.jpg)
إجابة سريعة
يُعد المحول المغمور في الزيت بقدرة 160 كيلوفولت أمبير (kVA) وجهد 11 كيلوفولت -المخصص لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو محطات طاقة الرياح الصغيرة- وحدةً ثلاثية الأطوار ومحكمة الغلق؛ حيث يقوم برفع الجهد الخارج من العاكس (Inverter) أو التوربين من 0.4 كيلوفولت (أو 0.69 كيلوفولت في حالة توربينات الرياح) إلى 11 كيلوفولت لغرض الربط بالشبكة، كما يقوم بخفض الجهد من 11 كيلوفولت إلى 400/230 فولت عند تشغيل الموقع بنظام مستقل (وضع الجزيرة) بعيداً عن الشبكة. وتُشكل “الفواقد اللاحملية” (no-load loss) الجزء الأكبر من إجمالي الفواقد في تطبيقات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مقارنة بـ “فواقد الحمل” (load loss)؛ إذ يظل المحول متصلاً بالكهرباء (مُغذى بالطاقة) لمدة 8760 ساعة سنوياً، بينما تعمل مصفوفة الألواح الكهروضوئية بمعامل قدرة يتراوح بين 12% و20% فقط، مما يجعل الفواقد اللاحملية مسؤولة عن حوالي 60% من إجمالي الطاقة المفقودة سنوياً. لذا، يُنصح باختيار تصميم يتميز بفواقد لاحملية منخفضة (الفئة S22 أو الفئة 1 وفقاً للمعيار GB 20052-2024)، ومجموعة متجهات (Vector group) من النوع Dyn11، وخزان فولاذي محكم الغلق ومزود بزعانف متموجة.
نظرة عامة على المنتج
هذا المنتج عبارة عن محول ثلاثي الأطوار مغمور في الزيت، يعمل بتردد 50/60 هرتز وبقدرة 160 كيلوفولت أمبير، ويحتوي على ملفات بجهد 11 كيلوفولت وملفات بجهد 0.4 كيلوفولت. يمكن استخدامه في كلا الاتجاهين: كمحول رافع للجهد لنقل الطاقة بجهد 11 كيلوفولت من جهة العاكس أو التوربين، أو كمحول خافض للجهد لتغذية أحمال بجهد 400/230 فولت عند تشغيل الموقع بنظام مستقل (وضع الجزيرة). صُنعت الملفات من النحاس، وتم عزل الجزء الفعال (القلب والملفات) داخل خزان فولاذي ذي زعانف متموجة دون الحاجة إلى خزان تمدد (conservator)؛ وبذلك لا يلامس زيت العزل الهواء مطلقاً، ولا يتطلب أخذ عينات أو ترشيح أو إعادة تعبئة طوال العمر الافتراضي للتصميم البالغ 25 عاماً.
صُمم هذا المحول خصيصاً لمواقع الطاقة المتجددة الصغيرة، مثل: محطات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض أو الأسطح بقدرة تصل إلى حوالي 150-200 كيلوواط ذروة (kWp)، وتوربينات الرياح المتوسطة الفردية ومجموعات توربينات الرياح الصغيرة، والشبكات المصغرة التي تجمع بين الطاقة الكهروضوئية والبطاريات، والأنظمة الهجينة (شمسية-ديزل) المخصصة للقرى والمزارع ومواقع الاتصالات، بالإضافة إلى الأحمال غير المتصلة بالشبكة مثل مضخات الري ومحطات معالجة المياه. تتضمن المواصفات القياسية نظاماً لمراقبة درجة حرارة الزيت مزوداً بجهات اتصال للإنذار والفصل (Trip contacts) وواجهة اتصال RS485/Modbus RTU، مع خيار إضافة وحدة نقل بيانات (DTU) بتقنية 4G أو LoRa لتمكين نظام SCADA الخاص بالمحطة أو لوحة تحكم سحابية من قراءة درجات حرارة الزيت والملفات، بالإضافة إلى تيار الحمل والجهد. صُممت هذه المحولات واختُبرت وفقاً للمعايير الدولية IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10، مع مراعاة المعيار IEC 60076-16 للتطبيقات الخاصة بتوربينات الرياح؛ وتتوافق كفاءة الطاقة فيها مع المعيار GB 20052-2024؛ كما يتم تصنيعها وفقاً لمعايير الجودة والبيئة والسلامة المهنية ISO 9001 وISO 14001 وISO 45001.
