PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : ترانسفورماتورهای برق قدرت



صفحه ها : [1] 2

Mehdi.Aref
01-09-2009, 10:09
ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی (c.v.t) جهت اندازه گیری ولتاژ در شبکه استفاده می شود و به صورت موازی با شبکه قرار می گیرد و مدار آن نیز مجهز به کلید فیز می باشد. ترانس ولتاژ خازنی جهت نصب بین خاز و زمین در شبکه های دارای نقطه منو زمین شده یا جدا شده از زمین هستند. این مقاله PDF در مورد ترانسفورماتوهای ولتاژ خازنی مدل CPA و CPB هست که امیدوارم بدردتون بخوره.

دانلود مقاله ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

setayesh_sokoot
10-11-2009, 18:18
نحوه ***** کردن روغن ترانسفورماتور

روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...


مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

setayesh_sokoot
10-11-2009, 18:19
روغن ترانسفورماتور

روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ شیمیایی کاملاً خالص بوده و تنها شامل هیدرو کربنهای مایع می باشد. روغن ترانسفورماتور دو وظیفه اساسی بر عهده دارد:اول اینکه بعنوان عایق الکتریکی عمل می نماید و ثانیاً حرارت های ایجاد شده در قسمتهای برقدار ترانسفورماتور را به خارج منتقل می کند.با ولتاژ های بالایی که هم اکنون در شبکه انتقال انرژی صورت می گیرد نیاز به روغن ترانسفورماتور ها بعنوان عایق الکتریکی و وسیله خنک کننده افزایش یافته است.چنانچه روغن خالص باشد مشخصات الکتریکی آن خوب خواهد بود و نیز اگر ویسکوزیته (چسبندگی) روغن کم باشد ، خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت و POUR POINT آن پائین خواهد بود . به هر حال ویسکوزیته روغن را نمی توان بسیار پائین انتخاب کرد زیرا در این صورت flash point روغن پائین تر خواهد آمد و از روغن با flash point پائین نبایستی استفاده کرد.پائین ترین حد flash point در اینگونه موارد 130 درجه سانتی گراد در نظر گرفته میشود.در عین حال ویسکوزیته روغن نباید به اندازه کافی پائین باشد تا p.p روغن کمتر از 40- درجه سانتی گراد باشد.( در بعضی کشورهای اروپای شمالی از روغنهایی با p.p پائیت استفاده میشود ) .




خصوصیات یک روغن ایده آل میتواند ایتمهای زیر را در بر داشته باشد :

1-استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.

2-انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد .

3- جرم مخصوص پائینی داشته باشد .

در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث تسریع در روند هموژنیزه روغن میشود.

4-ویسکوزیته پائینی داشته باشد، روغنی که وسکوزیته پائینی دارد سیالیت آن بهتر است و بیشتر است و در نتیجه خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت.

5- Pour point پائینی داشته باشد .روغنی که Pour point پائینی دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.

6- Flash point بالایی داشته باشد. Flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن میباشد. هر چه Flash point روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند.

7- به مواد عایقی و استراکچر فلزی نمی بایستی آسیبی برساند.
8- خاصیت شیمیایی پایداری داشته باشد.این مسئله به عمر بیشتر روغن کمک خواهد کرد.
خصوصیات روغن ترانسفورماتور :

روغنی که در ترانسفورماتور بکار میرود می بایستی دو خصیصه زیر را داشته باشد :
1- روغن باید تمییز باشد .مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن هرگز موجود نباشد.

2- روغن از لحاظ شیمیایی بایستی پایدار باشد .تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس باشد در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد.

ناخالصی ها :
ناخالصی ها در اولین قدمخاصیت الکتریکی روغن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به نوع ناخالصی تاثیر پذیری روغن متفاوت خواهد بود.بطور مثال :
1- ذرات جامد با قطر بیشتر از mμ 15 و قطرات کوچک آب استقامت دی الکتریک روغن را کاهش میدهد.
2- چنانچه ذرات جامد در روغن باشد ، استقامت دی الکتریک روغن توسط آب های غیر محلول در روغن کاهش خواهد یافت.
3- ذرات جامد بسیار کوچک (mμ 15> ) برای مثال ترکیبات قطبی حل نشده در میدانهای الکتریکی بالا تلفات دی الکتریکی در روغن را بالا خواهد برد.
به هر حال هر چه میزان ناخالصی ها در روغن بیشتر باشد،تاثیر پذیری روغن بیشتر خواهد شد.بنابر این برای انواع مختلف نا خالصی ها و خصوصیات الکتریکی وابسته به روغن می بایستی محدودیت هایی در نظر گرفت. البته این حدود تابع ولتاژ وسایلی است که بدان وابسته می باشند.

حد اکثر میزان آب مجاز در روغن مطابق IEC 422 ، mg/dm3 20 برای ولتاژهای بیش از 170 کیلو ولت و mg/dm3 30 برای ولتاژ های کمتر از 170 کیلو ولت می باشد.
برای ضریب پراکندگی دی الکتریک (tg δ ) که تابع ذرات کوچک و ترکیبات قطبی حل نشده در روغن می باشد ، حدود کاملاً مشخص نمی باشد. معمولاً می توانیم حد بالای tg δ را /00 ْ400 برای درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد را در نظر بگیریم برای برخی روغن ها به هر حال حد بالای tg δ را می توانیم تا/ 00 ْ2000 در نظر بگیریم.
زوال و اضمحلال روغن :
از آنجا که روغن یک ترکیب آلی است زوال و تاثیر ناپذیری آنرا در مقابل گرما و اکسیژن نمی توانیم کاملاً از بین ببریم. بنابراین روغن اکسیده میشود و ترکیبات اسیدی و قطبی به تبع آن بوجود می آید و کشش سطحی روغن در مقابل آب کاهش می باید.
از طرف دیگر ترکیبات اسیدی بر کاغذ و تخته های فشرده شده عایق های سیم پیچی ها تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. در حقیقت سلول های عایقی هنگامی که تحت حرارت قرار می گیرند در محیط اسیدی سریعتر از محیط خنثی ترد و شکننده می شوند.
تشکیل لجن و کثافات در روغن ترانسفورماتور از پیامدهای دیگر زوال و اضمحلال روغن می باشد. پس از این مرحله تغییرات در روغن نسبتاً سریعتر صورت می گیرد . برای مثال کشش سطحی در این مرحله از مقدار اولیه خود N/M 3- 10 * 45 به مقدار N/M 3- 10 * 15 کاهش می یابد.لجن و کثافات هنگامی که در روغن ترانسفورماتور تشکیل میشوند ، بر روی سیم پیچی ها رسوب می کنند و باعث می گردند که سیم پیچی ها بطور موثر خنک نشوند.
هنگامیکه اسیدیته (Neutralization value) روغن بسیار بالا باشد و یا کثافات در روغن مشاهده شده است توصیه میشود اقدامات آمده در جدول انجام گیرد.همانگونه که خواهید دید از ته نشین شدن و رسوب هر گونه کثافات در روغن ترانس باید جلوگیری بعمل آید.
تجزیه و تحلیل گازها برای آشکار کردن نقصهای ابتدایی در ترانسفورماتور :
عایقها در یک ترانسفورماتور تنها به دلیل حرارت و تجزیه شیمیایی زائل نمی شوند، بلکه تخلیه الکتریکی نیز در این فرایند موثر می باشند. بوسیله تخلیه الکتریکی و درجه حرارت نسبتاً بالای محیط ، روغن و کاغذ به مواد گازی از قبیل هیدروژن – متان – اتیلن – استیلن – و اکسید کربن تجزیه می گردند . این پدیده در ترانسفورماتور بدین معنی است که نقصی وجود دارد . این نقص می تواند کاملاً بی ضرر باشد و نیز می تواند بسیار جدی بوده و دیر یا زود منتهی به عملکرد بد ترانسفورماتور شود.
منشاء و میزان گازهای مختلف تولید شده بستگی به نوع و جدی بودن خطا دارد. بنابراین با بررسی گازهای حل نشده در روغن ترانسفورماتور نیاز به بازدید و تعمیر ترانسفورماتور آشکار می گردد. برای مثال اضافه حرارت روغن باعث ایجاد گاز متان و اتیلن ، تخلیه الکتریکی جزئی در روغن باعث ایجاد هیدروژن و تخلیه الکتریکی شدید ، گاز استیلن در روغن ایجاد خواهد نمود.
به هر حال ، چگونگی بررسی اینگونه گاز های ایجاد شده در روغن و تجزیه و تحلیل آنها هنوز کاملاً قطعی نشده و در کشور های مختلف در این خصوص مطابق با استاندارد های IEC تحقیقات ادامه دارد.
نظارت بر روغن و رطوبت گیر :بررسی روغن های نمونه برداری شده از ترانس که در فواصل منظمی صورت می گیرند ، نظارت خوبی بر کار ترانسفورماتور خواهد بود . با این عمل نه تنها برخی مشخصات روغن در زمانهای معینی ضبط می گردد ، بلکه همچنین میزان پیشرفت و تغییرات این مشخصه با زمان نیز آشکار خواهد شد.که این خود مبنای بهتری برای ارزیابی وضعیت روغن می باشد.چنانچه نتایج بعضی از اندازه گیریها هماهنگ با نتایج قبلی نباشد ، این بدان معنی است که در اندازه گیری ها و یا هنگام نمونه برداری خطایی وجود داشته است . روغن نمونه برداری شده براحتی بوسیله آلودگی و رطوبت شیر ها و یا بطری نمونه برداری ، آلوده می گردد و بنابراین نمونه برداری از روغن ترانسفورماتور بایستی با حد اکثر دقت صورت گیرد.
ترکیب روغن ها :
چه نوع روغنی را میتوانیم به ترانسفورماتورها اضافه نمائیم؟ در حقیقت ترکیب دو نوع روغن متفاوت می تواند نتایج غیر قابل انتظاری به همراه داشته باشد.بازدارنده اکسیداسیون دو روغن ممکن است بر یکدیگر تاثیر گذاشته و یا ترکیبات ناشی از کهولت در یک روغن می تواند رسوبات ایجاد کند در حالیکه این رسوبات توسط روغن دوم رقیق گردد. به هر حال روغن ها می توانند به دلایل مختلفی با یکدیگر نا سازگار باشند.
در موارد نامشخص، آزمایشات مربوط به ترکیبات دو نوع روغن متفاوت می تواند انجام شود . معمولاً باید اصول زیر را همواره در ترکیب دو نوع روغن متفاوت مراعات نمود.
روغن دو نوع ترانسفورماتور را در صورت داشتن شرایط زیر می توان ترکیب نمود.
1- مطابق با استاندارد واحدی باشند.
2- شامل باز دارنده اکسیداسیون یکسان و یا باز دارنده اکسیداسیون قابل مقایسه ای باشند.
3- مقدار خنثی (Neutralization value) کوچکتر از mg KOH/g 0.5 داشته باشد.
4- میزان آب در روغن ازg/g μ 20 کمتر باشد.

Mehdi.Aref
17-04-2010, 12:32
همونطور که میدونید ترانسفورمر یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه داره که دور یه هسته پیچیده شده اند.. یک ترانسفورمر میتونه برای دو منظور 1-افزایش یا کاهش ولتاژ و یا 2-ایزوله کردن بکار برود.

نسبت دور ( (winding ratio :

سیم پیچهای ترانسفورمر سیمهای مغناطیسی لاکی هستند که دور هسته پیچیده شده اند(مثل عکس زیر).تعداد سیم پیچها با تعداد دفعاتی که هر تکه سیم یک دور کامل به دور هسته میچرخد تعیین میشود.سیم پیچ اولیه سیم پیچی است که درایومیشه و سیم پیچ ثانویه٬ سیم پیچ خروجیه. ثانویه با میدان مغناطیسی القاء شده توسط اولیه در هسته ٬ درایو میشه.یک ترانسفورمر با نسبت 1:1 سطح ولتاژ رو از اولیه به ثانویه کم یا زیاد نمیکنه(صرفنظر از تلفات کوچک) و نسبت 1:2 سطح ولتاژ ثانویه رو دو برابر اولیه و نسبت 1:3 (ثانویه:اولیه) یعنی سطح ولتاژ ثانویه(خروجی) 3 برابر سطح ولتاژ اولیه(ورودی) است.البته تمام این اعمال برای ترانسفورمری است که بار نداشته باشد (جریان مینیمم).وقتی از ثانویه جریانی کشیده میشه٬ یه افت ولتاژ در ثانویه داریم و در نتیجه نسبت ولتاژ اولیه به ثانویه دقیقا مطابق نسبت دور آنها نخواهد بود.این افت ولتاژ در وهله اول بخاطر کمتر بودن تزویج مغناطیسی بین اولیه و ثانویه کمتر از 100% در هسته ودر مرحله دوم بخاطر تلفات مس است(مقاومت).اولیه و ثانویه در اصل از نظر الکتریکی نمیتونن به هم وصل باشن.یعنی اینکه تمام قدرت انتقالی از اولیه به ثانویه از طریق هسته(بطور مغناطیسی)است.ترانسفورمر زیر مشابه چیزیه که میتونید در یه آمپلی فایر صوتی کوچک اتومبیل پیدا کنید.نسبت سیم پیچی 1:2 است.رنگهای مختلف٬ اولیه و ثانویه رو نشون میدن.دقت کنید که سیم پیچای ثانویه دو برابر اولیه اند. سکل سماتیکی هم نشون میده که سیم پیچها چگونه با هم ارتباط دارن.تپ مرکزی اولیه (خط وسطی قرمز) به باطری وصل شده. تپ مرکزی ثانویه (مشکی)به زمین(ground) وصل شده.

شکل واقعی و شماتیک ترانسفورمر نمونه((1:2 ratio:

[Only Registered And Activated Users Can See Links]


برای اطلاع ضمیمه (As a side note) :

توانی که به اولیه داده میشود با توان خروجی ترانسفورمر برابر است(اگه از تلفات هسته و مسی صرفنظر کنیم).اگه یه ترانسفورمر افزاینده 1:2 داشته باشیم و اولیه اش 24ولت داشته باشه٬ با صرفنظر از تلفات ثانویه اش 48ولت خواهد داشت.اگه یه بار 5آمپری رو ثانویه بگذاریم توان خروجی P=I*E; P=5*48; P=240 watts خواهد بود و چون در ترانسفورمر توان ورودی با خروجی برابر است٬ و توان خروجی 240وات است.اگه ازفرمول I=P/E استفاده کنیم میبینیم I=240/24; I=10 amps .اگه ولتاژ رو کاهش میدادیم٬ جریان اولیه کمتر از ثانویه میشد.

-------------------------------------------------------





Advanced Info:

به هنگام طراحی ترانسفورمر شما باید تعداد دور اولیه رو برای اینکه ترانسفورمر خوب کار کنه رو محاسبه کنید. تعدادی متغیر مختلف که باید به حساب بیان.



Ac :
Ac سطح مقطع موثر هسته (effective cross sectional core area) است.این عدد بوسیله سازنده هسته معلوم میشود.

B:

چگالی شار(flux density) (B) که بر حسب گوس (gauss)بیان میشود.اگر چگالی شار خیلی زیاد باشد هسته اشباع خواهد شد(قسمت موثری از مدار مغناطیسی ناپدید خواهد شد – خیلی بد). بطور کلی در منابع تغذیه سوییچینگ آمپلی فایر صوتی اتومبیل یا در زیر 35kHz ٬ چگالی شار روی یا زیر 2000گوس نگه داشته میشه.بعضی هسته ها برای زیر 35kHz٬چگالی شار بیشتری ارائه میدن ولی همین 2000گوس عدد محافظه کارانه بهتریه.برای فرکانسهای بالاتر٬ مجبورید برای چگالی شارهای پایینتر طراحی کنید تا از گرم شدن هسته جلوگیری کنید.چارت زیر چگالی ماکزیمم تقریبی را برای فرکانسهای داده شده نشان میدهد.به منظور دقت بیشتر مقادیر برای ماده ی هسته داده شده٬ به سازنده هسته مراجعه کنید.

نمودارتغییرات flux density بر حسب frequency :





[Only Registered And Activated Users Can See Links]







ولتاژ اولیه (primary voltage)

ولتاژ اولیه برای یک سیستم push-pull (این مثال٬ یک push-pull SMPS است)٬ دو برابر ولتاژ اولیه ورودی است.برای منابع تغذیه سوییچینگ آمپلی فایر اتومبیل٬ ولتاژ ورودی 12vDC است.یعنی اینکه ولتاژ نهایی اولیه 24ولت است.اگه ما 13.5ولت بعنوان ولتاژ ورودی استفاده کنیم٬ ولتاژ اولیه رو باید 27ولت بگیریم. (یعنی اگه خواستیم یه ترانس واسه منبع تغذیه سوییچینگ آمپلی فایر اتومبیل طراحی کنیم٬ چون ولتاژ ورودیش 12vdc هست٬ پس باید تو محاسبات جلوی primary voltage٬ عدد 24 گذاشت).



فرکانس عملیاتی (Operating Frequency):

فرکانس کاری(نوسانی) فرکانسی است که اولیه رو راه اندازی میکنه.معمولا در آمپلی فایر صوتی اتومبیل بین 25KHz تا 100KHz است.



تعداد دور اولیه (Primary Turns) :

تعداد دور اولیه رجوع داده میشه به اولین ماشین حسابی که این سایت در صفحه ی [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links]) قرار داده که تعداد دور نهایی سیم پیچ در سمت اولیه رو بدست میدهد.البته٬ برای یک سیستم push-pull ٬ تعداد دورها برای هر نیمه اولیه باید یکسان باشد.(تعداد دور گفته شده رو باید نصف کنیم). اگه نتیجه محاسبات مثلا 13 شد٬ باید به 14(به بالاتر) اونو گرد کنین و به هر کدام از نیمه ها 7 دور اختصاص دهید.برای شکل ترانسی که دیدیم٬ باید 7دور سبز و 7دور نارنجی بپیچیم.

منبع : golgoli.blogdoon.com

anjello
28-04-2010, 17:30
◄ سيستمONAN (روغن طبيعي – هوا طبيعي) :

در اين سيستم ، هوا به طور طبيعي با سطح خارجي رادياتورهاي در تماس است و رادياتورها به طور طبيعي با هوا خنک مي شوند. همچنين گردش روغن در ترانسفورماتور نيز به طور طبيعي صورت مي گيرد ؛ يعني روغن گرم بالا مي رود و روغن سرد ، جاي آن را مي گيرد.اين نوع سيستم خنک کنندگي مختص ترانسفورماتورهاي با قدرت کم است ؛ زيرا با افزايش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سيم پيچ ها زياد مي شود و روغن بايد با سرعت بيشتري در تماس با هواي بيرون قرار گيرد و عمل خنک کنندگي با سرعت بيشتري انجام شود. از اين نوع سيستم براي ترانسفورماتورهاي قدرت تا MVA 30 مورد استفاده قرار مي گيرد.


[Only Registered And Activated Users Can See Links]


◄ سيستم ONAF (روغن طبيعي – هوا اجباري) :

در اين سيتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبيعي صورت مي گيرد ؛ ولي فن هاي نصب شده روي بدنه رادياتورها ، سرعت تماس هواي خارج با بدنه رادياتور را افزايش مي دهد. لذا روغن سريعتر خنک مي شود و طبعاً مي توان توان ترانسفورماتور را بالا برد.

دميدن هوا توسط فن ها مي تواند به طور مداوم يا با فاصله تناوبي انجام شود ؛ بدين صورت که عملکرد فن مي تواند تابعي از درجه حرارت روغن داخل ترانسفورماتور باشد و هنگامي که دماي روغن از حد معيني افزايش يافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار مي شوند. البته هنگامي که درجه حرارت محيط خيلي بالا باشد ، ترانسفورماتور مي تواند بدون سيستم فن و با خنک شدن طبيعي ، تقريباً تا دو سوم توان نامي خود کار کند و در صورتي که بخواهيم با توان نامي کار کند ، بايد فن ها شروع به کار کنند.

اين نوع سيستم خنک کنندگي به طور وسيعي در ترانسفورماتورهاي قدرت با توان بين 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار مي گيرد.



[Only Registered And Activated Users Can See Links]





◄ سيستم OFAF (روغن اجباري – هوا اجباري) :

در اين سيستم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به کمک فن ، سرعت داده مي شود تا انتقال حرارت با سرعت بيشتري انجام گيرد. فن هاي هوا نيز بدنه رادياتورها را در تماس بيشتري با هوا قرار مي دهند تا روغن را سريعتر خنک کنند. در اين سيستم با توجه به سرعت بسيار بالاي خنک کنندگي سيم پيچ ها ، مي توان قدرت نامي ترانسفورماتور را به مقدار قابل توجهي افزايش داد. لازم به ذکر است که عموماً از اين نوع سيستم خنک کنندگي در ترانسفورماتورهاي با توان بيش از MVA 60 استفاده مي شود



◄ سيستم OFWF (روغن اجباري – آب اجباري) :

در اين سيستم ، ابتدا روغن توسط پمپ از بالاي ترانسفورماتور وارد رادياتور مي شود تا پس از عبور از آن ، از پايين رادياتور وارد ترانسفورماتور گردد. در رادياتور ، آب خنک کنندگي هم در توسط پمپ در خلاف مسير روغن در رادياتور عبور مي کند که باعث کاهش دماي روغن مي شود. از اين نوع سيستم در ترانسفورماتورهاي با توان بيش از MVA 60 مورد استفاده قرار مي گيرد.



◄ سيستم ODWF (روغن اجباري در سيم پيچ و هسته – آب اجباري) :

در ترانسفورماتورهاي با قدرت هاي بسيار بالا ، به منظور کاهش هرچه بيشتر دماي سيم پيچ ها و هسته بايد روغن را توسط پمپ ها ، با فشار و جهت مناسب از قسمت تحتاني تانک ترانسفورماتور به داخل سيم پيچ ها و هسته هدايت نمود. همچنين مشابه روش قبل ، با استفاده از رادياتور و چرخش روغن در داخل آن و به واسطه تماس غير مستقيم با آب خنک کنندگي ، دماي روغن به مقدار مورد نظر کاهش مي يابد.

anjello
28-04-2010, 17:33
انچه درمورد ترانسفورمرها باید دانست!



ترانسفورماتور وسيله اي است كه انرژي الكتريكي را در يك سيستم جريان متناوب از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد و مي تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زياد وبالعكس تبديل نمايد.
برخلاف ماشينهاي الكتريكي كه انرژي الكتريكي و مكانيكي را به يكديگر تبديل مي كنند ، در ترانسفور ماتور انرژي به همان شكل الكتريكي باقيمانده و فركانس آن نيز تغيير نميكند و فقط مقادير ولتاژ و جريان در اوليه و ثانويه متفاوت خواهد بود. ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلي سيستم هاي انتقال و پخش انرژي مطرح هستند بلكه در تغذيه مدارهاي الكترونيك و كنترل ، يكسوسازي ، اندازه گيري و كوره هاي الكتريكي نيز نقش مهمي بر عهده دارند.
انواع ترانسفورماتورها را ميتوان برحسب وظايف آنها بصورت ذيل بسته بندي كرد :


1- ترانسفورماتورهاي قدرت در نيروگاهها و پستهاي فشار قوي
2- ترانسهاي توزيع در پستهاي توزيع زميني و هوايي ، براي پخش انرژي در سطح شهرها و كارخانه ها
3- ترانسهاي قدرت براي مقاصد خاص مانند كوره هاي ذوب آلومينيم ، يكسوسازها و واحدهاي جوشكاري
4- اتوترانسها جهت تبديل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازي موتورهاي القايي
5- ترانسهاي الترونيك
6- ترانسهاي ولتاژ و جريان جهت مقاصد اندازه گيري و حفاظت
7- ترانسهاي زمين براي ايجاد نقطه صفر و زمين كردن نقطه صفر
8- ترانسهاي آزمايشگاه فشار قوي و...


و از نظر ماده عايقي و ماده خنك كننده نيز ترانسفورماترها را مي توان بصورت ذيل بسته بندي كرد :


1- ترانسفورماتورهاي روغني Oil immersed power Transformer
2- ترانسفورماتورهاي خشك Dry type transformer 3-ترانسفورماتورهاي با عايق گازي (sf6) Gas insulated transformer
ساير ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهاي كوره ، ترانسفورماتورهاي تغيير دهنده فاز و..
بعنوان ترانسفورماتورهاي خاص قلمداد مي گردند.

◄ ساختمان ترانسهاي قدرت روغني:
قسمتهاي اصلي در ساختمان ترانسفورماتورهاي قدرت روغني عبارتند از:
1- هسته يك مدار مغناطيسي
2- سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه
3- تانك اصلي روغن


به جز موارد فوق اجزا ديگري نيز به منظور اندازه گيري وحفاظت به شرح زير وجوددارند :


1- كنسرواتوريا منبع انبساط روغن
2- تب چنجر
3- ترمومترها
4- نشان دهنده هاي سطح روغن
5- رله بوخ هلتز
6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري / شير فشار شكن )
7- رادياتور يا مبدلهاي حرارتي
8- پمپ و فن ها
10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر
13- تابلوي كنترل
14- تابلوي مكانيزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامي

◄ هسته :
هسته ترانس يك مدار مغناطيسي خوب با حداقل فاصله هوايي و حداقل مقاومت مغناطيسي است تا فورانهاي مغناطيسي براحتي از آن عبور كنند. هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 ميليمتر و حتي كمتر است. براي كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته مي شوند و لي ضخامت آنها نبايد بحدي برسد كه از نظر مكانيكي ضعيف شده و تاب بردارد.
در ترانسهاي قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 يا 0.33 ميليمترانتخاب مي شود كه اين ورقه ها توسط لايه نازكي از وارنيش عايقي با يك سيم نازك عايقي ، نسبت به هم عايق مي شوند.


◄ سيم پيچي هاي ترانس :
در ساختمان سيم پيچ هاي ترانس بايد موارد متعددي در نظر گرفته شوند كه در ذيل به مهمترين آنها اشاره مي نمائيم :
1- در سيم پيچ هابايد جنبه هاي اقتصادي كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس مي باشد ، مراعات شود.
2- ساختمان سيم پيچ ها براي رژيم حرارتي كه بايد در آن كار كند محاسبه شود ، زيرا در غير اين صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد.
3- سيم پيچ ها در مقابل تنش ها و كشش هاي حاصل از اتصال كوتاه هاي ناگهاني مقاوم شوند.
4- سيم پيچ ها بايد در مقابل اضافه ولتاژهاي ناگهاني از نقطه نظر عايقي ، مقاومت لازم را داشته باشند.
سيم پيچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سيم پيچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سيمها و ضخامت عايق بين حلقه ها متفوت خواهند بود. هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه هاي سيم پيچ بيشتر مي شود و هر چه ظرفيت ترانس بيشتر شود ، اندازه سيم ها بزرگتر مي گردد.
در ترانس با هسته ستوني ، سيم پيچها اعم از فشار قوي ، متوسط و فشار ضعيف و سيم پيچ تنظيم – بصورت استوانه متحدالمركز روي ستونهاي هسته قرار مي گيرند. معمولاً سيم پيچ فشار ضعيف در داخل و فشار قوي در خارج واقع مي شوند و ترتيب فوق به اين دليل رعايت مي شود كه عايق كاري فشار ضعيف نسبت به هسته راحت تر است.


◄ تانك اصلي روغن :
تانك ترانس يك ظرف مكعب يا بيضوي شكل است كه هسته و سيم پيچ هاي ترانس در آن قرار مي گيرند و نقش يك پوشش حفاظتي را براي آنها ايفا مي كند داخل اين ظرف از روغن پر مي شود بطوريكه هسته و سيم پيچ كاملاً در روغن فرو مي روند. سطح خارجي تانك تلفات گرمايي داخل ترانس را به بيرون منتقل مي كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الي 450 وات توان گرمايي به خارج منتقل مي شود ، بطوريكه در ترانسهاي كوچك ، همين سطح براي خنك كاري كافي است و به تمهيدات ديگري نظير رادياتور وفن نياز نمي باشد. در ترانسهاي تا KVA 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادي به ضخامت حدوداً MM3 ميليمتر ساخته مي شود ، سطح آن صاف بوده و نيازي به ميله هاي تقويتي يا لوله هاي خنك كن ندارد. هر 4 وجه ترانس از يك ورق يك پارچه درست مي شود و فقط در يك گوشه جوشكاري مي گردد.
تانك ترانس بايستي موجب شود كه موارد مشروحه ذيل تأمين گردند :
- حفاظتي براي هسته ، سيم پيچ ، روغن و ساير متعلقات داخلي باشد.
- داراي استقامت كافي باشد كه در حين حمل و نقل و نيز در زمان اتصال كوتاه داخلي بتواند تنش هاي مكانيكي ايجاد شده را تحمل نمايد.
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد.
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و يا نفوذ هوا كاملاً آب بندي باشد.
- سطوح كافي براي دفع گرماي ناشي از تلفات ترانس را تأمين كند.
- محلي براي نصب بوشينگها ، تب چنجر ، مخزن ذخيره روغن و ساير متعلقات باشد.
- از نظر ابعاد در حدي باشد كه براحتي قابل تحمل و حمل و نقل از طريق جاده يا راه آهن باشد.
- حداقل تلفات فوكو در آن ايجاد شود.
- حداقل ميدان مغناطيسي در خارج از آن وجود داشته باشد.
به اين ترتيب طراحي تانك ترانس به روش پيش بيني شده براي حمل و نفل آن نيز بستگي دارد.


◄ مقره ها ( بوشينگ ها ):
سرهاي خروجي سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف بايد نسبت به بدنه فلزي تانك ، عايقكاري شوند. براي اين منظور از مقره ها استفاده مي شود. مقره يا بوشينگ تشكيل شده است از يك هادي مركزي كه توسط عايق هاي مناسبي در ميان گرفته شده است.
بوشينگها روي در پوش فوقاني ترانس نصب مي شوند و در موارد نادري بوشينگها را روي ديوارة جانبي تانك هم نصب مي كنند. انتهاي پاييني مقره در داخل تانك جاي مي گيرد ، در حاليكه سر ديگر آن در بالاي درپوش و در هواي خارج واقع مي شود.
ترمينالهاي هر دو سر داراي بستهاي مناسبي براي اتصال به سر هادي هاي داخل ترانس و نيز هادي هاي شبكه مي باشند. شكل و اندازه بوشينگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان يا در هواي آزاد ) و جريان نامي آن بستگي دارد. بوشينگهاي داخل ساختماني نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشينگهاي هواي آزاد كاملاً در معرض شرايط مختلف جوي نظير برف و باران و آلودگي و... قرار مي گيرند ، بنابراين از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهايي به شكل چتر تشكيل مي شوند ، تا سطح زيرين آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند. دراين صورت سطح خارجي آنها زياد شده و فاصله خزش جرقه روي سطح چيني عايق زيادتر مي گردد و در نتيجه استقامت الكتريكي بوشينگ افزايش مي يابد.
در حال حاضر تمام ترانسهاي با قدرت زياد ، براي كار در هواي آزاد ساخته مي شوند و مقره هاي عايقي ، براي ولتاژهاي مختلف زير موجود مي باشند :
0.5و1و3 و6 تا 10 و20 و 35 و110 و220 و320 و500 و750 كيلووات در ترانسهاي قدرت از 3 تا 10 كيلووالت ، همان بوشينگ kv10 بكار مي رود. براي ترانسهاي kv 1 و كمتر از مقره چيني ساده يا مقره اپوكسي زرين ساخته مي شود.


◄ سيستم هاي اندازه گيري و حفاظت ترانس:

+ كنسر واتور يا منبع انبساط روغن
منبع ذخيره روغن كه به اسامي منبع انبساط و كنسرواتور نيز ناميده مي شود ، تانكي است كه در بالاترين قسمت ترانس نصب مي شود در حين تغييرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض مي يابد و در حين انبساط وارد منبع ذخيره مي شود. اندازه و حجم منبع ذخيره به اندازه ترانس و تغييرات دمايي آن در هنگام بهره برداري بستگي دارد. در ترانسهايي كه داراي تب چنجر قابل قطع زير بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسيم مي گردد كه قسمت كوچكتر براي تب چنجر و قسمت بزرگتر براي تانك اصلي در نظر گرفته مي شود. از بالاي هر قسمت منبع ذخيره ، لوله اي به فضاي آزاد آورده مي شود ، كه به آن مجراي تنفسي مي گويند (Breather) در ورودي اين مجرا ظرف شيشه اي قرار دارد ، كه داخل آن از ماده اي رطوبت گير به نام سيليكاژل پر مي شود. به اين ترتيب هواي ورودي به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود.
در هر قسمت منبع ذخيره ، يك نشان دهندة سطح روغن نصب مي شود تا سطح روغن را در حين كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنين دو سطح منبع ديگر كه مجهز به كنتاكت آلارم مي باشند نيز بر روي آنها نصب مي گردند سطح خارجي منبع ذخيره نيز با رنگ مناسب پوشيده مي شود تا از خوردگي و زنگ زدن محافظت گردد.


+ تپ چنجر
در بارهاي مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نيز تغيير مي كند و سبب تغيير ولتاژ شبكه مي شود. كنترل ولتاژ شبكه هاي توزيع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ايجاد مي شود. اساس كار تب چنجر بر تغيير نسبت تبديل ترانس استوار است. بدين ترتيب كه با انشعاباتي كه در سيم پيچ فشار قوي تعبيه مي گردد تعداد دور سيم پيچ را تغيير داده و سبب تغيير ولتاژ خروجي ترانس مي گردد
تپ چنجرها بطور گسترده اي براي كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژي بكار گرفته مي شوند. معمولاً كنترل ولتاژ در محدودة %15 +_ مقدور است. ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بين 1 تا 5/2 درصد تغيير مي كند انتخاب مقدار كم براي پله ها سبب افزايش تعداد تپ ها مي گردد و انتخاب مقدار بالا براي هر پله باعث عدم امكان تنظيم دقيق ولتاژ مورد نظر مي گردد.


محل تپ چنجر : (( تپ چنجر ))
در داخل تانك اصلي ، قسمتي را براي بخش اصلي تب چنجر ( دايورترسوئيچ ) در نظر گرفته اند اين قسمت كاملاً آب بندي شده است داخل آن نيز با روغن ترانس پر شده است. اين روغن كاملاً از روغن تانك اصلي جداست و باهم مخلوط نمي شود. تپ چنجر را در سمت فشار قوي نصب كرده اند كه داراي مزيت هاي زيرمي باشند :
الف) در طرف فشار قوي جريان كمتر است لذا براي تپ چنجرهايي كه زير بار عمل مي كنند حذف جرقه ساده تر است.
ب) چون تعداد دور سيم پيچها ي فشار قوي بيشتر است ، لذا امكان تغييرات يكنواخت تروپه هاي كوچكتر به راحتي ميسر است. در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار مي دهند تا عايق كاري آن نسبت به زمين ساده تر باشد.
بهره برداري از ترانسفورماتورهاي با تنظيم كننده ولتاژ زير بار :
اكثر ترانسفورماتورها داراي دستگاهي بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادي از حلقه هاي سيم پيچي ترانسفورماتور به منظور تغيير دادن در نسبت تبديل ترانس مي باشد. عموماً اين دستگاه در قسمت فشار قوي قرار مي گيرد.


تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر 2 نوع مي باشند :
1- On load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها زماني كه تپ ترانسفورماتور زيربار است ، قابل تغيير مي باشد.
2- Off load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها فقط زماني كه در مدار نباشند ، قابل تغيير مي باشند.
اين تغيير تپ در محل روي بدنة ترانس صورت مي گيرد. به اين ترتيب با توجه به تعداد تپ و اينكه هر تپ چه مقدار تغيير ولتاژ بوجود مي آورد و نياز به چه مقدار تغيير در ولتاژ مي باشد ، تب آنها را بر حسب نياز سيستم تغيير مي دهيم. مكانيزم عمل تپ به طور كلي به اين صورت است كه اهرمي قادر است در جهت گردش عقربه هاي ساعت تعداد حلقه هاي سيم پيچ را كم و در خلاف آن زياد نمايد.
ترانسفورماتورهايي كه مجهز به سيستم اتوماتيك ولتاژ ( Avr = Automatic voltage regulation) مي باشند به طريق زير تغيير تب صورت مي گيرد :
الف) اتوماتيك ب) دستي و الكتريكي از اطاق فرمان
ج) دستي الكتريكي از محل د) دستي مكانيكي توسط اهرم مخصوص
هر تغيير Tab در اوليه ترانس قدرت به اندازه kv5 در ولتاژ ورودي ترانس تغيير ايجاد مي كند.

◄ ترمومترها :
اين نشان دهنده ها ، از نوع عقربه اي بوده و براي تشخيص درجه حرارت گرمترين نقطه سيم پيچي ترانس بكار ميرود. معمولاً به ازاء هر گروه سيم يك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روي يك از فازها نصب مي شود. اين روش اندازه گيري بصورت غيرمستقيم است به اين معني كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دماي روغن را حس مي كند، سپس توسط يك زف جرياني متناوب با جريان عبوري از سيم پيچ از كويل حرارتي عبور ميكند ، لذا گرمايي متناسب با سيم پيچ ها در ترمومتر ايجاد مي شود.


