1. المحولات Transformers

2. الاجزاء الرئيسية لمحولات التوزيع Main Parts of Distribution Transformers
القلب الحديدى The Iron Core
يمثل القلب الحديدى الدائرة المغناطيسية للمحول ويتكون من شرائح من الصلب السيليكونى بسمك 0.3mm وتغطى تلك الشرائح بمادة عازلة من الجهتين تناسب الوسط المحيط .
2. الملفات النحاسية The Windings
الملفات الإبتدائية والثانوية تمثل الدائرة الكهريبة للمحول وتصنع من النحاس النقى .
ملفات الجهد المنخفض للمحولات حتى 200KVA تكون الموصلات مربعة الشكل وتعزل بورق عازل بينما المحولات ذات القدرات أكبر من 200 KVA تكون الموصلات شرائح (Copper Foils )
ملفات الجهد المتوسط للمحول تكون اسلاك نحاسية اسطوانية الشكل وتعزل بمادة الورنيش .
الخزان الرئيسى Tank
يصنع من الصلب ويكون له زعانف اشعاعية Radiators Tank لزيادة مساحة التبريد ويختبر باشعة الفوق البنفسجية تحت ضغط حوالى 0.3 ضغط جوى للتأكد من صلاحية اللحام .

3. جسم المحول

4. الملفات الثانوية

5. 4. الخزان الاحتياطى Oil Expansion Conservator
يلحق بالخزان الرئيسى لسماح تمدد الزيت أثناء تحميل المحول بالحمل الكامل الذى يؤدى لزيادة حجم الزيت بنسبة 8% ويوضع عليه أنبوبة لبيان مستوى الزيت .
5. عوازل الأختراق Bushing Insulator
تصنع هذه العوازل من مادة البورسلين ويمر من خلالها أطراف الملفات الإبتدائية والثانوية وتوجد على نهاية أطراف عوازل الجهد المتوسط ( Arcing Horn ) وذلك للحماية من (External Surge Voltage & Flash Over )
6. مغير الجهد Tap Changer
يتم من خلاله تغيير قيمة الجهد بنسبة ±2.5% & ± 5%
7.مادة السيلكا جيل Silica Gel
تعمل هذه الماده على امتصاص الرطوبة من الهواء الجوى الداخل للخزان الإحتياطى واللون الطبيعى لهذه الماده اللون الأزرق الذى يتتغير إلى البنفسجى الفاتح عندما يتشبع بالرطوبة ولإعادتها للون الطبيعى تجفف فى فرن درجة حرارته من 150 – 500 ˚c

6. أجزاء المحول الخارجية

7. وسائل التبريد بالمحولات Cooling MethodsX1 Y2 X3 Y4
Oil ( O )
Gas ( G )
Solid Insulation ( S )
Air ( A)
Water ( W )
Askarel ( L )
Natural ( N )
Forced ( F )
Forced & Guided ( D )

8. ( ODAF ) تبريد زيت موجه وهواء جبرى
يمثل X1 نوع الوسط العازل المبرد للملفات كحرف أول . ويمثل X3 نوع وسط التبريد الخارجى للمحول كحرف ثالث .
يمثل Y2 طريقة تحريك الوسط العازل المبرد كحرف ثانى . ويمثل Y4 نوع دفع الوسط المبرد الخارجى كحرف رابع .
Ex :-
( ONAN ) تبريد زيت طبيعى وهواء طبيعى
( ODAF ) تبريد زيت موجه وهواء جبرى

9. Transformer Tests Type Tests Routine Tests Impulse Voltage Test
Ratio & Polarity
Noise Level Test
Resistance of Windings
Temperature Rise Test
Insulation Resistance
No Load Test
Short Circuit Test

