
إجابة سريعة
يُعد المحول المغمور في الزيت بقدرة 250 كيلوفولت-أمبير (kVA) وجهد 11 كيلوفولت (kV) المخصص لمشاريع الطاقة المتجددة وحدةً ثلاثية الأطوار ومحكمة الغلق؛ حيث يقوم برفع جهد خرج العاكس (inverter) أو التوربين — من نطاق 0.4 إلى 0.69 كيلوفولت (في حالة طاقة الرياح) — إلى 11 كيلوفولت للربط بالشبكة، ثم يخفضه مجدداً إلى 400/230 فولت عند تشغيل الموقع بنظام “الجزيرة” (island mode) المستقل. وهو مناسب للاستخدام مع مصفوفة ألواح شمسية (PV) بقدرة 200–250 كيلوواط ذروة (kWp)، أو توربين رياح متوسط الحجم، أو شبكة مصغرة هجينة. ونظراً لأن المحول يظل متصلاً بالكهرباء (مُغذى بالطاقة) طوال ساعات السنة (8760 ساعة) بينما تعمل المحطة بمعامل قدرة يتراوح بين 12% و20%، فإن الفاقد في حالة اللاحمل (no-load loss) يمثل حوالي 65% من إجمالي الطاقة المفقودة سنوياً. يُنصح بتحديد المواصفات التالية: GB 20052-2024 الفئة 1 (طراز S22-M-250/11، وفاقد لاحمل 220 واط)، وتوصيلة Dyn11، وخزان محكم الغلق ذي جدران مضلعة (corrugated tank).
نظرة عامة على المنتج
هذا المنتج عبارة عن محول مغمور في الزيت ثلاثي الأطوار، يعمل بتردد 50/60 هرتز ونظام تبريد ONAN، وبقدرة 250 كيلوفولت-أمبير. يشتمل المحول على ملفات بجهد 11 كيلوفولت و0.4 كيلوفولت (مع دعم 0.69 كيلوفولت لتوربينات الرياح و0.8 كيلوفولت لأنظمة الطاقة الشمسية بجهد 1500 فولت)، ويمكن استخدامه في كلا الاتجاهين: إما لرفع جهد خرج العاكس أو التوربين إلى 11 كيلوفولت لتصدير الطاقة، أو لخفض الجهد من 11 كيلوفولت إلى 400/230 فولت عند تشغيل الموقع بشكل مستقل (نظام الجزيرة). صُنعت الملفات من النحاس ووُضعت داخل خزان محكم الغلق ذي جدران مضلعة (بدون خزان تمدد/conservator)، مما يمنع تلامس الزيت مع الهواء تماماً، وبالتالي لا يتطلب الزيت أخذ عينات أو ترشيح طوال العمر الافتراضي للمحول البالغ 25 عاماً. تشمل الميزات القياسية مراقبة درجة حرارة الزيت مع توفر نقاط تلامس للإنذار والفصل (trip contacts) وواجهة اتصال RS485/Modbus RTU، مع إمكانية إضافة وحدة نقل بيانات (DTU) اختيارية تدعم تقنيات 4G أو LoRa. تم الاختبار وفقاً للمعايير IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10، ومعيار تشغيل توربينات الرياح IEC 60076-16، ومعيار كفاءة الطاقة GB 20052-2024.
ما الذي غيّرته المواصفة GB 20052-2024 بالنسبة للمحولات المخصصة لتطبيقات الطاقة المتجددة؟
دخلت المواصفة الصينية GB 20052-2024 حيز التنفيذ في 1 فبراير 2025، ولأول مرة، أدرجت المحولات المخصصة للطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح وأنظمة التخزين (بجهد يتراوح بين 6 و35 كيلوفولت) ضمن نظام الكفاءة الإلزامي، مما أدى إلى توسيع نطاق التصنيفات من 28 إلى 42 فئة. تشمل الدرجات: NX1 (الأفضل)، وNX2، وNX3؛ وهي تقابل الفئات S22 وS20 وS13 للمحولات ذات القلب المصنوع من الصلب السيليكوني، والفئات SBH25 وSBH21 وSBH15 للمحولات ذات القلب غير المتبلور (Amorphous). وبالنسبة للمشتري الدولي، تكمن القيمة في إمكانية التحقق من الدرجة من خلال تقرير اختبار النوع (Type Test Report)، وفي أن الفئة 1 (Class 1) هنا تلبي بسهولة متطلبات المرحلة الثانية (Tier 2) من توجيهات الاتحاد الأوروبي للتصميم البيئي (Ecodesign).