نشان دهنده حرارت ورغن :
اين نشان دهنده نيز از نوع عقربه اي بوده و عنصر حساس آن در بالاي ترانس و در حول و حوش گرمترين محل روغن نصب مي شود و خود آن روي بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهاي سيم پيچ ها نصب مي گردد. نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است.


◄ نشان دهندة سطح روغن :
اگر چه رله بوخهولتز مي تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولي ، براي داشتن ضريب اطمينان بالاتر ، نشان دهندة سطح روغن نيز بروي منبع ذخيره ( كنسرواتور) پيش بيني مي شود. ممكن است نشان دهنده بصورت دريچه شيشه اي براي ديدن سطح روغن باشد. علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه اي كه از طريق مغناطيس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است. نيز تعبيه مي گردد و بايد طوري نصب شود كه از سطح زمين قابل رؤيت باشد. عقربه نشان دهنده بايد نمايانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكتهايي براي آلارم نيز بايد پيش بيني شده باشد


◄ رله بوخهولتز :
تجهيزات الكتريكي كه داخل آنها پر از روغن است نظير ترانسفورماتورها ، بوشينگهاي آنها و ترمينال باكس مربوط به كابلها را مي توان جهت محافظت از عيوب داخلي و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد.
اين رله كه در لوله رابط بين تانك ومنبع ذخيره نصب مي شود از دو گوي شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و مي توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكيل شده است. دو عدد كليد جيوه اي نيز با شناور همراه هستند و مي توانند كنتاكتهايي را قطع يا وصل كنند رله بوخهلتز بسيار دقيق است و از آنجا كه در مراحل اوليه آغاز شدن بسياري از مشكلات ، آلارم مي دهد. اين شانس را به پرسنل بهره برداري مي دهد كه شرايط خطرناك را خيلي زود شناسايي كنند. و از آسيب هاي جدي به تجهيزات جلوگيري نمايند.
تنظيم درجه حساسيت رله بوخهولتز كاملاً تجربي است و بستگي به ترانس و رله دارد. در هر حال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشد ، زيرا اضافه بار كم و جريانهاي اتصال كوتاه شديد خارجي و حتي تغييرات درجه حرارت موسمي ، سبب جريان پيدا كردن روغن مي شود كه نبايد رله بوخهولتز را بكار اندازد. پس از هر تريپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز بايد گازهايي كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اوليه خود بازگردد.
در ضمن بايد گازهايي را كه به محفظه گاز رله خارج مي كنيم ، از نظر قابليت اشتعال مورد آزمايش قرار دهيم ، زيرا در صورتيكه ترانسفورماتور خوب تحت خلاء قرار نگرفته باشد ، هواي موجود در داخل روغن ، كم كم خارج شده و در رله جمع مي گردد و مي تواند سبب ظاهر شدن آلارم گردد.
همچنين ممكن است به طريقي هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد. اين عمل در ترانسهايي كه روغن آنرا جديداً عوض كرده اند بيشتر پيش مي آيد. با وجود اينكه رله بوخهولتز يك رله بسيار خوبي است و مي تواند از آغاز پيدايش نقص آن را تشخيص دهد ، و ليكن داراي محدويت هايي نيز هست كه در ادامه ذكر مي گردد.


◄ محدوديت هاي رله بوخهولتز :

۱-فقط خطاهايي را تشخيص مي دهد كه در سطح روغن پايين تر از رله اتفاق افتاده باشد.
2- تنظيم كليد جيوه اي را نمي توان زياد حساس گرفت ، زيرا در اين صورت لرزشهاي ناشي از بهره برداري ، زلزله ، شوكهاي مكانيكي در خط و حتي نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند.
3- مي نيمم زمان عمل كردن آن 0.1 ثانيه است و متوسط آن 0.2 ثانيه. چنين رله اي خيلي كند به حساب مي آيد ، و ليكن با وجود آن ارزش اين رله بسيار بالاست.
4- از نظر اقتصادي رله بوخهولتز براي ترانسهاي كمتر از kva 500 بكار برده نمي شود.
6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري ( شير فشار شكن )

در اثر اتصال كوتاه ناگهاني و يا هر حادثة ديگر در هسته و سيم پيچها كه منجر به ايجاد گاز شديد شود ، فشار داخل تانك مي تواند به ميزان خطرناكي افزايش يابد. براي جلوگيري از خطر انفجار تانك ، در بالاي درپوش آن شير فشار شكن نصب مي گردد.
اين شيزر در عرض چند ميلي ثانيه عمل خواهد كرد و سبب تخليه فشار خواهد شد. در همين موقع ، ميكرو سويچي كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تريپ مي گردد. پس از كاهش فشار در اثر نيروي فنر ، شير خود به خود بسته خواهد شد.


◄ رادياتور يا مبدل حرارتي:
نظر به اينكه روغن داراي خاصيت عايقي خوب و همچنين تبادل حرارتي زياد مي باشد. در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرد. جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد. لازم به توضيح است در بعضي از ترانسفورماتورهاي واحدهاي آبي روغن توسط كولرهاي آبي ( Heat exchanger ) خنك مي شود.


◄ پمپ و فن ها:
جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد.
معمولاً در ترانس هاي قدرت كه مجهز به پمپ روغن مي باشند ، يك نشان دهندة فولي روغن در مسير باي پاس و به موازات مسير پمپ هاي روغن نصب مي شود كه در شرايط روشن بودن پمپ ها و جاري بودن روغن ، صفحه معلق آن به صورت مايل قرار مي گيرد. اما به خاموش شدن پمپ و يا قطع جريان روغن – به هر دليل ديگر – صفحه بر اثر نيروي وزن پايين آمده و بصورت قائم واقع مي شود. در اين حالت ، اغلب سبب بسته شدن كنتاكتي خواهد شد كه موقعيت اين صفحه را در اتاق فرمان گزارش مي نمايد. همچنين از طريق دريچه شيشه اي ، موقعيت آن قابل رؤيت است.
10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر
منبع ذخيره روغن توسط يك يا دو مجراي تنفسي به هواي آزاد مربوط مي گردد و در ورودي آن يك ظرف شيشه اي كار گذاشته مي شود كه بسته به بزرگي منبع مي تواند از يك يا چند قسمت تشكيل شده باشد. درون اين ظرفها را با سيليكاژل پر مي كنند.
هنگاميكه بار ترانس زياد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداري از هواي داخل منبع ذخيره از طريق مجراي تنفسي خارج مي شود. در انتهاي ظرف سيليكاژل يك مجرا وجود دارد كه در بالاي آن يك پياله زنگي شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداري روغن ترانس ريخته مي شود. به اين مجموعه تله هوا (air trap) ميگويند.
هوا براي خارج شدن ا زمنبع ذخيره بايد از اين تله بگذرد هنگاميكه روغن منقبض مي شود فشار داخل منبع ذخيره كاهش مي يابد. و فشار هواي بيرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب مي گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائين بيايد كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سيليكاژل به منبع ذخيره برسد. به اين ترتيب روغن، ذرات معلق در هوا را مي گيرد و سيليكاژل كه يك ماده رطوبت گير است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد.
سيليكاژل به صورت دانه هاي گرد كوچكي است كه در شرايط خشك ، رنگ آن آبي است و با جذب رطوبت به رنگ صورتي در خواهدآمد. وقتي حدود 75% درصد از سيليكاژل داخل ظرف تغيير رنگ داد بايد آن را تعويض نمود. سيليكاژل صورتي شده را براي بازيافت به آزمايشگاه مي فرستند سليكاژل از پايين ظرف شروع به تغيير رنگ مي كند. اگر در مواردي مشاهده شود اين تغيير رنگ از بالاي ظرف شروع شده است به اين معني است كه نشتي هوا وجود دارد و بايد آن را برطرف نمود.
13- تابلوي كنترل
14- تابلوي مكانيزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامي

ترانسهاي قدرت T1 ,T2 (400/33KV) پست اتصالشان بصورت ستاره مثلث مي باشد اين بدان علت است كه اتصال شماره – مثلث در پست هاي فرعي و در پايان خط انتقال بكار مي رود و توسط آن ولتاژ فشار قوي به متوسط يا فشار ضعيف تبديل مي شود تا به ترانس توزيع متصل گردد.
از زيان ديگر اين روش اين است كه چون هارموني سوم جريان در مثلث بسته مي تواند جريان يابد ، لذا جريان آن سينوسي بوده و در نتيجه ولتاژهاي ثانويه سينوسي مي باشند ( يعني داراي هارموني سوم ولتاژ نمي باشند ).


كاربرد اين اتصال :
1- پست هاي فرعي انتهاي خط انتقال انرژي
2- تبديل فشار قوي به فشار ضعيف
3- در مواردي كه همه مصرف كننده ها سه فاز داشته باشند.
اتصال زيگزاگ :
همانگونه كه از اسمش پيداست اين اتصال در ترانس زيگزاگ استفاده شده است :
مزاياي اين اتصال : 1- از ثانويه ترانس قدرت در مقابل اتصال زمين حفاظت مي كند.
2- نامتعادلي بار را شديداً كاهش مي دهد.
3- مانند اتصال مثلث هارموني سوم ولتاژ را حذف مي كند.
اتصال ترانس مصرف داخلي پست بصورت مثلث – ستاره مي باشد : 33KV/380Vاين اتصال در سيستمهاي توزيعي ( چهار سمبه ) بكار مي رود كه همزمان مي تواند هم مصرف كننده هاي سه فاز را تغذيه نمايد و هم بصورت تكفاز در مصارف خانگي و روشنايي استفاده شود.

◄ قطع و وصل ترانسفورماتورهاي قدرت :
جهت قطع ترانسفورماتور بايستي ابتدا بار ترانسفورماتوري كه قرار است از مدار خارج گروه محاسبه شود. اگر امكان مانور دادن بار بر روي ترانسفورماتورهاي پرالل وجود داشته باشد ، مي توان پس از انجام مانور اقدام به قطع دژنكتور طرف ثانويه ترانسفورماتور نمود. بعد از آن پك ترانسفورماتور را در صورتيكه از نوع O.L.T.C باشد ، روي حالت زمان گذاشته و سپس دژكتور طرف اوليه قطع گردد.
در صورتيكه امكان مانور بار وجود نداشته باشد و يا خروج ترانسفورماتور اضطراري نباشد ، خاموشي به يكي از روزهاي تعطيل يا در ساعاتي از شبانه روز كه بار خروجي حداقل داشته باشد ، موكول مي گردد. عمل وصل ترانسفورماتورها عيناً عكس عملياتي است كه در حالت قطع صورت مي گيرد.

تجهيزات اندازه گيري و حفاظت ترانسفور ماتور 165MVA يا 62.5MVA پست 400KV

1- ترانسفورماتورهاي جريان
2- نشان دهنده درجه حرارت سيم پيچ
3- نشان دهنده درجه حرارت روغن
4- Pressure relief valve
5- سيليكاژل Dehy drating breather ( محفظه سيليكاژل )
6- رله بوخهولتز Buchholz relay
7- Gas collector
8- كيج مغناطيسي سطح روغن

anjello
28-04-2010, 17:35
ترانسفورماتور چیست؟


قسمت اعظم انرژي الکتريکي مورد نياز انسان در تمام کشورهاي جهان ، توسط مراکز توليد مانند نيروگاههاي بخاري ، آبي و هسته‌اي توليد مي‌شود. اين مراکز داراي توربينها و آلترناتيوهاي سه فاز هستند و ولتاژي که بوسيله ژنراتورها توليد مي‌شود، بايد تا ميزاني که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهي چندين مرکز توليد بوسيله شبکه‌اي به هم مرتبط مي‌شوند تا انرژي الکتريکي مورد نياز را بطور مداوم و به مقدار کافي در شهرها و نواحي مختلف توزيع کنند.
در محلهاي توزيع براي اينکه ولتاژ قابل استفاده براي مصارف عمومي و کارخانجات باشد، بايد ولتاژ پايين آورده شود. اين افزايش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام مي‌شود. بديهي است توزيع انرژي بين تمام مصرف کننده‌هاي يک شهر از مرکز توزيع اصلي امکانپذير نيست و مستلزم هزينه و افت ولتاژ زيادي خواهد بود. لذا هر مرکز اصلي به چندين مرکز يا پست کوچکتر (پستهاي داخل شهري) و هر پست نيز به چندين محل توزيع کوچکتر (پست منطقه‌اي) تقسيم مي‌شود. هر کدام از اين مراکز به نوبه خود از ترانسهاي توزيع و تبديل ولتاژ استفاده مي‌کنند.
بطور کلي در خانواده و توزيع انرژي الکتريکي ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضاي اصلي هستند و اهميت آنها کمتر از خطوط انتقال و يا مولدهاي نيرو نيست. خوشبختانه به دليل وجود حداقل وسايل ديناميکي در آنها کمتر با مشکل و آسيب پذيري روبرو هستند. مسلما‌ اين به آن معني نيست که مي‌توان از توجه به حفاظتها و سرويس و نگهداري آنها غفلت کرد. در اين مقاله نخست مختصري از تئوري و تعاريفي از انواع ترانسفورماتورها بيان مي‌شود، سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه توليد و توزيع نيرو و در نهايت شرحي در مورد سرويس و تعمير ترانسها ارائه مي‌شود.


◄ تئوري و تعاريفي از ترانسفورماتورها:
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اوليه وسيله‌اي است که تشکيل شده از دو مجموعه سيم پيچ اوليه و ثانويه که در ميدان مغناطيسي و اطراف ورقه‌هايي از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار مي‌گيرند. مقره‌ها يا بوشينگها يا ايزولاتورها و بالاخره ظرف يا محفظه ترانسفورماتور.
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژي الکتريکي از سيستمي با يک ولتاژ و جريان معين به سيستم ديگري با ولتاژ و جريان ديگر است. به عبارت ديگر ترانسفورماتور دستگاهي است استاتيکي که در يک ميدان مغناطيسي جريان و فشار الکتريکي را بين دو سيم پيچ يا بيشتر با همان فرکانس و تغيير اندازه يکسان منتقل مي‌کند.


◄ انواع ترانسفورماتورها:
سازندگان و استانداردها در کشورهاي مختلف هر يک به نحوي ترانسفورماتورها را تقسيم بندي کرده و تعاريفي براي درجه بندي آنها ارائه داده‌اند. برخي ترانسها را بنا بر موارد و ترتيب بهره برداري آنها متفاوت شناخته‌اند، مانند ترانسهاي انتقال قدرت ، اتو ترانس و يا ترانسهاي تقويتي و گروهي از ترانسها را به غير از ترانسفورماتور اينسترومنتي(ترانس جريان و ولتاژ) ، ترانس قدرت مي‌نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهايي مي‌دانند که در سمت ثانويه آنها فشار الکتريکي توليد مي‌شود.
اين نوع تقسيم بندي در عمل دامنه وسيعي را در بر مي‌گيرد که در يک طرف آن ترانسفورماتورهاي کوچک و قابل حمل با ولتاژ ضعيف براي لامپهاي دستي و مشابه آن قرار مي‌گيرند و طرف ديگر شامل ترانسهاي خيلي بزرگ براي تبديل ولتاژ خروجي ژنراتور به ولتاژ شبکه و خطوط انتقال نيرو است. در بين اين دو اندازه (حد متوسط) ترانسهاي توزيع و يا انتقال در مؤسسات الکتريکي و ترانسهاي تبديل به ولتاژهاي استاندارد قرار دارند.
ترانسها اغلب به صورت هسته‌اي يا جداري طراحي مي‌شوند. در نوع هسته‌اي در هر يک از سيم پيچها شامل نيمي از سيم پيچ فشار ضعيف و نيمي از سيم پيچ فشار قوي هستند و هر کدام روي يک بازوي هسته‌اي قرار دارند. در نوع جداري ، سيم پيچها روي يک هسته پيچيده شده‌اند و نصف مدار فلزي مغناطيسي از يک طرف و نصف ديگر از طرف هسته بسته مي‌شود.
در اکثر اوقات نوع جداري براي ولتاژ ضعيف و خروجي بزرگ و نوع هسته‌اي براي ولتاژ قوي و خروجي کوچک بکار مي‌روند (بصورت سه فاز يا يک فاز).
ترانسهاي تغذيه و قدرت مانند ترانس اصلي نيروگاه ترانس توزيع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهاي قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهي ممکن است در قدرتهاي بالا به دليل حجم و وزن زياد و مشکل حمل و نقل از سه عدد ترانس تک فاز استفاده کنند. ترانسهاي صنعتي مانند ترانسهاي جوشکاري ، ترانسهاي راه اندازي و ترانسهاي مبدل ترانس براي سيستمهاي کشش و جذب که در راه آهن و قطارهاي الکتريکي بکار مي‌رود

Maryam Zare
30-04-2010, 18:43
سلام.مطالبی را در این زمینه ها میخواستم.ممنون
ترانسفورماتور 3 فاز،انواع اتصالات،شکل اتصالات،دیاگرام و معادلات و روابط ولتاژ و جریان و توان

Mehdi.Aref
30-04-2010, 19:39
سلام.مطالبی را در این زمینه ها میخواستم.ممنون
ترانسفورماتور 3 فاز،انواع اتصالات،شکل اتصالات،دیاگرام و معادلات و روابط ولتاژ و جریان و توان

دوست عزیز از این لینک میتونی مطلب مورد نظرتونو پیدا کنی ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

Mehdi.Aref
20-05-2010, 00:10
تو این مقاله با انواع پست های فشار قوی و بررسی تجهیزات آن آشنا می شیم.
بخشهای این مقاله عبارت است از:
1- انواع پست های فشار قوی از نظر عملکرد
2- انواع پست ها از نظر عایق بندی
3- اجزای تشکیل دهنده پست ها
4- جبران کننده ها
5- تاسیسات جانبی
6- تله موج یا موج گیر
7- کلید های قدرت
8- دسیکانکت
9- انواع برق گیر
10- ترانسفورماتور ها
11- و........

دانلود ([Only Registered And Activated Users Can See Links] 8%B4%D8%A7%D8%B1%20%D9%82%D9%88%D9%8A.rar)

anjello
20-05-2010, 16:38
مهندس پسوردشم میزارین؟

anjello
20-05-2010, 17:42
[Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

Alexander D. Poularikas, "Transforms and Applications Handbook, Third Edition (Electrical Engineering Handbook)"
CRC | 2010 | ISBN: 1420066528 | 911 pages | PDF | 16,4 MB

Updating the original, Transforms and Applications Handbook, Third Edition solidifies its place as the complete resource on those mathematical transforms most frequently used by engineers, scientists, and mathematicians. Highlighting the use of transforms and their properties, this latest edition of the bestseller begins with a solid introduction to signals and systems, including properties of the delta function and some classical orthogonal functions.
It then goes on to detail different transforms, including lapped, Mellin, wavelet, and Hartley varieties. Written by top experts, each chapter provides numerous examples and applications that clearly demonstrate the unique purpose and properties of each type. The material is presented in a way that makes it easy for readers from different backgrounds to familiarize themselves with the wide range of transform applications.
Revisiting transforms previously covered, this book adds information on other important ones, including:

Finite Hankel, Legendre, Jacobi, Gengenbauer, Laguerre, and Hermite

Fraction Fourier

Zak

Continuous and discrete Chirp-Fourier

Multidimensional discrete unitary

Hilbert-Huang
Most comparable books cover only a few of the transforms addressed here, making this text by far the most useful for anyone involved in signal processing—including electrical and communication engineers, mathematicians, and any other scientist working in this field

Download

uploading.com ([Only Registered And Activated Users Can See Links])


turbobit.net ([Only Registered And Activated Users Can See Links])


megaupload.com ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

anjello
22-05-2010, 12:33
کتاب پست وتجهیزات ان
اشنایی با ترانسفورمرهای قدرت

دانلود ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

anjello
22-05-2010, 12:34
طراحي بهينه ترانسفورماتور منابع تغذيه سوئيچينگ


دانلود ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

behzad kh
02-06-2010, 12:27
ostad pasword

spow
04-06-2010, 18:02
روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملکرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق کنندگی، خنک کنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیر شدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الکتریکی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الکتریکی که حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی که روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشکل می نماید عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...
مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث کاستن قدرت دی الکتریک روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی کاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری که دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شکست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با کمک *****های شیمیایی ممکن است.
از جمله مهمترین آلودگی هایی که روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار کم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امکان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل کاغذ ترانسفورماتور می باشد که با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است که از *****های در حین کار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشک کن) های در حین کار خشک نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشک کردن On-Line روغن و کاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدایی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سوء بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

moein_13
05-06-2010, 00:07
اهميت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبكه‌هيا صنعتي، بركسي پوشيده نيست. امروزه يكي از ملزومات اساسي در انتقال و توزيع الكتريكي در جهان ترانسفورماتورها، مي‌باشند.
ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌هاي مختلفي جهت تغيير سطح ولتاژ الكتريكي به‌منظور كاهش تلفات ولتاژ در فرآيند انتقال و توزيع انرژي الكتريكي به‌كار مي‌روند.
در صنعت سيمان، به‌عنوان يكي از مصرف كننده‌هاي بزرگ برق و استفاده از سطوح ولتاژ مختلف در آن، استفاده از ترانسفور ماتورها يكي از اركان اجتناب‌ناپذير مي‌باشد.
در اين مقاله به اختصار ترانسفورماتورها، ساختمان آنها، تعميرات و نگهداري آنها مورد بررسي قرار گرفته است.
● ساختمان ترانسفور ماتور
ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها مي‌توان به سه دسته كوچك، متوسط و بزرگ دسته‌بندي كرد. ساختمان ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به‌دليل مسائل فاظتي و عايق‌بندي و امكانات موجود، نسبت به انواع كوچك آن پيچيده‌تر است. اجزاء تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است:
● هسته‌ ترانسفورماتور
هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه‌هاي نازكي است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفور ماتورها محاسبه مي‌شود. براي كم كردن تلفات آهني هسته‌ ترانسفور ماتور را نمي‌توان به‌طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولاً آنها را از ورقه‌هاي نازك فلزي كه نسبت به يكديگر عايق هستند، مي‌سازند اين ورقه‌ها از آهن بدون پسماند با آلياژي از سيليسيم (حداكثر ۴.۵ درصد) كه داراي قابليت هدايت الكتريكي و قابليت هدايت مغناطيسي زيادي است ساخته مي‌شوند . زياد بودن مقدار سيليسيم، باعث شكننده شدن ورق‌ها مي‌شود. براي عايق كردن ورق‌هاي ترانسفورماتور، در گذشته از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده مي‌شد، استفاده مي‌كردند، اما امروز در هنگام ساختن و نورد اين ورقه‌ەا يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت ۲ تا ۲۰ ميكرون به‌عنوان عايق بر روي آنها ماليده مي‌شود، كه باعث پوشاندن روي ورقه‌ها مي‌گردد. علاوه بر اين، از لاك مخصوصي نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه‌ها استفاده مي‌شود. تمامي ورقه‌هاي ترانسفور ماتور داراي يك لايه عايق هستند. در هنگام محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌هاي ترانسفور ماتورها را به ضخامت‌هاي ۰.۳۵ و ۰.۵ ميليمتر و در اندازه‌هاي استاندارد مي‌سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده‌ٔ ورقه‌هاي ترانسفور ماتور همگي در يك جهت باشند (مثلاً همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضاي خالي باقي بماند. لازم به ذكر است ورقه‌ها با فشار داخل قرقره جاي بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيري شود.
● سيم پيچ‌ ترانسفور ماتور
معمولاً براي سيم‌پيچ اوليه و ثانويه ترانسفور ماتور از هادي‌هاي مسي با عايق (روپوش) لاكي استفاده مي‌كنند، كه با سطح مقطع گرد و اندازه‌هاي استاندارد وجود دارند و با قطر آنها مشخص مي‌شوند. در ترانسفور ماتورهاي پرقدرت از هادي‌هاي مسي كه به‌صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادي‌ها نيز استاندارد است.
سيم پيچي ترانسفور ماتور به اين ترتيب است كه سر سيم‌پيچ‌ها را به‌وسيله روكش عايق‌ها از سوراخ‌هاي قرقره خارج مي‌كنند، تا بدين ترتيب سيم‌ها، قطع (خصوصاً در سيم‌هاي نازك و لايه‌هاي اول) يا زخمي نشوند، علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفور ماتورهاي داراي چندين سيم پيچ، به‌راحت بتوان سر هم سيم‌پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم‌پيچي يا تعمير سيم‌پيچ‌ها ترانسفور ماتور بايد آنها را با ولتاژهاي نامي خودشان براي كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم‌پيچ‌هاي اوليه و ثانويه آزمايش كرد.
● قرقره‌ ترانسفور ماتور
براي حفاظت و نگهداري از سيم پيچ‌هاي ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهاي كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد. قرقره معمولاً از كاغذ عايق سخت، فيبرهاي استخواني يا مواد ترموپلاستيك مي‌سازند. قره‌قره‌هائي كه از جنس ترموپلاستيك هستند، معمولاً يك تكه ساخته مي‌شوند ولي براي ساختن قرقره‌هاي ديگر آنها را در چند قطعه تهيه و سپس بر روي همديگر سوار مي‌كنند. بر روي ديواره‌هاي قرقره بايد سوراخ يا شكافي ايجاد كرد تا سر سيم‌پيچ از آنها خارج شود.
اندازه قرقره بايد با اندازهٔ ورقه‌هاي ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم‌پيچ نيز طوري بر روي آن پيچيده شود، كه از لبه‌هاي قرقره مقداري پائين‌تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌هاي ترانسفور ماتور، لايه‌ٔ روئي سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره‌هاي ترانسفور ماتورها نيز استاندارد هستند، اما در تمام موارد، با توجه به نياز، قرقره مناسب را مي‌توان طراحي كرد.
● نكات قابل توجه قبل از حمل ترانس‌هاي قدرت
پس از پايان مراحل ساخت و انجام موفقيت‌آميز آزمايشات كارخانه‌اي، قبل از جابه‌جائي ترانسفورماتور، از محلي به محل ديگر و قبل از بارگيري بايد اقدامات زير به روي ترانسفور ماتور انجام گيرد، به‌منظور كاهش ابعاد و وزن ترانسفورماتور و نيز از نظر فني و محدوديّت‌هاي ترافيكي، بايد تجهيزات جنبي ترانسفورماتور ”كنسرواتور (منبع انبساط)، بوشينگ‌ها و...“ باز و به‌طور جداگانه بسته‌بندي و آماده حمل گردند. اما خود ترانسفورماتور به طريق زير حمل مي‌گردد.
الف ـ حمل با روغن: ترانسفورماتورهاي كوچك و ترانسفورماتورهائي كه وزن و ابعاد آنها مشكلاتي را از نظر حمل ايجاد نمي‌نمايند، معمولاً با روغن حمل مي‌گردند. در اين حال سطح روغن بايد حدوداً ۱۵ سانتيمتر پايين‌تر از درپوش اصلي (سقف) ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
▪ توجه:
فاصله ۱۵ سانتيمتري فوق‌الذكر در مورد كليه ترانسفورماتورها يكسان نبوده و توصيه مي‌شود و به دستورالعمل كارخانه سازنده مراجعه شود.
لازم به ذكر است كه در هنگام حمل روغن، قسمت فعال (Active Part) ترانسفورماتور بايد كاملاً در داخل روغن قرار گيرد.
به‌منظور جلوگيري از نفوذ رطوبت و هوا به داخل ترانسفورماتور، فضاي بين روغن و سقف ترانسفورماتور را با هواي خشك و يا گاز نيتروژن با فشار حدود ۲/۰ بار در هواي ۲۰ درجه پر مي‌كنند. لازم به ذكراست كه گاز نيتروژن بايد كاملاً خشك باشد، در اين حالت با نصب يك محفظه سيليكاژل بسته (آب‌بندي شده) بر روي ترانسفورماتور عمل جذب رطوبت انجام مي‌شود. ضمناً جهت جلوگيري از پاشيدن روغن به داخل سيليكاژل در طول حمل از يك وسيله حفاظتي استفاده مي‌شود.
حمل بدون روغن: ترانسفورماتورهاي بزرگ بدون روغن حمل مي‌گردند. در اين موارد پس از تخليه روغن، ترانسفورماتور را با هواي خشك (داراي رطوبت كمتر از ppmv ۲۵ و نقطه ميعان كمتر از ۶۰ ـ درجه سانتيگراد) يا با نيتروژن (با درجه خلوص ۹.۹۹%) پر مي‌كنند. لازم به ذكر است كه در اين حالت نيز در طول حمل بايد فشار هوا يا نيتروژن به‌طور مرتب كنترل گردد.
▪ نكات قابل توجه و مهم در نصب و قبل از راه‌اندازي:
۱) كنترل ضربه‌نگار
۲) كنترل فشار هوا
۳) كنترل نقطه شبنم و اكسيژن
۴) كنترل استقرار ترانسفورماتور بر روي فوندانسيون
۵) كنترل تجهيزات جنبي ترانسفورماتور شامل بوشينگ، سيستم خنك كننده، رادياتور، فن، پمپ، كنسرواتور و ملحقات آن
۶) سيستم تنفسي
۷) شير اطمينان
۸) ترمومترها شامل ترمومتر روغن (كاليبره كردن ترمومتر) و ترمومتر سيم پيچ
۹) تپ چنجر
۱۰) رله‌بو خهلتس
• روغن ترانسفور ماتور
روغن‌هاي ترانسفور ماتور عمدتاً تركيبات پيچيده‌اي از هيدروكربن‌هاي مشتق از نفت خام مي‌باشند و به جهت دارا بودن خواص مورد نياز، اين نوع روغن‌ها جهت ترانسفورماتورها مناسب‌تر تشخيص داده شده‌اند.
خواص مورد نياز براي روغن‌هاي ترانسفور ماتور به‌طور خلاصه عبارتند از:
▪ عايق كاري الكتريكي
▪ انتقال حرارت
▪ قابليت خاموش كردن قوس‌الكتريكي
▪ پايداري شيميائي
▪ سيل كردن ترانسفورماتور
▪ جلوگيري از خوردگي
▪ در مورد سفارش خريد روغن براي ترانسفورماتورها دو مورد مهم را مدنظر قرار مي‌دهيم.
▪ انتخاب نوع روغن ترانسفورماتور
نوع روغن و كيفيت آن، براساس طراحي ترانسفورماتورها مي‌باشد. به‌عنوان مثال در يكي از بررسي‌ها نوعي چسب كه در داخل ترانسفورماتور به‌كار برده شده بود توسط روغن ترانس حل گرديد و باعث شد كه ذرات چسب داخل روغن پراكنده شود و منجر به كاهش دي‌الكتريك روغن گردد. مورد ديگري كه مورد آزمايش قرار گرفت، اين بود كه كاتاليزور مس و آهن باعث از بين بردن روغن تشخيص داده شده است. بنابراين نوع ترانسفورماتور و مواد به كار رفته در آن درتعيين نوع و كيفيت روغن آن تأثير زيادي دارد.
● آلودگي روغن ترانفسورماتورها:
به‌طور كلي دو نوع آلودگي اصلي در روغن ترانسفور ماتورها عبارتند از:
۱) مواد معلق در روغن
۲) آب
۳) اكسيداسيون روغن
پس از شناسائي مؤلفه‌هاي روغن با آزمايش‌هاي مختلف، تصميم به تصفيه يت تعويض روغن اتخاذ مي‌گردد.
به‌طور كلي ۳ نوع آزمايش كلي بر روي روغن ترانسفورماتور انجام مي‌گيرد كه عبارتند از:
۱) آزمون‌هاي فيزيكي
۲) آزمون‌هاي شيميائي
۳) آزمون‌هاي قسمت‌هاي الكتريكي
برخي از آزمايش‌هائي كه بايد روي روغن ترانسفورماتورها، انجام گيرد در زير آمده است.
۱) تست اسيديته
۲) تست گازهاي حل شده در روغن
۳) تست كشش سطحي
۴) تست بي‌فنيل پلي كلريد (pcb)
● تست ولتاژ شكست:
روغن ترانسفورماتورها معمولاً بايد داراي ضريب شكست بيشتر از ۵۰ كيلو ولت باشند، كه با انجام آزمايش ولتاژ شكست، نسبت به اندازه‌گيري آن اقدام مي‌گردد. اگر اين شاخص تا حد مشخصي كمتر از ۵۰ كيلو ولت باشد مي‌توان با تصفيه روغن موجود آن را اصلاح كرد، در غير اين صورت بايد نسبت به تعويض روغن اقدام نمود.
● آناليز گاز كروماتورگرافي:
با توجه به اينكه مولكول‌هاي روغن از تركيبات هيدروكربن ساخته شده‌اند، حرارت يا شكست الكتريكي مي‌تواند باعث شكست مولكول‌هاي روغن و توليد گازهاي قابل اشتعالي مثل متان، اتيلن، اتان و ساير گازها شود، كه در دراز مدت انفجار ترانسفورماتور را در پي خواهد داشت. تحليل گاز كروماتوگرافي به اندازه‌گيري ميزان گازهاي توليد شده در روغن ترانسفورماتور و آناليز آنها مي‌پردازد.
● تكنولوژي ساخت
ساخت ترانسفورماتورهاي فشار قوي فاقد روغن، در طول عمر يكصد ساله ترانسفور ماتورها، يك انقلاب محسوب مي‌شود. ايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلي‌اتيلن، به‌جاي هادي‌هاي مسي داراي عايق كاغذي از ذهن يك محقق سوئدي به نام پرفسور ”Mats lijon“ تراوش كرده است.
تكنولوژي استفاده از كابل به‌جاي هادي‌هادي مسي داراي عايق كاغذي، نخستين بار در سال ۱۹۹۸ در يك ژنراتور فشار قوي به‌نام ”Power Former“ به‌كار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هادي‌هاي شمشي (مستطيلي) در سيم‌پيچي استاتور استفاده مي‌شد، از هادي‌هاي گرد استفاده شده است. همان‌طور كه از معادلات ماكسول استنباط مي‌شود، هادي‌هاي سيلندري، توزيع ميدان‌الكتريكي متقارني دارند. بر اين اساس ژنراتوري مي‌توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند به‌طوري كه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين كار، تلفات الكتريكي به ميزان ۳۰ درصد كاهش مي‌يابد.
در يك كابل پليمري فشار قوي، ميدان الكتريكي در داخل كابل باقي مي‌ماند و سطح كابل داراي پتانسيل زمين مي‌باشد. در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي كار ترانسفورماتور تحت تأثير عايق كابل قرار نمي‌گيرد. در يك ترانسفورماتور خشك، با استفاده از تكنولوژي كابل، امكانات تازه‌اي براي بهينه كردن طراحي ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي، نيروهاي مكانيكي و تنش‌هاي گرمائي فراهم كرده است.
در فرآيند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشي تك فاز با ظرفيت ۱۰ مگا ولت‌آمپر (Dry former)، طراحي، ساخته و آزمايش گرديد.
”Dry former“ اكنون در سطح ولتاژهاي از ۳۶ تا ۱۴۵ كيلوولت و ظرفيت تا ۱۵۰ مگاولت آمپر وجود دارد.
● ويژگي‌هاي ترانسفورماتورهاي خشك
با پيشرفت تكنولوژي امكان ساخت ترانسفورماتورهاي خشك با بازدهي بالا فراهم شده است.
ترانسفورماتور خشك داراي ويژگي‌هاي منحصر به فردي است از جمله:
۱) به روغن براي خنك شدن، يا به‌عنوان عايق الكتريكي نياز ندارد. سازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكي از مهمترين ويژگي‌هاي مهم آن است. به‌دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاك و منابع آب زيرزميني و همچنين احتراق و خطر آتش‌سوزي كم مي‌شود.
با حذف روغن و كنترل ميدان‌هاي الكتريكي كه در نتيجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ايمني افراد و محيط زيست كاهش يافته است. امكانات تازه‌اي را از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم كرده است. به اين ترتيب امكان نصب ترانسفورماتور خشك در نقاط شهري و جاهائي كه از نظر زيست محيطي حساس هستند، وجود دارد.
۲) در ترانسفورماتور خشك به‌جاي بوشينگ چيني در قسمت‌هاي انتهائي از عايق سيليكن را بر (Silicon rubber) استفاده مي‌شود. به اين ترتيب خطر ترك خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين مي‌رود.
۳) كاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش‌نشاني را كاهش مي‌دهد. بنابراين از اين دستگاه‌ها در محيط‌هاي سرپوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي‌توان استفاده كرد.
۴) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك‌هاي روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بين مي‌رود. بنابراين كار نصب آسان‌تر شده و تنها شامل اتصال كابل‌ها و نصب تجهيزات خنك كننده خواهد بود.
۵) از ديگر ويژگي‌هاي ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكي است. يكي از راه‌هاي كاهش تلفات و بهينه كردن طراحي ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممكن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر كافي بهره‌برداري شود. با به‌كارگيري ترانسفورماتور خشك اين امر امكان‌پذير است.
۶) اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفور ماتور نمي‌شود. زيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي‌شود. به‌علاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابه‌جا مي‌شود، مشكلي از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمي‌كند.
سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتورها (TMMS)
سيستم TMMS (Transformer Monitoring Management System فارادي يك سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتور است.
سيستم TMMS براساس جمع‌آوري اطلاعات بحراني بهره‌برداري ترانسفورماتور و تجزيه و تحليل آنها عمل مي‌نمايد.
سيستم TMMS با تجزيه و تحليل اطلاعات قادر خواهد بود كه ضمن تفسير عملكرد ترانسفورماتور عيب‌هاي آن را تشخيص داده و اطلاعات لازم براي تصميم‌گيري را در اختيار بهره‌بردار قرار دهد.
اطلاعات بهره‌برداري كه براي فرآيند نمايش و مديريت ترانسفورماتورها مورد نياز بوده و توسط سنسورهاي مخصوص جمع‌آوري مي‌گردند به شرح زير مي‌باشند.
● گازهاي موجود در روغن‌ ترانسفورماتورهمراه با ئيدران
▪ آب موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با Acquaoil ۳۰۰
▪ جريان بار ترانسفورماتور
▪ دماي نقاط مختلف ترانسفورماتور
▪ وضعيت تپ جنچر ترانسفورماتور
▪ سيستم خنك كنندگي ترانسفورماتور
اطلاعات بهره‌برداري فوق جمع‌آوري شده و به‌همراه ساير اطلاعات موجود به‌طور مستمر تجزيه و تحليل شده تا بتوانند اطلاعات زير را درباره وضعيت بهره‌برداري ترانسفورماتور تهيه نمايند.
▪ شرايط عمومي و كلي ترانسفورماتور
▪ ظرفيت بارگيري ترانسفورماتور
▪ ميل و شدت توليد گاز و جباب در داخل روغن ترانسفورماتور
▪ ملزومات نگهداري ترانسفورماتور
سيستم TMMS فارادي را مي‌توان براي ترانسفورماتورهاي موجود به‌كار برد و همچنين مي‌توان آن را در ساختمان ترانسفورماتورهاي جديد طراحي و نصب نمود.
ارتقاء سيستم TMMS فارادي با افزودن سنسورهاي اضافي مي‌توانيد باعث ارتقاء عملكرد آن براي مواد زير گرديد.
▪ حداكثر نمودن ظرفيت بارگذاري ترانسفورماتور براي بهره‌برداري اقتصادي و بهينه
▪ تشخيص عيب و توصيه راه حل در ترانسفورماتورها
▪ مديريت عمر ترانسفورماتور و افزايش آن
▪ تكميل و توسعه فرايند و عملياتي مديريت ترانسفورماتورها با كمك اطلاعات اضافي تهيه شده در زمان حقيقي
▪ كاهش و حذف خروجي ترانسفورماتورها به‌صورت برنامه‌ريزي شده و يا ناشي از خطا
▪ آشكارسازي علائم اوليه پيدايش خطا در ترانسفورماتورها
▪ نمايش مراحل تكامل و شكل‌گيري شرايط پيدايش خطا
● ترانسفورماتورها سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي عامل K
هارمونيك‌هاي توليد شده توسط بارهاي غير خطي مي‌توانند مشكلات حرارتي و گرمائي خطرناكي را در ترانسفورماتورهاي توزيع استاندارد ايجاد نمايند. حتي اگر توان بار خيلي كمتر از مقدار نامي آن باشد، هارمونيك‌ها مي‌توانند باعث گرماي بيش از حد و صدمه ديدن ترانسفورماتورها شوند. جريان‌هاي هارمونيكي تلفات فوكو را به شدت افزايش مي‌دهند. به‌همين دليل سازنده‌ها، ترانسفورماتورهاي تنومندي را ساخته‌اند تا اينكه بتوانند تلفات اضافي ناشي از هارمونيك‌ها را تحمل كنند. سازنده‌ها براي رعايت استاندارد يك روش سنجش ظرفيت، به‌نام عامل K را ابداع كرده‌اند. عامل K نشان دهنده مقدار افزايش در تلفات فوكو است. بنابراين ترانسفورماتور عامل K مي‌تواند باري به اندازه ظرفيت نامي ترانسفورماتور را تغذيه نمايد مشروط بر اينكه عامل K بار غير خطي تغذيه شده برابر با عامل K ترانسفورماتور باشد. مقادير استاندارد عامل K برابر با ۴، ۹، ۱۳، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ مي‌باشند. اين نوع ترانسفورماتورها عملاً هارمونيك را از بين نبرده تنها نسبت به آن مقاوم مي‌باشند.
ترانسفورماتور (HMT (Harmonic Mitigating Transformer نوع ديگري از ترانسفورماتورهاي سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي HMT هستند كه از صاف شدن بالاي موج ولتاژ بهواسطه بريده شدن آن جلوگيري مي‌كند HMT، طوري ساخته شده است كه اعو جاج ولتاژ سيستم و اثرات حرارتي ناشي از جريان‌هاي هارمونيك را كاهش مي‌دهد. HMT اين كار از طريق حذف فلوها و جريان‌هاي هارمونيكي ايجاد شده توسط بار در سيم پيچي‌هاي ترانسفورماتور انجام مي‌دهد.
چنانچه شبكه‌هاي توزيع نيروي برق مجهز به ترانسفورماتورهاي HMT گردند مي‌توانند همه نوع بارهاي غير خطي (با هر درجه از غير خطي بودن) را بدون اينكه پيامدهاي منفي داشته باشند، تغذيه نمايند. به همين دليل در اماكني كه بارهاي غير خطي زياد وجود دارد از ترانسفورماتور HMT به صورت گسترده استفاده مي‌شود.
● مزاياي ترانسفورماتور HMT
▪ مي‌توان از عبور جريان مؤلفه صفر هارمونيك‌ها (شامل هارمونيك‌هاي سوم، نهم و پانزدهم) در سيم پيچ‌ اوليه، از طريق حذف فلوي آنها در سيم پيچي‌هاي ثانويه جلوگيري كرد.
ترانسفورماتورهاي HMT با يك خروجي در دو مدل با شيفت فازي متفاوت ساخته مي‌شوند. وقتي كه هر دو مدل با هم به‌كار مي‌روند، مي‌توانند جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در قسمت‌ جلوئي شبكه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با دو خروجي مي‌توانند مؤلفه متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در داخل سيم پيچي‌هاي ثانويه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با سه خروجي مي‌توانند مؤلفه‌ متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، يازدهم و سيزدهم را در داخل سيم پيچي ثانويه حذف كنند.
▪ كاهش جريان‌هاي هارمونيكي در سيم‌پيچي‌هاي اوليه HMT باعث كاهش افت ولتاژهاي هارمونيكي و اعو جاج مربوطه مي‌شود.
كاهش تلفات توان به‌علت كاهش جريان‌هاي هارمونيكي به‌عبارت ديگر ترانسفورماتور HMT باعث ايجاد اعو جاج ولتاژ خيلي كمتري در مقايسه با ترانسفورماتورهاي معمولي يا ترانسفورماتور عامل K مي‌شود.

