محول تغيير الجهد

ينقسم جهاز تنظيم الجهد للمحول إلى جهاز تنظيم الجهد "خارج الإثارة" للمحول ومغير الجهد "تحت الحمل" للمحول.

يشير كلاهما إلى وضع تنظيم الجهد لمغير صنبور المحول، فما الفرق بينهما؟

① يُستخدم مُغير الصنبور "خارج الإثارة" لتغيير صنبور جانب الجهد العالي للمحول لتغيير نسبة لفات الملف لتنظيم الجهد عندما يتم فصل كل من الجانبين الابتدائي والثانوي للمحول عن مصدر الطاقة.

② مغير الصنبور "أثناء الحمل": باستخدام مغير الصنبور أثناء الحمل، يتم تغيير صنبور ملف المحول لتغيير لفات الجهد العالي لتنظيم الجهد دون قطع تيار الحمل.

الفرق بين النوعين هو أن مُبدِّل الجهد ذو الإثارة المنفصلة لا يستطيع تغيير التروس مع وجود حمل، لأن هذا النوع من مُبدِّلات الجهد يتضمن عملية فصل مؤقتة أثناء تغيير التروس. يؤدي فصل تيار الحمل إلى حدوث شرارة كهربائية بين نقاط التلامس، مما يُلحق الضرر بمُبدِّل الجهد. أما مُبدِّل الجهد ذو الحمل، فيتميز بانتقال مقاومة عالٍ أثناء تغيير التروس، لذا لا توجد عملية فصل مؤقتة. عند التبديل من ترس إلى آخر، لا تحدث شرارة كهربائية عند فصل تيار الحمل. يُستخدم هذا النوع عادةً في المحولات ذات متطلبات الجهد الدقيقة التي تتطلب ضبطًا متكررًا.

بما أن مُغيّر الجهد "أثناء التشغيل" للمحول قادر على تنظيم الجهد أثناء تشغيل المحول، فلماذا نختار مُغيّر الجهد "بدون تشغيل"؟ بالطبع، السبب الأول هو السعر. في الظروف العادية، يكون سعر مُغيّر الجهد "بدون تشغيل" مرتفعًا. محول تغيير الجهد يُكلّف مُحوّل تغيير الجهد أثناء التشغيل ثلثي سعر مُحوّل تغيير الجهد أثناء التشغيل؛ وفي الوقت نفسه، يكون حجم مُحوّل تغيير الجهد أثناء الإيقاف أصغر بكثير لعدم احتوائه على جزء تغيير الجهد أثناء التشغيل. لذلك، في حال عدم وجود لوائح أو ظروف أخرى، سيتم اختيار مُحوّل تغيير الجهد أثناء الإيقاف.

لماذا نختار محول تغيير الجهد تحت الحمل؟ ما هي وظيفته؟
① تحسين معدل تأهيل الجهد.
تُسبب عملية نقل الطاقة في شبكة توزيع الطاقة خسائر، وتكون هذه الخسائر في أدنى مستوياتها بالقرب من الجهد المقنن. ويُعدّ تنظيم الجهد أثناء التشغيل، والحفاظ على جهد ناقل المحطة الفرعية ضمن النطاق المقنن، وتشغيل المعدات الكهربائية عند هذا الجهد، من الحلول الأكثر اقتصادية ومنطقية لتقليل هذه الخسائر. ويُعتبر معدل تطابق الجهد أحد أهم مؤشرات جودة إمداد الطاقة. ويضمن تنظيم الجهد أثناء التشغيل في الوقت المناسب الحفاظ على هذا المعدل، وبالتالي تلبية احتياجات الحياة اليومية والإنتاج الصناعي والزراعي.

