الفقد وارتفاع درجة الحرارة وتدفق القلب — مرجع هندسي
أدخل بيانات اللوحة الاسمية لمحوّل واحد وبيانات العطل لمفاعلة سلسلية واحدة. يُرجع المحرك ارتفاع درجة حرارة الملف ودرجة حرارة النقطة الساخنة مع التقادم اليومي، وتوزيع الفقد بين الحديد والنحاس، ومنحنى تيار العطل للمفاعلة مع خاصية تشبّع القلب. كل رقم يحمل أساسه ومواصفته، وكل ما لا يُرجعه المحرك يُعرض «—» ولا يُعرض صفراً أبداً.
هذه المدخلات تُنشئ حالة مرجعية في الذاكرة لهذه الصفحة فقط. لا يُكتب شيء في مخططاتك المحفوظة ولا يُقرأ منها شيء. موضع المأخذ مضبوط مسبقًا على 0 % (المأخذ الاسمي، موضع العمل المعتاد) ويمكن تغييره.
مطلوبموصى بهالشريط الأيسر: أزرق = مطلوب، ذهبي = موصى به. الحقول الاختيارية والمتقدمة مطوية.
نقطة في كل سطر بالصيغة «التيار A، المحاثة mH». اتركه فارغاً للحصول على المقطع الخطي فقط: عندها يُبلّغ المحرك بعدم وجود نقطة تشبّع ولا ذروة تدفق بدلاً من اختراعها.
لم يُحسب بعد. اضغط «احسب الحالة المرجعية» للحصول على الأرقام من المحرك.
ذروة تدفق القلب λmax: — V·s— لا يوجد منحنى L–I من المصنّع
الفقد: P_loss = P0 + Pk·(S/Sn)² حيث S = P / cos φ؛ Q_loss = i0 %·Sn/100 + uk %·Sn/100·(S/Sn)². قيم P0 و Pk هي ما أدخلته، وإلا القيم النموذجية لدرجة الكفاءة 1 وفق GB 20052-2020 لتلك القدرة. يُنتجها تقرير الفقد في المحرك الحالي — وهذه الصفحة لا تحسب شيئاً بنفسها.
ارتفاع الحرارة: Δθ_oil = 55·((1 + R·K²)/(1 + R))^0.8، Δθ_hs = Δθ_oil + 25·K^1.6، θh = θa + Δθ_hs حيث R = Pk/P0 و K = S/Sn — تبسيط ONAN الأسي بالزيت وفق IEC 60076-7. معدل التقادم النسبي وفق عامل التقادم المكافئ F_AA = exp(15000/383 − 15000/(θh + 273)) من IEC 60076-7:2018 §7.3؛ الفقد اليومي المكافئ للعمر = Σ(V_i·Δt_i) / 24 h × 100 %.
تدفق القلب: تُكامل معادلة الحلقة L·di/dt = Um·sin(ωt + θ) − R·i بطريقة RK4 ذات خطوة ثابتة، ومتغير الحالة هو الرابط التدفقي λ على خاصية λ–i من المصنّع (استيفاء خطي متعدد المقاطع؛ بدون تخلف مغناطيسي ولا تيارات إيدي ولا مغناطيسية متبقية). أساس القصر IEC 60909-0:2016 (c = 1.1، Z_Q = Un²/Ssc، κ = 1.02 + 0.98·e^(−3R/X))؛ ومنحنى التشبّع لا يأتي إلا من المصنّع — IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 لا تقدّم منحنى افتراضياً.
تخطيط الحالة المرجعية: مصدر شبكة واحد، ومحوّل بملفّين، وقضيب جهد منخفض، وحمل ساكن، موصولة بثلاثة مقاطع كابل قصيرة طول كل منها 10 m (نحاس). بيانات الكابل لا تحكم نتائج الفقد ولا درجات الحرارة (فهي تعتمد فقط على P0/Pk وعلى الحمل)، لكن يجب وجودها ليعمل تدفق الحمل في المحرك.
وحدات أُعيد استخدامها دون تغيير: engines/reactor-transient.js · engines/trafo-ageing.js · engines/loss-allocation.js · engines/time-series.js · engines/params.js (tempRiseAt، resolveXfLoss). لا تحسب هذه الصفحة أي مقدار هندسي بنفسها — إنها تحوّل مدخلاتك إلى الطلب وتعرض ما يُرجعه المحرك.
التعريفات والوحدات وسبب أهمية الرقم للاختيار والتسعير. قابلة للبحث، مجمّعة حسب الموضوع، ومطوية افتراضياً.
كل علامة ? في هذه الصفحة تفتح الشرح نفسه في مكانه — دون تغيير الصفحة.