منبع: مركز تحقيقات و فناوري اتوماسيون

spow
07-06-2010, 11:26
ترانسفورماتورهای برق قدرت



اهميت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبكه‌هيا صنعتي، بركسي پوشيده نيست. امروزه يكي از ملزومات اساسي در انتقال و توزيع الكتريكي در جهان ترانسفورماتورها، مي‌باشند.
ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌هاي مختلفي جهت تغيير سطح ولتاژ الكتريكي به‌منظور كاهش تلفات ولتاژ در فرآيند انتقال و توزيع انرژي الكتريكي به‌كار مي‌روند.
در صنعت سيمان، به‌عنوان يكي از مصرف كننده‌هاي بزرگ برق و استفاده از سطوح ولتاژ مختلف در آن، استفاده از ترانسفور ماتورها يكي از اركان اجتناب‌ناپذير مي‌باشد.
در اين مقاله به اختصار ترانسفورماتورها، ساختمان آنها، تعميرات و نگهداري آنها مورد بررسي قرار گرفته است.
● ساختمان ترانسفور ماتور
ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها مي‌توان به سه دسته كوچك، متوسط و بزرگ دسته‌بندي كرد. ساختمان ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به‌دليل مسائل فاظتي و عايق‌بندي و امكانات موجود، نسبت به انواع كوچك آن پيچيده‌تر است. اجزاء تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است:
● هسته‌ ترانسفورماتور
هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه‌هاي نازكي است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفور ماتورها محاسبه مي‌شود. براي كم كردن تلفات آهني هسته‌ ترانسفور ماتور را نمي‌توان به‌طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولاً آنها را از ورقه‌هاي نازك فلزي كه نسبت به يكديگر عايق هستند، مي‌سازند اين ورقه‌ها از آهن بدون پسماند با آلياژي از سيليسيم (حداكثر ۴.۵ درصد) كه داراي قابليت هدايت الكتريكي و قابليت هدايت مغناطيسي زيادي است ساخته مي‌شوند . زياد بودن مقدار سيليسيم، باعث شكننده شدن ورق‌ها مي‌شود. براي عايق كردن ورق‌هاي ترانسفورماتور، در گذشته از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده مي‌شد، استفاده مي‌كردند، اما امروز در هنگام ساختن و نورد اين ورقه‌ەا يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت ۲ تا ۲۰ ميكرون به‌عنوان عايق بر روي آنها ماليده مي‌شود، كه باعث پوشاندن روي ورقه‌ها مي‌گردد. علاوه بر اين، از لاك مخصوصي نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه‌ها استفاده مي‌شود. تمامي ورقه‌هاي ترانسفور ماتور داراي يك لايه عايق هستند. در هنگام محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌هاي ترانسفور ماتورها را به ضخامت‌هاي ۰.۳۵ و ۰.۵ ميليمتر و در اندازه‌هاي استاندارد مي‌سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده‌ٔ ورقه‌هاي ترانسفور ماتور همگي در يك جهت باشند (مثلاً همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضاي خالي باقي بماند. لازم به ذكر است ورقه‌ها با فشار داخل قرقره جاي بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيري شود.
● سيم پيچ‌ ترانسفور ماتور
معمولاً براي سيم‌پيچ اوليه و ثانويه ترانسفور ماتور از هادي‌هاي مسي با عايق (روپوش) لاكي استفاده مي‌كنند، كه با سطح مقطع گرد و اندازه‌هاي استاندارد وجود دارند و با قطر آنها مشخص مي‌شوند. در ترانسفور ماتورهاي پرقدرت از هادي‌هاي مسي كه به‌صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادي‌ها نيز استاندارد است.
سيم پيچي ترانسفور ماتور به اين ترتيب است كه سر سيم‌پيچ‌ها را به‌وسيله روكش عايق‌ها از سوراخ‌هاي قرقره خارج مي‌كنند، تا بدين ترتيب سيم‌ها، قطع (خصوصاً در سيم‌هاي نازك و لايه‌هاي اول) يا زخمي نشوند، علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفور ماتورهاي داراي چندين سيم پيچ، به‌راحت بتوان سر هم سيم‌پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم‌پيچي يا تعمير سيم‌پيچ‌ها ترانسفور ماتور بايد آنها را با ولتاژهاي نامي خودشان براي كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم‌پيچ‌هاي اوليه و ثانويه آزمايش كرد.
● قرقره‌ ترانسفور ماتور
براي حفاظت و نگهداري از سيم پيچ‌هاي ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهاي كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد. قرقره معمولاً از كاغذ عايق سخت، فيبرهاي استخواني يا مواد ترموپلاستيك مي‌سازند. قره‌قره‌هائي كه از جنس ترموپلاستيك هستند، معمولاً يك تكه ساخته مي‌شوند ولي براي ساختن قرقره‌هاي ديگر آنها را در چند قطعه تهيه و سپس بر روي همديگر سوار مي‌كنند. بر روي ديواره‌هاي قرقره بايد سوراخ يا شكافي ايجاد كرد تا سر سيم‌پيچ از آنها خارج شود.
اندازه قرقره بايد با اندازهٔ ورقه‌هاي ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم‌پيچ نيز طوري بر روي آن پيچيده شود، كه از لبه‌هاي قرقره مقداري پائين‌تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌هاي ترانسفور ماتور، لايه‌ٔ روئي سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره‌هاي ترانسفور ماتورها نيز استاندارد هستند، اما در تمام موارد، با توجه به نياز، قرقره مناسب را مي‌توان طراحي كرد.
● نكات قابل توجه قبل از حمل ترانس‌هاي قدرت
پس از پايان مراحل ساخت و انجام موفقيت‌آميز آزمايشات كارخانه‌اي، قبل از جابه‌جائي ترانسفورماتور، از محلي به محل ديگر و قبل از بارگيري بايد اقدامات زير به روي ترانسفور ماتور انجام گيرد، به‌منظور كاهش ابعاد و وزن ترانسفورماتور و نيز از نظر فني و محدوديّت‌هاي ترافيكي، بايد تجهيزات جنبي ترانسفورماتور ”كنسرواتور (منبع انبساط)، بوشينگ‌ها و...“ باز و به‌طور جداگانه بسته‌بندي و آماده حمل گردند. اما خود ترانسفورماتور به طريق زير حمل مي‌گردد.
الف ـ حمل با روغن: ترانسفورماتورهاي كوچك و ترانسفورماتورهائي كه وزن و ابعاد آنها مشكلاتي را از نظر حمل ايجاد نمي‌نمايند، معمولاً با روغن حمل مي‌گردند. در اين حال سطح روغن بايد حدوداً ۱۵ سانتيمتر پايين‌تر از درپوش اصلي (سقف) ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
▪ توجه:
فاصله ۱۵ سانتيمتري فوق‌الذكر در مورد كليه ترانسفورماتورها يكسان نبوده و توصيه مي‌شود و به دستورالعمل كارخانه سازنده مراجعه شود.
لازم به ذكر است كه در هنگام حمل روغن، قسمت فعال (Active Part) ترانسفورماتور بايد كاملاً در داخل روغن قرار گيرد.
به‌منظور جلوگيري از نفوذ رطوبت و هوا به داخل ترانسفورماتور، فضاي بين روغن و سقف ترانسفورماتور را با هواي خشك و يا گاز نيتروژن با فشار حدود ۲/۰ بار در هواي ۲۰ درجه پر مي‌كنند. لازم به ذكراست كه گاز نيتروژن بايد كاملاً خشك باشد، در اين حالت با نصب يك محفظه سيليكاژل بسته (آب‌بندي شده) بر روي ترانسفورماتور عمل جذب رطوبت انجام مي‌شود. ضمناً جهت جلوگيري از پاشيدن روغن به داخل سيليكاژل در طول حمل از يك وسيله حفاظتي استفاده مي‌شود.
حمل بدون روغن: ترانسفورماتورهاي بزرگ بدون روغن حمل مي‌گردند. در اين موارد پس از تخليه روغن، ترانسفورماتور را با هواي خشك (داراي رطوبت كمتر از ppmv ۲۵ و نقطه ميعان كمتر از ۶۰ ـ درجه سانتيگراد) يا با نيتروژن (با درجه خلوص ۹.۹۹%) پر مي‌كنند. لازم به ذكر است كه در اين حالت نيز در طول حمل بايد فشار هوا يا نيتروژن به‌طور مرتب كنترل گردد.
▪ نكات قابل توجه و مهم در نصب و قبل از راه‌اندازي:
۱) كنترل ضربه‌نگار
۲) كنترل فشار هوا
۳) كنترل نقطه شبنم و اكسيژن
۴) كنترل استقرار ترانسفورماتور بر روي فوندانسيون
۵) كنترل تجهيزات جنبي ترانسفورماتور شامل بوشينگ، سيستم خنك كننده، رادياتور، فن، پمپ، كنسرواتور و ملحقات آن
۶) سيستم تنفسي
۷) شير اطمينان
۸) ترمومترها شامل ترمومتر روغن (كاليبره كردن ترمومتر) و ترمومتر سيم پيچ
۹) تپ چنجر
۱۰) رله‌بو خهلتس
• روغن ترانسفور ماتور
روغن‌هاي ترانسفور ماتور عمدتاً تركيبات پيچيده‌اي از هيدروكربن‌هاي مشتق از نفت خام مي‌باشند و به جهت دارا بودن خواص مورد نياز، اين نوع روغن‌ها جهت ترانسفورماتورها مناسب‌تر تشخيص داده شده‌اند.
خواص مورد نياز براي روغن‌هاي ترانسفور ماتور به‌طور خلاصه عبارتند از:
▪ عايق كاري الكتريكي
▪ انتقال حرارت
▪ قابليت خاموش كردن قوس‌الكتريكي
▪ پايداري شيميائي
▪ سيل كردن ترانسفورماتور
▪ جلوگيري از خوردگي
▪ در مورد سفارش خريد روغن براي ترانسفورماتورها دو مورد مهم را مدنظر قرار مي‌دهيم.
▪ انتخاب نوع روغن ترانسفورماتور
نوع روغن و كيفيت آن، براساس طراحي ترانسفورماتورها مي‌باشد. به‌عنوان مثال در يكي از بررسي‌ها نوعي چسب كه در داخل ترانسفورماتور به‌كار برده شده بود توسط روغن ترانس حل گرديد و باعث شد كه ذرات چسب داخل روغن پراكنده شود و منجر به كاهش دي‌الكتريك روغن گردد. مورد ديگري كه مورد آزمايش قرار گرفت، اين بود كه كاتاليزور مس و آهن باعث از بين بردن روغن تشخيص داده شده است. بنابراين نوع ترانسفورماتور و مواد به كار رفته در آن درتعيين نوع و كيفيت روغن آن تأثير زيادي دارد.
● آلودگي روغن ترانفسورماتورها:
به‌طور كلي دو نوع آلودگي اصلي در روغن ترانسفور ماتورها عبارتند از:
۱) مواد معلق در روغن
۲) آب
۳) اكسيداسيون روغن
پس از شناسائي مؤلفه‌هاي روغن با آزمايش‌هاي مختلف، تصميم به تصفيه يت تعويض روغن اتخاذ مي‌گردد.
به‌طور كلي ۳ نوع آزمايش كلي بر روي روغن ترانسفورماتور انجام مي‌گيرد كه عبارتند از:
۱) آزمون‌هاي فيزيكي
۲) آزمون‌هاي شيميائي
۳) آزمون‌هاي قسمت‌هاي الكتريكي
برخي از آزمايش‌هائي كه بايد روي روغن ترانسفورماتورها، انجام گيرد در زير آمده است.
۱) تست اسيديته
۲) تست گازهاي حل شده در روغن
۳) تست كشش سطحي
۴) تست بي‌فنيل پلي كلريد (pcb)
● تست ولتاژ شكست:
روغن ترانسفورماتورها معمولاً بايد داراي ضريب شكست بيشتر از ۵۰ كيلو ولت باشند، كه با انجام آزمايش ولتاژ شكست، نسبت به اندازه‌گيري آن اقدام مي‌گردد. اگر اين شاخص تا حد مشخصي كمتر از ۵۰ كيلو ولت باشد مي‌توان با تصفيه روغن موجود آن را اصلاح كرد، در غير اين صورت بايد نسبت به تعويض روغن اقدام نمود.
● آناليز گاز كروماتورگرافي:
با توجه به اينكه مولكول‌هاي روغن از تركيبات هيدروكربن ساخته شده‌اند، حرارت يا شكست الكتريكي مي‌تواند باعث شكست مولكول‌هاي روغن و توليد گازهاي قابل اشتعالي مثل متان، اتيلن، اتان و ساير گازها شود، كه در دراز مدت انفجار ترانسفورماتور را در پي خواهد داشت. تحليل گاز كروماتوگرافي به اندازه‌گيري ميزان گازهاي توليد شده در روغن ترانسفورماتور و آناليز آنها مي‌پردازد.
● تكنولوژي ساخت
ساخت ترانسفورماتورهاي فشار قوي فاقد روغن، در طول عمر يكصد ساله ترانسفور ماتورها، يك انقلاب محسوب مي‌شود. ايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلي‌اتيلن، به‌جاي هادي‌هاي مسي داراي عايق كاغذي از ذهن يك محقق سوئدي به نام پرفسور ”Mats lijon“ تراوش كرده است.
تكنولوژي استفاده از كابل به‌جاي هادي‌هادي مسي داراي عايق كاغذي، نخستين بار در سال ۱۹۹۸ در يك ژنراتور فشار قوي به‌نام ”Power Former“ به‌كار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هادي‌هاي شمشي (مستطيلي) در سيم‌پيچي استاتور استفاده مي‌شد، از هادي‌هاي گرد استفاده شده است. همان‌طور كه از معادلات ماكسول استنباط مي‌شود، هادي‌هاي سيلندري، توزيع ميدان‌الكتريكي متقارني دارند. بر اين اساس ژنراتوري مي‌توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند به‌طوري كه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين كار، تلفات الكتريكي به ميزان ۳۰ درصد كاهش مي‌يابد.
در يك كابل پليمري فشار قوي، ميدان الكتريكي در داخل كابل باقي مي‌ماند و سطح كابل داراي پتانسيل زمين مي‌باشد. در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي كار ترانسفورماتور تحت تأثير عايق كابل قرار نمي‌گيرد. در يك ترانسفورماتور خشك، با استفاده از تكنولوژي كابل، امكانات تازه‌اي براي بهينه كردن طراحي ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي، نيروهاي مكانيكي و تنش‌هاي گرمائي فراهم كرده است.
در فرآيند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشي تك فاز با ظرفيت ۱۰ مگا ولت‌آمپر (Dry former)، طراحي، ساخته و آزمايش گرديد.
”Dry former“ اكنون در سطح ولتاژهاي از ۳۶ تا ۱۴۵ كيلوولت و ظرفيت تا ۱۵۰ مگاولت آمپر وجود دارد.
● ويژگي‌هاي ترانسفورماتورهاي خشك
با پيشرفت تكنولوژي امكان ساخت ترانسفورماتورهاي خشك با بازدهي بالا فراهم شده است.
ترانسفورماتور خشك داراي ويژگي‌هاي منحصر به فردي است از جمله:
۱) به روغن براي خنك شدن، يا به‌عنوان عايق الكتريكي نياز ندارد. سازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكي از مهمترين ويژگي‌هاي مهم آن است. به‌دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاك و منابع آب زيرزميني و همچنين احتراق و خطر آتش‌سوزي كم مي‌شود.
با حذف روغن و كنترل ميدان‌هاي الكتريكي كه در نتيجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ايمني افراد و محيط زيست كاهش يافته است. امكانات تازه‌اي را از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم كرده است. به اين ترتيب امكان نصب ترانسفورماتور خشك در نقاط شهري و جاهائي كه از نظر زيست محيطي حساس هستند، وجود دارد.
۲) در ترانسفورماتور خشك به‌جاي بوشينگ چيني در قسمت‌هاي انتهائي از عايق سيليكن را بر (Silicon rubber) استفاده مي‌شود. به اين ترتيب خطر ترك خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين مي‌رود.
۳) كاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش‌نشاني را كاهش مي‌دهد. بنابراين از اين دستگاه‌ها در محيط‌هاي سرپوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي‌توان استفاده كرد.
۴) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك‌هاي روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بين مي‌رود. بنابراين كار نصب آسان‌تر شده و تنها شامل اتصال كابل‌ها و نصب تجهيزات خنك كننده خواهد بود.
۵) از ديگر ويژگي‌هاي ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكي است. يكي از راه‌هاي كاهش تلفات و بهينه كردن طراحي ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممكن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر كافي بهره‌برداري شود. با به‌كارگيري ترانسفورماتور خشك اين امر امكان‌پذير است.
۶) اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفور ماتور نمي‌شود. زيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي‌شود. به‌علاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابه‌جا مي‌شود، مشكلي از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمي‌كند.
سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتورها (TMMS)
سيستم TMMS (Transformer Monitoring Management System فارادي يك سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتور است.
سيستم TMMS براساس جمع‌آوري اطلاعات بحراني بهره‌برداري ترانسفورماتور و تجزيه و تحليل آنها عمل مي‌نمايد.
سيستم TMMS با تجزيه و تحليل اطلاعات قادر خواهد بود كه ضمن تفسير عملكرد ترانسفورماتور عيب‌هاي آن را تشخيص داده و اطلاعات لازم براي تصميم‌گيري را در اختيار بهره‌بردار قرار دهد.
اطلاعات بهره‌برداري كه براي فرآيند نمايش و مديريت ترانسفورماتورها مورد نياز بوده و توسط سنسورهاي مخصوص جمع‌آوري مي‌گردند به شرح زير مي‌باشند.
● گازهاي موجود در روغن‌ ترانسفورماتورهمراه با ئيدران
▪ آب موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با Acquaoil ۳۰۰
▪ جريان بار ترانسفورماتور
▪ دماي نقاط مختلف ترانسفورماتور
▪ وضعيت تپ جنچر ترانسفورماتور
▪ سيستم خنك كنندگي ترانسفورماتور
اطلاعات بهره‌برداري فوق جمع‌آوري شده و به‌همراه ساير اطلاعات موجود به‌طور مستمر تجزيه و تحليل شده تا بتوانند اطلاعات زير را درباره وضعيت بهره‌برداري ترانسفورماتور تهيه نمايند.
▪ شرايط عمومي و كلي ترانسفورماتور
▪ ظرفيت بارگيري ترانسفورماتور
▪ ميل و شدت توليد گاز و جباب در داخل روغن ترانسفورماتور
▪ ملزومات نگهداري ترانسفورماتور
سيستم TMMS فارادي را مي‌توان براي ترانسفورماتورهاي موجود به‌كار برد و همچنين مي‌توان آن را در ساختمان ترانسفورماتورهاي جديد طراحي و نصب نمود.
ارتقاء سيستم TMMS فارادي با افزودن سنسورهاي اضافي مي‌توانيد باعث ارتقاء عملكرد آن براي مواد زير گرديد.
▪ حداكثر نمودن ظرفيت بارگذاري ترانسفورماتور براي بهره‌برداري اقتصادي و بهينه
▪ تشخيص عيب و توصيه راه حل در ترانسفورماتورها
▪ مديريت عمر ترانسفورماتور و افزايش آن
▪ تكميل و توسعه فرايند و عملياتي مديريت ترانسفورماتورها با كمك اطلاعات اضافي تهيه شده در زمان حقيقي
▪ كاهش و حذف خروجي ترانسفورماتورها به‌صورت برنامه‌ريزي شده و يا ناشي از خطا
▪ آشكارسازي علائم اوليه پيدايش خطا در ترانسفورماتورها
▪ نمايش مراحل تكامل و شكل‌گيري شرايط پيدايش خطا
● ترانسفورماتورها سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي عامل K
هارمونيك‌هاي توليد شده توسط بارهاي غير خطي مي‌توانند مشكلات حرارتي و گرمائي خطرناكي را در ترانسفورماتورهاي توزيع استاندارد ايجاد نمايند. حتي اگر توان بار خيلي كمتر از مقدار نامي آن باشد، هارمونيك‌ها مي‌توانند باعث گرماي بيش از حد و صدمه ديدن ترانسفورماتورها شوند. جريان‌هاي هارمونيكي تلفات فوكو را به شدت افزايش مي‌دهند. به‌همين دليل سازنده‌ها، ترانسفورماتورهاي تنومندي را ساخته‌اند تا اينكه بتوانند تلفات اضافي ناشي از هارمونيك‌ها را تحمل كنند. سازنده‌ها براي رعايت استاندارد يك روش سنجش ظرفيت، به‌نام عامل K را ابداع كرده‌اند. عامل K نشان دهنده مقدار افزايش در تلفات فوكو است. بنابراين ترانسفورماتور عامل K مي‌تواند باري به اندازه ظرفيت نامي ترانسفورماتور را تغذيه نمايد مشروط بر اينكه عامل K بار غير خطي تغذيه شده برابر با عامل K ترانسفورماتور باشد. مقادير استاندارد عامل K برابر با ۴، ۹، ۱۳، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ مي‌باشند. اين نوع ترانسفورماتورها عملاً هارمونيك را از بين نبرده تنها نسبت به آن مقاوم مي‌باشند.
ترانسفورماتور (HMT (Harmonic Mitigating Transformer نوع ديگري از ترانسفورماتورهاي سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي HMT هستند كه از صاف شدن بالاي موج ولتاژ بهواسطه بريده شدن آن جلوگيري مي‌كند HMT، طوري ساخته شده است كه اعو جاج ولتاژ سيستم و اثرات حرارتي ناشي از جريان‌هاي هارمونيك را كاهش مي‌دهد. HMT اين كار از طريق حذف فلوها و جريان‌هاي هارمونيكي ايجاد شده توسط بار در سيم پيچي‌هاي ترانسفورماتور انجام مي‌دهد.
چنانچه شبكه‌هاي توزيع نيروي برق مجهز به ترانسفورماتورهاي HMT گردند مي‌توانند همه نوع بارهاي غير خطي (با هر درجه از غير خطي بودن) را بدون اينكه پيامدهاي منفي داشته باشند، تغذيه نمايند. به همين دليل در اماكني كه بارهاي غير خطي زياد وجود دارد از ترانسفورماتور HMT به صورت گسترده استفاده مي‌شود.
● مزاياي ترانسفورماتور HMT
▪ مي‌توان از عبور جريان مؤلفه صفر هارمونيك‌ها (شامل هارمونيك‌هاي سوم، نهم و پانزدهم) در سيم پيچ‌ اوليه، از طريق حذف فلوي آنها در سيم پيچي‌هاي ثانويه جلوگيري كرد.
ترانسفورماتورهاي HMT با يك خروجي در دو مدل با شيفت فازي متفاوت ساخته مي‌شوند. وقتي كه هر دو مدل با هم به‌كار مي‌روند، مي‌توانند جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در قسمت‌ جلوئي شبكه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با دو خروجي مي‌توانند مؤلفه متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در داخل سيم پيچي‌هاي ثانويه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با سه خروجي مي‌توانند مؤلفه‌ متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، يازدهم و سيزدهم را در داخل سيم پيچي ثانويه حذف كنند.
▪ كاهش جريان‌هاي هارمونيكي در سيم‌پيچي‌هاي اوليه HMT باعث كاهش افت ولتاژهاي هارمونيكي و اعو جاج مربوطه مي‌شود.
كاهش تلفات توان به‌علت كاهش جريان‌هاي هارمونيكي به‌عبارت ديگر ترانسفورماتور HMT باعث ايجاد اعو جاج ولتاژ خيلي كمتري در مقايسه با ترانسفورماتورهاي معمولي يا ترانسفورماتور عامل K مي‌شود.

منبع: مركز تحقيقات و فناوري اتوماسيون

spow
07-06-2010, 11:39
در ژوئیه ۱۹۹۹، شركت ABB، یك ترانسفور ماتور فشار قوی خشك به نام “Dryformer “ ساخته است كه نیازی به روغن جهت خنك شدن بار به عنوان دی الكتریك ندارد.در این ترانسفورماتور به جای استفاده از هادیهای مسی با عایق كاغذی از كابل پلیمری خشك با هادی سیلندری استفاده می شود.
تكنولوژی كابلاستفاده شده در این ترانسفورماتور قبلاً در ساخت یك ژنراترو فشار قوی به نام "Power Former"در شركتABB به كار گرفته شده است. نخستین نمونه از این ترانسفورماتور اكنون در نیروگاه هیدروالكترولیك “Lotte fors” واقع در مركز سوئد نصب شده كه انتظار می رود به دلیل نیاز روزافزون صنعت به ترانسفورماتور هایی كه ازایمنی بیشتری برخوردار باشند و با محیط زیست نیز سازگاری بیشتری داشته باشند، با استقبال فراوانی روبرو گردد.
ایده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه ۹۰ مطرح شد. بررسی، طراحی و ساخت اینترانسفورماتور از بهار سال ۱۹۹۶ در شركت ABB شروع شد. ABB در این پروژه از همكاری چند شركت خدماتی برق از جمله Birka Kraft و Stora Enso نیز بر خوردار بوده است.
● تكنولوژی
ساخت ترانسفورماتور فشار قوی فاقد روغن در طول عمر یكصد ساله ترانسفورماتورها، یك انقلاب محسوبمی شود. ایده استفاده از كابل با عایق پلیمر پلی اتیلن (XLPE) به جای هادیهای مسی دارای عایق كاغذی از ذهن یك محقق ABB در سوئد به نام پرفسور “Mats lijon” تراوش كرده است.
تكنولوژی استفاده از كابل به جای هادیهای مسی دارای عایق كاغذی، نخستین بار در سال ۱۹۹۸ در یك ژنراتور فشار قوی به نام “ Power Former” ساخت ABB به كار گرفته شد. در این ژنراتور بر خلاف سابق كه از هادیهای شمشی ( مستطیلی ) در سیم پیچی استاتور استفاده می شد، از هادیهای گرد استفاده شده است.
همانطور كه از معادلات ماكسول استنباط می شود، هادیهای سیلندری ، توزیع میدان الكتریكی متقارنی دارند. بر این اساس ژنراتوری می توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه تولید كند بطوریكه نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشد. در نتیجه این كار، تلفات الكتریكی به میزان ۳۰ در صد كاهشمی یابد.
در یك كابل پلیمری فشار قوی، میدان الكتریكی در داخل كابل باقی می ماند و سطح كابل دارای پتانسیل زمینمی باشد.در عین حال میدان مغناطیسی لازم برای كار ترانسفورماتور تحت تاثیر عایق كابل قرار نمی گیرد.در یك ترانسفورماتور خشك، استفاده از تكنولوژی كابل، امكانات تازه ای برای بهینه كردن طراحی میدان های الكتریكی و مغناطیسی، نیروهای مكانیكی و تنش های گرمایی فراهم كرده است.
در فرایند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشك در ABB، در مرحله نخست یك ترانسفورماتور آزمایشی تكفاز با ظرفیت ۱۰ مگا ولت آمپر طراحی و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمایش گردید. “ Dry former” اكنون در سطح ولتاژ های از ۳۶ تا ۱۴۵ كیلو ولت و ظرفیت تا ۱۵۰ مگا ولت آمپر موجود است.
● نیروگاه مدرن Lotte fors
ترانسفورماتور خشك نصب شده در Lotte fors كه بصورت یك ترانسفورماتور – ژنراتور افزاینده عمل می كند ، دارای ظرفیت ۲۰ مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ ۱۴۰ كیلو ولت كار می كند. این واحد در ژانویه سال ۲۰۰۰ راه اندازی گردید.
اگر چه نیروگاه Lotte fors نیروگاه كوچكی با قدرت ۱۳ مگا وات بوده و در قلب جنگلی در مركز سوئد قرار دارد اما به دلیلنوسازی مستمر، نیروگاه بسیار مدرنی شده است. در دهه ۸۰ میلادی ، توربین های مدرن قابل كنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال ۱۹۹۶، كل سیستم كنترل آن نوسازی گردید. این نیروگاه اكنون كاملاً اتوماتیك بوده و از طریق ماهواره كنترل می شود.
● ویژگیهای ترانسفورماتور خشك
ترانسفورماتور خشك دارای ویژگیهای منحصر بفردی است از جمله:
۱) به روغن برای خنك شده با به عنوان عایق الكتریكی نیاز ندارد.
۲) سازگاری این نوع ترانسفورماتور با طبیعت و محیط زیست یكیاز مهمترین ویژگی های آن است. به دلیل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاك و منابع آب زیر زمینی و همچنین احتراق وخطر آتش سورزی كم میشود.
۳) با حذف روغن و كنترل میدانهای الكتریكی كه در نتیجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ایمنی افراد ومحیط زیست كاهش می یابد، امكانات تازه ای از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم میشود.به این ترتیبامكانات نصب ترانسفورماتور خشك در نقا شهری و جاهایی كه از نظر زیست محیطی حساس هستند،فراهم میشود.
۴) در ترانسفورماتور خشك به جای بوشینگ چینی در قسمتهای انتهایی از عایق سیسیكن را بر استفاده میشود.به این ترتیب خطر ترك خوردن چینی بوشینگ و نشت بخار روغن از بین میرود.
۵) كاهش مواد قابل اشتعال، نیاز به تجهیزات گسترده آتش نشانی كاهش میدهد. بنابراین از این دستگاهها در محیط های سر پوشیده و نواحی سرپوشیده شهری نیز می توان استفاده كرد.
۶) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نیاز به تانك های روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بین میرود.بنابراین كار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال كابلها و نصب تجهیزات خنك كننده خواهد بود.
۷) از دیگر ویژگی های ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتریكی است. یكی از راههای كاهش تلفات و بهینه كردن طراحی ترانسفورماتور، نزدیك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممكن است تا از مزایای انتقال نیرو به قدر كافی بهره برداری شود. با بكار گیری ترانسفورماتور خشك این امر امكان پذیر است .
۸) اگر در پست، مشكل برق پیش آید، خطری متوجه عایق ترانسفورماتور نمی شود. زیرا منبع اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمی شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعویض و جابجا می شود، مشكلی از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمی كند.
● نخستین تجربه نصب ترانسفررماتور خشك
ترانسفورماتورخشك برای اولین بار در اواخر سال ۱۹۹۹ در Lotte fors سوئد به آسانی نصب شده و از آن هنگام تاكنون به خوبی كار كرده است. در آینده اینزدیك دومین واحد ترانسفورماتور خشك ساخت ABB (Dry former ) در یك نیروگاه هیدروالكتریك در سوئد نصب می شود.
● چشم انداز آینده تكنولوژی ترانسفورماتور خشك
شركت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشك Dryformer است. چند سال اول از آن در مراكز شهری و آن دسته از نواحی كه از نظر محیط زیست حساس هستند، بهره برداری می شود. تحقیقات فنی دیگری نیز در زمینه تپ چنجر خشك، بهبود ترمینال های كابل و سیستم های خنك كن در حال انجام است. در حال حاضر مهمترین كار ABB، توسعه و سازگار كردن Dryformer با نیاز مصرف كنندگان برای كار در شبكه و ایفای نقش مورد انتظار در پست هاست.
منبع:بانک اطلاعات مهندسی برق

spow
07-06-2010, 11:42
حرکت به سمت خصوصی سازی در صنعت برق تولیدکنندگان برق را به استفاده بهینه و بسیار کارا از تجهیزات موجودشان ترغیب می کند . لذا در راستای این سیاست در حال حاضر توجه ویژه ای به کیفیت تجهیزات مورد استفاده و بهبود عملکرد و افزایش فاصله زمانی تعمیر و نگهداری توسط تولیدکنندگان مبذول می شود .
از آنجا که ترانسفورماتورهای قدرت یکی از گرانترین تجهیزات در صنایع برق می باشند ، لذا تولیدکنندگان برای کاهش هزینه های سرمایه گذاری سعی می کنند ترانسفورماتورهای قدرت خود را در وضعیت اضافه بار نسبت به مقادیر نامی آن قرار دهند. این اضافه بار باعث افزایش درجه حرارت ترانسفورماتور و سایر بخشهایی که جریان از آن عبور میکند می شوند . یکی از حساسترین قسمتها کنتاکت های تپ چنجر های زیر بار می باشند که با افزایش درجه حرارت ، تخریب و به حالت زغالی درمی آیند .
برنامه های وسیع تحقیقاتی برای رفع این مشکل اجرا شده است و آخرین تکنولوژی که در مرحله آزمایش و پیاده سازی عملی بسیار موفق بوده است ، روشی است که توسط نیکولز برای شرکت گاز و برق پاسیفیک انجام شده است .
در بررسیهای اولیه ای که نیکولز بر روی کنتاکتهای سوخته انجام داده است این نتیجه را داده است که طرح جدید کنتاکت ها باید دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بالاتر ، مقاومت بالاتری در برابر جوش خوردن و در برابر سائیدگی مکانیکی داشته باشد . در این طراحی نیکولز در نظر داشت که طرح مورد نظر قابل انطباق برای انواع تپ چنجرها باشد .
برای اینکار طرح استفاده از کنتاکت های با پوشش نقره بالا و ایجاد کنتاکت هایی با مقاومت خیلی پائین ELR ارائه شد. برای ایجاد این روکش ابتدا با استفاده از سلف فرکانس بالا این آلیاژ نقره ای بر روی کنتاکت جوش خورده است و سپس مقادیر اضافی آن ماشینکاری شده است . این سطح نقره ای باعث ایجاد مقاومت کم و تماس استاتیکی بهتری برای کنتاکت های کلید می شود .این طرح در پروژه های مختلفی مورد استفاده واقع شده و باعث جلوگیری از تخریب کنتاکتها و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری در دوره های زمانی کوتاه شده است .


