حل إدارة حرارية عالي الكفاءة للمحولات الخاصة يضمن أداء النواة ويُطيل عمر المعدات

Ⅰ. الرؤية الأساسية

تتناول هذه الحل التحديات المتعلقة بتراكم الحرارة في المحولات الخاصة تحت ظروف تشغيل صعبة، ويقترح استراتيجيات مُنظمة لتحسين التبريد والتحكم في درجة الحرارة:

• ​التحميل الشديد:​​ التحميل الزائد المستمر، الأحمال الصادمة.
• ​التلوث المتناغم العالي:​​ الخسائر الإضافية الناجمة عن الأحمال غير الخطية.
• ​درجات حرارة البيئة العالية:​​ المساحات الخارجية/المغلقة مع درجات حرارة بيئية مستدامة ≥40°C.

​Ⅱ. النقاط الرئيسية للحل​

​​(أ) المحاكاة الحرارية الدقيقة وتحسين التصميم​

1. ​نموذج التوأم الرقمي الحراري​
• يستخدم برنامج CFD (FloTHERM/Star-CCM+) لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد للتوصيل الحراري السائل.
• يحاكي بدقة مسارات تدفق الزيت وتوزيع النقاط الساخنة في ملفات الفتحة وكفاءة المبرد.
• ينتج خططًا محسنة: يحقق خفضًا >15% في درجة حرارة النقاط الساخنة من خلال تعديلات على هيكل التبريد.

​​(ب) تصميم نظام تبريد مخصص​

​​(ج) تحسين تحكم تدفق الزيت​

• ​تصميم توجيه الزيت المحسن:​​

A[مدخل الزيت] --> B[قنوات التوجيه من السيليكون الصلب]

B --> C[قنوات الزيت للملفات المحورية]

C --> D[نواظير رش محسنة للنقاط الساخنة]

D --> E[مخرج الزيت العلوي]

• يحقق زيادة ≥300% في سرعة تدفق الزيت في مناطق النقاط الساخنة، مما يؤدي إلى خفض درجة الحرارة بمقدار 8-12K.

​​(د) نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة​

​Ⅲ. النتائج المستهدفة ومعايير التحقق​

1. ​التحكم في درجة الحرارة​
• درجة حرارة النقاط الساخنة في الملفات: ≤95°C (الحمل المحدد) / ≤115°C (التحميل الزائد الطارئ لمدة ساعتين)
• ارتفاع درجة حرارة الزيت العلوي: ≤45K (متزامن مع IEC 60076-7)
2. ​ضمان العمر الافتراضي​
• بناءً على قاعدة 10°C (قاعدة مونزينغر): L = L₀ × 2^[(98°C - T_hotspot)/6]
• ضمان تقدم عمر العزل الحراري <20% على مدى فترة الحياة المحددة البالغة 30 عامًا.
3. ​تحسين الكفاءة​
• خفض الخسائر دون الحمل: خفض بنسبة 12% (تصميم ذو تيار دوامي منخفض)
• استهلاك الطاقة لنظام التبريد: <5% من الخسائر الكلية

​Ⅳ. السيناريوهات التطبيقية النموذجية​