10. إختبار قطبية الملفات Polarity

11. إختبار نسبة التحويل Turns Ratio

12. إختبار مقاومة العزل Insulation Resistance
تقاس مقاومة العزل بجهار الميجر Megger لتحديد صلاحية عزل الملفات والزيت وعوازل الإختراق ويستخدم جهاز الميجر بجهد خرج 500 VDC لقياس عوازل الجهد المنخفض حتى 1KV بينما عوازل الجهد المتوسط يجب ان يكون خرج الميجر لقياس تلك العوازل VDCأو 5000VDC . وعند تسليط جهد الميجر علي العازل يمر خلاله عده مركبات رئيسية لتيار DC تحسب من المعادلة الأتية I dc = I c + I a + I lc + I ls
I dc قيمة تيار التسريب الكلى المقروء خلال الميجر .
I c تيار شحن المكثف arging Current of Capacitance يمرخلال ثوانى أو دقائق اعتمادا على سعة وحجم العازل ويقل تدريجى مع مرور الزمن حتى يصل للصفر وغالبا هذا الزمن 60S .
I a تيار امتصاص العزل Dielectric Absorption Current وهو مثل التيار السابق .
I lc تيار التسرب التوصيلى خلال العزل Conduction Leakage Current مستمر مع استمرارية جهد الميجر ويعتبر قيمة من المقياس الحقيقى لمقاومة العزل .
I ls تيار التسريب السطحى Surface Leakage Current وهو مثل التيار السابق .

13. إختبارمقاومة عزل ملفات الجهد المتوسط

14. إختبار العزل بين ملفات الجهد المتوسط والجهد المنخفض

15. إختبار ملفات الجهد المنخفض

16. نقاط هامة
قيمة مقاومة العزل تختاف تبعا لحجم المحول وجهده ودرجة الحرارة المحيطة به وبقاعدة عامة يجب ان تكون قيمة مقاومة العزل لكل 1KV مقاومة مقدرها من 5 – 10MΩ
لتحديد صلاحية العزل يجب معرفة قيمة معامل الامتصاص Absorption Coefficient الذى يجب ان يكون اكبرمن K ab =R 60 / R 15

17. Reference Values of Insulation Resistance of Power Trans.M Ω
Measurement
Kab
R60
R15
Between
1.2
300
250
1.34
1000
750
HV E
1.5
500
2.5
2500
LV E
1.67
600
LV HV

18. إختبارات الجهد العالى (Dielectric Test )
جهد التحمل للتيار المتردد Power Frequency Withstand Voltage يجرى هذا الإختبار بالمصنع على كل محول قبل اخراجه للمستهلك وقيمة هذا الجهد يساوى 2.5 ضعف الجهد المقنن للمحول لفترة زمنية مقدرها 1Min
جهد التحمل الدفعى Impulse Withstand Voltage يجرى هذا الإختبار على عينة من المحولات التى تم تصنعها وهذا الإختبارعبارة عن نبضات زمنها 1.2/50 µSec

19. Power Frequency Withstand & Impulse Voltage Withstand Tests For Voltage Up to 36KV
1 Min Power Frequency Withstand Voltage
Rated Insulation Level
P.F .V (KV )rms
I.W.V ( KV ) pk
H.S.V ( KV ) pk 16 45
3.6 22 60
7.2 28 75 12 38 95
17.5 50
125 24 70
170 36

20. إختبار مقاومة الملفات Resistance of Windings
يجب ان تكون قيمة المقاومة لجميع ملفات الجهد المنخفض متساوية وتكون تقريبا حوالى 2.5mΩ وكذلك ملفات الجهد المتوسط التى تكون مقاومتها حوالى Ω 3

21. إختبار اللاحمل No Load Test
يجرى هذا الإختبار على كل محول قبل خروجه من المصنع لتحديد صلاحية القلب الحديدى حيث في عدم وجود حمل لا يوجد تيار بالملف الثانوى ولكن يتم قياس تيار بالملف الإبتدائى يٌقدر بقيمة اقل من 4% من تيار الحمل الكامل ويفقد هذا التيار نتيجة التيارات الإعصارية بالقلب الحديدى Eddy Current وأيضا التخلف المغناطيسى Hysteresis Losses . يتم تغذية المحول من ناحية الجهد المنخفض بجهده المقنن تدريجيا وقيمة اجهزة الواطميتر تعطى المفاقيد الحديدية أما الأميتر يعطى تيار اللاحمل ويتم مقارنة تلك القيمبالقيم المسموح بها من قبل المٌصنع فإذا زادت عن القيم المسموح بها تقل كفاءة المحول وتزداد حرارته ويؤدى ذلك إلى تقليل العمر الأفتراضى للمحول .