منبع : High Voltage Supply
آدرس : [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
07-06-2010, 11:42
حرکت به سمت خصوصی سازی در صنعت برق تولیدکنندگان برق را به استفاده بهینه و بسیار کارا از تجهیزات موجودشان ترغیب می کند . لذا در راستای این سیاست در حال حاضر توجه ویژه ای به کیفیت تجهیزات مورد استفاده و بهبود عملکرد و افزایش فاصله زمانی تعمیر و نگهداری توسط تولیدکنندگان مبذول می شود .
از آنجا که ترانسفورماتورهای قدرت یکی از گرانترین تجهیزات در صنایع برق می باشند ، لذا تولیدکنندگان برای کاهش هزینه های سرمایه گذاری سعی می کنند ترانسفورماتورهای قدرت خود را در وضعیت اضافه بار نسبت به مقادیر نامی آن قرار دهند. این اضافه بار باعث افزایش درجه حرارت ترانسفورماتور و سایر بخشهایی که جریان از آن عبور میکند می شوند . یکی از حساسترین قسمتها کنتاکت های تپ چنجر های زیر بار می باشند که با افزایش درجه حرارت ، تخریب و به حالت زغالی درمی آیند .
برنامه های وسیع تحقیقاتی برای رفع این مشکل اجرا شده است و آخرین تکنولوژی که در مرحله آزمایش و پیاده سازی عملی بسیار موفق بوده است ، روشی است که توسط نیکولز برای شرکت گاز و برق پاسیفیک انجام شده است .
در بررسیهای اولیه ای که نیکولز بر روی کنتاکتهای سوخته انجام داده است این نتیجه را داده است که طرح جدید کنتاکت ها باید دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بالاتر ، مقاومت بالاتری در برابر جوش خوردن و در برابر سائیدگی مکانیکی داشته باشد . در این طراحی نیکولز در نظر داشت که طرح مورد نظر قابل انطباق برای انواع تپ چنجرها باشد .
برای اینکار طرح استفاده از کنتاکت های با پوشش نقره بالا و ایجاد کنتاکت هایی با مقاومت خیلی پائین ELR ارائه شد. برای ایجاد این روکش ابتدا با استفاده از سلف فرکانس بالا این آلیاژ نقره ای بر روی کنتاکت جوش خورده است و سپس مقادیر اضافی آن ماشینکاری شده است . این سطح نقره ای باعث ایجاد مقاومت کم و تماس استاتیکی بهتری برای کنتاکت های کلید می شود .این طرح در پروژه های مختلفی مورد استفاده واقع شده و باعث جلوگیری از تخریب کنتاکتها و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری در دوره های زمانی کوتاه شده است .


منبع : High Voltage Supply
آدرس : [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
07-06-2010, 11:46
یکی از حوزه های استفاده از الکترونیک قدرت در صنعت برق، تپ چنجر ترانسفورماتورها می باشد . تپ الکترونیکی برخلاف نوع مکانیکی ، کنترل دائم و تنظیم جریان ولتاژ ترانسفورماتور را ممکن میسازد . بدین منظور ، بایستی امکان تغییر تپ در شرایط بار کامل ترانس فراهم گردد . مهمترین مسئله در طراحی مبدل قدرت برای این منظور، اندوکتانس سرگردان تپ های سوئیچ شده می باشد . اگر عمل تغییر تپ بین دو تپ مختلف در فرکانس بالا صورت بگیرد ، امکان تنظیم دائمی ولتاژ ثانویه در بار کامل ترانس وجود دارد . کل سیستم در شکل زیر نشان داده شده است :


[Only Registered And Activated Users Can See Links]

شکل ( 1 ) - مبدل قدرت ، اتصالی بین شبکه قدرت و ترانس

طراحی مبدل قدرت
به دلایل زیر از لحاظ فنی، امکان استفاده از یک مبدل قدرت معمول تجاری سه فاز حتی در سیستم توزیع وجود ندارد :


ولتاژ فاز شبکه توزیع (در محدوده تا 20 کیلوولت) از حد ظرفیت بلوکه کردن نیمه هادیهای قدرت معمول ، بیشتر است .
کل سیستم مذکور ، شامل مبدل قدرت ، بایستی در شرایط وقوع اتصال کوتاه ترانس در مدار باقی بمانند ( مثلا برای جریان نامی 22 آمپر اولیه ، جریان اتصال کوتاه تا 550 آمپر را تحمل کند) .
با برقدار کردن ترانس، جریانی در حدود چهار برابر جریان نامی برقرار میشود که در نتیجه ثانویه ترانس، تا لحظاتی قادر نیست برق 400 ولت مورد نیاز دستگاههای کنترلی فوق را تامین کند .


بنابراین ، برای ساختن مبدل قدرتی که بر مشکلات فوق غلبه کند ، موارد زیر در مرحله تحقیق و بررسی قرار دارند :


تحقیق در مورد توپولوژی و مفاهیم کنترلی (مدولاسیون) مبدل .
مدل شبیه سازی شده از ترانس قدرت با مبدلهای قدرت برای توپولوژیهای مختلف .
توپولوژیهای مختلف ممکن از مبدل قدرت و تکنیکهای مرتبط کنترل از طریق شبیه سازی .
انتخاب توپولوژی بهینه از مبدل قدرت با توجه به قابلیت اطمینان سیستم ، پیچیدگی و هارمونیکها و دقت شکل موج ترانس .
اثبات توپولوژی در نظر گرفته شده از لحاظ تجربی .
انجام آزمون در یک آزمایشگاه ولتاژ بالا و ارزیابی نتایج با توجه هارمونیکهای شکل موج مبدل .


منبع : Its
آدرس : [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
07-06-2010, 14:27
مهمترین عامل خطا در ترانسفورماتور شکست عایقی است. شکست عایقی عمدتاً در نتیجه استرسهای حرارتی، در نقطه داغ سیم‌پیچ ترانسفورماتور رخ می‌دهد.
از طرفی شرکتهای برق در سیستم قدرت تجدید ساختار شده به منظور به تعویق انداختن سرمایه‌گذارها استراتژی‌ بهره‌برداری حداکثر از امکانات موجود را برگزیده‌اند. بنابراین بارگذاری ترانسفورماتور به بیش از مقدار نامی مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که مهمترین محدودیت افزایش بارگذاری ترانسفورماتور ایجاد نقاط داغ است، مدل‌سازی دقیق رفتار حرارتی ترانسفورماتور جهت تعیین دمای نقطه داغ (HST) و قابلیت بارگذاری واقعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
مدلهای حرارتی ترانسفورماتور
بطور کلی می‌توان مدلهای حرارتی رایج را به مدلهای استاندارد (استانداردهای IEEE و IEC و ...)، مدلهای دوگان حرارتی – الکتریکی و مدلهای مبتنی برهوش مصنوعی تقسیم کرد.
الف- مدلهای استاندارد
با توجه به اهمیت بارگذاری مناسب ترانسفورماتور به منظور حفظ عمر مفید آن IEEE و IEC راهنماهایی برای بارگذاری ترانسفورماتور ارایه داده‌اند. این راهنماها روابطی تجربی را برای پیش‌بینی دمای نقطه داغ پیشنهاد می‌کنند که با تفاوت جزیی در استاندارد IEC 354 و استاندارد IEEE C57.91-1995 ارایه شده‌اند.
بر این اساس دمای نقطه داغ سیم‌پیچ ترانسفورماتور از سه مولفه اصلی دمای محیط،‌افزایش دمای روغن قسمت بالای تانک ترانسفورماتور نسبت به محیط و افزایش دمای نقطه داغ نسبت به دمای روغن قسمت بالای تانک تشکیل شده است.
در راهنمای IEEE روابط زیر حاکم هستند:
در این روابط ?H دمای نقطه داغ، ?TO دمای روغن
قسمت بالای تانک، ?A دمای محیط، ??To افزایش دمای روغن قسمت بالا نسبت به محیط و ??H افزایش دمای نقطه داغ نسبت به روغن قسمت بالاست.
الف-1- افزایش دمای روغن قسمت بالا نسبت به محیط:
در این روابط i زیرنویس حالت اولیه، U زیرنویس حالت نهایی، r نشان دهنده مقدار نامی و K نسبت بار به بار نامی است. R نسبت تلفات بار در بار نامی به تلفات بی‌باری،‌n یک نمای تجربی،?To ثابت زمانی افزایش دمای روغن قسمت بالا، t زمان و ƒ تابعی از ??To,u و ??To,i است.
الف-2- افزایش دمای نقطه داغ سیم‌پیچ نسبت به روغن
قسمت بالا:
در این روابط m یک نمای تجربی و
w ? ثابت زمانی دمای سیم‌پیچ است.
الف-3- مزایا و معایب
مهمترین مزیت مدلهای استاندارد سادگی آنهاست. از سوی دیگر حساسیت دمای نقطه داغ بدست آمده نسبت به انحراف پارامترهای تجربی m و n قابل توجه است و تنها در شرایطی می‌توان از مقادیر نامی ثوابت تجربی ارایه شده در استانداردها استفاده کرد که ترانسفورماتور به طور معمول تحت بار نامی بهره‌برداری شود و اضافه بارهای سنگین کمتر رخ دهد. خطای این مدلها نیز بالاست (حتی تا 20 درجه سانتی‌گراد). دو مورد اخیر عیوب اصلی مدل‌های استاندارد است.
ب- مدلهای دوگان حرارتی – الکتریکی:
دوگانی اساسی بین فرآیندهای الکتریکی و حرارتی در جدول 1 آمده است. در مدل دوگان برای بدست آوردن دمای نقطه داغ، ابتدا مدلی برای دمای روغن قسمت بالای تانک ارایه می‌شود، سپس دمای روغن بدست آمده از این مدل به عنوان ورودی به مدل دمای نقطه داغ داده می‌شود. ترکیب این دو مدل، مدل دوگان حرارتی ترانسفورماتور را بدست می‌دهد.

ب-1- مدل دمای روغن قسمت بالا:
مدل دمای روغن قسمت بالای تانک بصورت یک مدار حرارتی در شکل 1 دیده می‌شود.
متغیرهای این شکل عبارتند از:
qtot: تلفات کل
qfe: گرمای تولید توسط تلفات بی‌باری
qcu: گرمای تولیدی توسط تلفات بار
Cth-oil: ظرفیت حرارتی روغن
?oil: دمای روغن قسمت بالا
Rth-oil: مقاومت حرارتی غیرخطی روغن
?amb: دمای محیط
مقاومت حرارتی غیرخطی روغن
Rth-oil براساس نظریه انتقال گرما با رابطه زیر نمایش داده می‌شود که در این رابطه h ضریب هدایت گرما و A سطح هدایت گرما است.
ویسکوزیته روغن ترانسفورماتور به شدت با دما تغییر می‌کند. از سوی دیگر بر مبنای تئوری انتقال حرارت، ضریب هدایت گرما بصورت زیر با ویسکوزیته روغن رابطه دارد:
در این رابطه C1یک عدد ثابت است که خصوصیات حرارتی تقریباً ثابت روغن را در بر می‌گیرد. ویسکوزیته (?) برحسب کیلوگرم بر مترثانیه با رابطه زیر به دما وابسته است:
اهمیت تغییر دمایی ویسکوزیته روغن این است که بر روی مقاومت حرارتی روغن و ثابت زمانی روغن قسمت بالا تاثیر می‌گذارد. مقدار n در رابطه 9 برای حالات مختلف خنک‌سازی درجدول 2 آمده است.
معادله دیفرانسیل مدار حرارتی نشان داده شده در شکل 1 بصورت زیر است:
ب-2- مدل دمای نقطه داغ:
مشابه تئوری داده شده برای مدل دمای روغن قسمت بالا، مدل نقطه داغ نیز بصورت یک مدار حرارتی نمایش داده می‌شود.
متغیرهای شکل 2 عبارتند از:
qcu: گرمای تولیدی توسط تلفات بار
Cth-wdg: ظرفیت گرمایی سیم‌پیچی
?hs: دمای نقطه داغ
Rth-hs-oil: مقاومت گرمایی غیرخطی سیم‌پیچ تا روغن
?oil: دمای روغن
با صرفنظر از مقاومت گرمایی سیم‌پیچ و عایق در برابر مقاومت گرمایی روغن، مقاومت گرمایی سیم‌پیچ تا روغن
Rth-hs-oil: بصورت زیر در می‌آْید:
معادله دیفرانسیل مدار حرارتی نشان داده شده در شکل 2 عبارت است از:
در شکل 3 نتایج اندازه‌گیری عملی، خروجیهای مدل دوگان و مدل IEEE برای سیم‌پیچ فشار قوی یک ترانسفورماتور KV21/118/230 با ظرفیت MVA250 و خنک‌سازی ONAF آورده شده است. همانطور که از شکل مشخص است دقت مدل دوگان بیشتر از مدل IEEE است.
ب-3- مزایا و معایب:
دقت مدلهای دوگان بیش از مدل استاندارد است. از طرف دیگر رابطه‌ای بین فرآیندهای الکتریکی و حرارتی برقرار می‌شود که تحلیل رفتار حرارتی را آسان می‌کند.
مهمترین عیبی که این مدلها را از شرایط واقعی دور می‌کند، متمرکز در نظر گرفتن مقاومتها، ظرفیتها و منابع گرماست، در حالی که می‌دانیم درعمل حالت توزیع شده را داریم.
ج- مدلهای مبتنی بر هوش مصنوعی
همانطور که می‌دانیم در یک روش هوش مصنوعی ابتدا باید با اندازه‌گیری‌های واقعی انجام شده اصطلاحاً مدل را تعلیم دهیم. سپس مدل به دست آمده می‌تواند دمای نقطه داغ را با توجه به ورودی‌های جدید اعمال شده تخمین بزند. البته مدلهای هوشمند معنی فیزیکی مشخصی ندارند و تنها یک ارتباط دقیق بین ورودی و خروجی مدل در محدوده‌ای که توسط داده‌های تعلیم پوشانده می‌شود،‌برقرار می‌سازند.
مدلهای حرارتی هوشمندترانسفورماتور در 10 سال اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند. از این میان می‌توان به کاربرد شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک و منطق فازی اشاره کرد.
یکی از بهترین نمونه‌ها، مدل حرارتی فازی- ژنتیکی است که در سال 2004 توسط ایپولیتو و همکارانش ارایه شد. شکل 4 نتیجه کاربرد این مدل برای یک ترانسفورماتور سه فاز KVA25 در شرایط اضافه بار را نشان می‌دهد. ملاحظه می‌شود با گذشت زمان خطای مدل IEEE افزایش یافته و به بیش از 10 درجه سانتی‌گراد نیز می‌رسد، در حالی که مدل فازی دقت خود را تا پایان حفظ می‌کند.
ج-1- مزایا و معایب:
از مهمترین مزایای مدلهای هوشمند دقت بسیار بالای آنها نسبت به سایر مدلهاست که در شرایط اضافه بار نیز حفظ می‌شود علاوه بر این با دقت خوبی رفتار حرارتی دینامیکی را پیش‌بینی می‌کنند. با وجود این مزایا، تعلیم مدل با مشکلاتی روبروست. از جمله می‌توان به حجم بالای اندازه‌گیری مورد نیاز برای پوشش حالات مختلف بارگذاری ونیاز به اندازه‌گیری دمای نقطه داغ که به طور معمول اندازه‌گیری نمی‌شود، اشاره کرد. علاوه بر این تعلیم باید برای هر ترانسفورماتور یا حداقل مدل ترانسفورماتوری که ارزیابی حرارتی آن موردنظر است، انجام شود.
راهکارهای افزایش دقت مدلها
با توجه به مطالب ارایه شده در بخشهای قبلی راهکارهای زیر برای افزایش دقت مدلهای حرارتی پیشنهاد می‌شود.
الف- مدلهای استاندارد
مرجع (14) به جای روابط (1)، (2)، (4) و (7) مدل IEEE، روابط زیر را ارایه داده است:
دینامیک به تغییرات دمای محیط پاسخ دهد و بنابراین دقت مدل افزایش یابد.
در پیوست (Annex G) G راهنمای بارگذاری IEEE (2) پیشنهاد شده است که دمای روغن کف تانک معادلات دیفرانسیل (15) و (16) به صورت ضمنی،‌ به شکل پاسخ نمایی به ورودی پله در روابط (4) و (7) آورده شده است. بیان رابطه (4) به صورت معادله دیفرانسیل (15) این امکان را فراهم می‌کند که دمای روغن قسمت بالا به صورت ترانسفورماتور به عنوان نقطه شروع محاسبات در نظر گرفته شود. با وجود این مشکل که معمولاً دمای روغن بالای تانک اندازه‌گیری می‌شود و نه روغن کف، این پیشنهاد طبق ادعای این استاندارد به بهبود دقت مدل می‌انجامد.
مرجع (15) با توجه به نقش تلفات آهن در ایجاد حرارت و وابستگی آن به ولتاژ و به منظور درنظر گرفتن تاثیر انحراف تلفات آهن از مقدار نامی، رابطه (3)‌را به صورت زیر اصلاح کرده است. در این رابطه V ولتاژ اولیه ترانسفورماتور بر حسب P.u. و q ثابت اصلاح شده استاینمتز است.
ب- مدلهای دوگان حرارتی- الکتریکی:
در نظر گرفتن تغییر تلفات آهن در نتیجه انحراف ولتاژ از مقدار نامی می‌تواند دقت مدل دوگان را نیز افزایش دهد. برای وارد کردن این ایده به مدل باید منبع جریان qfe در شکل 1 را وابسته به ولتاژ در نظر گرفت.
از سوی دیگر کاربرد هوش مصنوعی «الگوریتم ژنتیک» در تعیین پارامترهای مدل همان‌طور که در مرجع (17) آمده است، می‌تواند به افزایش دقت مدل بینجامد.
ج- مدلهای مبتنی بر هوش مصنوعی:
در اکثر کارهایی که در زمینه هوش مصنوعی انجام شده است، دمای محیط تقریباً ثابت و برابر دمایی که در آن اندازه‌گیریهای عملی انجام شده است در نظر گرفته می‌شود. طبیعی است که تعلیم مدل با دماهای محیط مختلف می‌تواند بر دقت نتایج بیفزاید. این مطلب برای سایر پارامترهای جوی مانند سرعت باد، تابش خورشید و ... نیز صادق است.
از سوی دیگر ترکیب روشهای هوش مصنوعی با منطق فازی، مانند ترکیب الگوریتم ژنتیک و فازی (12) به بهبود دقت مدل کمک می‌کند.
به علاوه اگر به نحوی اثر تغییرات ولتاژ اولیه روی تلفات آهن و در نتیجه عملکرد حرارتی ترانسفورماتور را به مدل وارد کنیم، دقت مدل افزایش خواهد یافت. این کار را می‌توان با در نظر گرفتن ولتاژ اولیه ترانسفورماتور به عنوان یک ورودی مستقل مدل و تعلیم مدل با ولتاژهای اولیه مختلف انجام داد.
د- بهبود‌های قابل ایجاد در همه مدلها:
در همه مدلهای موجود،‌ مدلسازی فقط برای یک روش خنک سازی خاص انجام شده است و روشن و خاموش شدن فن‌ها و پمپ‌ها در طول کارکرد ترانسفورماتور در نظر گرفته نشده است. بنابراین راهکاری که به افزایش دقت همه مدلها می‌انجامد، ‌وارد کردن الگوریتم روشن- خاموش شدن فن‌ها و پمپ‌ها در فرآیند مدلسازی است. برای مثال در مدل دوگان این کار با تغییر مقدار n مطابق جدول 2 با توجه به رژیم کاری ترانسفورماتور قابل انجام است.
علاوه بر این همان طور که قبلاً نیز اشاره شد، مدلسازی شرایط جوی مانند شدت تابش نور خورشید، سرعت باد،‌ارتفاع از سطح دریا و ... نیز می‌تواند دقت همه مدلها را بهبود بخشد، گرچه ممکن است این بهبود قابل توجه نباشد.
ه- شبیه‌سازی:
با توجه به کمبود فضا در اینجا به شبیه‌سازی تاثیر در نظر گرفتن تغییرات ولتاژ اولیه روی پاسخ مدل IEEE اکتفا می‌کنیم. مقادیر ثوابت در نظر گرفته شده، در جدول 3 آورده شده است. لازم به ذکر است که طراحی این ترانسفورماتور بر مبنای دمای محیط 30 درجه سانتی‌گراد و دمای نامی نقطه داغ 110 درجه سانتی‌گراد انجام شده است. شکل 5 تغییرات دمای نقطه داغ را نسبت به ولتاژ اولیه نمایش می‌دهد. ملاحظه می‌شود که اگر تغییرات ولتاژ اولیه را در نظر نگیریم،‌انحراف 10 درصدی از ولتاژ نامی می‌تواند به خطایی حدود 25/2 درجه سانتی‌گراد در پیش‌بینی دمای نقطه داغ بینجامد.
نتیجه‌گیری
از آنجا که ممکن است یک ترانسفورماتور به دفعات تحت اضافه بار قرار گیرد،‌تحلیل دقیق رفتار حرارتی آن به منظور استفاده هر چه بیشتر از ظرفیت با توجه به حفظ عمر مفید، ضروری به نظر می‌رسد.
با این هدف ابتدا چند مدل حرارتی رایج ترانسفورماتور و مزایا ومعایب هر کدام تشریح شد. در ادامه مجموعه‌ای از راهکارهای بهبود دقت مدلها (شامل پیشنهادات مراجع مختلف و ایده‌های نویسندگان مقاله حاضر) مورد توجه قرار گرفت. همچنین برای نمونه نقش در نظر گرفتن تغیرات ولتاژ اولیه ترانسفورماتور روی پاسخ مدل IEEE شبیه سازی شد. مشاهده شد که لحاظ کردن افزایش 10 درصدی ولتاژ تغذیه، تخمین دمای نقطه داغ را بیش از 2 درجه سانتی‌گراد بالا می‌برد.


منبع : ماهنامه صنعت برق

spow
07-06-2010, 14:29
ترانسفورماتورها یکی از مهمترین عناصر شبکه های انتقال و توزیع هستند . در ترانسفورماتورها انرژی الکتریکی در مس سیم پیچها ، آهن هسته ، تانک ترانس و سازه های نگهدارنده بصورت حرارت تلف می شود. حتی در زمانیکه ترانسفورماتور بدون بار است ، در هسته تلفات بی باری (NLL) بوجود می آید. در نتیجه مطالعات و بررسیهای انجام شده ، در 50 ساله اخیر محققان موفق شده اند با صرف هزینه ای دو برابر برای هسته ، تلفات بی باری را به یک سوم کاهش دهند. اخیراً با جایگزینی فلزات بیشکل و غیر بلوری (Amorphous) بجای آهن سیلیکونی درهسته ترانسفورماتورهای توزیع با قدرت نامی کوچکتر از 100 KVA ، تلفات بی باری باز هم کاهش یافته است . این کار هنوز در مورد ترانسفورماتورهای بزرگ با قدرت نامی بزرگتر از 500KVA انجام نشده است . اگرچه برای هر ترانسفورماتور ، 1 درصد توان نامی آن بعنــوان توان تلفـاتی در نظر گرفتـه می شود، اما باید توجه داشت که آزاد سازی بخش کوچکی از این تلفات در طول عمر ترانسفورماتور صرفه جوئی کلانی به همراه خواهد داشت . در ترانسفورماتورهای قدرت معمول ، تقریباً 80% از کل تلفات ، مربوط به تلفات بارداری ترانسفورماتور (LL) است که از این 80% ، سهم تلفات اهمی سیم پیچها 80 % بوده و 20 % دیگر مربوط به تلفات ناشی از جریانهای فوکو و شارهای پراکنده است . لذا تلاشهای زیادی جهت کاهش تلفات بارداری صورت می گیرد. در ابررساناها بعلت عدم وجود مقاومت اهمی در برابر جریان d c تلفاتاهمی برابر با صفر است . لذا با استفاده از ابررساناها در ترانسفورماتورها، تلفات کل ترانسفورماتور، کاهش قابل ملاحظه ای خواهد یافت. در مقابل جریان ac ، در ابر رساناها تلفاتی از نوع تلفات فوکو رخ می دهد. گرمای بوجود آمده از این تلفات باید با استفاده از سیستم های خنک کننده دفع گردد.بررسیهای بعمل آمده حاکی از آن است که ترانسفورماتورهای ابررسانا با قدرت 10 MVA و بالاتر عملکرد نسبتا بهتری داشته و نسبت به ترانسفورماتورهای معمولی قیمت پایینتری خواهند داشت .
تلاشهایی که جهت توسعه ترانسفورماتورهای ابررسانا انجام می گیرد صرفاً بخاطر مسایل اقتصادی و کاهش هزینه کل نیست. یکی دیگر از دلایل طرح این مبحث آنست که در مراکز پر تراکم شهری، رشد مصرف 2 درصدی (سالیانه ) به معنی نیاز به ارتقاء ظرفیت سیستم های موجود است . از طرفی بسیاری ازپستهای توزیع بصورت سرپوشیده (Indoor) بوده و در کنار ساختمانها نصب شده اند. در این نوع پست ها همانند دیگر پستهای توزیع از ترانسهای روغنی استفاده میشود که استفاده از روغن مشکلات و خطرات زیست محیطی و ایمنی مربوط به خود را دارد. در حالیکه در ترانسفورماتورهای ابررسانا، ماده خنک کننده نیتروژن است که خطری برای افراد و موجودات زنده نداشته ، بعلاوه ، خطر آتش سوزی نیز وجود ندارد. بهمین لحاظ خنک کننده مورد استفاده در ترانسفورماتورهای ابررسانا به هیچ عنوان قابل مقایسه با روغنهای قابل اشتعال و مواد شیمیایی همچون PCB نیست .
توجه جدی به ترانسفورماتورهای ابررسانا از زمان شناخت ابررساناهای دمای پایین LTS ( اعم از Nb-Ti و Nb3-Sn ) از اوایل دهه 1960 ، آغاز شد. مطالعاتی که در آن زمان بر روی این ترانسفورماتورها انجام شد ، نشان داد که جهت بهره برداری از این ترانسفورماتورها، باید آنها را در دمای 4 .2K نگه داشت که انجام چنین کاری اقتصادی نیست . بهمین دلیل گامها بسوی کشف موادی با قابلیت ابررسانایی در دماهای بالاتر ، برداشته شد. در اواسط دهه 1970 ، شرکت Westing House ، طرح یک ترانسفورماتور نیروگاهی 550/22kv , 1000MVA را مورد مطالعه قرار داد و به این نتیجه رسید که مشکلاتی از قبیل انتقال جریان ، عملکرد فوق جریان (Overcurrent) و حفاظت همچنان وجود خواهند داشت .
از سال 1980 ، توسعه ترانسفورماتورهای LTS توسط شرکت های GEC-Alsthom , ABB ، در اروپا و چند شرکت صنعتی و مرکز دانشگاهی در ژاپن، مورد پیگیری قرار گرفت . پیشرفت های بعمل آمده در تولید هادیهای طویل Nb-Ti و مواد با مقاومت بالا (Cu-Ni) بر کاهش تلفات ac تاثیر زیادی داشته است . مساله عملی بودن کاهش وزن و افزایش راندمان نیز بر روی ترانسفورماتورهای با قدرتهای کمتر از 100KVA (تکفاز 80KVA Alsthom) ، (Toshiba)30KVA و سه فاز 40KVA (دانشگاه Osaka) مورد بررسی قرار گرفت . هم چنین ترانسفورماتورهای بزرگتری نیز ساخته شده و آزمایشهای مربوطه را با موفقیت پشت سر گذاشتند. در یک ترانسفورماتور تکفاز 330KVA ساخت ABB پیش بینی های لازم برای محدود سازی جریان خطا و حفاظت در برابر یخ زدگی در نظر گرفته شد. شرکت برق Kansai Electric نیز گزارشی از ترانسفورماتور LTS با هادی Nb3Sn با قدرت 2000 KVA ارائه نموده است .

منبع : مؤسسه Loyola
آدرس : [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
07-06-2010, 15:01
سلام

پروژه‌اي در مورد ترانسفورماتورهاي سه فاز

سرفصلهاي اين پروژه بشرح زير است:


- اعوجاج در ترانسفورماتورهاي سه فاز
- بررسي بارگيري نامتعادل براي انواع اتصالات سه فاز
- گروه برداري و استاندارد گروه بندي در ترانسفورماتورهاي سه فاز
- تعيين دسته اتصالي


[Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])


به نقل از وبلاگ برق قدرت

spow
07-06-2010, 22:51
"تست ترانسفورماتور"
ترانس های قدر ت در کارخانه سازنده تست اساسی شده و با ولتاژ های در حد نامی و بیشتر و جریانهای بزرگ، تست میشوند اما پس از حمل ترانس به مقصد جهت بررسی و تائید صحت عملکرد ترانس و نداشتن هر نوع عیب در زمان بهره برداری ، تستهایی بروی آن در محل (پست )با وسایل اندازه گیری دقیق اما قابل حمل ونقل انجام میشود که به اختصار در زیر آمده است:
تست نسبت تبدیل :(RATIO)
تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)
تست مقاومت عایقی : (MEGGER)
تست جریان بی باری :(NO_LOAD)
تست شار مغناطیسی : MAGNETIC
تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)
تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)
تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)
تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

1- تست نسبت تبدیل :(RATIO)
در این تست با دادن ولتاژ به اولیه یا ثانویه ترانس ، ولتاژ طرف مقابل را به دقت اندازه گیری می کنند.در ترانسهای قدرت کاهنده معمولا طرف اولیه را ولتاژ 380 ولت می دهند و در ثانویه ولتاژ بین 110 تا 180( در تراسهای 20/63 کیلو ولت )بسته به ترانس و تپ های آن اندازه گیری خواهد شد.

2- تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)
در این تست به اولیه ولتاژ 380 داده و در طرف ثانویه ولت مترهای آنالوگ دقیق قرار داده و در زمان تغییر تپ ها انحراف عقربه در هر سه فاز را بررسی کرده تا بقول معروف عقربه پس نزند . در زمان تغییر تپ میبایست به ترتیب زیر عمل نمود.
1-2....1-2-3....2-3-4....3-4-5 و... یعنی یک پله پائین ودو پله بالا (در روند افزایشی تپ )

3- تست مقاومت عایقی : (MEGGER)
این تست را به کمک دستگاه میگر انجام می دهند و در زمانهای 15 ثانیه و60 ثانیه و5 دقیقه و 10 دقیقه اندازه گیری میکنند. اندازه گیری به قرار زیر است:
LV/HV
HV +E/LV
LV+E/HV
در این تست سرهای اولیه اتصال کوتاه میشود و همینطور در ثانویه.(بهتر است در مرحله اول انجام شود)

4- تست جریان بی باری :(NO_LOAD)
در این تست با دادن ولتاژ به اولیه و در صورتی که ثانویه مدار باز است جریان آنرا با آمپر متر دقیق اندازه گیری می کنیم . برای ثانویه هم به همین منوال است . در اتصال ستاره نسبت آمپر های سه فاز 1-0.8-1 و در اتصال مثلث 1-1-1.3 است.

5- تست شار مغناطیسی : MAGNETIC
در این تست با دادن ولتاژ تک فاز به سر های هر فاز و نول (در اتصال ستاره ) جریان هر فاز را اندازه گیری و ولتاژ سیم پیچ طرف مقابل را می خوانیم.

6- تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)
در این تست سرهای مشابه ،در یک فاز را اتصال کوتاه کرده (مثلا U-u) و ولتاژ سه فاز را تزریق میکنیم و ولتاژ را برای تمای سرها نسبت به هم میخوانیم.

7- تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)
این تست را با اتصال کوتاه کردن در ثانویه انجام میدهیم و جریان در اولیه و ثانویه را پس از وصل ولتاژ 380 به اولیه قرائت و ثبت میکنیم.

8- تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)
در این تست ولتاژ دی سی (مثلا 12 ولت ) را به سرهای هر فاز با سر نول در اتصال ستاره و هر دو فاز در اتصال مثلث تزریق کرده و جریان عبوری را اندازه گیری میکنیم.(این تست بهتر است در آخرین مرحله انجام گیرد)

9- تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)
در این تست با دستگاه مخصوص این تست حالتهای مختلف در ترانس را میشود بررسی نمود و ظرفیت خازنی بین هر نقطه از ترانس را اندازه گیری کرد.

spow
07-06-2010, 23:03
نرم افزار محاسبات کامل همه نوع ترانسفورماتور

نرم افزاری فوق العاده کم حجم ومفید

spow
10-06-2010, 12:55
گروه برداری اتصالات ترانسفورماتور
اصولاً در ترانسفورماتورها بین ولتاژ اولیه و ثانویه ، اختلاف فازی حاصل می شود که مقدار آن ، بستگی به طریقه اتصال بین سیم پیچ های مختلف داخل ترانسفورماتور دارد . پس ابتدا باید نحوه اتصالات سیم پیچ های اولیه و ثانویه را مشخص نمود .
برای مشخص نمودن اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور از حروف اختصاری استفاده می شود . به این ترتیب که اتصال ستاره با Y ، اتصال مثلث با D و اتصال زیگزاگ را با Z نشان می دهند . در ضمن اگر اتصال مورد نظر در طرف فشار قوی باشد ، با حروف بزرگ و اگر در طرف فشار ضعیف باشد ، با حروف کوچک نمایش می دهند .
مثلاً اتصال ستاره – ستاره با Yy و یا اتصال مثلث – زیگزاگ با Dz مشخص می شود ( لازم به ذکر است که حروف معرف اتصال طرف ولتاژ بالا یا فشار قوی ، در ابتدا ، و حروف معرف اتصال طرف ولتاژ پایین ، بعد از آن قرار می گیرد ) .
حال اگر در طرف ستاره یا زیگزاگ ، مرکز ستاره یا زیگزاگ ، زمین شده باشد ، متناسب با اینکه اتصال مربوطه در طرف ولتاژ بالا یا پایین باشد ، به ترتیب از حروف N یا n استفاده می شود ؛ مثلاً Yzn یعنی اتصال ستاره – زیگزاگ که مرکز زیگزاگ ، زمین شده است و اتصال ستاره در طرف ولتاژ بالا ، و زیگزاگ در طرف ولتاژ پایین است .
بعلاوه در ترانسفورماتورها ، هر فاز اولیه با فاز مشابه اش در ثانویه ، اختلاف فاز مشخصی دارد که جزء خصوصیات آن ترانسفورماتور به شمار می آید ؛ مثلاً ممکن است این زاویه ۰، ۳۰ ، ۱۵۰ ، ۱۸۰ و ... باشد .
برای آنکه زاویۀ مذکور ، اختلاف فاز را برای هر ترانسفورماتور مشخص نمایند به صورت مضربی از عدد ۳۰ تبدیل می کنند و مضرب مشخص شده را در جلوی حروف معرف اتصالات طرفین ترانسفورماتور می آورند . مثلاً مشخصه YNd۱۱ بیانگر اتصال اولیه ستاره با مرکز ستاره زمین شده و ثانویه ، مثلث است که اختلاف زاویه بین اولیه و ثانویه برابر ۳۳۰ می باشد . به این عدد گروه ترانسفورماتور می گویند .
به طور کلی مطابق استاندارد IEC۷۶-۴ ، نوع اتصالات ترانسفورماتورها می تواند مطابق یکی از اعداد ۱۱،۱۰،۸،۷،۶،۵،۴،۲،۱،۰ باشد . اصولاً اتصالات ترانسفورماتورها به چهار دستۀ مجزا تقسیم می شوند که عبارتند از :
۱) دستۀ یک : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه ۰،۴ یا ۸ هستند .
۲) دستۀ دوم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه ۲،۶ یا ۱۰ هستند .
۳) دستۀ سوم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه ۱ یا ۵ هستند .
۴) دستۀ چهارم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه ۷ یا ۱۱ هستند .
اما دو موضوع مهم در گروه و اتصال ترانسفورماتورها ، تعیین گروه آنها با توجه به نوع اتصال ، و یا یافتن نوع اتصال سیم پیچ ها با توجه به دانستن گروه ترانسفورماتور می باشد .
الف ) تعیین گروه ترانسفورماتور با توجه به معلوم بودن اتصالات سیم پیچ ها
این موضوع را با شرح یک مثال بیان می کنیم . فرض کنید که اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور ، به صورت ستاره – مثلث و مطابق با شکل زیر باشد . ابتدا بر روی این اتصالات ، سرهای ورودی و خروجی سیم پیچ ها با U,V,W (برای سیم پیچ اولیه) و u,v,w (برای سیم پیچ ثانویه) مشخص می شوند . سپس بردار نیروی محرکه تمام سیم پیچ ها را از انتهای هر فاز به سمت ابتدای هر فاز رسم می نماییم . لازم به ذکر است که سر سیم پیچ ها به معنای ابتدای فاز خواهد بود و طبعاً سر دیگر سیم پیچ ها به معنای انتهای فاز می باشد .
برای یافتن گروه ترانسفورماتور ، دو دایره متحدالمرکز با قطرهای متفاوت رسم می کنیم و ساعت های ۱ تا ۱۲ را بر روی آن مشخص می سازیم . ابتدا بر روی دایره بزرگتر ، بردارهای ولتاژ سیم پیچ های اولیه رسم می شود . در اینجا با توجه به اتصال اولیه به صورت ستاره ، بردارهای OU ، OV و OW بر رویساعت های ۱۲ (یا صفر) ، ۴ و ۸ رسم می گردد . توجه شود که بین سرهای خروجی ، ۴ ساعت یا ۱۲۰ درجه اختلاف فاز می باشد .
سپس نوبت به ترسیم بردارهای ولتاژ سیم پیچ های ثانویه می رسد . با توجه به اتصال مثلث سیم پیچ های ثانویه ، باید بردار ولتاژ vu در راستای بردار ولتاژ OU اولیه ، بردار ولتاژ wv ثانویه هم راستا با بردار ولتاژ OV اولیه ، و بردار ولتاژ uw ثانویه در راستای بردار ولتاژ OW اولیه رسم گردد . البته بردارهای هم راستا باید به گونه ای رسم شوند که اولاً بین سرهای خروجی ، معادل ۴ ساعت اختلاف فاز داشته باشد ، و ثانیاً توالی فاز uvw (در جهت عقربه های ساعت) در ثانویه رعایت شود .
حال با توجه به موقعیت ولتاژ u ثانویه که بر روی عدد ۱ قرار گرفته است ، در می یابیم که گروه این نوع اتصال ، معادل ۱ می باشد . به عبارت دیگر ، بین ولتاژ اولیه و ثانویه ، ۳۰ درجه اختلاف فاز وجود دارد .
ب) تعیین اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور با توجه به معلوم بودن گروه آن
مشابه قسمت قبل ، این موضوع را با مثالی بیان می کنیم . فرض کنید که می خواهیم اتصال ترانسفورماتور Yd۱۱ را رسم نماییم . در شکل زیر نحوه یافتن اتصالات یک ترانسفورماتور Yd۱۱ نشان داده شده است .
در این روشبر روی نمودار دایره ای ، و با توجه به اتصال سیم پیچ اولیه ، بردارهای ولتاژ OU ، OV و OW رسم می شود . سپس با توجه به گروه ۱۱ ترانسفورماتور ، بردارهای uv ، vw و wu (با در نظر گرفتن این نکته که سر u روی عدد ۱۱ ، سر v روی عدد ۳ ، و سر w بر روی عدد ۷ قرار گیرد) رسممی شود .
پس از رسم نمودار دایره ای ، سیم پیچ اولیه و اتصالات آن رسم می شود و بر روی آن ، بردارهای ولتاژ مشخص می گردد . حال با توجه به مطالب گفته شده ، کافی است که سرهای خروجی را در ثانویه ترانسفورماتور تعیین نماییم .
انتخاب سرهای خروجی باید به گونه ای صورت گیرد تا بردارهای ولتاژ سیم پیچ های اولیه و ثانویه با بردارهای ولتاژ اولیه و ثانویه بر روی نمودار ، یکسان باشد . در نهایت باید سرهای همنام u ، v و w ثانویه به هم متصل گردند تا اتصال مثلث کامل گردد که این روند در شکل نشان داده شده است

spow
10-06-2010, 13:30
ساخت ترانسفورماتور خشک

در ژوئیه ۱۹۹۹، شركت ABB، یك ترانسفور ماتور فشار قوی خشك به نام “Dryformer “ ساخته است كه نیازی به روغن جهت خنك شدن بار به عنوان دی الكتریك ندارد.در این ترانسفورماتور به جای استفاده از هادیهای مسی با عایق كاغذی از كابل پلیمری خشك با هادی سیلندری استفاده می شود.
تكنولوژی كابلاستفاده شده در این ترانسفورماتور قبلاً در ساخت یك ژنراترو فشار قوی به نام "Power Former"در شركتABB به كار گرفته شده است. نخستین نمونه از این ترانسفورماتور اكنون در نیروگاه هیدروالكترولیك “Lotte fors” واقع در مركز سوئد نصب شده كه انتظار می رود به دلیل نیاز روزافزون صنعت به ترانسفورماتور هایی كه ازایمنی بیشتری برخوردار باشند و با محیط زیست نیز سازگاری بیشتری داشته باشند، با استقبال فراوانی روبرو گردد.
ایده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه ۹۰ مطرح شد. بررسی، طراحی و ساخت این ترانسفورماتور از بهار سال ۱۹۹۶ در شركت ABB شروع شد. ABB در این پروژه از همكاری چند شركت خدماتی برق از جمله Birka Kraft و Stora Enso نیز بر خوردار بوده است.
● تكنولوژی
ساخت ترانسفورماتور فشار قوی فاقد روغن در طول عمر یكصد ساله ترانسفورماتورها، یك انقلاب محسوبمی شود. ایده استفاده از كابل با عایق پلیمر پلی اتیلن (XLPE) به جای هادیهای مسی دارای عایق كاغذی از ذهن یك محقق ABB در سوئد به نام پرفسور “Mats lijon” تراوش كرده است.
تكنولوژی استفاده از كابل به جای هادیهای مسی دارای عایق كاغذی، نخستین بار در سال ۱۹۹۸ در یك ژنراتور فشار قوی به نام “ Power Former” ساخت ABB به كار گرفته شد. در این ژنراتور بر خلاف سابق كه از هادیهای شمشی ( مستطیلی ) در سیم پیچی استاتور استفاده می شد، از هادیهای گرد استفاده شده است.
همانطور كه از معادلات ماكسول استنباط می شود، هادیهای سیلندری ، توزیع میدان الكتریكی متقارنی دارند. بر این اساس ژنراتوری می توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه تولید كند بطوریكه نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشد. در نتیجه این كار، تلفات الكتریكی به میزان ۳۰ در صد كاهشمی یابد.
در یك كابل پلیمری فشار قوی، میدان الكتریكی در داخل كابل باقی می ماند و سطح كابل دارای پتانسیل زمین می باشد.در عین حال میدان مغناطیسی لازم برای كار ترانسفورماتور تحت تاثیر عایق كابل قرار نمی گیرد.در یك ترانسفورماتور خشك، استفاده از تكنولوژی كابل، امكانات تازه ای برای بهینه كردن طراحی میدان های الكتریكی و مغناطیسی، نیروهای مكانیكی و تنش های گرمایی فراهم كرده است.
در فرایند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشك در ABB، در مرحله نخست یك ترانسفورماتور آزمایشی تكفاز با ظرفیت ۱۰ مگا ولت آمپر طراحی و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمایش گردید. “ Dry former” اكنون در سطح ولتاژ های از ۳۶ تا ۱۴۵ كیلو ولت و ظرفیت تا ۱۵۰ مگا ولت آمپر موجود است.
● نیروگاه مدرن Lotte fors
ترانسفورماتور خشك نصب شده در Lotte fors كه بصورت یك ترانسفورماتور – ژنراتور افزاینده عمل می كند ، دارای ظرفیت ۲۰ مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ ۱۴۰ كیلو ولت كار می كند. این واحد در ژانویه سال ۲۰۰۰ راه اندازی گردید.
اگر چه نیروگاه Lotte fors نیروگاه كوچكی با قدرت ۱۳ مگا وات بوده و در قلب جنگلی در مركز سوئد قرار دارد اما به دلیلنوسازی مستمر، نیروگاه بسیار مدرنی شده است. در دهه ۸۰ میلادی ، توربین های مدرن قابل كنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال ۱۹۹۶، كل سیستم كنترل آن نوسازی گردید. این نیروگاه اكنون كاملاً اتوماتیك بوده و از طریق ماهواره كنترل می شود.
● ویژگیهای ترانسفورماتور خشك
ترانسفورماتور خشك دارای ویژگیهای منحصر بفردی است از جمله:
۱) به روغن برای خنك شده با به عنوان عایق الكتریكی نیاز ندارد.
۲) سازگاری این نوع ترانسفورماتور با طبیعت و محیط زیست یكیاز مهمترین ویژگی های آن است. به دلیل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاك و منابع آب زیر زمینی و همچنین احتراق وخطر آتش سورزی كم میشود.
۳) با حذف روغن و كنترل میدانهای الكتریكی كه در نتیجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ایمنی افراد ومحیط زیست كاهش می یابد، امكانات تازه ای از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم میشود.به این ترتیبامكانات نصب ترانسفورماتور خشك در نقا شهری و جاهایی كه از نظر زیست محیطی حساس هستند،فراهم میشود.
۴) در ترانسفورماتور خشك به جای بوشینگ چینی در قسمتهای انتهایی از عایق سیسیكن را بر استفاده میشود.به این ترتیب خطر ترك خوردن چینی بوشینگ و نشت بخار روغن از بین میرود.
۵) كاهش مواد قابل اشتعال، نیاز به تجهیزات گسترده آتش نشانی كاهش میدهد. بنابراین از این دستگاهها در محیط های سر پوشیده و نواحی سرپوشیده شهری نیز می توان استفاده كرد.
۶) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نیاز به تانك های روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بین میرود.بنابراین كار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال كابلها و نصب تجهیزات خنك كننده خواهد بود.
۷) از دیگر ویژگی های ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتریكی است. یكی از راههای كاهش تلفات و بهینه كردن طراحی ترانسفورماتور، نزدیك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممكن است تا از مزایای انتقال نیرو به قدر كافی بهره برداری شود. با بكار گیری ترانسفورماتور خشك این امر امكان پذیر است .
۸) اگر در پست، مشكل برق پیش آید، خطری متوجه عایق ترانسفورماتور نمی شود. زیرا منبع اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمی شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعویض و جابجا می شود، مشكلی از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمی كند.
● نخستین تجربه نصب ترانسفررماتور خشك
ترانسفورماتورخشك برای اولین بار در اواخر سال ۱۹۹۹ در Lotte fors سوئد به آسانی نصب شده و از آن هنگام تاكنون به خوبی كار كرده است. در آینده اینزدیك دومین واحد ترانسفورماتور خشك ساخت ABB (Dry former ) در یك نیروگاه هیدروالكتریك در سوئد نصب می شود.
● چشم انداز آینده تكنولوژی ترانسفورماتور خشك
شركت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشك Dryformer است. چند سال اول از آن در مراكز شهری و آن دسته از نواحی كه از نظر محیط زیست حساس هستند، بهره برداری می شود. تحقیقات فنی دیگری نیز در زمینه تپ چنجر خشك، بهبود ترمینال های كابل و سیستم های خنك كن در حال انجام است. در حال حاضر مهمترین كار ABB، توسعه و سازگار كردن Dryformer با نیاز مصرف كنندگان برای كار در شبكه و ایفای نقش مورد انتظار در پست هاست

spow
10-06-2010, 16:15
اصول خشك كردن ترانسفورماتورهای قدرت

روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...
مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای ***** نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

آریوبرزن
10-06-2010, 17:30
پس از آنکه روغن مورد بهره برداری قرار می گیرد ، بر حسب نوع روغن و شرایط سرویس ، تغییراتی در آن مشاهده می شود که موجب تقلیل کیفیت و کاهش عمر مفید آن می شود . این تغییرات به سبب ورود ناخالصی ها و آلودگی به روغن و یا تغییرات شیمیایی ناشی از اکسیداسیون می باشد .
در اثر اکسیداسیون روغن ، ویسکوزیتۀ آن افزایش یافته ، اسیدیتۀ آن بالا رفته ، رنگ روغن کدر و تیره می شود . اگر نتایج آزمایش های روغننیاز به تصفیۀ روغن را اثبات نماید ، باید به منظور جداسازی ناخالصی ها و احیای خواصّ اصلی مورد نیاز روغن ، در مورد تصفیۀ آن اقدام نمود .
روش های مختلفی برای تصفیۀ روغن وجود دارد .
این روش ها به دو دستۀ عمدۀ تصفیۀ فیزیکی و تصفیۀ شیمیایی تقسیم بندی می شوند . در روش های تصفیۀ فیزیکی با روش های فیزیکی نظیر عبور روغن از صافی ها یا گرم کردن روغن و غیره ، ناخالصی های روغن را از آن جدا می کنند . در روش های تصفیۀ شیمیایی با افزودن مواد شیمیایی و ترکیب شیمیایی آن ها با روغن ، خواص از دست رفته روغن مجدداً احیا می شود .

روش های تصفیۀ فیزیکی
در این قسمت به چهار روش تصفیۀ فیزیکی روغن اشاره می شود :

▪ تصفیه از آب :
ساده ترین روش جداسازی آب از روغن این است که روغن را در ظرف بزرگیمی ریزند و در ته ظرف ، دریچه ای تعبیه می کنند . پس از مدتی که روغن در ظرف بماند ، چون آب سنگین تر از روغن است ، در ته ظرف جمع می شود و می توان با باز کردن دریچه ، آب را تخلیه نمود . این روش نیاز به وقت زیادی دارد و دقت آن نیز کم است ؛ زیرا اگر دریچه زود بسته شود آب همچنان در روغن باقی خواهد ماند و اگر دریچه کمی دیر بسته شود ، مقداری از روغن به هدر می رود .
روش دیگر برای این کار ، حرارت دادن روغن است ؛ زیرا درجه حرارت تبخیر آب پایین تر از روغن است و در صورت حرارت دادن روغن ، آب به صورت بخار از روغن خارج می شود . حرارت دادن معمولاً در یک ظرف بسته و در خلاء انجام می گیرد تا سرعت عمل آن بیشتر شود . از پمپ های خلاء نیز برای گرفتن رطوبت روغن استفاده می شود .



▪ روش گریز از مرکز برای جداسازی ناخالصی های جامد :
در این روش ، روغن را در ظرف دوّار بزرگی می ریزند و پس از حرارت دادن تا حدّ دمای ۱۵ الی ۴۵ درجۀ سانتیگراد ، آن را به گردش در می آورند . جرم ناخالصی های جامد داخل روغن معمولاً از جرم روغن بیشتر است ؛ از این رو ، در عمل گردش روغن ، ناخالصی های جامد در اطراف جدارۀ خارجی ظرف قرار گرفته وته نشین می شوند و روغن خالص در وسط ظرف می ماند . این روش از نظر سرعت عمل و نحوۀ تصفیه مناسب است .



▪ استفاده از ف ی ل تر های کاغذی :
با عبور روغن از ف ی ل تر های کاغذی ، ذرّات جامد غوطه ور در روغن نمی توانند از این ف ی ل ترها عبور کنند . همچنین مقداری از آب موجود در روغن نیز ، توسط این ف ی ل ترها جذب می شود . هرچه منافذ این ف ی ل ترها ریزتر باشد ، کیفیت تصفیه بهتر است . برای سرعت عمل در این روش ، معمولاً روغن را با فشار وارد ف ی ل ترها می کنند .
گاز زدایی برای جدا کردن گازهای محلول در روغن : با استفاده از تکنیک خلاء ، عمل گاز زدایی روغن و جدا کردن گازهای حل شده در روغن انجام می گیرد . با پودر کردن روغن و پاشیدن آن به داخل محفظۀ خلاء ، علاوه بر گرفتن تمام آب غیر محلول در روغن ، مقدار آب محلول در آن نیز به حدّ ppm ۱۰ کاهش می یابد . همچنینبا این عمل ، گازهای حل شده در روغن نیز به ۲۵/۰ درصد حجم ، تقلیل می یابد .


روش های تصفیۀ شیمیایی
زمانی که با افزایش میزان اکسیداسیون در روغن ، شرایط تشکیل لجن در آن فراهم گردد ، عمل تصفیۀ فیزیکی به تنهایی قادر به جبران و احیای فساد روغن نبوده و از این رو ، تصفیۀ شیمیایی روغن انجام می گیرد .
در تصفیۀ شیمیایی ، از ف ی ل ترهای فعّال (اکتیو) استفاده شده و با استفاده از عملیات مختلف ، نظیر تصفیه با حلّال ها و تصفیه با اسید سولفوریک ، پالایش انجام می گیرد . تصفیۀ شیمیایی معمولاً با هزینۀ زیادی انجام می شود ؛ از این رو ، فقط برای مصرف کننده های بزرگ ، کارخانه های ترانسفورماتور سازی و مراکز بزرگ تعمیر ترانسفورماتورها مقرون به صرفه می باشد.
عبور روغن از خاک رنگبر (Fullers Earth) ، یکی از مرسوم ترین روش ها در تصفیۀ شیمیاییاست . در این روش ، خاک رنگبر در یک منبع قرار می گیرد و روغن گرم توسط پمپ ، با فشار زیاد از این خاک عبور داده می شود . با انجام این عمل ، عدد اسیدی روغن کاهش یافته و به حد مجاز خود می رسد .
به علاوه دیگر خواص روغن ، از قبیل ضریب تلفات عایقی و مقاومت مخصوص آن نیز بهبود می یابد . مقدار خاک رنگبر مورد نیاز ، به میزان کهنگی روغن بستگی دارد و معمولاً بین یک تا هفت درصد وزن روغن می باشد . اضافه کردن مواد ضد اکسیداسیون در هنگام تصفیه فیزیکی در موقع گردش روغن نیز ، یکی دیگر از روش های تصفیۀ شیمیایی است .


منبع:بانک اطلاعات مهندسی برق

spow
14-06-2010, 16:17
اشنایی با ترانسفورماتورهای نیروگاههای گازی تیپ V94.3 زیمنس:icon_gol:

موفق باشید

[Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
16-06-2010, 04:43
ترنسفورماتورهای روغنی و تجهیزات مربوطه


لینک دانلود ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

Mehdi.Aref
18-06-2010, 11:27
ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .
ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .
نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .
یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما”) می‌باشند.

Mehdi.Aref
18-06-2010, 11:28
طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:
۱- CT های هسته پایین
۲- CT های هسته بالا
۳- نوع بوشینگی
۴- نوع شمشی
۵- نوع حلقوی
۶- نوع قالبی یا رزینی (Castin Resine)
الف) ترانسهای جریان هسته پائین:
ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا “Tank Type”: در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل “U” قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین “U” در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا” زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد.
در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .
محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.
ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :
در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام “Top Core ” و یا “Inverted” مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.
در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.
ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع “Dead Tank Type” و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ ۶۳ کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.
د ) ترانس جریان نوع قالبی یا رزینی:
از این نوعCT ها بیشتر در مناطق گرمسیری و به منظور جلو گیری از نفوذ رطوبت و گرد و خاک به داخل CT ‌ استفاده می شودو تا سطح ولتاژ ۶۳ کیلو ولت و جریان ۱۲۰۰ آمپر بیشتر طراحی نشده اند.
این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .
ترانس های جریان از نظر هسته به دو نوع تقسیم می شوند :
۱- ترانس های جریان با هسته اندازه گیری
۲- ترانس های جریان با هسته حفاظتی
۱- ترانس های جریان با هسته اندازه گیری وظیفه دارند که در حدود جریان نامی و عادی شبکه از دقت لازم برخوردار باشند. و این نوع هسته ها باید در جریان های اتصالی کوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدیاد جریان در ثانویه و در نتیجه مانع سوختن و صدمه دیدن دستگاه های اندازه گیری در طرف ثانویه شوند.
۲- ترانس های جریان با هسته حفاظتی :
باید در جریانهای اتصال کوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و دیرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزایش جریان در اولیه ، آن را در ثانویه ظاهر کرده و با تشخیص این اضافه جریان در ثانویه توسط رله های حفاظتی فرمان قطع یا تریپ به کلیدهای مربوطه داده تا قسمتهای اتصالی شده و معیوب از شبکه جدا شوند.
قدرت نامی ترانس جریان:
قدرت اسمی ترانس جریان مساوی حاصل ضرب جریان ثانویه اسمی و افت ولتاژ مدار خارجی ثانویه حاصل از این جریان می باشد. مقادیر استاندارد قدرت های اسمی عبارتند از :
۲٫۵ – ۵ – ۱۰ – ۱۵ – ۳۰ VA
که البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .
کلاس دقت ترانس های جریان:
میزان خطای CT ها با توجه کلاس دقت آنها مشخص می گردد. کلاس دقت CT برای هسته اندازه گیری و حفاظتی به دو صورت مختلف بیان می گردد. برای هسته اندازه گیری درصد خطای جریان را در جریان نامی ارائه می کنند.
مثلاً کلاس دقت CL=0.5 یعنی ۵/۰ % خطا در جریان نامی CT های اندازه گیری را معمولا در کلاس دقت های ۱/۰ – ۲/۰ – ۵/۰ – ۱ -۳ – ۵ – مشخص می کنند و در کاتولوگ ها و نیم پلیت تجهیزات به صورت ۲/۰:cl 5/1200 c.t: مشخص می گردد . در ضمن باید توجه داشت اگر بر روی نیم پلیت ها ۸۰۰c نوشته شود یعنی ولتاژ اتصال کوتاه اگر از ۸۰۰ ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .
برای هسته های حفاظتی درصد خطای جریان را برای چند برابر جریان نامی بصورت XPY بیان می کنند . %X خطا در Y برابر جریان نامی مثلا ۱۰ P 5 یعنی ۵% خطا در ۱۰ برابر جریان نا می که CT های حفاظتی بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 می باشند ( ۳۰ P 5 و ۲۰ P 5 و۱۰ P 5 ) و (۲۰ P 10و ۱۰ P 10).
CT ها دارای چند نوع خطا می باشند :
۱- خطای نسبت تبدیل RAT IO =KIS-IP/IP
2-خطای زاویه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاویه و ثانویه CT با رعایت نسبت تبدیل خطای زاویه است .
۳- CT های حفاظتی دارای خطای ترکیبی می باشند . مثلا خطای ترکیبی CT نوع ۲۰P 5 برابر۵% است.
۴- CT های حفاظتی دارای خطای ALF می باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) یعنی تاچند برابر جریان نامی CT نباید خطای CT از حد گارانتی تجاوز کند مثلا خطای ALF در CT 20 p 5 برابر ۲۰ می باشند .

spow
29-06-2010, 23:21
مدلهای حرارتی ترانسفورماتور و راهکارهای افزایش دقت آنها

مهمترین عامل خطا در ترانسفورماتور شکست عایقی است. شکست عایقی عمدتاً در نتیجه استرسهای حرارتی، در نقطه داغ سیم‌پیچ ترانسفورماتور رخ می‌دهد.
از طرفی شرکتهای برق در سیستم قدرت تجدید ساختار شده به منظور به تعویق انداختن سرمایه‌گذارها استراتژی‌ بهره‌برداری حداکثر از امکانات موجود را برگزیده‌اند. بنابراین بارگذاری ترانسفورماتور به بیش از مقدار نامی مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که مهمترین محدودیت افزایش بارگذاری ترانسفورماتور ایجاد نقاط داغ است، مدل‌سازی دقیق رفتار حرارتی ترانسفورماتور جهت تعیین دمای نقطه داغ (HST) و قابلیت بارگذاری واقعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
مدلهای حرارتی ترانسفورماتور
بطور کلی می‌توان مدلهای حرارتی رایج را به مدلهای استاندارد (استانداردهای IEEE و IEC و ...)، مدلهای دوگان حرارتی – الکتریکی و مدلهای مبتنی برهوش مصنوعی تقسیم کرد.
الف- مدلهای استاندارد
با توجه به اهمیت بارگذاری مناسب ترانسفورماتور به منظور حفظ عمر مفید آن IEEE و IEC راهنماهایی برای بارگذاری ترانسفورماتور ارایه داده‌اند. این راهنماها روابطی تجربی را برای پیش‌بینی دمای نقطه داغ پیشنهاد می‌کنند که با تفاوت جزیی در استاندارد IEC 354 و استاندارد IEEE C57.91-1995 ارایه شده‌اند.
بر این اساس دمای نقطه داغ سیم‌پیچ ترانسفورماتور از سه مولفه اصلی دمای محیط،‌افزایش دمای روغن قسمت بالای تانک ترانسفورماتور نسبت به محیط و افزایش دمای نقطه داغ نسبت به دمای روغن قسمت بالای تانک تشکیل شده است.
در راهنمای IEEE روابط زیر حاکم هستند:
در این روابط ?H دمای نقطه داغ، ?TO دمای روغن
قسمت بالای تانک، ?A دمای محیط، ??To افزایش دمای روغن قسمت بالا نسبت به محیط و ??H افزایش دمای نقطه داغ نسبت به روغن قسمت بالاست.
الف-1- افزایش دمای روغن قسمت بالا نسبت به محیط:
در این روابط i زیرنویس حالت اولیه، U زیرنویس حالت نهایی، r نشان دهنده مقدار نامی و K نسبت بار به بار نامی است. R نسبت تلفات بار در بار نامی به تلفات بی‌باری،‌n یک نمای تجربی،?To ثابت زمانی افزایش دمای روغن قسمت بالا، t زمان و ƒ تابعی از ??To,u و ??To,i است.
الف-2- افزایش دمای نقطه داغ سیم‌پیچ نسبت به روغن
قسمت بالا:
در این روابط m یک نمای تجربی و
w ? ثابت زمانی دمای سیم‌پیچ است.
الف-3- مزایا و معایب
مهمترین مزیت مدلهای استاندارد سادگی آنهاست. از سوی دیگر حساسیت دمای نقطه داغ بدست آمده نسبت به انحراف پارامترهای تجربی m و n قابل توجه است و تنها در شرایطی می‌توان از مقادیر نامی ثوابت تجربی ارایه شده در استانداردها استفاده کرد که ترانسفورماتور به طور معمول تحت بار نامی بهره‌برداری شود و اضافه بارهای سنگین کمتر رخ دهد. خطای این مدلها نیز بالاست (حتی تا 20 درجه سانتی‌گراد). دو مورد اخیر عیوب اصلی مدل‌های استاندارد است.
ب- مدلهای دوگان حرارتی – الکتریکی:
دوگانی اساسی بین فرآیندهای الکتریکی و حرارتی در جدول 1 آمده است. در مدل دوگان برای بدست آوردن دمای نقطه داغ، ابتدا مدلی برای دمای روغن قسمت بالای تانک ارایه می‌شود، سپس دمای روغن بدست آمده از این مدل به عنوان ورودی به مدل دمای نقطه داغ داده می‌شود. ترکیب این دو مدل، مدل دوگان حرارتی ترانسفورماتور را بدست می‌دهد.

ب-1- مدل دمای روغن قسمت بالا:
مدل دمای روغن قسمت بالای تانک بصورت یک مدار حرارتی در شکل 1 دیده می‌شود.
متغیرهای این شکل عبارتند از:
qtot: تلفات کل
qfe: گرمای تولید توسط تلفات بی‌باری
qcu: گرمای تولیدی توسط تلفات بار
Cth-oil: ظرفیت حرارتی روغن
?oil: دمای روغن قسمت بالا
Rth-oil: مقاومت حرارتی غیرخطی روغن
?amb: دمای محیط
مقاومت حرارتی غیرخطی روغن
Rth-oil براساس نظریه انتقال گرما با رابطه زیر نمایش داده می‌شود که در این رابطه h ضریب هدایت گرما و A سطح هدایت گرما است.
ویسکوزیته روغن ترانسفورماتور به شدت با دما تغییر می‌کند. از سوی دیگر بر مبنای تئوری انتقال حرارت، ضریب هدایت گرما بصورت زیر با ویسکوزیته روغن رابطه دارد:
در این رابطه C1یک عدد ثابت است که خصوصیات حرارتی تقریباً ثابت روغن را در بر می‌گیرد. ویسکوزیته (?) برحسب کیلوگرم بر مترثانیه با رابطه زیر به دما وابسته است:
اهمیت تغییر دمایی ویسکوزیته روغن این است که بر روی مقاومت حرارتی روغن و ثابت زمانی روغن قسمت بالا تاثیر می‌گذارد. مقدار n در رابطه 9 برای حالات مختلف خنک‌سازی درجدول 2 آمده است.
معادله دیفرانسیل مدار حرارتی نشان داده شده در شکل 1 بصورت زیر است:
ب-2- مدل دمای نقطه داغ:
مشابه تئوری داده شده برای مدل دمای روغن قسمت بالا، مدل نقطه داغ نیز بصورت یک مدار حرارتی نمایش داده می‌شود.
متغیرهای شکل 2 عبارتند از:
qcu: گرمای تولیدی توسط تلفات بار
Cth-wdg: ظرفیت گرمایی سیم‌پیچی
?hs: دمای نقطه داغ
Rth-hs-oil: مقاومت گرمایی غیرخطی سیم‌پیچ تا روغن
?oil: دمای روغن
با صرفنظر از مقاومت گرمایی سیم‌پیچ و عایق در برابر مقاومت گرمایی روغن، مقاومت گرمایی سیم‌پیچ تا روغن
Rth-hs-oil: بصورت زیر در می‌آْید:
معادله دیفرانسیل مدار حرارتی نشان داده شده در شکل 2 عبارت است از:
در شکل 3 نتایج اندازه‌گیری عملی، خروجیهای مدل دوگان و مدل IEEE برای سیم‌پیچ فشار قوی یک ترانسفورماتور KV21/118/230 با ظرفیت MVA250 و خنک‌سازی ONAF آورده شده است. همانطور که از شکل مشخص است دقت مدل دوگان بیشتر از مدل IEEE است.
ب-3- مزایا و معایب:
دقت مدلهای دوگان بیش از مدل استاندارد است. از طرف دیگر رابطه‌ای بین فرآیندهای الکتریکی و حرارتی برقرار می‌شود که تحلیل رفتار حرارتی را آسان می‌کند.
مهمترین عیبی که این مدلها را از شرایط واقعی دور می‌کند، متمرکز در نظر گرفتن مقاومتها، ظرفیتها و منابع گرماست، در حالی که می‌دانیم درعمل حالت توزیع شده را داریم.
ج- مدلهای مبتنی بر هوش مصنوعی
همانطور که می‌دانیم در یک روش هوش مصنوعی ابتدا باید با اندازه‌گیری‌های واقعی انجام شده اصطلاحاً مدل را تعلیم دهیم. سپس مدل به دست آمده می‌تواند دمای نقطه داغ را با توجه به ورودی‌های جدید اعمال شده تخمین بزند. البته مدلهای هوشمند معنی فیزیکی مشخصی ندارند و تنها یک ارتباط دقیق بین ورودی و خروجی مدل در محدوده‌ای که توسط داده‌های تعلیم پوشانده می‌شود،‌برقرار می‌سازند.
مدلهای حرارتی هوشمندترانسفورماتور در 10 سال اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند. از این میان می‌توان به کاربرد شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک و منطق فازی اشاره کرد.
یکی از بهترین نمونه‌ها، مدل حرارتی فازی- ژنتیکی است که در سال 2004 توسط ایپولیتو و همکارانش ارایه شد. شکل 4 نتیجه کاربرد این مدل برای یک ترانسفورماتور سه فاز KVA25 در شرایط اضافه بار را نشان می‌دهد. ملاحظه می‌شود با گذشت زمان خطای مدل IEEE افزایش یافته و به بیش از 10 درجه سانتی‌گراد نیز می‌رسد، در حالی که مدل فازی دقت خود را تا پایان حفظ می‌کند.
ج-1- مزایا و معایب:
از مهمترین مزایای مدلهای هوشمند دقت بسیار بالای آنها نسبت به سایر مدلهاست که در شرایط اضافه بار نیز حفظ می‌شود علاوه بر این با دقت خوبی رفتار حرارتی دینامیکی را پیش‌بینی می‌کنند. با وجود این مزایا، تعلیم مدل با مشکلاتی روبروست. از جمله می‌توان به حجم بالای اندازه‌گیری مورد نیاز برای پوشش حالات مختلف بارگذاری ونیاز به اندازه‌گیری دمای نقطه داغ که به طور معمول اندازه‌گیری نمی‌شود، اشاره کرد. علاوه بر این تعلیم باید برای هر ترانسفورماتور یا حداقل مدل ترانسفورماتوری که ارزیابی حرارتی آن موردنظر است، انجام شود.
راهکارهای افزایش دقت مدلها
با توجه به مطالب ارایه شده در بخشهای قبلی راهکارهای زیر برای افزایش دقت مدلهای حرارتی پیشنهاد می‌شود.
الف- مدلهای استاندارد
مرجع (14) به جای روابط (1)، (2)، (4) و (7) مدل IEEE، روابط زیر را ارایه داده است:
دینامیک به تغییرات دمای محیط پاسخ دهد و بنابراین دقت مدل افزایش یابد.
در پیوست (Annex G) G راهنمای بارگذاری IEEE (2) پیشنهاد شده است که دمای روغن کف تانک معادلات دیفرانسیل (15) و (16) به صورت ضمنی،‌ به شکل پاسخ نمایی به ورودی پله در روابط (4) و (7) آورده شده است. بیان رابطه (4) به صورت معادله دیفرانسیل (15) این امکان را فراهم می‌کند که دمای روغن قسمت بالا به صورت ترانسفورماتور به عنوان نقطه شروع محاسبات در نظر گرفته شود. با وجود این مشکل که معمولاً دمای روغن بالای تانک اندازه‌گیری می‌شود و نه روغن کف، این پیشنهاد طبق ادعای این استاندارد به بهبود دقت مدل می‌انجامد.
مرجع (15) با توجه به نقش تلفات آهن در ایجاد حرارت و وابستگی آن به ولتاژ و به منظور درنظر گرفتن تاثیر انحراف تلفات آهن از مقدار نامی، رابطه (3)‌را به صورت زیر اصلاح کرده است. در این رابطه V ولتاژ اولیه ترانسفورماتور بر حسب P.u. و q ثابت اصلاح شده استاینمتز است.
ب- مدلهای دوگان حرارتی- الکتریکی:
در نظر گرفتن تغییر تلفات آهن در نتیجه انحراف ولتاژ از مقدار نامی می‌تواند دقت مدل دوگان را نیز افزایش دهد. برای وارد کردن این ایده به مدل باید منبع جریان qfe در شکل 1 را وابسته به ولتاژ در نظر گرفت.
از سوی دیگر کاربرد هوش مصنوعی «الگوریتم ژنتیک» در تعیین پارامترهای مدل همان‌طور که در مرجع (17) آمده است، می‌تواند به افزایش دقت مدل بینجامد.
ج- مدلهای مبتنی بر هوش مصنوعی:
در اکثر کارهایی که در زمینه هوش مصنوعی انجام شده است، دمای محیط تقریباً ثابت و برابر دمایی که در آن اندازه‌گیریهای عملی انجام شده است در نظر گرفته می‌شود. طبیعی است که تعلیم مدل با دماهای محیط مختلف می‌تواند بر دقت نتایج بیفزاید. این مطلب برای سایر پارامترهای جوی مانند سرعت باد، تابش خورشید و ... نیز صادق است.
از سوی دیگر ترکیب روشهای هوش مصنوعی با منطق فازی، مانند ترکیب الگوریتم ژنتیک و فازی (12) به بهبود دقت مدل کمک می‌کند.
به علاوه اگر به نحوی اثر تغییرات ولتاژ اولیه روی تلفات آهن و در نتیجه عملکرد حرارتی ترانسفورماتور را به مدل وارد کنیم، دقت مدل افزایش خواهد یافت. این کار را می‌توان با در نظر گرفتن ولتاژ اولیه ترانسفورماتور به عنوان یک ورودی مستقل مدل و تعلیم مدل با ولتاژهای اولیه مختلف انجام داد.
د- بهبود‌های قابل ایجاد در همه مدلها:
در همه مدلهای موجود،‌ مدلسازی فقط برای یک روش خنک سازی خاص انجام شده است و روشن و خاموش شدن فن‌ها و پمپ‌ها در طول کارکرد ترانسفورماتور در نظر گرفته نشده است. بنابراین راهکاری که به افزایش دقت همه مدلها می‌انجامد، ‌وارد کردن الگوریتم روشن- خاموش شدن فن‌ها و پمپ‌ها در فرآیند مدلسازی است. برای مثال در مدل دوگان این کار با تغییر مقدار n مطابق جدول 2 با توجه به رژیم کاری ترانسفورماتور قابل انجام است.
علاوه بر این همان طور که قبلاً نیز اشاره شد، مدلسازی شرایط جوی مانند شدت تابش نور خورشید، سرعت باد،‌ارتفاع از سطح دریا و ... نیز می‌تواند دقت همه مدلها را بهبود بخشد، گرچه ممکن است این بهبود قابل توجه نباشد.
ه- شبیه‌سازی:
با توجه به کمبود فضا در اینجا به شبیه‌سازی تاثیر در نظر گرفتن تغییرات ولتاژ اولیه روی پاسخ مدل IEEE اکتفا می‌کنیم. مقادیر ثوابت در نظر گرفته شده، در جدول 3 آورده شده است. لازم به ذکر است که طراحی این ترانسفورماتور بر مبنای دمای محیط 30 درجه سانتی‌گراد و دمای نامی نقطه داغ 110 درجه سانتی‌گراد انجام شده است. شکل 5 تغییرات دمای نقطه داغ را نسبت به ولتاژ اولیه نمایش می‌دهد. ملاحظه می‌شود که اگر تغییرات ولتاژ اولیه را در نظر نگیریم،‌انحراف 10 درصدی از ولتاژ نامی می‌تواند به خطایی حدود 25/2 درجه سانتی‌گراد در پیش‌بینی دمای نقطه داغ بینجامد.
نتیجه‌گیری
از آنجا که ممکن است یک ترانسفورماتور به دفعات تحت اضافه بار قرار گیرد،‌تحلیل دقیق رفتار حرارتی آن به منظور استفاده هر چه بیشتر از ظرفیت با توجه به حفظ عمر مفید، ضروری به نظر می‌رسد.
با این هدف ابتدا چند مدل حرارتی رایج ترانسفورماتور و مزایا ومعایب هر کدام تشریح شد. در ادامه مجموعه‌ای از راهکارهای بهبود دقت مدلها (شامل پیشنهادات مراجع مختلف و ایده‌های نویسندگان مقاله حاضر) مورد توجه قرار گرفت. همچنین برای نمونه نقش در نظر گرفتن تغیرات ولتاژ اولیه ترانسفورماتور روی پاسخ مدل IEEE شبیه سازی شد. مشاهده شد که لحاظ کردن افزایش 10 درصدی ولتاژ تغذیه، تخمین دمای نقطه داغ را بیش از 2 درجه سانتی‌گراد بالا می‌برد.
منبع : ماهنامه صنعت برق