لماذا تُفضَّل المحولات المغمورة بالزيت والمحكمة الغلق على المحولات الجافة في مواقع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؟
توصيتنا هي: بالنسبة لمصفوفات الطاقة الكهروضوئية الخارجية، أو مزارع توربينات الرياح، أو الشبكات المصغرة الهجينة، يجب تحديد محول مغمور بالزيت ومحكم الغلق تماماً؛ أما المحولات الجافة (المصبوبة بالراتنج/Cast Resin) فتُخصص للغرف الداخلية، والمواقع المرتفعة (أكثر من 3000 متر تقريباً)، والحالات التي تمنع فيها لوائح السلامة من الحرائق أو المعايير البيئية استخدام الزيت المعدني.
مزايا المحولات الزيتية: فقد طاقة عند اللاحمل (no-load loss) يبلغ 220 واط فقط (مقارنة بقيم أعلى في المحولات الجافة)، عدم حدوث تكثيف ليلي داخل الخزان المحكم، قدرة كتلة الزيت على امتصاص التقلبات المفاجئة (مثل التغيرات الناتجة عن السحب أو هبات الرياح القوية)، وتوفر صناديق كابلات بمعيار حماية IP54 تسمح بالتركيب في الهواء الطلق دون الحاجة لغرفة حماية. أما حالات عدم الأفضلية للمحولات الزيتية فهي: عند القرب من الغابات أو مناطق تجميع المياه (حيث يُفضل استخدام النوع الجاف أو الإستر الطبيعي)، وعند الارتفاعات التي تتجاوز 3000 متر تقريباً (حيث يُفضل استخدام النوع الجاف).
قلب من الفولاذ السيليكوني أو قلب غير متبلور عند 250 كيلو فولت أمبير
عند 250 كيلو فولت أمبير، يبدأ القلب غير المتبلور في تحقيق وفورات، كما أن رسوم الطاقة المتجددة تُشجع استخدامه: حيث يُقلل هذا القلب من فقد الطاقة في حالة عدم التحميل من 220 واط إلى حوالي 110 واط، بينما يرتفع فقد الطاقة أثناء التحميل قليلاً إلى حوالي 2400 واط، وتكون التكلفة الأولية عادةً أعلى بنسبة 15-30%. هذه قاعدة أساسية لاتخاذ القرار، وليست مجرد ادعاء باسترداد التكاليف: ففي رسوم الطاقة الشمسية الكهروضوئية، يُوفر القلب غير المتبلور حوالي 18600 كيلوواط ساعة على مدى 20 عامًا مقارنةً بالفولاذ السيليكوني 22، أي ما يُقارب 2240 دولارًا أمريكيًا بسعر 0.12 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة. اختر هذا القلب إذا كان السعر الإضافي المُعلن عنه أقل من هذا الرقم؛ وإلا فابقَ مع الفولاذ السيليكوني 22. تجد بيانات فقد الطاقة وتكاليف التشغيل بجانب درجات الفولاذ السيليكوني في الجدول أدناه.
درجات كفاءة الطاقة وتكلفة التشغيل على مدى 20 عامًا
في المواقع التي تعتمد على الطاقة المتجددة، يتم تشغيل المحول لفترة أطول بكثير من إنتاج المحطة – حيث تعمل منظومة الألواح الكهروضوئية بمعامل قدرة يتراوح بين 12 و20% بينما يبقى المحول على جهد 11 كيلوفولت طوال 8760 ساعة في السنة – لذا فإن قيمة الطاقة في حالة عدم التحميل، وليس سعر الشراء، هي التي تحدد تكلفة التشغيل على مدى 20 عامًا.