لماذا تفضل مواقع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المحولات المغمورة بالزيت والمحكمة الغلق على المحولات الجافة؟
توصيتنا هي: بالنسبة لمصفوفات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الخارجية، أو مزارع توربينات الرياح، أو الشبكات المصغرة الهجينة، يُنصح باختيار محول مغمور بالزيت ومحكم الغلق تماماً. أما المحولات الجافة (المصبوبة بالراتنج/Cast Resin)، فيُفضل تخصيصها للغرف الكهربائية الداخلية، والمواقع المرتفعة (مثل الهضاب التي يزيد ارتفاعها عن 3000 متر تقريباً)، وأي موقع تحظر فيه لوائح السلامة من الحرائق أو المعايير البيئية استخدام الزيت المعدني.
يعود السبب في ذلك إلى طبيعة دورة التشغيل؛ إذ يتسم إنتاج الطاقة المتجددة بعدم الاستمرار (حيث تتقلب طاقة الألواح الشمسية مع مرور السحب، وتتغير طاقة الرياح مع هبوب العواصف)، ولأن الزيت يتمتع بكتلة حرارية تفوق بكثير كتلة الهواء، فإن الخزان يمتص ذروة الحرارة دون التسبب في ارتفاع درجة حرارة النقاط الساخنة في الملفات. كما يساهم الخزان المحكم الغلق في القضاء على مشكلتين شائعتي الأعطال في مواقع الطاقة المتجددة: التكثف الليلي الذي يحدث عند فصل جانب الجهد المنخفض (LV) وتبريد الخزان، والحاجة إلى صيانة دورية للزيت وهي عملية يصعب تنفيذها في المواقع النائية.
| معيار التقييم | مغمور في الزيت ومحكم الإغلاق (هذا المنتج) | جاف من النوع المصبوب بالراتنج (Cast Resin) | التأثير على موقع كهروضوئي / موقع رياح |
| التشغيل في وضع اللاحمل أثناء الليل | خسائر اللاحمل 170 W (S22)؛ الخزان المحكم يمنع دخول الهواء الرطب عند التبريد | خسائر لاحمل أعلى؛ الملفات المكشوفة تجمع الندى والغبار | الزيت المحكم يزيل كلًا من خسائر اللاحمل وخطر التكاثف |
| الحمل المتقطع | الكتلة الحرارية للزيت تمتص انتقالات السحب وقمم هبّات الرياح | كتلة حرارية أقل، وارتفاع أسرع لدرجة حرارة النقطة الساخنة | الزيت يناسب دورات العمل في محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح |
| التركيب في الهواء الطلق | صناديق كابلات IP54، ساحة خارجية، مع حوض احتواء | يتطلب غرفة أو حاوية واقية | الزيت يتفوق في المواقع المفتوحة |
| الحريق والبيئة | زيت قابل للاشتعال؛ خيار الزيت الإستري أو حوض احتواء عند الاقتضاء | ذاتي الإطفاء، بدون زيت | بالقرب من الغابات أو المسطحات المائية، اختر النوع الجاف أو الزيت الإستري |
| التكلفة لكل kVA | الأقل | عادةً أعلى بنسبة 10–15% | الزيت يناسب المشاريع الصغيرة الحساسة للنفقات الرأسمالية |
| الارتفاع عن سطح البحر | تخفيض القدرة أو تصميم خاص فوق 1,000 m | يتعامل مع الارتفاع بشكل أفضل | النوع الجاف لمواقع الهضاب فوق 3,000 m |
| الضجيج | ≤ 55 dB(A)، نسخة منخفضة الضجيج ≤ 50 dB(A) | أكثر هدوءًا قليلًا | نادرًا ما يكون حاسمًا في مواقع الطاقة المتجددة النائية |
مستويات كفاءة الطاقة وتكلفة التشغيل على مدى 20 عامًا
في مواقع الطاقة المتجددة، يبقى المحول موصولًا بالكهرباء لفترة أطول بكثير من إنتاج المحطة. تعمل منظومة الألواح الشمسية الكهروضوئية بمعامل قدرة يتراوح بين 12 و20%، بينما يبقى المحول موصولًا بجهد 11 كيلوفولت طوال 8760 ساعة في السنة، بما في ذلك كل ليلة. لهذا السبب، فإن قيمة الطاقة في حالة عدم التحميل، وليس سعر الشراء، هي التي تحدد تكلفة التشغيل على مدى 20 عامًا، ولذا فإن مستوى كفاءة الطاقة الذي تحدده هنا أكثر أهمية منه في محولات التوزيع التقليدية.