spow
10-07-2010, 02:25
اتصال زمین یا اتصال بدنه در ترانسفورماتورهای روغنی،ابتدا در اثر تخلیه ی الکتریکی و سرانجام در اثر جرقه و قوس الکتریکی به وجود می آید.جرقه و تجزیه ی الکتریکی اولا باعث تجزیه ی روغن می شود و دوم اینکه باعث تولید گاز در روغن می شود.از نظر الکتریکی اتصال زمین ترانسفورماتور مثل هر اتصال زمین دیگری سبب تغییر پیدا کردن ولتاز فازها و در نتیجه جابجا شدن نقطه ی ضفر ستاره در سیستم سه فازه می شود و شدت آن نخست بستگی به ولتاژ سیم پیچی که اتصال زمین پیدا کرده است و دوم بستگی به محل اتصالی شده دارد.
تغییر مکان بردارهای ولتاژ در موقع بروز اتصال زمین برای تشخیص اتصال زمین و حفاظت آن کافی نیست، زیرا در صورتیکه شبکه نیز اتصال زمین شود، ولتاژها تغییر خواهند کرد.در موقع اتصال زمین شدن سیم پیچی ترانسفورماتور علاوه بر تغییر مکان پیدا کردن ولتاژها، جریان اتصال زمین نیز از محل اتصالی عبور می کند.این جریان حتی در شبکه ی کمپانزه شده نیز به نام " جریان زمین باقی مانده" از محل اتصالی عبور خواهد کرد.جریان اتصال زمین موقعی که سیم پیچ های ترانسفورماتور اتصال زمین پیدا کرده است باید از بدنه ی خارجی ترانسفورماتور به زمین عبور کند.در صورتی که اگر شبکه یا سیم رابط ترانسفورماتور اتصال زمین پیدا کند،جریان اتصال زمین از بدنه ی ترانسفورماتور عبور نمی کند، بلکه یک مسیر نامشخص را می پیماید.
حفاظت ترانسفورماتور در مقابل اتصال زمین
برای تشخیص اتصال زین ترانسفورماتور و حفاظت آن در مقابل خطاهایی که اتصال زمین به وجود می آورد یه روش وجود دارد که عبارتند از:
الف-مراقبت روغت توسط رله ی بوخهلتس
ب-رله ی دیفرانسیل
ج-سنجش جریان زمین
در دو روش الف و ب ، سیم های رابط و خروجی ترانسفورماتور در مقابل اتصال زمین حفاظت نمی شود و دوم ایکه طرز کار و عمل آنها در صفحات قبل به تفصیل گفته شده است.از این جهت فقط به شرح روش سنجش جریان زمین می پردازیم.
سنجش جریان زمین جهت کنترل و حفاظت ترانسفورماتور در مقابل اتصال زمین
جهت کنترل جریان زمین، بدنه ی ترانسفورماتور را به یک ترانسفورماتور جریان، که یک طرف آن زمین شده است وصل می کنیم.حسلسیت و دقت این دستگاه در موقع بروز اتصالی بستگی به نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان و یا به عبارت دیگر بستگی به شدت جریان در طرف زکوندر ترانسفورماتور جریان دارد.از طرف دیگر شدت این جریان بستگی به بزرگی و وسعت شبکه دارد.جریان اتصال زمین در صورتی که اتصالی در طرفی از سیم پیچ ترانسفورماتور باشد که به شبکه متصل نیست، بسیار ناچیز و کوچک است.از این جهت شاید بهتر باشد که جریان نامی ترانسفورماتور را حتی المقدور کوچک انتخاب کرد.ولی این عمل این عیب بزرگ را دارد که در حالت اتصال دوبل زمین، جریان اتصال کوتاه بزرگی از ترانسفورماتور عبور می کند و سبب آسیب دیدن ترانسفورماتور و رله خواهد شد.اگر حساسیت دستگاه حفاظت برای سنجش این خطا کافی نباشد، رله موقعی غمل می کند که یک قسمت بزرگی از شبکه قطع شده باشد.رله ی ترانس جریان یک رله ی جریان زیاد می باشد که به محض عمل کردن سبب قطع ترانسفورماتور از شبکه می شود.

spow
11-07-2010, 17:15
مشخصات برقگیر:



1- ولتاژ نامی : Rated Voltage

- كه عبارت است از حداكثر مقدار مؤثر ولتاژی كه برقگیر در دو سر خود می تواند اعمال كند و عملكردی نداشته باشد.



2- فركانس نامی : Rated Fregaency



F=50 Hz or 60 Hz - ,فركانس شبكه ایكه برقگیر در آن نصب می شود



3- ولتاژ جرقه با فركانس صنعتی: Paver Frequency Spark Over Voltage

- عبارت است از حداقل مقدار ولتاژی كه در فركانس صنعتی و در صورت اعمال بهبرقگیر باعث ایجاد جرقه در دو سر آن می شود.



4- ولتاژ جرقه ای ناشی از موج ضربه ای: Impulse Spark Over Voltag

- مقدار پیك موج ضربه ای 1.2/50 میكرو ثانیه كه در صورت اعمال به برقگیر باعث

آن می شود.

5- حداكثر جریان تخلیه:Rated Discharge Current

- حداكثر جریانی كه از برقگیر می تواند عبور نماید در هنگام تخلیه بدون آنكه به

برقگیر صدمه ای وارد گردد.

6- ولتاژ باقیمانده:Residerad Voltage

- مقدار ولتاژی كه در صورت عملكرد برقگیر در دو سر آن ظاهر می شود كه بستگی به جریان برقگیر دارد.

*كنتور برقگیر: Arester Conter

-برای اینكه تعداد دفعاتی را كه برقگیر در اثر اضافه ولتاژها عمل كرده واز خود جریان

عبور داده است از جهت كاربرد آن در طراحی های آینده و برداشتهای آماری داشته

باشیم از كنتور استفاده می كنیم. به ازای هر بار عملكرد برقگیر كنتور یك شماره را

ثبت خواهد كرد كه با توجه به آن تعداد عملكردها در پایان هر ماه , فصل یا سال قابل

قرائت و ثبت خواهد بود.











((( ترانسفورماتورهای اندازه گیری )))

در شبكه قدرت ولتاژ و جریان بقدری زیاد هستند كه نمی توان از آنها مستقیما برای عملكرد رله ها و دستگاههای اندازه گیری(آمپر متر و ولتمتر) استفاده كرد به همین دلیل از وسایلی به نام ترانسهای جریان و ولتاژ استفاده می شود تا كمیات الكتریكی را متناسب با ولتاژ و جریان شبكه در سطحی قابل استفاده برای رله ها و دستگاههای اندازه گیری در اختیار آنها قرار دهند.

بعبارت دیگر ترانسفورماتورهای اندازه گیری , ترانسفورماتورهای كاهنده ای هستند با قدرت خیلی كم كه جریان و ولتاژ را به مقدار قابل سنجش برای دستگاههای اندازه گیری كاهش می دهند و وسایل اندازه گیری و حفاظتی(رله ها) از شبكه قدرت ایزوله و مجزا می گردند.



*ترانسفورماتور ولتاژ: (P.T)

ترانسفورماتوری است كه در آن ولتاژ ثانویه متناسب و همفازی با ولتاژ اولیه بوجود می آید و

برای تبدیل ولتاژ یك سیستم به ولتاژی مناسب جهت وسایل اندازه گیری و یا حفاظتی بكار می رود و نیز مدارات اندازه گیری وحفاظتی را از مدار قدرت ایزوله می سازد.

این ترانسفورماتورها نیز نظیر سایر ترانسفورماتورها بر اساس القاء الكترومغناطیس عمل نموده و ولتاژ فشار قوی را به ولتاژهای استاندارد تبدیل می نماید.

P.T- ها در ولتاژهای زیاد دارای مخزن روغن بوده كه سیم پیچهای اولیه وثانویه را درون خود جای می دهد و شامل قسمتهای زیر است:

- سیم پیچ فشار قوی

- سیم پیچ فشار ضعیف

- مواد عایقی كه در ولتاژهای بالا معمولا روغن و در ولتاژهای پایین از نوع خشك می باشد

- هسته

- جدار عایقی خارجی آن



*ترانسفورماتورهای ولتاژ از نظر ساختمان به دو دسته تقسیم می شوند:

1-نوع تك بوشینگی:Single Bushing

2-نوع دو بوشینگی: Double Bushing

برای اندازه گیری ولتاژ فاز به زمین از P.T های تك بوشینگی استفاده می شود.

P.T های تك بوشینگی از نظر ساخت ارزان قیمت بوده و بصورت ستاره تهیه می شوند.

P.T ها كلا بصورت موازی در شبكه قدرت نصب می شوند.



P.T ها باید دارای خصوصیات زیر باشند:

1-افت ولتاژ و افت توان در سیم پیچ های اولیه و ثانویه حداقل باشد.

2-فلوی پراكندگی بسیار كم باشد.

3-هسته به اشباع نرود.

نكته مهم: بهترین حات برای P.T این است كه ثانویه آن باز باشد یعنی امپدانس بالایی داشته باشد تا جریان عبوری از آن بسیار محدود گردد.



*تفاوت P.TوC.T :

تفاوت آنها در پارامترهای مدار معادل یعنی:

1-تفاوت در مقاومت سیم پیچها

2-تفاوت در مشخصه هسته ها

**نكته**

عموما P.T ها بصورت تكفاز مورد استفاده قرار می گیرند.

*كاربرد P,T ها:
- در سیستم حفاظت

- در سیستم اندازه گیری

كه كاربرد P.T ها بصورت مشروح چنین است:

- اندازه گیری ولتاژ

- اندازه گیری توان

- اندازه گیری ضریب قدرت

- بهره گیری برای مدار سنكرون چك

- استفاده در حفاظتهای O/V---U/V---Directional



*P.T باید در جایی نصب گردد كه از بی برق بودن فیدر مطمئن شویم پس محل نصب P.T:

- در دو سر خطوط انتقال ودر كنار Line Trap.

- در ورودی و خروجی ترانس قدرت.

- در زیر هر شین باید P.T وجود داشته باشد.



* ملاحظات عمومی در P.T*

1-در ثانویه P.T می توان از چندین كر استفاده كرد كه هر كر امكان دارد از چندین تپ تشكیل شده باشد. از یك دسته از كرها برای اندازه گیری واز دسته دیگر برای حفاظت استفاده می شود كه كلاس دقت كرهای اندازه گیری باید بالاتر از كرهای حفاظتی باشد.

2-در بعضی از موارد امكان دارد كه ثانویه P.T اتصال كوتاه گردد كه باعث می شود جریان زیادی از ثانویه P.T عبور نماید كه چون هسته P.T در نزدیكی اشباع كار می كند باعث صدمه دیدن P.T خواهد شد به همین منظور از فیوز (MCB) استفاده می شود و هر كر یك (MCB) برای خودش باید داشته باشد.



- ترمینالهای ثانویه در P.T با حروف كوچك و در طرف اولیه با حروف بزرگ مشخص می گردند. تپ ها در ثانویه در قسمت راست و تعداد كرها در ثانویه با رقم در سمت چپ مفهوم می شوند.



تعاریف و كمیات مهم در P.T :

* ولتاژ نامی

* نسبت تبدیل و همیشه فاز به زمین مد نظر است

* بار در ثانویه P.T( بردن)

* خروجی نامی ترانس

* درصد خطای ولتاژ

* خطای جابجایی فاز

* كلاس دقت



سطح عایقی:

ضریب ولتاژ نامی:

مصرف میزان اضافه ولتاژ مجاز روی p.T است كه این ضریب به مدت زمان اضافه ولتاژ بستگی داردمثلا:

p.T ها بطور معمول10 درصد اضافه ولتاژ را تحمل می نماید.

P.T ها بطور معمول 50 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 60 Secتحمل می نماید.

p.T ها بطور معمول 100 درصد اضافه ولتاژ را به مدت 30 Sec تحمل می نماید.



‍‍‍Capacitor Voltage Transformer Or C.V.T



ترانسفورماتور ولتاژ خازن عبارت است از یك وسیلۀ تقسیم كنندۀ ولتاژ با استفاده از خازن ویك ترانسفورماتور الكترومغناطیسی. دستگاه تقسیم كنندۀ ولتاژ از تعدادی خازن بصورت سری درست شده است با انتقال یك ولتاژ به دو سر مجموعۀ خازن بعلت وجود مقاومت خازن Xc افت ولتاژهایی در دو سر هر یك از خازنها بوجود می آید. در صورتی كه خازنها را با ظرفیت یكسان انتخاب كنیم افت ولتاژ دو سر هر یك از خازن ها برابر خواهد بود.

در ولتاژهای بالاتر از 63 kv بعلت سهولت در طراحی و از نظر اقتصادی از C.V.T استفاده می نمایند. قدرت خروجی( بردن Burden ) C.V.T یا P.T ها به طریق استاندارد IEC یكی از مقادیر زیر است (160,200,350,500 Va) از ترانسفورماتورهای ولتاژ خازن در سیستم های مخابراتی پست موسوم به( P.L.C ) power line Carrier نیز استفاده می شود.





‍‍‍‍‍‍‍ Current TransFormer Or C.T



C.T ها بصورت سری با شبكه قرار می گیرند و هدف عدم تاثیر ‍C.T بر روی شبكه است و به همین دلیل باید:

1-امپدانسی مغناطیسی كنندگی C.T بسیار كم باشد.

2-در حالت بی باری ثانویۀ C.T‍ باید حتما اتصال كوتاه گردد.

spow
11-07-2010, 17:20
دلایل اتصال كوتاه شدن ثانویۀ ‍C.T:

در ترانسهای جریان یا ‍C.T ها جریان اولیه تویط شبكۀ قدرت می شود و بار ‍‍C.T( امپدانسی كه در ثانویۀ C.T قرار می گیرد نظیر آمپرمتر و رله) تاثیری بر روی جریان اولیه نداشته و جریان شبكۀ قدرت را تغییر نمیدهد زیرا این امپدانس در مقایسه با امپدانس بار شبكۀ قدرت مقدار ناچیزی است ,در حالتی كه ثانویۀ C.T باز می باشد فلوئی كه در هستۀ C.T بوجود می آید ناشی از جریان اولیه كه همان شبكۀ قدرت است می باشد و بعلت اینكه جریانی در ثانویۀ ایجاد نمی شود كه این ولتاژ می تواند سبب آسیب رساندن به عایقهای ‍‍C.T‍‍ و در نهایت سبب منهدم شدن ‍‍C.T می شود, علاوه بر این القاء ولتاژ زیاد در ثانویۀ C.T می تواند خطرات جانی برای اپراتور پست كه در ارتباط با تابلوهای فرمان است ایجاد نماید.



*نكتۀ قابل توجه در مورد:

در مورد ‍C.T ها این است كه همیشه یك سر سیم پیچ ثانویۀ كلیۀ ترانسهای جریان را باید زمین كرد, علت این امر این است كه در شرایط مختلف احتمال القاء ولتاژ بسیار زیاد در سیم پیچ ثانویه وجود دارد, از طرف دیگر از بین رفتن عایق بین ثانویه و اولیه می تواند برای افرادی كه در حال كار كردن با دستگاه می باشند خطرناك باشد به این ترتیب زمین كردن ثانویه موجبات حفاظت افراد را فراهم می نماید.

ملاحضات عمومی در مورد C.Tها:



* از اولیۀC.T جریان شبكه عبور می كند. * جریان ثانویه در ‍‍C.T تابعی از جریان اولیه است.

* بار ‍C.Tوسایل اندازه گیری و حفاظتی است.

* از مهمترین مشخصات C.T lp/ ls است.

* جریان ثانویۀ‍‍‍C.T ها معمولا یك و پنچ آمپر است.

* تعداد كرهای C.T به شش تا هم می رسد.

* جنس هستۀ C.T معمولا از سیلیكن ,آهن ,یا نیكل –آهن است.



عایق های بكار رفته در C.T‍‍ ها:



عایق خشك Low Voltage

مقره چینی , عایق زرین قالب گیری شده Medium Voltage

روغن و كاغذ آغشته به روغن High Extera High Voltage



كمیات و مشخصات الكتریكی دقتی C.T ها:

1- نسبت تبدیل جریان lp/ls

2- بردن, امپدانس در ثانوبۀ C.T

3- درصد اختلاف بین جریان نامی و جریان واقعی

4- خطای جریان یا خطای نسبت تبدیل

5- جابجایی در فاز جریان, اختلاف فاز بین 1p/1s

6-خطای مركب

7- حد دقت جریان اولیه

8- ضریب حد دقت نامی

9- كلاس دقت

10- سطح عایقی

11- ولتاژ نامی

12- حد حرارتی جریان كوتاه مدت) 1th)

13- حد جریان دینامیكی Idyn

14-ولتاژ شروع اشباع





*دلیل عمدۀ خطا در C.T :

امپدانس مغناطیس كنندگی و موءلفۀ جریان بی باری 10 است.

*تفاوت عمدۀ ‍C.T ها و ترانسها قدرت:

در نقطۀكار آنها می باشد.

ترانسهای قدرت همیشه در زانوی منحنی كار می نمایند در حالیكهC.T باید دور از زانوی منحنی ناحیۀ عملكرد قرار داشته باشد تا خطای اندازه گیری كم شود مخصوصا در كرهایی از C.T كه برای حفاظت استفاده می شوند نقطۀ كار ‍‍C.T باید بسیار پایین باشد تا هنگام بروز فالت ‍C.T به اشباع نرود.

*نكته: C.T باید دارای هسته ای با ضریب نفوذپذیری بالا باشد كه در نتیجه مقطع هسته بزرگتر می شود.



*مكان نصب ‍C.T :

1-ملاحظات فنی برای اندازه گیری و حفاظت

2-طرح شینه بندی

3-سهولت انجام تعمیرات
5- ملاحظات اقتصادی



هر C.T حداقل چهار كر دارد:

1-یك كر برای اندازه گیری

2-یك كر برای حفاظت اصلی

3-یك كر برای پشتیبان

4-یك كر برای حفاظت شین

می دانیم كه روغن C.T روغن بسته ای بوده كه در طول عمر C.T نیاز به تعویض ندارد, پس اگر ‍‍ C.T دارای نشتی روغن گردد می بایستی در همان مراحل توسط اپراتور ایستگاه و در اسرع وقت به واحد تعمیرات اطلاع داد تا نسبت به برطرف كردن آن اقدام گردد. زیرا اگر قسمتهای عایقی C.Tبدون روغن باقی بماند: C.Tدر مدت كوتاهی منفجر و خسارات زیادی را به تجهیزات جانبی وارد می كند. پس اپراتورهای هر شیفت باید نسبت به روغن C.Tبسیار حساس و هر گونه نشتی را بلافاصله به واحدهای ذیربط اطلاع دهند.پس موارد زیر از وظایف اپراتور هر شیفت می باشد:

*در صورت وجود هر گونه نشتی از روغن ‍‍C.T مخصمصا از قسمت زیر مقره ها و یا از ترمینال باكس ‍‍C.T می بایستی موضوع توسط اپراتور شیفت بدون درنگ به سرپرست واحد بهره برداری و واحد تعمیرات اطلاع تا در مورد تعمیر و یا خروج اضطراری آن اقدام گردد.

*چنانچه میزان نشتی روغن در حدی باشد كه نمای ‍C.T خالی از روغن گردد, اپراتور شیفت

بایستی ضمن اطلاع به مركز كنترل, بلافاصله C.T را از مدار خارج و آن را كاملا ایزوله نماید. سپس موضوع را به سرپرست واحد بهره برداری ایستگاه و گروه تعمیرات اطلاع و گزارش نماید.



روشهای تولید برق DC:

1-باطری

2-ژنراتور برق DC

3-مبدل AC-DC( یكسو ساز): Reactifair



*مصرف كنندگان برق DC در پست:

1-لامپها وآلامهای هشدار دهنده

2-رله های حفاظتی

3-سیستم و دستگاههای مخابراتی = ) voc 48-50( ) (voc

4-بوبین قطع ووصل بریكر و سكسیونرها

5-روشنایی اضطراری: Emergency light

6-موتورهای بریكر و سكسیونر 125(voc)=

7-زنگ اعلان خطر

8-موتور تپ چنجر ترانسهای قدرت.



*روشهای تامین برق DC در ایستگاه:

1-استفاده از باطری.

2-استفاده از باطری شارژر. Battry Charger

-در صورتی گه برق AC مورد نیاز ایستگاه بهر دلیلی قطع گردد, باطریها برق DC مورد نیاز ایستگاه را به مدت زمان معینی تامین می نماید كه این مدت زمان بستگی به آمپر ساعت باطریها و مقدار مصرف از باطریهاست.



موارد مصرف باطریها:

1- سیستم های مخابراتی و روشنایی اضطراری U.P.S

2- سكوهای نفتی درون دریا كه از ساحل دورند و نیاز به انرژی دائمی دارند.

3- بیمارستانها و سیستم اعلان خبر.

4-تغذیۀ DC ایستگاهها و نیروگاههای برق.

spow
12-07-2010, 18:40
ساختمان ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصیات آنها به سه دسته كوچك متوسط و بزرگ دسته بندی كرد. ساختن ترانسفورماتورهای بزرگ و متوسط به دلیل مسایل حفاظتی و عایق بندی و امكانات موجود ، كار ساده ای نیست ولی ترانسفورماتورهای كوچك را می توان بررسی و یا ساخت. برای ساختن ترانسفورماتورهای كوچك ، اجزای آن مانند ورقه آهن ، سیم و قرقره را به سادگی می توان تهیه نمود .



اجزای تشكیل دهنده یك ترانسفورماتور به شرح زیر است؛





هسته ترانسفورماتور:



هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه های نازك است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای كم كردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور یكپارچه ساخت. بلكه معمولا آنها را از ورقه های نازك فلزی كه نسبت به یكدیگر عایق‌اند، می سازند. این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداكثر 4.5 درصد) كه دارای قابلیت هدایت الكتریكی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیاد است ساخته می شوند .



در اثر زیاد شدن مقدار سیلیسیم ، ورقه‌های دینام شكننده می شود. برای عایق كردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از یك كاغذ نازك مخصوص كه در یك سمت این ورقه چسبانده می شود، استفاده می كردند اما امروزه بدین منظور در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یك لایه نازك اكسید فسفات یا سیلیكات به ضخامت 2 تا 20 میكرون به عنوان عایق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر این ، از لاك مخصوص نیز برای عایق كردن یك طرف ورقه ها استفاده می شود. ورقه های ترانسفورماتور دارای یك لایه عایق هستند .



بنابراین ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و 0.5 میلی متر و در اندازه های استاندارد می سازند. باید دقت كرد كه سطح عایق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در یك جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امكان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذكر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نیز جلوگیری شود .



سیم پیچ ترانسفورماتور :



معمولا برای سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور از هادی های مسی با عایق (روپوش) لاكی استفاده می‌كنند. اینها با سطح مقطع گرد و اندازه‌های استاندارد وجود دارند و با قطر مشخص می‌شوند. در ترانسفورماتورهای پرقدرت از هادیهای مسی كه به صورت تسمه هستند استفاده می‌شوند و ابعاد این گونه هادی‌ها نیز استاندارد است .



توضیح سیم پیچی ترانسفورماتور به این ترتیب است كه سر سیم پیچ‌ها را به وسیله روكش عایقها از سوراخهای قرقره خارج كرد، تا بدین ترتیب سیم ها قطع (خصوصا در سیمهای نازك و لایه‌های اول) یا زخمی نشوند. علاوه بر این بهتر است رنگ روكش‌ها نیز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهای دارای چندین سیم پیچ ، را به راحتی بتوان سر هر سیم پیچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سیم پیچی یا تعمیر سیم پیچهای ترانسفورماتور باید آنها را با ولتاژهای نامی خودشان برای كنترل و كسب اطمینان از سالم بودن عایق بدنه و سیم پیچ اولیه ، بدنه و سیم پیچ ثانویه و سیم پیچ اولیه آزمایش كرد .



قرقره ترانسفورماتور:



برای حفاظ و نگهداری از سیم پیچ‌های ترانسفورماتور خصوصا در ترانسفورماتورهای كوچك باید از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره باید از مواد عایق باشد قرقره معمولا از كاغذ عایق سخت ، فیبرهای استخوانی یا مواد ترموپلاستیك می سازند. قرقره هایی كه از جنس ترموپلاستیك هستند معمولا یك تكه ساخته می شوند ولی برای ساختن قرقره های دیگر آنها را در چند قطعه ساخت و سپس بر روی همدگر سوار كرد. بر روی دیواره های قرقره باید سوراخ یا شكافی ایجاد كرد تا سر سیم پیچ از آنها خارج شوند .



اندازه قرقره باید با اندازه ى ورقه‌های ترانسفورماتور متناسب باشد و سیم پیچ نیز طوری بر روی آن پیچیده شود. كه از لبه های قرقره مقداری پایین تر قرار گیرد تا هنگام جا زدن ورقه‌های ترانسفورماتور ، لایه ى رویی سیم پیچ صدمه نبیند. اندازه قرقره های ترانسفورماتورها نیز استاندارد شده است اما در تمام موارد ، با توجه به نیاز ، قرقره مناسب را می توان طراحی كرد

سمندون
20-07-2010, 19:36
ترانسفورماتورها
بی تردید ترانسفورماتورهادرتوزیع یکی ازاساسی ترینقسمتهای شبکه های توزیع انرژی الکتریکی به حساب می آیند.این ترانسفورماتورهاقالباًنقش مبدل راایفاکرده وبا نسبت تبدیل (20 )به (400)درتوزیع برق بکارگرفته می شوند.یعنی ولتاژسیم پیچ اولیه (سیم پیچ فشارقوی20000ولت)وولتاژسیم پیچ ثانویه(سیم پیچ فشارضعیف400ولت)می باشد.واجزای تشکیل دهنده آن به ترتیب عبارتنداز:
1- مقره های فشارقوی
۲- مقره های
3- رله بوخهلز
4-مخزن روغن(تانک روغن)
5- بدنه ترانسفورماتور
رله بوخهلز
این رله معمولاًبرای کلیه ترانسفورماتورهایی که باقدرت 315 ویا بالاترهستندالزامی است ویکی ازمهمترین رله های حفاظتی ترانسفورماتورهای توزیع می باشد
ساختمان بدنه مخزن ترانسفورماتورسه فاز
1- ترانسفورماتور پره ای
2- ترانسفورماتورلوله ای
3- ترانسفورماتورهای رادیاتوری
راازیک سطح ولتاژبه انرژی الکتریکی ac بنا به تعریف های مکررمی توان گفت ترانسفورماتورهاوسیله ای هستندکه انرزی الکتریکی باسطح ولتاژدیگری با استفاده ازتاثیرمیدان مغناطیسی تبدیل می کند،درواقع تبدیل انرژی اولیه به ثانویه که ممکن است کاهش دهنده باشدیا افزایش دهنده.پس بنابراین می توان گفت ترانسفورماتورهادارای دوسیم پیچ هستندکه ورودی راسیم پیچ اولیه وخروجی راسیم پیچ ثانویه درصورتی که ولتاژاولیه بیشترباشدترانسفورماتورراک اهنده ولی اگرولتاژاولیه کمترباشدترانسفورماتورمورد نظرراافزاینده می نامند.
ترانسفورماتورهای سه فاز
اگرازسه ترانس تک فازی استفاده شوددرصورت خرابی یکی از ترانس هامیتوان ازدوعدداستفادهنمود.ولی اصولاًیک ترانس سه فازارزانترازسه ترانس تک فاز است.ولی ازنظرفنی چندان مطلوب نیست چراکه اگردرطول زمان آسیب ببیندبرای تعمیرات دوترانس دیگرتقریباًازکارافتاده محسوب میشوندولی درسه ترانس تک فازاین چنین نیست
بطورکلی درترانس هاچهارنوع اتصال مهم وجوددارد.
1- مثلث- ستاره
2- ستاره - مثلث
3- ستاره- ستاره
4- مثلث - مثلث
معمولاً برای ترانس های افزاینده ازاتصال ستاره –مثلث وبرای ترانس های کاهنده ازاتصال مثلث –ستاره استفاده می شود.
اجزای تشکیل دهنده ترانسفورماتور(داخل ترانسفورماتور)
می دانیم که هرترانس تشکیل شده ازیکسیمپیچ ویک هسته که سیم پیچ دوقسمت می شودسیم پیچ اولیه وسیم پیچ ثانویه،دوسیم پیچچنانچه درکنارهم قرارگیرندوقتی ازیکی ازآنهاجریان متغیرعبوردهیم،درسیم پیچ ولتاژی القاء می گردد. درواقع با عبورجریان متغیرازسیم پیچ اول دراطراف آن یک میدان مغناطیسی متغیرایجادمی شوداین میدان متغیرسیم پیچ دوم راقطع کرده وسبب القای ولتاژدرآن می شوداین پدیده نحوه کارکرد یک ترانس است که بصورت ساده بیان شد اصولاً یک ترانسفورماتورازدوسیم پیچ که برروی یک هسته مغناطیسی (مثلاًآهنی)پیچیده شده اندتشکیل می شود.
الف)هسته ترانسفورماتور
هسته ترانس هاازورقه های مغناطیسی (دیناموبلش)یافریت ساخته می شودهسته های ورقه ای درشکلهای مختلفی ازجمله شکافدار،نواری برش خورده ساخته می شود.
ب)سیم پیچ ها
سیم پیچ ترانس هاازجنس مس یاآلومینیوم انتخاب می شودودرهردوموردسطح مقطع سیم هابصورت گرد،چهارگوش ویاشکل ورقه (نوارفلزی)است.درترانس های قدرت بخصوص برای قسمت فشارضعیف ازسیم های چهارگوش باعایق کاغذی استفاده می شود
تجهیزات ترانسفورماتوهای توزیع
تجهیزات مربوط به ترانسفورماتورهای توزیع شامل تجهیزات حفاظت کننده ترانس،تپ چنجروتابلوهای ورودی وخروجی وغیره می باشد. تجهیزات حفاظت کننده ترانسفورماتورهابه اختصارعبارتند:
1-فیوزکات اوت
2- برقگیر
3- رله بوخهلتس
4- سیستم ارت
5- کلید کل
برقگیرها
برقگیروسیله ای است که ترانسفورماتوررادربرابراضا فه ولتاژناشی رعدوبرق ویااختلاف ولتاژهای ناشی ازسوئچینگ (کلیدزنی)محافظت میکندوهمانندشیراطمینان عمل می نماید.بطورکلی کاربرقگیرجلوگیری ازصدمه خوردن به مقره های خط،ترانسفورماتورودیگرلواز م خط درنظرگرفته شده وهمچنین بعدازبرطرف شدن ولتاژاضافی ازادامه جریان به زمین جلوگیری کند.
انواع برقگیرهادرسیستم های توزیع
1- برقگیربامقاومت غیرخطی که درحال حاظرکلیه ترانسفورماتورهای شماره 0.4/20درایران توسط این برقگیرمحافظت میشود.
2- برقگیرهای آرماتور(میله ای یاشاخکی)کهیکی ازسادهترینوارزانترین روشهای حفاظتی دربرابرولتاژهای زیاداستفاده ازبرقگیرهای شاخکی است.درواقع برقگیرمیله ای،مقره های عبوری یابوشینگ ترانسفورماتوررادربرابراضا فه ولتاژحفاظت میکند.
رله بوخهلتس
همانگونه که درصفحات قبل درمورداین رله مختصراًشرح داده شدلازم بذکراست که خاصیت اصلی آن همانا عایق بودن است(عایق نمودن ولتاژسیم پیچداخلی ترانسفورماتورنسبت به بدنه آن)بطورکلی علل تحریک رله بوخهلتس به شرح زیر است.
1-بروزقوس الکتریکی بین قسمتهای حامل جریان بابدنه ترانس وهسته آن
2- ایجاداتصالی بین قسمتهای حامل جریان درترانسفورماتور
3-ریزش روغن ازبدنه ترانس
4-نشت هوابه محظه روغن درداخل ترانس