| فئة الكفاءة وفق GB 20052-2024 |
الطراز | خسائر اللاحِمل P0 | خسائر الحِمل Pk (75 °C) | الخسائر السنوية – تشغيل كهرضوئي | الخسائر السنوية – تشغيل ريحي | التكلفة خلال 20 سنة – كهرضوئي | التكلفة خلال 20 سنة – ريحي |
| الفئة 3 (NX3) | S13-M-250/11 | 290 W | 3,200 W | ≈ 3,980 kWh | ≈ 5,702 kWh | ≈ USD 9,553 | ≈ USD 13,685 |
| الفئة 2 (NX2) | S20-M-250/11 | 260 W | 2,560 W | ≈ 3,430 kWh | ≈ 4,807 kWh | ≈ USD 8,231 | ≈ USD 11,537 |
| الفئة 1 (NX1) | S22-M-250/11 | 220 W | 2,330 W | ≈ 2,976 kWh | ≈ 4,229 kWh | ≈ USD 7,142 | ≈ USD 10,150 |
| الفئة 1 – قلب غير متبلور (أمورفوس) | SBH25-M-250/11 | ≈ 110 W | ≈ 2,400 W | ≈ 2,044 kWh | ≈ 3,335 kWh | ≈ USD 4,905 | ≈ USD 8,004 |
يُوفّر الانتقال من الفئة 3 إلى الفئة 1 حوالي 20,100 كيلوواط ساعة على مدى 20 عامًا في محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، و29,500 كيلوواط ساعة في محطات طاقة الرياح، أي ما يُعادل تقريبًا 2,410 دولارًا أمريكيًا و3,535 دولارًا أمريكيًا على التوالي، بسعر 0.12 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة. في حالة تشغيل الطاقة الشمسية الكهروضوئية، تُشكّل خسائر عدم التحميل وحدها حوالي 65% من الإجمالي السنوي، لذا فإنّ تحسين خسائر التحميل وحده ليس الحل الأمثل هنا.
الربط بالشبكة مقابل التشغيل خارج الشبكة: ما التغييرات؟
المحوّل نفسه ثنائي الاتجاه، ولا يحتاج إلى أي تغيير بين الوضعين. ما يتغيّر هو التأريض، ونظام الحماية، ونطاق التوصيل في المغذيات الضعيفة.
| البند | مرتبط بالشبكة (grid-tied) | خارج الشبكة / وضع الجزر |
| اتجاه تدفق القدرة | 0.4 kV → 11 kV، تصدير إلى الشبكة | في الاتجاهين: 0.4 → 11 kV نهارًا، و11 → 0.4 kV لأحمال الموقع |
| النقطة المحايدة والتأريض | حسب متطلبات شركة التوزيع | يجب تأريض النقطة المحايدة في الجهد المنخفض (TN-S أو TT) — ويوفرها Dyn11 |
| نطاق التفريع | ±2×2.5%، كافٍ في الحالة الاعتيادية | نطاق أوسع أو مبدّل تفريع تحت الحمل عند تذبذب جهد الجزيرة |
| مستوى تيار القصر | الشبكة تساهم بتيار القصر | العواكس فقط — منخفض؛ وتؤثر uk% على حساسية الحماية |
| السلوك ليلًا | يعمل في اللاحِمل، وتقتصر الخسائر على خسائر اللاحِمل | يمكن فصله عن الخدمة مع الجزيرة |
الميزات الرئيسية
- تصميم ثنائي الاتجاه — تحويل الجهد من 0.4 كيلوفولت إلى 11 كيلوفولت للتصدير (للشبكة)، ومن 11 كيلوفولت إلى 400/230 فولت للأحمال المستقلة (نظام الجزيرة) في وحدة واحدة؛ حيث يعمل توصيل Dyn11 على حجز التوافقيات من الرتبة الثالثة ومضاعفاتها (triplen harmonics) وتوفير خط محايد (Neutral) للأحمال المستقلة.
- فقد منخفض عند اللاحمل (No-load loss) مخصص لتطبيقات الطاقة المتجددة — 220 واط مقابل 290 واط للفئة 3 (Class 3)، مما يمثل حوالي 65% من إجمالي الفقد السنوي في تطبيقات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يتوافق المنتج قياسياً مع معيار GB 20052-2024 الفئة 1 (NX1)، وهي فئة مخصصة لتطبيقات الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وأنظمة التخزين) بجهد يتراوح بين 6 و35 كيلوفولت؛ ويتم توفير تقرير اختبار النوع (Type Test Report). يتوفر خيار استخدام قلب محول من مادة “المعدن غير المتبلور” (Amorphous SBH25)، مما يقلل الفقد عند اللاحمل بمقدار النصف تقريباً.
