر می شود.
بنابراین، چگونه افزایش دمای یک ترانسفورماتور قدرت را اندازه گیری کنیم؟ چند روش مختلف وجود دارد. یکی از راه های رایج استفاده از ترموکوپل ها یا آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTD) است. این سنسورها را میتوان در مکانهای مختلفی در داخل ترانسفورماتور قرار داد، مانند سیمپیچها یا داخل روغن برای اندازهگیری دما. با مقایسه دمای اندازه گیری شده با دمای محیط می توان افزایش دما را تعیین کرد.
روش دیگر استفاده از دوربین حرارتی است. این دوربین می تواند تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از ترانسفورماتور را که مربوط به دمای آن است، تشخیص دهد. این می تواند تصویری بصری از توزیع دما در سراسر سطح ترانسفورماتور ارائه دهد و به ما امکان می دهد هر نقطه داغی را که ممکن است نشان دهنده یک مشکل باشد را شناسایی کنیم.
به عنوان تامین کننده ترانسفورماتور قدرت، ما افزایش دما را بسیار جدی می گیریم. ما ترانسفورماتورهای خود را طوری طراحی می کنیم که در شرایط عملیاتی معمولی افزایش دما معقولی داشته باشند. ما از مواد با کیفیت بالا استفاده می کنیم، مانندترانسفورماتور ورق فولادی سیلیکونی، که تلفات هسته پایینی دارند. برای سیم پیچ ها از سیم مسی ضخیم استفاده می کنیم تا مقاومت و در نتیجه تلفات مس را کاهش دهیم.
ما همچنین به سیستم خنک کننده ترانسفورماتور توجه زیادی داریم. انواع مختلفی از روش های خنک کننده وجود دارد، مانند خنک کننده هوای طبیعی، خنک کننده هوای اجباری و خنک کننده روغن. خنککردن هوای طبیعی سادهترین روش است که در آن گرما از طریق همرفت به هوای اطراف پخش میشود. خنک کننده هوای اجباری از فن ها برای دمیدن هوا بر روی ترانسفورماتور استفاده می کند و سرعت انتقال حرارت را افزایش می دهد. خنک کننده روغن اغلب در ترانسفورماتورهای بزرگتر استفاده می شود. روغن به عنوان خنک کننده عمل می کند و گرما را از سیم پیچ ها و هسته جذب می کند و سپس آن را به رادیاتور منتقل می کند و در آنجا به هوا پراکنده می شود.
بیایید کمی در مورد انواع مختلف ترانسفورماتورهای قدرت و اینکه چگونه ویژگی های افزایش دمای آنها ممکن است متفاوت باشد صحبت کنیم. به عنوان مثال،ترانسفورماتور فرکانس برقبه طور گسترده ای در سیستم های توزیع برق استفاده می شود. این ترانسفورماتورها معمولاً در یک بار نسبتاً پایدار کار می کنند، اما همچنان باید طوری طراحی شوند که با افزایش دمای معمولی مقابله کنند. از آنجایی که آنها اغلب در حال کار مداوم هستند، هرگونه ناکارآمدی ناشی از افزایش دما می تواند منجر به تلفات انرژی قابل توجهی در طول زمان شود.
سپس وجود داردR - نوع ترانسفورماتور. این ترانسفورماتورها دارای طراحی منحصر به فردی هستند که می توانند مزایایی را از نظر افزایش دما ارائه دهند. شکل حلقوی آنها و نحوه پیچیدن سیم پیچ ها می تواند منجر به اندوکتانس نشتی کمتر و جفت مغناطیسی بهتر شود. این می تواند منجر به تلفات هسته و مس کمتر و در نتیجه افزایش دمای بالقوه کمتر در مقایسه با برخی از انواع دیگر ترانسفورماتورها شود.
برای اطمینان از اینکه ترانسفورماتورهای ما استانداردهای افزایش دما را برآورده می کنند، آزمایش های دقیقی انجام می دهیم. ما ترانسفورماتورها را تحت شرایط بار مختلف و دمای محیط آزمایش می کنیم تا سناریوهای عملیاتی در دنیای واقعی را شبیه سازی کنیم. ما همچنین افزایش دما را در طول زمان کنترل می کنیم تا مطمئن شویم که هیچ افزایش غیرمنتظره ای وجود ندارد.
در نتیجه، افزایش دمای یک ترانسفورماتور قدرت عامل مهمی است که بر عملکرد، راندمان و طول عمر آن تأثیر می گذارد. به عنوان یک تامین کننده ترانسفورماتور قدرت، ما متعهد به ارائه ترانسفورماتورهای با کیفیت بالا هستیم که دارای ویژگی های افزایش دما مناسب هستند. این که آیا شما نیاز به یکترانسفورماتور ورق فولادی سیلیکونی، یکترانسفورماتور فرکانس برق، یا یکR - نوع ترانسفورماتور، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم.
اگر به دنبال ترانسفورماتور قدرت هستید، توصیه می کنم با ما تماس بگیرید. ما می توانیم به شما کمک کنیم تا ترانسفورماتور مناسب را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید و اطمینان حاصل کنید که در محدوده دمایی بهینه کار می کند. بیایید در مورد نیازهای شما گپ بزنیم و ببینیم چگونه می توانیم با هم کار کنیم تا نیازهای قدرت - تحول شما را برآورده کنیم.
مراجع:
- سیستم های قدرت الکتریکی توسط توران گونن
- تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم قدرت توسط J. Duncan Glover، Mulukutla S. Sarma و Thomas J. Overbye