سمندون
20-07-2010, 19:37
فیوزکات اوت
فیوزکات اوت که اغلب کت اوت نامیده میشود،درواقع نوعی المنت بوده وچون بابستن تیغه فولادی بانگهدارنده فیوزمدارمانندقطع یک کلید،بازمیشودبه همین به آن کت اوت می گویند.که جهت حفاظت ترانسفورماتوردرمقابل جریانهای زیاداحتمالی ازاتصال کوتاه یااضافه باردرشبکه فشارضعیف وسیم پیچ های داخل ترانس به کارمیرود.درصورت عدم استفاده ازفیوزکات اوت جریان بارهای اضافه باروجریان بسیارزیاداتصال کوتاه ازسیم پیچ های داخل ترانسفورماتورعبورکرده وباایجادگرمای فوق العاده باعث ازبین رفتن عایق بندی سیم پیچ هاودرجه روغن عایقی می گردد واصولاًدرتوزیع به سه نوع یافت می شوند
1- کت اوت مسدود
2- کت اوت باز
3- کت اوت باالمنت بدون محافظ(یاروباز)که بیشتراین مورددرصنعت برق استفاده می شود.
فیوزکات اوت
(معمولاًاز63آمپربه بالابهتراست بجای فیوزکت اوت از###یونراستفاده شود)
فیوزهایک وسیله حفاظتی ساده یاپیچیده ای هستندکه جهت حفاظت هادیهاوکابل هادربرابراضافه باربکارمیرودالبته این یک تعریف خیلی
عام از فیوزها می باشد.فیوزها معمولاًبرای حفاظت ترانس ها،هادی ها،ومصرف کننده هادربرابرخطرات ناشی ازحرارت واثرات دینامیکی که ازاتصال کوتاه حاصل می شونداستفاده میگردد
درترانسفورماتورچون جریان لحظه ای درهنگام وصل زیادمی باشد.لذابرای حفاظت آن دربرابرجریان نامی اولیه ودرثانویه ازفیوزهایی که
جریان نامی آن برابرباجریان نامی ثانویه باشداستفاده می شود.
سیستم اتصال زمین(ارت)
می دانیم که سطح زمین متشکل ازعناصرگوناگون به خصوص نمک های مختلف ورطوبت است وحجم کره زمین بسیارزیادوبارالکتریکی آن نیزخنثی است.هرچه ازسطح زمین به طرف عمق آن پیش رویم به دلیل افزایش رطوبت مقاومت زمین کمترشده درنتیجه هادی ترمی شود.
چنانچه به هرعلتی یک فازبازمین ارتباط برقرارکندازآنجاکه سیم نول درپشت ترانس به زمین وصل شده است.جریان الکتریکی درزمین برقرارمی شود،اگرسیم فازمستقیماًبه زمین ارتباط یابدچون مقاومت مدارکمتراست شدت جریان بیشتری درزمین جاری می شود.
سیستم های متداول که انسان رادرمقابل ولتاژهای بیش از65ولت حفاظت میکند.یکی سیستم حفاظت توسط سیم زمین است ودیگری سیستم حفاظت نول.درنوع اول قسمتهای فلزی وسایل الکتریکی که ارتباطی باشبکه تغذیه نداردتوسط سیم به زمین اتصال یافته ودراصطلاح برقی گویندارت شده است.
شبکه استفاده شده که به بدنه دستگاه وصل شده وحفاظت راایجادمی نماید. (mp)درنوع دوم بجای سیم زمین نول

سمندون
20-07-2010, 19:37
روش های اتصال زمین
1- الکترودمیله ای فولادی یاکاپرولدباحداقل قطر1.5سانتیمتر
2- الکترودنواری،تسمه فولادی قلع اندودباضخامت 3میلی متروسطح مقطح 100میلیمترمربع
3-- تسمه مسی،دارای حداقل سطح مقطع50میلیمتروضخامت2میلیمت �می باشدوعمق آن 5/.تایک متری سطح زمین قرارمی گیرد.
4- سیم مسی تابیده شده باحداقل سطح مقطع 35میلیمترمربع
نقاطی که معمولاًدرسیستم های توزیع بایستی مجهزبه سیستم ارت باشند
1-یکی ازدوسیم ثانویه ترانسفورماتورتک فازدوسیمه
2- سیم نول یک سیستم سه فازچهارسیم فشارضعیف
3- سیم نول یک سیستم سه فازچهارسیمه فشارضعیف(درفواصل معین)
4- مرکزستاره ترانسفورماتورسه فاز
5- ترمینال زمین هربرقگیر
6- بدنه یامحفظه کلیه دستگاههای برقی وترانسفورماتورهای هوایی وزمینی
7- یک سیم ثانویه هرکدام ازترانسفورماتورهای جریان ولتاژ
8- سیم نول کلیه مشترکین درمحل ورودبرق به مکان آنها(درمحل کنتور)
نظربه اهمیت زمین کردن تاسیسات الکتریکی به خصوص تأسیسات فشارقوی می بایست به سه موردزیرجهت حفاظت افرادوتجهیزات درترانسفورماتورهااشاره شود.
1- یکی ازدوسیم ثانویه ترانسفورماتورتکفازدوسیمه
2- مرکزستاره ترانسفورماتورسه فاز
3- بدنه کلیه ترانسفورماتورهای هوایی وزمینی
مقاومت زمین
مقاومت بین الکترودوزمین درواقع بستگی مستقیم به مقاومت ویژه زمین داردکه خودبسته به جنس زمین ومیزان رطوبت آن تغییرمیکند.
خاک های سطحی به علت داشتن رطوبت کمتردارای مقاومت ویژه بالاترهستند.برای کاهش مقاومت الکتروددراین مواردازالکترودهای بلندتر
استفاده می کنند. ویا بااضافه نمودن املاح هادی دراطراف الکترودمقاومت ویژه زمین راکاهش می دهیم.
مقاومت ویژه انواع معمول زمین بصورت جدول زیرمی باشد.همانطورکه گفته شدبرای اندازه گیری مقاومت ویژه زمین می توان ازدستگاه مخصوص به نام megerچهارترمینالی باضمائم مربوط به چهارالکترودوکابل های اتصال استفاده نمود.
جدول نشان دهنده مقاومت ویژه انواع معمول زمین


مقاومت ویژه
نوع زمین
50-5
خاک باغچه
100-10
گل
200-100
ماسه نرم ورطوبت
5000-250
زمین سنگلاخ
10000-1000
صخره

الکترودزمین درواقع عبارت است ازیک قطعه جسم هادی که درزمین قرارگرفته وسیتم به آن متصل می شود.زمین کردن الکتریکی یاهمان ارت یعنی زمین کردن نقطه ای ازدستگاه الکتریکی که جزئی ازسیستم الکتریکی می باشد مثل زمین کردن مرکزستاره سیم پیچی ترانسفورماتوریاژنراتور.زم �ن کزدن بخاطرکارصحیح دستگاههاوجلوگیری ازازدیادفشارالکتریکی فازهای سیستم نسبت به زمین درموقع تماس یکی ازفازهابازمین
P.Tهاو C.Tها ثانویه K است مثل زمین کردن سیم نول ومرکز ستاره ترانسفورماتورسه فازوترمینال کلیدکل یاهمان کلیداصلی تابلوآمپراژاین کلیدباتوجه به جریان نامی طرف فشارضعیف ترانس انتخاب می گرددوتنظیم رله های آن نیز به ظرفیت ترانسفورماتوربستگی دارد
ترانسفورماتورجریان
برای اندازه گیری جریانهای خیلی زیاد ازترانسفورماتورجریان استفاده می شودترانسفورماتورجریان چنان بکارمیرودکه سییم پیچ اولیه آن باخط حامل جریان اندازه گیری شونده متوالی است وبنابراین جریان اولیه ترانسفورماتورجریان مشخص نمی کنداولیه،بسارکم دوراست،بنابراین ولتاژچندانی بین دوسرش نیست ثانویه تعداددوربیشتری داردکه تعداددقیق آنرانسبت دورهامشخص میکند. سیم پیچ جریان آمپرسنج مستقیماًبین دوسرثانویه وصل می شودبنابراین ثانویه ترانسفورماتورجریان تقریباًدرحالت اتصال کوتاه دارد،یکی ازسرهای سیم پیچ ثانویه به زمین وصل شده است تادرصورت شکست عایق ایمنی کارکنان وتجهیزات همجوارحفظ گردد.
ترانسفورماتورهای جریان دارای یک رنج وبعضی دیگرازانواع آن دارای چندرنج هستنداکثرسازندگتن ترانسفورماتورتک رنج راهمراه باآمپرمتربصورت یکجاارائه میدهندوثبت جریان ترانسفورماتورراروی درجه بندی آمپرمتر5آمپری تاثیرمیدهند.
ترانسفورماتورجریان،جریان اولیه رابایک نسبتی به ثانویه منقل می کنندکه این نسبت راضریب تبدیل ترانسفورماتورمی نامند.
رابکاریردیم بایستی مقدار 600/5Aبودوماترانسفورماتورجریان باضریب تبدیل 5A به عنوان مثال هرگاه درجه بندی آمپرمترازصفرتاجریان خوانده شده رادرعدد5/600ضرب کنیم تامقدارواقعی ای جریان بدست آید.
ترانس های ولتاژ
معمولاًجهت اندازه گیری ولتاژهای زیادمورداستفاده قرارمی گیرند.دریک ترانس ولتاژنسبت ولتاژطرف فشارقوی به فشارضعیف راضریبتبدیل ترانسفورماتورمی نامند.
مقدارولتاژی راکه درطرف ثانویه ترانسفورماتورمی خوانیم بایددرضریب تبدیل ترانسفورماتورضرب کنیم تامقدارواقعه ای ولتازبدست آید.
بطورمثال اگریک ترانسفورماتورولتاژباضریب تبدیل 100 ⁄ 1000 داشته باشیم،که درطرف ثانویه 66ولت ولتاژداشته باشدقدرمسلم ولتاژواقعی660*10=7260است.

spow
21-07-2010, 12:44
روغن ترانسفورماتور


روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ شیمیایی کاملاً خالص بوده و تنها شامل هیدرو کربنهای مایع می باشد. روغن ترانسفورماتور دو وظیفه اساسی بر عهده دارد:اول اینکه بعنوان عایق الکتریکی عمل می نماید و ثانیاً حرارت های ایجاد شده در قسمتهای برقدار ترانسفورماتور را به خارج منتقل می کند.با ولتاژ های بالایی که هم اکنون در شبکه انتقال انرژی صورت می گیرد نیاز به روغن ترانسفورماتور ها بعنوان عایق الکتریکی و وسیله خنک کننده افزایش یافته است.چنانچه روغن خالص باشد مشخصات الکتریکی آن خوب خواهد بود و نیز اگر ویسکوزیته (چسبندگی) روغن کم باشد ، خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت و POUR POINT آن پائین خواهد بود . به هر حال ویسکوزیته روغن را نمی توان بسیار پائین انتخاب کرد زیرا در این صورت flash point روغن پائین تر خواهد آمد و از روغن با flash point پائین نبایستی استفاده کرد.پائین ترین حد flash point در اینگونه موارد 130 درجه سانتی گراد در نظر گرفته میشود.در عین حال ویسکوزیته روغن نباید به اندازه کافی پائین باشد تا p.p روغن کمتر از 40- درجه سانتی گراد باشد.( در بعضی کشورهای اروپای شمالی از روغنهایی با p.p پائیت استفاده میشود ) .

spow
21-07-2010, 12:45
خصوصیات یک روغن ایده آل میتواند ایتمهای زیر را در بر داشته باشد :
1-استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.
2-انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد .
3- جرم مخصوص پائینی داشته باشد .
در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث تسریع در روند هموژنیزه روغن میشود.
4-ویسکوزیته پائینی داشته باشد، روغنی که وسکوزیته پائینی دارد سیالیت آن بهتر است و بیشتر است و در نتیجه خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت.
5- Pour point پائینی داشته باشد .روغنی که Pour point پائینی دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.
6- Flash point بالایی داشته باشد. Flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن میباشد. هر چه Flash point روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند.
7- به مواد عایقی و استراکچر فلزی نمی بایستی آسیبی برساند.
8- خاصیت شیمیایی پایداری داشته باشد.این مسئله به عمر بیشتر روغن کمک خواهد کرد

spow
21-07-2010, 12:48
خصوصیات روغن ترانسفورماتور :

روغنی که در ترانسفورماتور بکار میرود می بایستی دو خصیصه زیر را داشته باشد :
1- روغن باید تمییز باشد .مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن هرگز موجود نباشد.
2- روغن از لحاظ شیمیایی بایستی پایدار باشد .تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس باشد در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد.
ناخالصی ها :
ناخالصی ها در اولین قدمخاصیت الکتریکی روغن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به نوع ناخالصی تاثیر پذیری روغن متفاوت خواهد بود.بطور مثال :
1- ذرات جامد با قطر بیشتر از mμ 15 و قطرات کوچک آب استقامت دی الکتریک روغن را کاهش میدهد.
2- چنانچه ذرات جامد در روغن باشد ، استقامت دی الکتریک روغن توسط آب های غیر محلول در روغن کاهش خواهد یافت.
3- ذرات جامد بسیار کوچک (mμ 15> ) برای مثال ترکیبات قطبی حل نشده در میدانهای الکتریکی بالا تلفات دی الکتریکی در روغن را بالا خواهد برد.
به هر حال هر چه میزان ناخالصی ها در روغن بیشتر باشد،تاثیر پذیری روغن بیشتر خواهد شد.بنابر این برای انواع مختلف نا خالصی ها و خصوصیات الکتریکی وابسته به روغن می بایستی محدودیت هایی در نظر گرفت. البته این حدود تابع ولتاژ وسایلی است که بدان وابسته می باشند.
حد اکثر میزان آب مجاز در روغن مطابق IEC 422 ، mg/dm3 20 برای ولتاژهای بیش از 170 کیلو ولت و mg/dm3 30 برای ولتاژ های کمتر از 170 کیلو ولت می باشد.
برای ضریب پراکندگی دی الکتریک (tg δ ) که تابع ذرات کوچک و ترکیبات قطبی حل نشده در روغن می باشد ، حدود کاملاً مشخص نمی باشد. معمولاً می توانیم حد بالای tg δ را /00 ْ400 برای درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد را در نظر بگیریم برای برخی روغن ها به هر حال حد بالای tg δ را می توانیم تا/ 00 ْ2000 در نظر بگیریم.

spow
21-07-2010, 12:51
زوال و اضمحلال روغن :

از آنجا که روغن یک ترکیب آلی است زوال و تاثیر ناپذیری آنرا در مقابل گرما و اکسیژن نمی توانیم کاملاً از بین ببریم. بنابراین روغن اکسیده میشود و ترکیبات اسیدی و قطبی به تبع آن بوجود می آید و کشش سطحی روغن در مقابل آب کاهش می باید.
از طرف دیگر ترکیبات اسیدی بر کاغذ و تخته های فشرده شده عایق های سیم پیچی ها تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. در حقیقت سلول های عایقی هنگامی که تحت حرارت قرار می گیرند در محیط اسیدی سریعتر از محیط خنثی ترد و شکننده می شوند.
تشکیل لجن و کثافات در روغن ترانسفورماتور از پیامدهای دیگر زوال و اضمحلال روغن می باشد. پس از این مرحله تغییرات در روغن نسبتاً سریعتر صورت می گیرد . برای مثال کشش سطحی در این مرحله از مقدار اولیه خود N/M 3- 10 * 45 به مقدار N/M 3- 10 * 15 کاهش می یابد.لجن و کثافات هنگامی که در روغن ترانسفورماتور تشکیل میشوند ، بر روی سیم پیچی ها رسوب می کنند و باعث می گردند که سیم پیچی ها بطور موثر خنک نشوند.
هنگامیکه اسیدیته (Neutralization value) روغن بسیار بالا باشد و یا کثافات در روغن مشاهده شده است توصیه میشود اقدامات آمده در جدول انجام گیرد.همانگونه که خواهید دید از ته نشین شدن و رسوب هر گونه کثافات در روغن ترانس باید جلوگیری بعمل آید.

spow
21-07-2010, 12:51
تجزیه و تحلیل گازها برای آشکار کردن نقصهای ابتدایی در ترانسفورماتور :

عایقها در یک ترانسفورماتور تنها به دلیل حرارت و تجزیه شیمیایی زائل نمی شوند، بلکه تخلیه الکتریکی نیز در این فرایند موثر می باشند. بوسیله تخلیه الکتریکی و درجه حرارت نسبتاً بالای محیط ، روغن و کاغذ به مواد گازی از قبیل هیدروژن – متان – اتیلن – استیلن – و اکسید کربن تجزیه می گردند . این پدیده در ترانسفورماتور بدین معنی است که نقصی وجود دارد . این نقص می تواند کاملاً بی ضرر باشد و نیز می تواند بسیار جدی بوده و دیر یا زود منتهی به عملکرد بد ترانسفورماتور شود.
منشاء و میزان گازهای مختلف تولید شده بستگی به نوع و جدی بودن خطا دارد. بنابراین با بررسی گازهای حل نشده در روغن ترانسفورماتور نیاز به بازدید و تعمیر ترانسفورماتور آشکار می گردد. برای مثال اضافه حرارت روغن باعث ایجاد گاز متان و اتیلن ، تخلیه الکتریکی جزئی در روغن باعث ایجاد هیدروژن و تخلیه الکتریکی شدید ، گاز استیلن در روغن ایجاد خواهد نمود.
به هر حال ، چگونگی بررسی اینگونه گاز های ایجاد شده در روغن و تجزیه و تحلیل آنها هنوز کاملاً قطعی نشده و در کشور های مختلف در این خصوص مطابق با استاندارد های iec تحقیقات ادامه دارد.

spow
21-07-2010, 12:53
نظارت بر روغن و رطوبت گیر :

بررسی روغن های نمونه برداری شده از ترانس که در فواصل منظمی صورت می گیرند ، نظارت خوبی بر کار ترانسفورماتور خواهد بود . با این عمل نه تنها برخی مشخصات روغن در زمانهای معینی ضبط می گردد ، بلکه همچنین میزان پیشرفت و تغییرات این مشخصه با زمان نیز آشکار خواهد شد.که این خود مبنای بهتری برای ارزیابی وضعیت روغن می باشد.چنانچه نتایج بعضی از اندازه گیریها هماهنگ با نتایج قبلی نباشد ، این بدان معنی است که در اندازه گیری ها و یا هنگام نمونه برداری خطایی وجود داشته است . روغن نمونه برداری شده براحتی بوسیله آلودگی و رطوبت شیر ها و یا بطری نمونه برداری ، آلوده می گردد و بنابراین نمونه برداری از روغن ترانسفورماتور بایستی با حد اکثر دقت صورت گیرد.
ترکیب روغن ها :
چه نوع روغنی را میتوانیم به ترانسفورماتورها اضافه نمائیم؟ در حقیقت ترکیب دو نوع روغن متفاوت می تواند نتایج غیر قابل انتظاری به همراه داشته باشد.بازدارنده اکسیداسیون دو روغن ممکن است بر یکدیگر تاثیر گذاشته و یا ترکیبات ناشی از کهولت در یک روغن می تواند رسوبات ایجاد کند در حالیکه این رسوبات توسط روغن دوم رقیق گردد. به هر حال روغن ها می توانند به دلایل مختلفی با یکدیگر نا سازگار باشند.
در موارد نامشخص، آزمایشات مربوط به ترکیبات دو نوع روغن متفاوت می تواند انجام شود . معمولاً باید اصول زیر را همواره در ترکیب دو نوع روغن متفاوت مراعات نمود.
روغن دو نوع ترانسفورماتور را در صورت داشتن شرایط زیر می توان ترکیب نمود.
1- مطابق با استاندارد واحدی باشند.
2- شامل باز دارنده اکسیداسیون یکسان و یا باز دارنده اکسیداسیون قابل مقایسه ای باشند.
3- مقدار خنثی (Neutralization value) کوچکتر از mg KOH/g 0.5 داشته باشد.
4- میزان آب در روغن ازg/g μ 20 کمتر باشد.

hossain
21-07-2010, 21:08
با سلام وخسته نباشید به spow عزیز
می خواستم بدونم که چرا P.T نباید به اشباع برود

spow
21-07-2010, 21:50
بررسی علل آسیب دیدن ترانس های توزیع و روش های پیشگیری

نظر به اهميت ويژه ترانسهاي شبكه، همواره مواظبت و نگهداري آنها از مسائل مهم در صنعت برق بوده و هم‌چنين در صورت صدمه ديدن ترانس، هزينه مربوطه بالا و خاموشي تحميـل شده طولاني مدت خواهد بود. در اين گزارش ابتدا علل آسيب‌ديدگي ترانسها بحث گرديده و سپس راههاي پيش‌گيري آن بيان ميگردد.

بررسي علل آسيب ديدن ترانسهاي توزيع و روشهاي پيش‌گيري آن 1- مقدمه: نظر به اهميت ويژه ترانسهاي شبكه، همواره مواظبت و نگهداري آنها از مسائل مهم در صنعت برق بوده و هم‌چنين در صورت صدمه ديدن ترانس، هزينه مربوطه بالا و خاموشي تحميـل شده طولاني مدت خواهد بود. در اين گزارش ابتدا علل آسيب‌ديدگي ترانسها بحث گرديده و سپس راههاي پيش‌گيري آن بيان ميگردد.

بررسي علل آسيب ديدن ترانسهاي توزيع و روشهاي پيش‌گيري آن 1- مقدمه: نظر به اهميت ويژه ترانسهاي شبكه، همواره مواظبت و نگهداري آنها از مسائل مهم در صنعت برق بوده و هم‌چنين در صورت صدمه ديدن ترانس، هزينه مربوطه بالا و خاموشي تحميـل شده طولاني مدت خواهد بود. در اين گزارش ابتدا علل آسيب‌ديدگي ترانسها بحث گرديده و سپس راههاي پيش‌گيري آن بيان ميگردد.

اصولاً آسيب‌ديدگي ترانس به دو صورت اتفاق مي افتد .

1- هادي شدن عايق ترانس 2- پاره شدن يا قطع شدن هاديهاي ترانس. هر دو مورد ذكر شده پيامد سه عامل افزايش دماي داخل ترانس ، اضافه ولتاژ و ضربات مكانيكي است كه ذيلاً به توضيح آنها مي پردازيم :

الف ) افزايش حرارت داخل ترانس بيشتر از حد تحمل ترانس (يعني بيشتر از حد تحمل عايق ترانس) موجب آسيب‌ديدگي عايق ترانس ميگردد. عايقها بر خلاف هاديها در صورت بالا رفتن حرارت، هدايتشان بيشتر شده و جريان نشتي بيش از حد در عايق باعث سوختن ترانس ميگردد.

ب ) اگر اضافه ولتاژ حادث شده در شبكه باعث بالا رفتن ولتاژ هاديهانسبت به بدنه و يا نسبت به فاز ديگر) بيشتر از حد استقامت حرارتي عايق گردد موجببروز قوس در عايق شده و عايق خاصيت خود را از دست مي دهد و يا اگر ولتاژ بالا بافركانس نامي بصورت مداوم برقرار گردد جريان نشتي عايق تدريجاً بيشتر شده و دمايعايق بالا مي‌رود كه نهايتاً حرارت بالا باعث آسيب ديدن عايق مي‌گردد

ج ) در صورت حمل نادرست ترانس چه با جرثقيل و يا هر وسيله ديگر بهعلت تكانهاي شديد، هسته ترانس كه بر روي بدنه ثابت شده جابجا گشته و منجر به پارهگي نقاط اتصال هاديها ميگردد و هم‌چنين اگر اتصال كوتاهي در ورودي يا خروجي ترانساتفاق افتد هاديهاي ترانس بر اثر اتصالي، نيروهاي زيادي به يكديگر واردمي‌نمايند(هاديهاي حامل جريان به يكديگر نيرو وارد مي‌كنند كه به جريان عبوري وفاصله هاديها از يكديگر وابسته است) اين نيروها اغلب باعث پاره گي هاديها و ياخرابي عايق خشك ترانس ميگردد. اگر بار ترانس نيز بالا رود به علت توليد حرارت درترانس باعث پاره گي هاديها در نقاط ضعيف ترانس مي‌شود كه اين مورد بيشتر درترانسهايي باسيم‌پيچي زيگزاگ در نقطه اتصال اتفاق مي‌افتد

عواملي كه باعث صدمه ديدن ترانس ميگردند

اضافه بار: اگر بنا به هر علتي از جمله زياد شدن بار شبكه، نشتروي مقره‌ها و هاديها، بار ترانس زياد گردد و كليد كل تابلوي ترانس عمل ننمايد باازدياد جريان هاديهاي ترانس تلفات اهمي ترانس بالا رفته و حرارت توليدي ، بيشتر ازحرارت تبادلي بوده و براحتي دفع نمي‌گردد كه باعث صدمه ديدن عايق ترانس مي گردد

نشت روغن: اگر سطح روغن در داخل ترانس كاهش يابد و به جاي روغنهوا در داخل تانك ترانس نفوذ كند ، با توجه به پايين بودن استقامت الكتريكي هوانسبت به روغن باعث بروز قوس در ترانس شده و آسيب مي‌بيند

نفوذ رطوبت: وجود ذرات آب در روغن بشدت استقامت الكتريكي روغنترانس را كاهش ميدهد كه باعث بروز قوس در روغن ترانس مي‌شود

اضافه ولتاژهاي موقت: هر چند طبق استاندارد هر ترانسي مي‌تواندولتاژي بيشتر از حد نامي را طي مدت زمان كوتاهي تحمل كند (حتي مورد تست قرارمي‌گيرد) اما اين اضافه ولتاژها باعث به اشباع رفتن هسته و ايجاد هارمونيك مي‌گرددكه هارمونيكهاي بالاي فركانس نامي ، تلفات هسته را بالا برده و نهايتاً حرارت ايجادشده در هسته و عدم تبادل حرارتي لازم موجب آسيب ديدن عايق مي‌شود (اين حرارت درمحاسبات طراحي وارد نمي‌گردد

آلودگي روغن ترانس: طي دوره كاري ترانس با توجه به گردش روغندر بين هاديها و هسته، روغن كهنه شده و هم‌چنين سطح آنها را مي‌شويد و ذرات كندهشده از ديواره‌ها معمولاً بصورت لجن در ته تانك ترانس انباشته مي‌گردد. وجود ذراتفوق در روغن موجب كاهش استقامت الكتريكي روغن ميگردد

اضافه ولتاژهاي گذرا: اضافه ولتاژهاي گذرا در شبكه معمولاً بهدو صورت نمايان ميگردند ا

لف ) صاعقه كه اضافه ولتاژ خارجي است. ب ) كليدزني كه اضافه ولتاژداخلي است اگر تعداد اضافه ولتاژهايي كه به ترانس ميرسند زياد باشند يا حدولتاژهاي آنها بالا باشد باعث تخريب عايق مي‌گردند. گاهاً اضافه ولتاژها در حدينيستند كه ابتدائاً عايق را خراب نمايند بلكه به علت رزونانس يا فرورزونانس رفتنترانس و خواص سلفي و خازني باعث بروز قوس از سر ترانس ، يا بالا رفتن دماي ترانسميگردد

عمر بالاي ترانس: وقتي ترانس به مدت طولاني در شبكه مورداستفاده قرار گيرد، عايق خشك ترانس كم‌كم خاصيت اوليه خود را از دست ميدهد كه حتيبا تعويض روغن هم‌ديگر به حالت اوليه برنمي‌گردد. (عمر مفيد ترانس معمولاً از طرفشركت سازنده داده مي‌شود.)

بالا رفتن دماي محيط: افزايش دماي محيط موجب آسيب‌ديدگي ترانسميگردد. بدين صورت كه وقتي تفاوت دماي داخل ترانس و محيط پست در اثر افزايش حرارتمحيط كم گردد تبادل حرارتي بين ترانس و هواي پست كم شده و حرارت توليد شده در ترانسحبس گرديده و عايق ترانس صدمه مي‌بيند. دماي شرايط كاري جهت اخذ قدرت نامي توسطسازنده تعيين مي‌گردد كه مي‌بايست ميزان كاهش قدرت به ازاي افزايش درجه حرارت نيزقيد شود

بروز جرقه يا هارمونيك در ولتاژ اوليه: بنا به هر علتي اگر دراوليه ترانس، ولتاژ همراه هارمونيك باشد باعث بوجود آمدن فلوهاي متناظر با همانهارمونيك‌ها در هسته ترانس ميگردد، كه اين هارمونيك‌هاي فركانس بالا موجب بالا رفتنتلفات فوكو و هيسترزيس در هسته مي‌شود و ترانس از بالا رفتن حرارت ناشي از آن صدمهمي‌بيند. گاهاً به علت رطوبت محيط يا وجود آلودگي بر روي مقره‌ها و يا نزديك شدنشاخه درختان به خط تحت ولتاژ و… قوس بوجود مي‌آيد و به علت بالا بودن مقاومت دربرخي از اين اتصالات و دور بودن از ابتداي فيدر، اين قوسها باعث عملكرد رله پستمادر نمي‌گردند. وجود قوس و قابل ملاحظه بودن امپدانس قبل از محل عيب موجب ريپل‌هايولتاژ روي موج ولتاژ مي‌شوند. ريپل‌هاي ولتاژ داراي هارمونيك‌هاي بالا بوده واشكالاتي را براي دستگاههاي الكتريكي مورد تغذيه روي آن فيدر پيش مي‌آورد

راههاي پيشگيري ابتدا بايد خاطرنشان ساخت كه ترانسها براي تلفات استاندارد و قابلمحاسبه فركانس اصلي طراحي مي‌گردند و هر گونه تلفات اجباري خارج از مقدار محاسبهشده در برآوردها ناديده گرفته مي شود. لذا تلفات ناشي از هارمونيك‌ها و افزايشولتاژ شبكه براي ترانس مضر مي‌باشد. مگر اينكه در شرايط جديد تقاضاي ديگري برايساخت ترانسها با قدرت تحمل بيشتر مدنظر باشد. براي مثال مي توان هسته ترانسها را بهعلت وجود هارمونيك ، بزرگتر از حد فعلي در نظر گرفت. (در حال حاضر ترانسهايي برايتلفات بيشتر طراحي ميگردند

پيشگيري از بروز اضافه بار براي ترانسها: انتخاب بهينه قدرتترانس جهت تغذيه در شبكه بسيار مهم مي‌باشد. در اين راستا آگاهي از رفتار بار وبارگيريهاي مداوم ترانس در نحوه تصميم‌گيري حائز اهميت است. معمولاً ترانسهايي كهبارشان كمتر از %30 تا %40 بار ناميشان باشند كم بار و اگر بيشتر از %70 بار نامي‌باشند پر بار تلقي ميگردند. استفاده از ثبات جهت مطالعه و بررسي رفتار بار درمناطق مختلف ، الگوي مناسب از رفتار بار را براي ترانسهاي شبكه بدست ميدهد ومي‌توان با استفاده از آنها به مطالعه شبكه پرداخت. در حالحاضر به علت كمبود نيرويانساني و وسايل از ترانسهاي خاص، آمپراژگيري ميگردد. بدين صورت كه با توجه به آمارفيوزسوزي و افتادن كليدكل ها در روز قبل ، از آن ترانسها بارگيري به عمل مي‌آيد ودر صورت اضافه بار بودن ترانس نسبت به تعويض آن اقدام مي‌شود و ترانس با قدرت بيشترجايگزين ميگردد استاندارد بودن اتصالات در تابلوها و رئوس تيرها و جعبه فيوزها ازاتلاف انرژي جلوگيري كرده و از اضافه بار شدن بي‌مورد ترانسها جلوگيري ميكند

نشت روغن ترانس: بازديد‌هاي دوره‌اي و مداوم پست‌هاي توزيعميتواند در اين خصوص راهگشا باشد. در بازديدها ارتفاع روغن در شيشه روغن‌نما، ‌خيسيروي درپوش‌، رادياتورها و زير ترانس ملاك مناسبي از آگاهي نشت روغن مي‌باشد كه درحال حاضر اين عمل انجام ميگيرد

نفوذ رطوبت: نمونه‌برداري و تست روغن ترانسها طي برنامه‌هاي ازپيش تعيين شده اطلاع دقيقي از نفوذ رطوبت به داخل تانك ترانس بدست ميدهد. در حالحاضر همراه با تعميرات خط، ترانسهاي هوائي و سرويس پست‌هاي زميني ، نمونه‌گيري وتست روغن انجام ميگيرد كه طول دوره‌هاي بازديد و سرويس حدود يك بار در هر سالميباشد ولي با توجه به شرايط جوي برخي مناطق ، طول دوره بازديد بايد كاهش يابد

اضافه ولتاژهاي موقت: در شبكه‌هاي توزيعي كه طول فيدرهايكوتاه باشد، احتمال بروز اضافه ولتاژهاي موقت در اين شبكه‌ها وجود ندارد مگر اينكهاضافه ولتاژ از شبكه فوق توزيع سرايت نمايد

آلودگي روغن ترانس: تست روغن بصورت برنامه‌ريزي شده روش مناسبيبراي آگاهي يافتن از آلودگي روغن ترانس است

اضافه ولتاژهاي گذرا: براي جلوگيري از خسارت ناشي از اضافهولتاژهاي گذراي خارجي (صاعقه) مناسبترين راه، نصب برقگير در پستهاي هوائي و نقاطارتباطي سركابلها و خطوط هوائي مي‌باشد. عملكرد صحيح برقگيرها ترانسها را در مقابلصاعقه حفاظت مي‌نمايد كليدزني در شبكه‌هاي توزيع مي‌تواند ولتاژهاي گذرايي حدود 5/1 تابرابر ولتاژ نامي را در شبكه بوجود آورد. چنين اضافه ولتاژهايي وقتي به ترانس كهداراي اندوكتانس بالايي در برابر اضافه ولتاژها ميباشد ، مي‌رسند تقويت ميگردند، كهاين موضوع اثر سوء براي ترانسها دارد. علاوه بر دامنه اضافه ولتاژ، پله‌اي بودن آننيز مضر مي‌باشد ، زيرا داراي هارمونيك‌هاي زيادي بوده و براي ترانسها مضر است آمار كليدزني و مانور در شبكه فشار متوسط كم نبوده و اين مانورهاترانسها را از لحاظ عايقي ضعيف مي‌نمايد و اگر فواصل كليدزني كم باشد احتمالآسيب‌ديدگي ترانسها بيشتر مي‌شود. از آنجايي كه تعداد فيدرهاي پربار(بالايدرشبكه زياد است و هم‌چنين تجهيزات جداكننده در شبكه كم مي‌باشد، يافتن محل عيبو جابجايي بار آن مشكل‌ساز بوده و تعداد كليدزني را افزايش ميدهد براي كاهش تعداد كليدزني راه‌حل پيشنهادي ، كاهش بار فيدرها باايجاد فيدرهاي جديد، كوتاه كردن طول فيدرها با ايجاد پست‌هاي فوق توزيع و ايجادنقاطي مجهز به دستگاههاي جداكننده مناسب نظير سكشنالايرز و استفاده از كليد در مسيرفيدرها مي‌باشد. همچنين تنظيم رله‌ها با استفاده از محاسبات اتصال كوتاه شبكه لازماست

عمر بالاي ترانس: در حال حاضر با تعويض ترانسهاي با عمر بالا ،ترانسهاي قديمي از شبكه جدا شده و بعد از بازيابي به شبكه برمي‌گردند. ولي در عململاحظه ميشود تعدادي از ترانسهاي سرويس شده ، پس از بهره برداري مجدداً معيوبميگردند. لذا ضروريست نظارت بر كيفيت تعميرات و تستهاي لازم، دقيقتر صورت گيرد. اگرروند بازيابي و سرويس ترانس مناسب و دقيق باشد و هم‌چنين با استفاده از تست‌هاييدقيق در اندازه گيري تلفات بي‌باري ترانس مي توان از پايداري و سلامت عايق خشكترانس مطمئن شد. البته لازم به ذكر است، استفاده از لوازمي مثل روغن ترانس مرغوب وواشرهاي مناسب جهت آب بندي در بالا بردن عمر ترانس بعد از بازيابي بسيار مؤثر است

الا رفتن دماي محيط: براي تبادل حرارتي بيشتر در فصول گرم دراغلب پست‌هاي زميني از فن استفاده مي‌گردد، اما براي ترانسهاي هوائي چنين راهي وجودندارد. اگر هواي محيط گرم شود به علت كاهش اختلاف دماي داخل ترانس و هواي اطرافتبادل حرارتي كم شده و ترانس گرمتر مي‌شود. بنابراين بهترين راه چاره كاهش بارترانس در اين مواقع مي‌باشد كه در فصول گرم بار ترانس زير بار نامي باشد، امامتأسفانه پيك بار شبكه هنگام گرما به علت استفاده از كولرهاي گازي اتفاق مي‌افتد ودر فصول ديگر گاهاً بار ترانسها از %40 بار نامي نيز كمتر مي‌باشد

جرقه و هارمونيك در اوليه ترانسهاي توزيع: در برخي از پستهايزميني به علت شرايط نامناسب ساختماني و شرايط تابلوهاي فرسوده ، روي مقره‌هاياتكايي و هم‌چنين در شبكه‌هاي هوائي روي مقره‌ها و بوشينگها قوسهايي بوجود مي‌آيدكه گاهاً ماندگار نيز مي‌باشند. اين قوسها ريپل‌هاي ولتاژ را در شبكه بوجودمي‌آورند. جهت جلوگيري از اين پديده‌ها بايستي بازديدهاي دوره‌اي از شبكه و پستهايزميني و شاخه‌زني و سرويس به موقع خطوط و پست‌ها را افزايش داده و دقت بيشتري را دراين خصوص مبذول نمود. مطابق با استاندارد، شاخه زني بايد بگونه‌اي باشد كه طي فاصلهزماني 2سال يك بار شاخه زني انجام گيرد اما با شرايط جوي برخي مناطق و نوع درختانگاهاً در هر سال دو بار شاخه زني لازم است

جلوگيري از پاره گي هاديهاي ترانس: بيشتر اوقات در حملنامناسب ترانس، هاديهاي ترانس پاره مي‌شوند. اگر دقت بيشتري در هنگام حمل ترانسانجام گيرد و در هنگام بارگيري و نصب سعي گردد تا ترانس به آرامي جابجا شود وهنگامي كه ترانس بر روي جرثقيل يا هر وسيله جابجا كننده قرار ميگيرد بتوان ازتكانهاي شديد ناشي از جاده جلوگيري نمود و هم‌چنين بار ترانس همواره زير بار نامينگه داشته شود، باعث مي‌گردد تا هاديهاي ترانس قطع نگردند. اما براي جلوگيري ازپاره گي هاديها ناشي از اتصال كوتاه در سيم‌پيچي اوليه و يا ثانويه ترانس تنهامي‌توان به استاندارد نمودن اتصالات ورودي و خروجي ترانس اشاره نمود .

spow
21-07-2010, 21:58
با سلام وخسته نباشید به spow عزیز
می خواستم بدونم که چرا P.T نباید به اشباع برود

سلام حسین جان:icon_gol:
ترانس p.t به اشباع نمیرود از بابت حفاظتهایی که به ترانس اعمال میشه ومهمترین عامل حفاظتی درجلوگیری از به اشباع رفتن این ترانسهای ولتاژ ,برقگیرها میباشند

Z!ZA
02-08-2010, 12:06
ترانسفورماتور وسیله ایست که انرژی الکتریکی را از طریق هادی هایی که با یکدیگر اتصال مغناطیسی دارند ( سیم پیچ ها ) از مداری به مدار دیگر انتقال می دهد. به غیر از ترانسفورماتور های با هسته هوا، هادی ها معمولاً بر روی یک هسته آهنی و یا هسته هایی جدا از هم اما با اتصال مغناطیسی پیچیده می شوند. یک جریان متغیر در سیم پیچ اولیه، میدان مغناطیسی متغیری در هسته ( یا هسته های ) ترانسفورماتور ایجاد می کند. این میدان متغیر مغناطیسی، یک نیروی محرکه الکتریکی ( EMF، Electromotive Force ) یا ولتاژ در ثانویه ترانسفورماتور به وجود می آورد. این اثر را القای متقابل می نامند. اگر مصرف کننده ای را به ثانویه ترانسفورماتور متصل کنیم، جریان الکتریکی در ثانویه ترانسفورماتور جاری شده و انرژی الکتریکی از سیم پیچ اولیه به مصرف کننده منتقل خواهد شد. در یک ترانسفورماتور ایده آل، ولتاژ القا شده در ثانویه V (s) ، با ولتاژ اولیه V (p) متناسب است و از طریق نسبت تعداد دور های ثانویه به تعداد دور های اولیه به دست می آید:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]

Z!ZA
02-08-2010, 12:13
ترانسفورماتور بر اساس دو اصل بنیان گذاشته شده است: اول اینکه یک جریان الکتریکی می تواند میدانی مغناطیسی به وجود آورد و دوم اینکه یک میدان مغناطیسی متغیر در یک سیم پیچ، در دو سر سیم پیچ ولتاژ القا می کند. تغییرات جریان در سیم پیچ اولیه، باعث تغییر شدت میدان مغناطیسی می شود.
یک ترانسفورماتور ایده آل را در شکل مقابل می بینیم.
[Only Registered And Activated Users Can See Links]

جریان عبوری از سیم پیچ اولیه میدانی مغتاطیسی ایجاد می کند. سیم پیچ های اولیه و ثانویه به دور هسته ای با ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بسیار بالا مانند آهن پیچیده می شوند. لذا می توان اطمینان حاصل نمود که بیشتر شار تولید شده به وسیله جریان اولیه، درون هسته بوده و از میان سیم پیچ ثانویه نیز می گذرد.