- خزان محكم الغلق ومموج (Corrugated tank) دون الحاجة لخزان تمدد (Conservator) — لا حاجة لأخذ عينات زيت أو إجراء عمليات ترشيح طوال العمر الافتراضي البالغ 25 عاماً، ولا يتم سحب هواء رطب ليلاً، كما توفر الكتلة الحرارية الكافية توازناً واستقراراً عند التقلبات المفاجئة الناتجة عن حركة السحب أو هبات الرياح القوية.
- جاهز للعمل مع العواكس (Inverters) — ملفات نحاسية على الجانبين لتقليل الفقد وتحسين القدرة على تحمل تيارات القصر (وفقاً لمعيار IEC 60076-5)؛ تصميم مخصص للتعامل مع التيارات التوافقية وفقاً لمعايير IEEE 519 / IEC 61000-3-12 وIEEE C57.110 وكذلك تيار الحقن المستمر (DC injection)؛ يتوفر خيار استخدام زيت الإستر الطبيعي (Natural ester) القابل للتحلل الحيوي، والذي يتميز بنقطة وميض (احتراق) تتجاوز 300 درجة مئوية.
- مناسب للمواقع القاسية ويدعم المراقبة عن بُعد — طلاء حماية من الفئة C4 أو C5-M للاستخدام في المناطق الساحلية والصحراوية، وتصميم مخصص للعمل في المرتفعات التي تزيد عن 1000 متر؛ نطاق درجة حرارة محيطة من -25 إلى +40 درجة مئوية (مع توفر إصدارات لنطاقات -40 إلى +50 درجة مئوية)؛ مراقبة درجة حرارة الزيت والملفات وتيار الحمل والجهد عبر بروتوكول RS485/Modbus RTU، مع إمكانية إضافة وحدة نقل بيانات (DTU) تدعم تقنيات 4G أو LoRa.
التطبيقات النموذجية
- أنظمة الطاقة الكهروضوئية (PV) التجارية والصناعية – سواء المثبتة على الأسطح أو على الأرض – بقدرة تتراوح تقريباً بين 200 و250 كيلوواط ذروة (kWp) والمغذية لخطوط جهد 11 كيلوفولت.
- توربينات الرياح المتوسطة (المنفردة) ومجموعات توربينات الرياح الصغيرة ذات خرج مولد بجهد 690 فولت.
- الشبكات المصغرة الهجينة التي تجمع بين الطاقة الكهروضوئية والبطاريات ومولدات الديزل، والمخصصة للقرى والمزارع ومناطق تربية الماشية والمناجم ومواقع الاتصالات.
- المناطق المعزولة عن الشبكة (الجزر)، ومخيمات التعدين، ومحطات الري، والشبكات المصغرة التي تجمع بين الطاقة الشمسية وأنظمة التخزين، بالإضافة إلى حالات الربط بشبكات ضعيفة أو خطوط تغذية طويلة.
المعايير والشهادات
صُممت واختُبرت وفقاً لمعايير IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10 وIEC 60076-16 (الخاصة بطاقة الرياح)، بالإضافة إلى المعايير الصينية GB 1094 وGB/T 6451. يلبي أداء الطاقة متطلبات الفئة 1 (NX1) وفقاً للمعيار GB 20052-2024 (أو الفئة 2 (NX2) لتصميم S20) ضمن فئة تطبيقات الطاقة المتجددة؛ كما تتوافق مع متطلبات تحمل التوافقيات الناتجة عن العواكس (inverters) وفقاً لمعايير IEEE C57.110 وIEEE 519 وIEC 61000-3-12. تم التصنيع وفقاً لمعايير ISO 9001 وISO 14001 وISO 45001؛ وتتوفر عند الطلب شهادة المطابقة الأوروبية (CE) وتقارير اختبارات النوع الصادرة عن جهات خارجية (معتمدة من CNAS أو KEMA أو ما يعادلهما).

WeChat
مسح رمز QR باستخدام wechat