| درجة كفاءة الطاقة وفق GB 20052-2024 | الطراز | خسائر اللاحمل P0 | خسائر الحمل Pk (75 °C) | الخسائر السنوية — التشغيل الكهروضوئي | الخسائر السنوية — تشغيل طاقة الرياح | التكلفة على 20 سنة — كهروضوئي | التكلفة على 20 سنة — رياح |
| الدرجة 3 | S13-M-160/11 | 200 W | 2,310 W | ≈ 2,780 kWh | ≈ 4,034 kWh | ≈ USD 6,672 | ≈ USD 9,682 |
| الدرجة 2 | S20-M-160/11 | 180 W | 1,850 W | ≈ 2,400 kWh | ≈ 3,405 kWh | ≈ USD 5,760 | ≈ USD 8,172 |
| الدرجة 1 | S22-M-160/11 | 170 W | 1,650 W | ≈ 2,223 kWh | ≈ 3,119 kWh | ≈ USD 5,335 | ≈ USD 7,486 |
يؤدي الانتقال من الفئة 3 (Class 3) إلى الفئة 1 (Class 1) إلى توفير ما يقرب من 11,140 كيلوواط-ساعة على مدار 20 عاماً في مواقع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وحوالي 18,300 كيلوواط-ساعة في مواقع طاقة الرياح؛ وبسعر 0.12 دولار لكل كيلوواط-ساعة، فإن هذه التوفيرات تعادل تقريباً 1,340 دولاراً و2,200 دولار على التوالي، وهي مبالغ تفوق عادةً فرق السعر بين التصميمين بعدة أضعاف. وتجدر الإشارة إلى توزيع الفقد: ففي تطبيقات الطاقة الشمسية، تشكل الفواقد عند اللاحمل (no-load loss) وحدها حوالي 63% من إجمالي الفواقد السنوية، ولذلك فإن اعتماد تصميم يركز فقط على تحسين الفواقد عند التحميل (load loss) يُعد خياراً غير مناسب لهذا التطبيق.
الأنظمة المتصلة بالشبكة مقابل الأنظمة المستقلة (خارج الشبكة): ما هي التغييرات؟
يتميز المحول بكونه ثنائي الاتجاه ولا يتطلب أي تعديل عند الانتقال بين النمطين؛ أما الجوانب التي تتغير فهي نظام التأريض، ومخطط الحماية، ونطاق تغيير نسب التحويل (tapping range) في حالات المغذيات الضعيفة.
| البند | متصل بالشبكة (Grid-tied) | خارج الشبكة / جزيرة (Off-grid) |
| تدفق القدرة | من 0.4 kV إلى 11 kV، تصدير إلى الشبكة | في كلا الاتجاهين: من 0.4 إلى 11 kV نهارًا، ومن 11 إلى 0.4 kV لأحمال الموقع |
| النقطة المحايدة والتأريض | وفق ما تطلبه شركة الكهرباء | يجب تأريض النقطة المحايدة للجهد المنخفض (TN-S أو TT) — ويوفرها Dyn11 |
| نطاق التفريع | ±2×2.5% عادةً كافٍ | نطاق أوسع أو مبدّل تحت الحمل (OLTC) إذا تذبذب جهد الجزيرة |
| ارتفاع الجهد | قد تتطلب الخطوط الطويلة ±5% أو مبدّلًا تحت الحمل | غير مطبّق |
| مستوى تيار القصر | تساهم الشبكة في تيار العطل | الإنفرترات فقط — منخفض؛ وتؤثر نسبة Uk% على حساسية الحماية |
| السلوك أثناء الليل | في وضع اللاحمل، خسائر اللاحمل فقط | يمكن فصله مع الجزيرة |
| الحماية | الربط مع الشبكة ومكافحة الجزر (Anti-islanding) | حماية الجزيرة؛ ولا يُشترط مكافحة الجزر |
الميزات الرئيسية
- تصميم ثنائي الاتجاه – رفع الجهد من 0.4 كيلوفولت إلى 11 كيلوفولت لتصدير الطاقة إلى الشبكة، وخفض الجهد من 11 كيلوفولت إلى 0.4 كيلوفولت لأحمال الجزر. تغطي وحدة واحدة كلا نمطي التشغيل لموقع هجين للطاقة الشمسية والرياح والبطاريات.