② تحسين قدرة تعويض الطاقة التفاعلية وزيادة معدل إدخال المكثف.
باعتبارها أجهزة تعويض القدرة التفاعلية، تتناسب القدرة التفاعلية الناتجة عن مكثفات الطاقة طرديًا مع مربع جهد التشغيل. فعندما ينخفض ​​جهد تشغيل نظام الطاقة، يقل تأثير التعويض، وعندما يرتفع جهد التشغيل، يتم تعويض المعدات الكهربائية بشكل مفرط، مما يؤدي إلى زيادة جهد الأطراف، بل وتجاوزه للمعيار، وهو ما قد يُلحق الضرر بعزل المعدات ويسبب تلفًا.
حوادث المعدات. لمنع إعادة تغذية الطاقة التفاعلية إلى نظام الطاقة وتعطيل معدات تعويض الطاقة التفاعلية، مما يؤدي إلى الهدر وزيادة فقد أجهزة الطاقة التفاعلية، يجب ضبط مفتاح تحويل المحول الرئيسي في الوقت المناسب لضبط جهد الناقل إلى النطاق المؤهل، بحيث لا تكون هناك حاجة لتعطيل تعويض المكثف.

كيفية تشغيل منظم الجهد تحت الحمل؟
تشمل طرق تنظيم الجهد تحت الحمل تنظيم الجهد الكهربائي وتنظيم الجهد اليدوي.

جوهر تنظيم الجهد تحت الحمل هو ضبط الجهد عن طريق تعديل نسبة التحويل في جانب الجهد العالي مع الحفاظ على ثبات الجهد في جانب الجهد المنخفض. وكما هو معلوم، فإن جانب الجهد العالي يمثل عادةً جهد النظام، وهو جهد ثابت في الغالب. عند زيادة عدد لفات ملف جانب الجهد العالي (أي زيادة نسبة التحويل)، ينخفض ​​الجهد في جانب الجهد المنخفض؛ وعلى العكس، عند تقليل عدد لفات ملف جانب الجهد العالي (أي تقليل نسبة التحويل)، يرتفع الجهد في جانب الجهد المنخفض.

زيادة عدد المنعطفات = تخفيض السرعة = انخفاض الجهد. تقليل عدد المنعطفات = رفع السرعة = زيادة الجهد.
إذن، في ظل أي ظروف لا يمكن للمحول أن يقوم بتغيير الصنبور أثناء التحميل؟
① عندما يكون المحول محملاً فوق طاقته (باستثناء الظروف الخاصة)
٢- عند تفعيل إنذار الغاز الخفيف لجهاز تنظيم الجهد الكهربائي أثناء التشغيل
③ عندما تكون مقاومة ضغط الزيت لجهاز تنظيم الجهد تحت الحمل غير مطابقة للمواصفات أو عندما لا يوجد زيت في علامة الزيت
④ عندما يتجاوز عدد منظمات الجهد العدد المحدد
⑤ عندما يكون جهاز تنظيم الجهد غير طبيعي

لماذا يؤدي الحمل الزائد أيضًا إلى قفل مغير الصنبور أثناء التشغيل؟
وذلك لأنه في الظروف العادية، وأثناء عملية تنظيم الجهد تحت الحمل للمحول الرئيسي، يوجد فرق في الجهد بين الموصل الرئيسي ومأخذ الجهد المستهدف، مما يُولّد تيارًا دائريًا. لذلك، أثناء عملية تنظيم الجهد، يتم توصيل مقاومة بالتوازي لتجاوز التيار الدائري وتيار الحمل. يجب أن تتحمل هذه المقاومة المتوازية تيارًا عاليًا.

عندما يكون محول الطاقة محملاً فوق طاقته، فإن تيار التشغيل للمحول الرئيسي يتجاوز التيار المقنن لمغير الصنبور، مما قد يؤدي إلى احتراق الموصل المساعد لمغير الصنبور.

لذا، ولتجنب ظاهرة التفريغ الكهربائي في مُغيّر الجهد، يُمنع إجراء تنظيم الجهد أثناء التحميل الزائد على المحول الرئيسي. ففي حال فرض تنظيم الجهد، قد يتعطل جهاز تنظيم الجهد أثناء التحميل، وقد يتم تنشيط غاز الحمل، وقد يفصل مفتاح المحول الرئيسي.