22. Electrical Characteristics of Distribution Transformers
Copper Loss ( W )
Iron Loss ( W )
Power ( KVA )
1250
210 50
2150
340
100
3100
480
160
3600
570
200
5450
720
300
7800
1000
500
11000
1450
800
13500
1750

23. إختبار القصر Short Circuit Test
من إختبار القصر يمكن معرفة كل من المفاقيد النحاسية التى تمثل I R ومعرفة معاوقة الجهد UZ ويتم ذلك بتسليط جهد يمثل حوالى من 5-10 % من الجهد المقنن لملف الجهد المتوسط الذى يؤدى لمرور تيار بالملف الثانوى مساوي لتيار الحمل الكامل . 2

24. Temperature limits Ventilation area
maximum ambient temperature 45˚C maximum temperature rise of oil 55˚C
maximum temperature rise of copper 60˚C
Ventilation area
Outlet 2m2 per 1000 KVA
Inlet 1m2 per 1000 KVA

25. أنواع المادة المستخدمة
تصنيف المواد العازلة
Classes of insulation
درجة الحرارة
temperature
أنواع المادة المستخدمة
Type of materials Y 90
قطن-حرير-ورق-خشب- A
105
نفس المواد فى (Y)و لكن مشربة فى راتنج طبيعى أو زيت عزل E
120
مينا راتنج صناعى B
130
ميكا ألياف صناعية- أسبستوس F
155
نفس المواد فى (B) باضافة مواد تتحمل المقاومة الحرارية العالية H
180
ألياف صناعية- أسبستوس-ميكا مع اضافة راتنج سيليكونى C
>180
زجاج كوارتز-ميكا-اسبستوس مع راتنج سيليكونى ذى استقرار حرارى عالى

26. نقاط هامة خاصة بزيت المحول
الزيت السليم يكون لونه اصفر رائق وفي حالة تغيير لونه دل ذلك علي وجود شوائب . وفساد الزيت يغير من خصائصه الكهربية والكيميائية لذلك يجب اختبار عزله الكهربى عن طريق أخذ عينة من أسفل خزان المحول فى بوتقة حجمها(60*80*100) مم وتوضع فى جهاز اختبار عزل الزيت .
جهد انهيار الزيت السليم يكونKV /2.5mm 40

27. Maintenance of Transformers
The transformer maintenance includes the following :-
-Routine daily inspection ( DI )
-Routine weekly inspection (WI)
-Routine monthly inspection (MI)
-Annual inspection (AI)

28. مستوى الضوضاء فى المحولات Noise of transformers
يصدر عن جميع المحولات صوت أثناء التشغيل يرجع الى الأهتزازات المتولدة من القلب الحديدى.
يقاس مستوى الضوضاء بوحدة الديسبل والديسبل وحدة مناسبة للترددات الصوتية حيث استجابة أذن الأنسان للصوت لوغاريتمية .
عند تركيب المحول يجب ان يكون مستوى الضوضاء له أقل من مستوى الضوضاء المحيط به .
يوضح الجدول التالى مستوى الضوضاء لبعض المحولات ذات القدرات المختلفة .

29. مستوى الضوضاء لمحولات التوزيع طبقا للمواصفات القياسية (ANSI)
مستوى الضوضاء بالديسيبل
قدرة المحول (KVA) 40 5
6-9 45
10-25
26-50 50
51-150 55 60

30. مستوى الضوضاء لمحولات القدرة طبقا للمواصفات DIN))
مستوى الضوضاء بالديسيبل
قدرة المحول (MVA) 52 2 53
2.5 55
3.15 56 4 57 5 59
6.3 60 8 62 10 63
12.5