- فقد منخفض في حالة عدم التحميل، مُصمم خصيصًا لتطبيقات الطاقة المتجددة – تصميم S22 بقدرة 170 واط مقابل 200 واط للفئة 3. عند تشغيل الألواح الكهروضوئية، يبلغ فقد الطاقة في حالة عدم التحميل حوالي 63% من الإجمالي السنوي، نظرًا لتشغيل الوحدة لمدة 8760 ساعة بينما تُنتج المصفوفة بمعامل قدرة يتراوح بين 12 و20%.
- خزان مموج محكم الإغلاق – بدون خزان تمدد، لا يلامس الزيت الهواء أبدًا. لا حاجة لأخذ عينات من الزيت أو ترشيحه أو إضافة المزيد منه طوال عمر التصميم البالغ 25 عامًا، ولا يتم سحب هواء رطب عند تبريد الخزان ليلًا مع فتح جانب الجهد المنخفض.
- صُممت هذه الملفات للعمل المتقطع، حيث تعمل الكتلة الحرارية الزيتية على تخفيف تقلبات السحب على الألواح الكهروضوئية وذروات هبات الرياح على توربينات الرياح دون زيادة درجة حرارة الملف.
- صُممت هذه الملفات لتناسب أشكال موجات العاكس والمحول، حيث يراعي تصميمها التيار التوافقي الكلي للعاكس وفقًا لمعياري IEEE 519 / IEC 61000-3-12 وIEEE C57.110، بالإضافة إلى حقن التيار المستمر الذي يؤثر على القلب ويزيد من تيار التمغنط والضوضاء وفقد الطاقة في حالة عدم التحميل إذا لم تتم معالجته.
التطبيقات النموذجية
- محطات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض أو الأسطح بقدرة تصل إلى حوالي 150-200 كيلوواط ذروة (kWp) والمغذية لخطوط جهد 11 كيلوفولت
- توربينات الرياح متوسطة الحجم (المنفردة) ومجموعات توربينات الرياح الصغيرة ذات المولدات التي تنتج طاقة بجهد 690 فولت
- الشبكات المصغرة الهجينة (طاقة كهروضوئية + بطاريات + ديزل) المخصصة للقرى والمزارع ومواقع الاتصالات
- الجزر غير المتصلة بالشبكة، ومخيمات التعدين، ومحطات ضخ المياه والري
- أنظمة الطاقة الشمسية التجارية والصناعية المثبتة على الأسطح مع تصدير الطاقة بجهد 11 كيلوفولت
- الشبكات المصغرة التي تجمع بين الطاقة الشمسية وأنظمة التخزين، ومشاريع كهربة المناطق النائية
- مواقع الطاقة المتجددة المخصصة للزراعة وتحلية المياه في المناطق الصحراوية والساحلية
المعايير والشهادات
تم التصميم والاختبار وفقاً للمعايير الدولية: IEC 60076-1 (المتطلبات العامة)، وIEC 60076-2 (ارتفاع درجة الحرارة)، وIEC 60076-3 (مستويات العزل واختبارات العزل الكهربائي)، وIEC 60076-5 (القدرة على تحمل تيار القصر)، وIEC 60076-10 (مستوى الضوضاء)، وIEC 60076-16 (تطبيقات محولات توربينات الرياح)، بالإضافة إلى سلسلة معايير GB 1094 والمعيار GB/T 6451. يلبي أداء الطاقة متطلبات المعيار GB 20052-2024 للفئة 2 (Class 2) بشكل قياسي، وللفئة 1 (Class 1) عند استخدام تصميم S22. صُممت لتتحمل الأحمال التوافقية (الهرمونية) الناتجة عن العواكس والمحولات وفقاً للمعايير IEEE C57.110 وIEEE 519 وIEC 61000-3-12. تم التصنيع وفقاً لمعايير الجودة ISO 9001 وISO 14001 وISO 45001. تتوفر شهادة المطابقة الأوروبية (CE)؛ كما تتوفر عند الطلب تقارير اختبارات النوع (Type Test) الصادرة عن جهات خارجية (مختبرات معتمدة من CNAS، أو KEMA، أو ما يعادلها).

WeChat
مسح رمز QR باستخدام wechat