11 مصطلح/مصطلحات معروضة من 11
قدرة القصر الظاهرية للشبكة العلوية عند نقطة الاتصال، Ssc = √3·Un·I″k، أو المعاوقة المكافئة للمصدر خلفها.
لماذا يهم: إنه المدخل الوحيد الذي يحدد مدى "صلابة" الشبكة. بدونه لا يمكن حساب أي قيمة لتيار القصر، لذا يجب طلبه من شركة المرافق (أو أخذه من افتراض معلن) قبل تسعير أي معدات فصل وقطع.
نسبة المفاعلة المكافئة إلى المقاومة المكافئة كما تُرى من نقطة العطل (IEC 60909-0).
لماذا يهم: يحدد أمرين في آن واحد: معامل الذروة κ (وبالتالي ip) ومعدل تلاشي المركبة المستمرة. ارتفاع X/R (تغذيات جهد منخفض حثية، مصادر المولدات) يعطي ذروة أعلى وعابرًا مستمرًا أطول، وهو ما يجب على قاطع الدائرة قطعه.
معامل الذروة κ = ip / (√2·I″k): نسبة الذروة الأولى إلى القيمة الفعالة، ويُحسب في IEC 60909-0 من نسبة R/X للمعاوقة المكافئة.
لماذا يهم: هو ما يحوّل تيار القصر إلى قوة ميكانيكية. الشبكة الحثية (كابلات الجهد المنخفض، المحوّلات) تدفع κ نحو 2.0 وترفع القوة الذروية، ولهذا لا يمكن اشتقاق ip من Ik وحده.
تيار القصر الأقصى اللحظي ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): أعلى قيمة لحظية لتيار العطل، وتُبلَغ بعد نحو نصف دورة من بدايته.
لماذا يهم: هو الرقم الذي يولّد القوة الكهروديناميكية على القضبان العمومية ومشابك الكابلات وأطراف الأجهزة. قارنه بقدرة التحمل المقننة للذروة Ipk — فذكر Ik فقط يترك المتانة الميكانيكية للوحة التوزيع دون تحقق.
فقدان اللاحمل لمحوّل: القدرة الممتصة عند الجهد المقنن والتردد المقنن مع فتح الملف الثانوي (IEC 60076-1). وهو أساسًا فقدان القلب (التخلفية + التيارات الدوامية).
لماذا يهم: يعمل باستمرار — حوالي 8 760 ساعة سنويًا — لذا يهيمن على فاتورة الطاقة مدى الحياة. غالبًا ما ترسمل المناقصات هذا الفقد بقيمة $/W، مما يعني أن انخفاض P0 يمكن أن يبرر سعر شراء أعلى.
خسارة الحمل (خسارة القصر) للمحوّل: القدرة الممتصة عند التيار المقنن مع قصر الدائرة الثانوية، مصححة إلى درجة الحرارة المرجعية (IEC 60076-1). تشمل خسارة I²R بالإضافة إلى خسائر التسرب وخسائر التيارات الدوامية في اللفات.
لماذا يهم: تزداد مع مربع الحمل وهي أساس ضمانات الكفاءة وأي بند لرسملة الخسائر. Pk و uk% يأتيان من نفس الاختبار، لذا فإن ورقة البيانات التي تعطي أحدهما دون الآخر غير مكتملة.
جهد معاوقة القصر لمحوّل: الجهد الابتدائي، كنسبة مئوية من الجهد المقنن، الذي يدفع التيار المقنن عبر الملف الثانوي المقصور (IEC 60076-1).
لماذا يهم: يحدد مستوى عطل الجهد المنخفض (تقريباً I″k ≈ In / uk) وفي الوقت نفسه انخفاض الجهد تحت الحمل. هذه مقايضة حقيقية في عروض الأسعار: قيمة uk أكبر تخفض مستوى العطل (معدات قطع أرخص في المصب) لكنها تزيد انخفاض الجهد والفقد. اذكر دائماً uk مع قدرة المحوّل المقننة.
أعلى جهد للمعدات Um: أقصى جهد خطي فعال يمكن تشغيل المعدات عنده (IEC 60071-1).
لماذا يهم: يثبّت Um جدول تنسيق العزل بأكمله: فهو يحدد قيم التحمل المطلوبة لصدمة الصواعق وجهد التردد الصناعي. شراء معدات بقيمة Um منخفضة جداً ليس توفيراً، بل عرض غير مطابق.
جهد تحمّل صاعقة البرق: ذروة موجة الصاعقة القياسية 1.2/50 µs التي يجب أن يتحملها العزل دون انهيار (IEC 60071-1).
لماذا يهم: هو مواصفة مسمّاة وبند اختبار نوعي لسويتش جير والمحوّلات والعوازل. وهو أحد أول المعاملات التي يخفضها عرض رخيص بصمت، لذا يجب أن يظهر صراحةً في ورقة البيانات التي تقارنها.
عامل التحميل الأقصى λmax لتدفق القدرة الاستمراري: المضاعف المطبّق على جميع الأحمال عند نقطة الأنف لمنحنى PV، وهي النقطة التي ينهار عندها الجهد.
لماذا يهم: هو هامش التحميل في التصميم: λmax = 1.35 يعني أن الشبكة لا تنهار إلا عند 135 % من حمل اليوم. يشترط المخططون حدًا أدنى للهامش (يختلف الرقم بين أكواد الشبكات — اذكر المعيار المستخدم)، وهو يحدد ما إذا كان يجب تسعير تقوية خط أو تعويض تفاعلي إضافي.
التحميل: التيار (أو القدرة) الذي يحمله فرع معبّرًا عنه كنسبة مئوية من سعته المقننة.
لماذا يهم: هو رقم القبول للكابلات والمحوّلات. فوق 100 % سيفصل العنصر أو يجب خفض تصنيفه، والهامش المتبقي عند حالة التصميم هو بالضبط ما يدفع العميل مقابله — لذا يجب عرضه مع الافتراض (معامل الحمل، درجة الحرارة المحيطة) الذي أنتجه.
الأساس: نموذج حراري للمحوّل وفق IEC 60076-7 (تبسيط ONAN الأسي بالزيت — ارتفاع الزيت العلوي 55 K والنقطة الساخنة 80 K عند الحمل المقنن) مدفوعاً بـ P0/Pk (قيمك أولاً، وإلا القيم النموذجية لدرجة الكفاءة 1 وفق GB 20052-2020 لتلك القدرة)؛ عابر المفاعلة وفق IEC 60909-0:2016 (c = 1.1، Z_Q = Un²/Ssc) مع أخذ منحنى تشبّع القلب من بيانات L–I للمصنّع فقط (IEC 60076-6 / GB/T 1094.6 لا تعطي منحنى افتراضياً). النتائج تقدير هندسي للاختيار المبدئي: ليست محاكاة حرارية بالعناصر المحدودة، ولا دراسة عابرة كهرمغناطيسية على مستوى النظام؛ والمحوّلات الجافة والتبريد المرحلي ورطوبة العزل خارج هذا النموذج.
الأسئلة الشائعة
- ماذا تستطيع هذه الحاسبة أن تفعل؟
- أدخل بيانات لوحة محول واحد وبيانات عطل مفاعل توالي واحد. يُرجع المرجع تقسيم الفقد بين الحديد والنحاس، وارتفاع درجة حرارة الملف ودرجة حرارة النقطة الساخنة مع التقادم اليومي، وشكل موجة تيار عطل المفاعل مع ذروة ارتباط التدفق وحد التشبع. يستخدم الجزء الحراري نموذج IEC 60076-7 الأسي للزيت المغمور (ارتفاع الزيت العلوي 55 K وارتفاع النقطة الساخنة 80 K عند الحمل المقدر) مدفوعًا بـ P0/Pk — قيمك أولًا، وإلا القيم النموذجية للدرجة 1 وفق GB 20052-2020 لذلك التصنيف. الاستخدامات المعتادة: الحكم على مقبولية ملف تحميل حراريًا، وقراءة التقادم اليومي، والتحقق مما إذا كان مفاعل يدفع القلب نحو التشبع أثناء عطل. البيانات المفقودة تظهر كمفقودة، وليس كصفر.
- من أين تأتي P0 وPk عند عدم إدخال قيمة لوحة؟
- تُستخدم قيمك المدخلة أولًا؛ وعند غيابها يرجع المحرك إلى القيم النموذجية للدرجة 1 وفق GB 20052-2020 لذلك التصنيف ويفصح عن أن المصدر نموذجي. لذا لا تُبنى نتيجة ضمنيًا على رقم فقد مفترض — تخبرك الصفحة أي أساس استخدمت.
- ما الفرق بين ارتفاع درجة الحرارة والتقادم اليومي؟
- ارتفاع درجة الحرارة هو القيمة المستقرة فوق المحيط (الزيت العلوي 55 K والنقطة الساخنة 80 K عند الحمل المقدر في تبسيط ONAN)؛ أما التقادم اليومي فيحوّل درجة حرارة النقطة الساخنة إلى معدل تقادم نسبي، وهو ما يستهلك عمر المحول فعليًا. هذه الصفحة مرجع على نموذج حراري مكافئ واحد، وليست محاكاة عابرة ولا اختبار ارتفاع درجة حرارة.