قانون القا

ولتاژ القا شده بر روی سیم پیچ ثانویه را می توان از قانون القای فارادی محاسبه نمود:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]
که در آن، Vs ولتاژ لحظه ای، Ns تعداد دور های ثانویه و Φ شار مغناطیسی حاصل از یک دور سیم پیچ می باشد. اگر زاویه قرار گیری دور های سیم پیچ و خطوط میدان مغناطیسی عمود باشد، مقدار شار برابر است با حاصلضرب چگالی شدت میدان مغناطیسی B در مساحت ناحیه‌ای که شار از آن عبور می کند A . مقدار A که همان مساحت سطح مقطع هسته است، ثابت بوده در حالی که میدان مغناطیسی در طول زمان و متناسب با تحریک اولیه در حال تغییر است. از آنجایی که شار عبوری از سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور ایده آل دقیقاً برابر است، ولتاژ لحظه ای دو سر سیم پیچ اولیه از رابطه زیر به دست می آید:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]
با تقسیم دو رابطه فوق برای ولتاژ های ثانویه و اولیه، رابطه زیر حاصل می شود:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]
معادله توان ایده آل

اگر سیم پیچ ثانویه به باری متصل شود، جریان در آن جاری شده و توان الکتریکی از اولیه به ثانویه انتقال می یابد.

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

در حالت ایده آل، راندمان ترانسفورماتور کامل بوده و تمام انرژی ورودی به ترانسفورماتور، ابتدا توسط سیم پیچ اولیه به میدان مغناطیسی تبدیل شده و سپس به ثانویه انتقال می یابد. در صورت بروز این شرایط، توان خروجی و توان ورودی باید کاملاً برابر باشند: توان ورودی = Ip.Vp = توان خروجی = Is.Vs
[Only Registered And Activated Users Can See Links]
در صورت افزایش ولتاژ، جریان نیز به همان نسبت افزایش می یابد. امپدانس متصل به یکی از سیم پیچ های ترانس، با نسبت مربع دور های ترانس به سیم پیچ دیگر منتقل می شود. برای مثال، اگر امپدانس Zs به سیم پیچ ثانویه متصل شده باشد، در سیم پیچ ثانویه به صورت زیر ظاهر خواهد شد:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]
این رابطه دو طرفه بوده و لذا امپدانس موجود در اولیه، به صورت زیر در ثانویه خود را نشان خواهد داد:
[Only Registered And Activated Users Can See Links]

Z!ZA
02-08-2010, 12:15
در توضیحات ساده بالا، چندین فاکتور عملی نادیده گرفته شد. یه خصوص جریان مورد نیاز برای ایجاد میدان مغناطیسی درون هسته که در سیم پیچ اولیه جریان می یابد و همچنین بخشی از میدان که در اثر جریان ثانویه ترانسفورماتور ایجاد می شود. در مدل های ایده آل ترانسفورماتور، معمولاً هسته ای بدون رلوکتانس با دو سیم پیچ بدون مقاومت فرض در نظر گرفته می شود. وقتی ولتاژی به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، جریان کوچکی در آن برقرار می شود تا شاری را در مدار مغناطیسی هسته ایجاد کند. جریان مورد نیاز برای ایجاد شار، جریان مغناطیس کننده نامیده می شود. از آنجایی که مقاومت مغناطیسی ( رلوکتانس ) هسته نزدیک به صفر در نظر گرفته شده، جریان مغناطیس کننده نیز قابل چشم پوشی است، گرچه هنوز هم برای ایجاد میدان مغناطیسی لازم است. میدان مغناطیسی متغیر، نیروی محرکه الکتریکی EMF را در دو سر هر سیم پیچ القا می کند. با در نظر گرفتن اینکه سیم پیچ های ایده آل مقاومتی ندارند، افت ولتاژی بر روی آن ها نخواهیم داشت و بنابر این ولتاژ های Vp و Vs که در دو سر ترمینال های ترانسفورماتور اندازه گیری می شوند، با EMF های متناظرشان برابرند. باتوجه به اینکه EMF اولیه در تقابل با ولتاژ اولیه عمل می کند، گاهی EMF برگشتی نیز نامیده می شود. این تقابل، متناسب با قانون لنز می باشد که اینگونه بیان می‌کند: القای EMF همواره به گونه‌ایست که با هر گونه تغییر در میدان مغناطیسی به وجود آورنده آن مخالفت می‌کند.

Z!ZA
02-08-2010, 12:19
در مدل ترانسفورماتور ایده آل، فرض بر این است که همه شار تولیدی به وسیله سیم پیچ اولیه، تمام دور های سیم پیچ ها را در بر می‌گیرد.

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

در عمل مقداری از این شار، در فضای خارج سیم پیچ ها مسیر خود را می‌بندد. به این شار، شار نشتی گفته می‌شود و در مدل واقعی ترانسفورماتور به عنوان اندوکتانس نشتی و به طور سری با سیم پیچ های ترانسفورماتور قرار می‌گیرد. شار نشتی در نتیجه ذخیره و آزاد شدن انرژی در میدان مغناطیسی که در هر سیکل از ولتاژ تغذیه صورت می‌گیرد، به وجود می‌آید. این پدیده مستقیماً باعث تلفات نمی‌شود؛ اما باعث رگولاسیون نا مناسب ولتاژ شده که این مسئله به خصوص در زیر بار های سنگین موجب می شود تا ولتاژ ثانویه دقیقاً متناسب با ولتاژ اولیه نباشد. لذا در طراحی ترانسفورماتور سعی می‌شود تا شار نشتی به حداقل خود برسد. با این حال در برخی کاربرد ها، نشتی می‌تواند یک ویژگی مطلوب باشد. و ممکن است به منظور محدود کردن جریان اتصال کوتاه، در طراحی ترانسفورماتور ها عمداً به ایجاد مسیر های طولانی میدان مغناطیسی، شکاف های هوایی یا میان برهای موازی مغناطیسی مبادرت ورزند. ترانسفورماتور های دارای نشتی را می توان برای تغذیه مصرف کننده هایی که از خود مقاومت منفی نشان می دهند مانند مولد قوس الکتریکی، لامپ های بخار جیوه و یا چراغ های نئون مورد استفاده قرار داد. همچنین برای کارکرد ایمن دستگاه هایی که به طور متناوب اتصال کوتاه می شوند مانند دستگاه های جوش می‌تواند به کار گرفته شود. از شکاف های هوایی می‌توان برای جلوگیری از اشباع شدن ترانسفورماتور، به ویژه ترانسفورماتور های صوتی ( چوک ) که در سیم پبیچ هایشان معمولاً جریانی DC نیز برقرار است، بهره گرفت.

Z!ZA
02-08-2010, 12:21
قسمتی از قانون فارادی که نسبت به زمان مشتق گیری شده، نشان می‌دهد که شار موجود در هسته، برابر با انتگرال ولتاژ اعمال شده می‌باشد. به طور فرضی، یک ترانسفورماتور ایده‌آل می تواند با جریان مستقیم تحریک شده و شار داخل هسته آن به طور خطی با زمان افزایش یابد. در عمل شار تا نقطه‌ای که در آن اشباع مغناطیسی رخ می‌دهد افزایش می‌یابد و با گذر از این نقطه، جریان مغناطیس کننده به شدت افزایش یافته و همچنین گرمایی بیش از ظرفیت در ترانسفورماتور تولید خواهد شد. در نتیجه همه ترانسفورماتور های واقعی باید با جریان متناوب ( یا پالسی ) کار کنند. Emf یک ترانسفورماتور با چگالی شار معین، با زیاد شدن فرکانس افزایش خواهد یافت. ترانسفورماتور ها با عملکرد در فرکانس های بالاتر قابلیت این را خواهند داشت که با ابعاد فشرده تری ساخته شوند. زیرا با افزایش فرکانس، هسته ترانسفورماتور قادر خواهد بود بدون اینکه اشباع شود، توان بیشتری را انتقال دهد و همچنین برای رسیدن به امپدانس مورد نظر، تعداد دور های کمتری از سیم پیچ نیاز خواهد بود. اما با این حال خواصی مانند تلفات هسته و اثر پوستی هادی ها با افزایش فرکانس، بیشتر خواهد شد. در تجهیزات نظامی و هواپیمایی از منابع تغذیه با فرکانس 400 هرتز اسفتاده می شود تا بدین ترتیب از وزن هسته و سیم پیچ ها بکاهند. عملکرد ترانسفورماتور در ولتاژ نامی ( ولتاژ تعیین شده به وسیله طراح ) و در فرکانسی بالاتر از فرکانس توصیه شده، باعث کاهش جریان مغناطیس کننده خواهد شد و در فرکانس های پایین تر، این جریان افزایش خواهد یافت. عملکرد یک ترانسفورماتور در فرکانسی غیر از فرکانس نامی، لازم است تا ولتاژ ها، تلفات و همچنین خنک سازی ترانسفورماتور در فرکانس جدید مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان از عملکرد ایمن آن اطمینان حاصل نمود.

Z!ZA
02-08-2010, 12:25
یک ترانسفورماتور ایده‌آل تلفات انرژی نداشته و با راندمان %100 کار می‌کند. در ترانسفورماتور های واقعی، انرژی در سیم پیچ ها، هسته و تجهیزات جانبی ترانسفورماتور تلف می‌شود. هر چه ابعاد ترانسفورماتور بزرگتر باشد، راندمان آن نیز افزایش می‌یابد. به عنوان مثال ترانسفورماتور‌هایی که در توزیع برق مورد استفاده قرار می‌‌گیرند، راندمانی بیش از %98 دارند. راندمان در ترانسفورماتور‌های آزمایشگاهی که در آن‌ها از سیم پیچ های ابر رسانا استفاده شده، به %99.85 می‌رسد. گرچه این افزایش راندمان کوچک به نظر می‌رسد، اما وقتی آن را در مورد ترانسفورماتور هایی با بار خیلی زیاد بررسی نمائیم، مقدار سالانه صرفه جویی در انرژی قابل توجه خواهد بود. یک ترانسفورماتور کوچک مانند یک آداپتور دیواری که برای تغذیه وسایل الکترونیکی کم مصرف مورد استفاده قرار می‌گیرد، با میزان تلفات قابل توجه ( حتی در زمان بی باری )، راندمانی بیشتر از %85 نخواهد داشت. گرچه میزان تلفات برای یک عدد از این نوع ترانسفورماتور‌ها عدد کوچکی است، اما مجموع تلفات تعداد زیادی از این ترانسفورماتور ها، عددی غیر قابل چشم پوشی است. میزان تلفات بسته به میزان جریان بار متغیر است و ممکن است گاهی با عبارات "تلفات بی باری" و یا "تلفات بار کامل" بیان شود. در حالت متصل بودن بار، مقاومت سیم پیچ ها بیشترین سهم را در تلفات داراست، در حالیکه در حالت بدون بار "هیسترزیس ([Only Registered And Activated Users Can See Links] B2%DB%8C%D8%B3&action=edit&redlink=1)" و "جریان‌های گردابی ([Only Registered And Activated Users Can See Links] 80%8C%D9%87%D8%A7%DB%8C_%DA%AF%D8%B1%D8%AF%D8%A7%D 8%A8%DB%8C&action=edit&redlink=1)" بیشتر از %99 تلفات را باعث می‌شوند. تلفات بی باری می‌تواند قابل توجه باشد، حتی اگر ترانسفورماتور در حالت بدون بار در ورودی یک منبع تغذیه قرار گرفته باشد و این موضوع انگیزه را برای طراحی و توسعه ترانسفورماتور های با تلفات پایین افزایش می‌دهد. تلفات ترانسفورماتور از مجموع تلفات سیم پیچ ها ( تلفات مسی ) و تلفات مدار مغناطیسی ( تلفات آهنی ) تشکیل می‌شود. این تلفات را می‌توان به بخش های زیر تقسیم نمود:
مقاومت اهمی سیم پیچ ها

برقراری جریان در سیم پیچ ها، به دلیل وجود مقاومت اهمی باعث ایجاد حرارت در هادی‌ها می‌شود. در فرکانس های بالاتر، اثر پوستی و اثر مجاورت باعث اضافه شدن مقاومت اهمی ( در اثر کم شدن سطح مقطع مفید هادی ) و در نتیجه افزایش تلفات می‌شود.
تلفات هیسترزیس

هر بار که جهت میدان مغناطیسی معکوس می‌شود، مقدار کمی از انرژی درون هسته تلف می‌شود. برای یک هسته با جنس مشخص، این تلفات متناسب با فرکانس بوده و تابعی از حداکثر چگالی شار می‌باشد.
جریان‌های گردابی

مواد فرومغناطیس، هادی‌های خوبی نیز هستند و هسته‌ای که از این گونه مواد ساخته شده، در تمامی طول خود، مسیری حلقه ای شکل از جریان را تشکیل می‌دهد. ‌از این روی، جریان های گردابی داخل هسته، در صفحه ای عمود بر شار به گردش در می‌آیند و عامل ایجاد حرارت مقاومتی ( حرارتی که در اثر مقاومت اهمی هسته ایجاد می‌شود ) می‌باشند.
تغییر شکل در اثر مغناطیس

شار مغناطیسی در یک ماده فرومغناطیس مانند هسته، باعث می‌شود تا در هر سیکل از میدان مغناطیسی، هسته کمی منقبض و منبسط شود که به این پدیده magnetostriction ( تغییر شکل در اثر مغناطیس ) گفته می‌شود. این پدیده در ترانسفورماتور ها معمولاً به صورت صدای وز وز ظاهر می‌شود و باعث ایجاد حرارت در اثر اصطکاک میان ورقه های هسته می‌شود.
تلفات مکانیکی

علاوه بر پدیده magnetostriction، میدان مغناطیسی متناوب باعث ایجاد نیروی الکترومغناطیسی نوسان کننده ای میان سیم پیچ های اولیه و ثانویه می‌شود. این نیرو های لرزشی باعث افزایش صدای وز وز در ترانس شده و مقداری کمی از توان را مصرف می‌کند.
تلفات سرگردان

القای نشتی، به خودی خود بدون تلفات است زیرا انرژی تزریق شده به میدان های مغناطیسی نشتی، در سیکل بعدی به منبع تغذیه بر می‌گردند. اما به حال هر نوع شار نشتی که در نزدیکی مواد هدایت کننده مانند نگه دارنده ها و پایه های ترانسفورماتور ایجاد شود، باعث تولید جریان‌های گردابی شده و به حرارت تبدیل خواهد شد.

Z!ZA
02-08-2010, 12:27
محدودیت های فیزیکی ترانسفورماتور واقعی، به عنوان مدل مداری معادل ترانسفورماتور به صورت ترکیب شده با مدل ایده‌آل ترانسفورماتور در شکل زیر آورده شده است. تلفات توان در سیم پیچ ها، وابسته به جریان بوده و مقاومت سیم پیچ ها به صورت مقاومت های R¬s و Rp سری شده با سیم پیچ ها نشان داده می‌شود. شار نشتی در اثر افت قسمت کوچکی از ولتاژ که سهمی در برقراری اتصال مغناطیسی میان دو سیم پیچ ندارد ایجاد می‌شود و بدین ترتیب می‌توان آن را به شکل اندوکتانس‌های Xp و Xs سری با مدار معادل نشان داد. تلفات آهنی عمدتاً به وسیله پدیده هیسترزیس و جریان های گردابی در هسته بوجود می‌آید و متناسب است با مربع شار ایجاد شده در هسته برای فعالیت در یک فرکانس معین. از آن جایی که شار درون هسته به نسبت ولتاژ اعمال شده ایجاد می‌شود، تلفات آهنی را می‌توان با مقاومت Rc موازی با ترانسفورماتور ایده‌آل نمایش داد. هسته‌ای با ضریب نفوذ مغناطیسی محدود، برای نگه داشتن شار پیوندی به جریان مغناطیس کننده Im نیاز دارد. این جریان مغناطیس کننده با شار همفاز است. اثر اشباع، باعث می‌شود تا رابطه میان این دو خطی نباشد. اما برای ساده‌سازی، در بیشتر مدارات معادل، این اثر نادیده گرفته می‌شود. با یک منبع سینوسی، شار هسته به میزان 90 درجه از ولتاژ القایی EMF عقب می‌افتد. این اثر را می‌توان به صورت رآکتانس Xm موازی با مدل بدون هسته نشان داد. Rc و Xm را مجموعاً شاخه مغناطیس کننده می‌نامند. اگر فرض کنیم به سیم پیچ ثانویه باری متصل نباشد، جریان Io، همان جریان بی باری ترانسفورماتور خواهد بود. به کرات اتفاق می‌افتد که بخواهیم امپدانس ثانویه Rs و Xs را به اولیه منتقل کنیم. این کار را می‌توان با ضرب کردن امپدانس در عبارت [Only Registered And Activated Users Can See Links] ([Only Registered And Activated Users Can See Links] ns_13.png) مقابل انجام داد.

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

گرچه در این مدل از تقریب های زیادی (مانند فرض خطی بودن) استفاده شده، با این حال این مدل مداری به دست آمده را گاهی مدار معادل دقیق می‌نامند. این مدل را می‌توان طی مراحل زیر ساده نمود: 1- انتقال شاخه مغناطیس کننده به سمت چپ امپدانس اولیه 2- در نظر گرفتن این فرض ضمنی که جریان مغناطیس کننده مقدار کمی است و حذف این شاخه 3- جمع کردن امپدانس‌ اولیه و امپدانس منتقل ثانویه که حاصل آن امپدانسی خواهد بود که اصطلاحاً امپدانس معادل نامیده می‌شود.
پارامتر های این مدل را می‌توان از طریق آزمایش های مدار باز و اتصال کوتاه محاسبه کرد.

Z!ZA
02-08-2010, 12:29
اتوترانسفورماتور

اتوترانسفورماتور تنها دارای یک سیم پیچ به همراه یک ترمینال دو سر و یک ترمینال متصل به tap ( اتصالی که از میانه های سیم پیچ ترانسفورماتور گرفته شده باشد ) می‌باشد. ولتاژ اولیه ( ورودی ) به ترمینال دو سر داده شده و ولتاژ ثانویه (خروجی) از یکی از سر های این ترمینال و ترمینال tap گرفته می‌شود. بنابر این تعدادی از دور های سیم پیچ، بین ثانویه و اولیه مشترک خواهد بود.

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

در یک اتوترانسفورماتور قابل تنظیم قسمتی از سیم پیچ بدون عایق بوده و اتصال ثانویه از طریق یک جاروبک لغزنده که بر روی این قسمت از سیم پیچ قرار می گیرد، ساخته می‌شود. از این طریق می‌توان به نسبت دور متغیر دست یافت. این نوع ترانسفورماتور را اغلب واریاک می‌نامند.

[Only Registered And Activated Users Can See Links]
یک اتوترانسفورماتور متغیر (واریاک)

ترانسفورماتور های چند فازه

برای تجهیزات سه فاز، می توان از سه ترانسفورماتور تک فاز استفاده نمود و یا برای هر سه فاز، به طور مشترک از یک ترانسفورماتور سه فاز بهره گرفت. در این مورد مدار های مغناطیسی به یکدیگر متصل هستند و بنابر این، هسته این ترانسفورماتور حامل شار سه فاز خواهد بود. در این ترانسفورماتور می ‌توان از آرایش های مختلفی برای اتصال سیم پیچ ها استفاده نمود که در هر نوع آرایش، ترانسفورماتور دارای خصوصیات و شیفت فاز های متفاوتی خواهد بود.



[Only Registered And Activated Users Can See Links]


[Only Registered And Activated Users Can See Links]
یک ترانسفورماتور سه فاز کاهنده نصب شده میان دو تیر برق


ترانسفورماتور های نشتی

ترانسفورماتور نشتی که ترانسفورماتور میدان هرز نیز نامیده می‌شود، دارای اندوکتانس نشتی قابل توجهی نسبت به دیگر انواع ترانسفورماتور ها بوده که این اندوکتانس را گاهی بوسیله بای پس کردن یا ایجاد مسیر موازی مغناطیسی در هسته بین اولیه و ثانویه ترانسفورماتور افزایش می‌دهند. این اندوکتانس را در بعضی موارد می‌توان به وسیله پیچی که بر روی ترانسفورماتور تعبیه شده تنظیم کرد. این کار ( ایجاد شار نشتی ) موجب می‌شود تا ترانسفورماتور به طور ذاتی دارای محدود کننده جریان باشد که این محدودیت متناسب با مقدار شار نشتی می‌باشد. در نتیجه حتی اگر ثانویه اتصال کوتاه شده باشد، مقدار جریان های ورودی و خروجی آنقدر کم هستند که از افزایش دمای ترانسفورماتور به بیش از حد مجاز جلوگیری شود. از ترانسفورماتور های نشتی برای جوشکاری و همچنین راه اندازی لامپ های دشارژ ولتاژ بالا ( لامپ های نئون و لامپ های فلورسنت کاتد سرد ) استفاده می‌شود. بدین ترتیب هم به عنوان ترانسفورماتور ولتاژ و هم به صورت بالاست مغناطیسی عمل می‌کند.



[Only Registered And Activated Users Can See Links]

babaeian.amir
14-08-2010, 03:23
ترانسفورماتور
1-1 تعاريف با عرض پوزش از خوانندگان محترم،متاسفانه بنده قادر به انتقال عكسهاي مربوطه در اين مقاله نبودم.لطفا در قسمت نظرات،بنده را راهنمايي بفرماييد.
در اين كتابچه از اصطلاحاتي استفاده شده است كه تعاريف مربوط به آنها در زير آمده است.
1-1-1 ترانسفورماتور
ترانسفورماتور دستگاه الكتريكي غير متحركي (غير گردان) مي باشد كه ميان دو يا چند سيم پيچ به واسطه القاء الكترومغناطيسي در هسته، با ثابت بودن فركانس ،جريان و ولتاژ متناوب بين سيم پيچ هاي اوليه خود را به جريان و ولتاژ متناوب در سيم پيچ هاي ثانويه تبديل مي كند و از اين طريق توان الكتريكي را منتقل مي نمايد.




شكل 1-1 تصويري از نماي خارجي ترانسفورماتور
1-1-2 ترانسفورماتور تك فاز
به ترانسفورماتوري اطلاق مي گردد كه فقط داراي يك سيم پيچ در اوليه و يك سيم پيچ در ثانويه مي باشد.
1-1-3 ترانسفورماتور سه فاز
به ترانسفورماتوري اطلاق مي گردد كه داراي سه سيم پيچ در اوليه و سه سيم پيچ در ثانويه مي باشد.
1-1-4 ترانسفورماتور روغني
ترانسفورماتوري است كه در آن مدار مغناطيسي و سيم پيچ ها در روغن غوطه ور مي باشند.
1-1-5 ترانسفورماتور روغني با مخزن بسته
ترانسفورماتوري كه بدون سيستم تنفسي بوده بطوريكه هيچ گونه تماسي بين روغن مخزن داخلي و هواي خارج وجود نداشته باشد.
1-1-6 ترانسفورماتور روغني با مخزن انبساط
ترانسفورماتوري كه داراي سيستم تنفسي براي روغن بوده، بطوريكه ارتباط روغن مخزن داخلي در آن با هواي خارج توسط منبع انبساط امكان پذير باشد.
1-1-7 ترمينال خط
به قطعه هادي گويند كه جهت اتصال يك سيم پيچ به هادي خارجي بكار رود.
1-1-8 نقطه خنثي
به نقطه اي از سيستم متقارن الكتريكي گويند كه معمولاً داراي پتانسيل صفر مي باشد.
1-1-9 سيم پيچ
به مجموعه اي از سيمها كه از پيچيدن آنها در كنار هم يك مدار الكتركي تشكيل مي شود و اين مدار با يك ولتاژ تعريف شده در درون ترانسفورماتور و به دور هسته قرار مي گيرد ،سيم پيچ گويند.

شكل 1-2 تصويري از يك سيم پيچ
1-1-10 سيم پيچ فشارقوي
سيم پيچي كه تحت بالاترين ولتاژ نامي در ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
1-1-11 سيم پيچ فشار ضعيف
سيم پيچي كه تحت پايين ترين ولتاژ نامي در ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
1-1-12 سيم پيچ اوليه
به سيم پيچي اتلاق مي گردد كه قدرت و ولتاژ ورودي به آن اعمال مي گردد.
1-1-13 سيم پيچ ثانويه
به سيم پيچي اتلاق مي گردد كه خروجي آن به بار متصل مي گردد.
1-1-14 مقادير نامي
مقادير عددي هستند كه نشان دهنده كميتهاي مشخص شده جهت كار ترانسفورماتور مي باشند ، اين كميتها شامل ولتاژ، جريان، توان و ... كه شرايط بهره برداري ترانسفورماتور را نشان مي دهند.




شكل 1-3 تصويري از يك ترانسفورماتور

1-1-15 ترانسفورماتور هسته اي
به ترانسفورماتوري اتلاق مي گردد كه سيم پيچ ها، همه ستون هاي هسته را احاطه كرده باشند.
1-1-16 ترانسفورماتور زرهي
به ترانسفورماتوري اتلاق مي گردد كه هسته، قسمت اعظم سيم پيچ ها را احاطه كرده باشد.



شكل 1-4 تصويري از يك ترانسفورماتور زرهي شكل 1-5 تصويري از يك ترانسفورماتور ستوني
1-2 پارامترهاي طراحي و نحوه انتخاب ترانسفورماتور
1-2-1 سطح ولتاژ
با توجه به شبكه انتقال كشور ايران، سطح ولتاژ نامي در سمت فشارقوي ترانسفورماتورهاي انتقال kV 230 يا kV 400 و در سمت فشار ضعيف kV230 يا kV132 يا kV63 مي باشد. در ضمن اگر ترانسفورماتور سيم پيچ ثالثيه داشته باشد ولتاژ آن نيز بايد مشخص گردد.
بعنوان مثال ترانسفورماتوري كه به شكل kv20/132/400 نشان داده مي شود، داراي ولتاژ400 كيلو ولت در سمت فشارقوي و 132 كيلوولت در سمت فشارضعيف و20 كيلوولت در سيم پيچ ثالثيه مي باشد. ولتاژ نامي سيم پيچهاي ترانسفورماتور بايستي طوري انتخاب شوند كه مقدار حداكثر آن مساوي حداكثر ولتاژ شبكه اي باشد كه ترانسفورماتور در آنجا نصب مي گردد. سطوح ولتاژ سيم پيچهاي ترانسفورماتور با توجه به سطوح ولتاژ پستهايي كه قرار است در آنجا نصب شوند انتخاب مي شود.
سيم پيچ ثالثيه به علت تأمين مصرف داخلي سيستم و يا به علت مسائل فني مورد استفاده قرار مي گيرد.
ولتاژ سيم پيچ ثالثيه معمولاً با توجه به ولتاژ مورد نياز براي سيستم توزيع محلي انتخاب مي شود.
1-2-2 اتو ترانسفورماتور
اتو ترانسفورماتورها، ترانسفورماتورهايي هستند كه سيم پيچ اوليه و ثانويه آنها از نقطه نظر الكتريكي از يكديگر ايزوله نمي باشد. ترانسفورماتورهاي انتقال به دو شكل اتو ترانسفورماتور و ترانسفورماتور با
سيم پيچ هاي مجزا ساخته مي شوند.

شكل 1-6 تصويري از يك اتوترانسفورماتور
1-2-3 چگونگي انتخاب ترانسفورماتور انتقال
اگر نسبت تبديل ولتاژ در ترانسفورماتور كوچك باشد ساخت ترانسفورماتور به صورت اتوترانسفورماتور مصرف مس را تا حددو 50% كاهش مي دهد. بنابراين توصيه مي شود در نسبت تبديلهاي كوچكتر از 2 به جاي ترانسفورماتور با سيم پيچ جدا از اتوترانسفورماتور استفاده شود.
هر چه نسبت تبديل بالاتر باشد، مقدار صرفه جويي در مس ترانسفورماتور انتقال كاهش يافته و برتري اقتصادي اتوترانسفورماتور نسبت به ترانسفورماتور با سيم پيچ مجزا افزايش مي يابد. در نسبت تبديلهاي بالاتر اغلب ملاحظات فني اهميت بيشتري نسبت به صرفه جويي اقتصادي پيدا ميكند.
بعضي از اين ملاحظات فني عبارتند از:
الف) افزايش ميزان تنش در سيم پيچ به علت يكي بودن سيم پيچها در اتوترانسفورماتور
ب) عدم امكان زمين كردن مجزاي سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه در اتوترانسفورماتور
ج) كاهش مقاومت سيم پيچها در برابر اتصال كوتاه در اتوترانسفورماتورها
در نتيجه با توجه به موارد فوق در موقعيتهايي كه نسبت تبديل كوچكتر از 2 باشد، به كار بردن اتوترانسفورماتور اقتصادي خواهد بود، بنابراين براي شبكة ايران پيشنهاد مي گردد كه ترانسفورماتورهاي 230/400 و 132/230 كيلوولت از نوع اتوترانسفورماتور انتخاب شوند.
1-2-4 توان نامي
توان نامي ترانسفورماتور با توجه به ظرفيت طرح كنوني پست و با در نظر گرفتن برنامه ريزيهاي آينده و طرحهاي توسعه انتخاب مي شود. براي انتخاب توان نامي ترانسفورماتورهاي انتقال، استاندارد خاصي ارائه نشده است، ولي مي توان گفت كه مشخصات زير بيشترين كاربرد را در شبكه برق ايران دارند و براي تنوع زدايي در سفارش ترانسفورماتورها انتخاب ترانسفورماتورهاي انتقال با مشخصات زير توصيه مي گردد.
• 20/230/400 كيلوولت، MVA 200، سه فاز
• 20/132/400 كيلوولت، MVA 200، سه فاز
• 20/66/400 كيلوولت، MVA 200، سه فاز
• 20/230/400 كيلوولت، MVA 160، سه فاز
• 20/132/400 كيلوولت، MVA 200 و MVA 125 و MVA 160، سه فاز
• 20/63/400 كيلوولت، MVA 80 و MVA 125، سه فاز
1-2-5 فركانس نامي
با توجه به فركانس شبكه قدرت ايران، فركانس نامي ترانسفورماتورها بايد 50 هرتز انتخاب شود.
1-2-6 تعداد فاز
در ترانسفورماتورهاي قدرت سه فاز ميزان ابعاد، وزن و حجم ترانسفورماتور با افزايش توان نامي و ولتاژ افزايش مي يابد و به گونه اي كه در قدرتها و ولتاژهاي بالا گاه براي حمل و نقل ترانسفورماتورهاي سه فاز با مشكل مواجه مي شويم.
از اين رو گاهي به جاي يك ترانسفورماتور سه فاز از سه ترانسفورماتور تك فاز استفاده مي شود. انجام اين كار باعث بالا رفتن هزينه ها از جمله هزينه هاي نصب و تلفات مي شود. استفاده از سه ترانسفورماتور
تك فاز اين مزيت را هم داراست كه مي توان فقط با داشتن يك ترانسفورماتور ذخيره تك فاز باعث كاهش مدت زمان لازم جهت تعويض ترانسفورماتور مربوط به فاز معيوب و مدت زمان قطعي برق خواهد شد. انتخاب تعداد فازهاي ترانسفورماتور با توجه به محل نصب و مسير حمل و محدوديتهاي موجود در نصب انجام مي گيرد.


شكل 1-7 تصويري از ترانسفورماتور تك فاز
1-2-7 تعداد سيم پيچ ها
ترانسفورماتورهاي انتقال به صورت دو سيم پيچه و سه سيم پيچه ساخته مي شوند. از كاربردهاي سيم پيچ سوم مي توان به حذف هارمونيك سوم و مصارف داخلي اشاره كرد.
1-2-8 روش خنك كنندگي
نوع روش خنك كنندگي ترانسفورماتور توسط چهار حرف انگليسي مشخص مي شود اين چهار حرف به شكل زير در كنار هم قرار مي گيرند.
F: گردش با پمپ يا فن W: آب D گردش جهت داده شده O روغن
N: گردش طبيعي يا همرفتي N: گردش طبيعي
A: هوا F: گردش با پمپ


در زير به بررسي هر يك از موارد فوق مي پردازيم.
• نوع ماده خنك كنندگي داخلي
نوع ماده خنك كننده كه بايد با سيم پيچها در تماس باشد را با يك حرف انگليسي مشخص مي كنيم. براي اين كار از روغن (Oil) استفاده مي شود كه با حرف O معين مي شود.
• روش گردش ماده خنك كننده داخلي
الف) جريان طبيعي(Natural) در بين ادوات خنك كننده (رادياتورها) و سيم پيچها با حرف N نشان داده مي شود.
ب) گردش اجباري(Force) ماده خنك كننده (بوسيلة پمپ) در تجهيزات خنك كننده و گردش طبيعي آن در سيم پيچ ها را با F نشان مي دهند.
ج) در گردش جهت داده شده(Direct) كه با D نشان داده مي شود ماده خنك كننده به وسيله پمپ در تجهيزات خنك كننده به گردش درآمده و به سوي سيم پيچها هدايت مي شود.
• نوع خنك كننده
ماده خنك كننده خارجي مي تواند هوا (Air) يا آب (Water) باشد.
• روش گردش مادة خنك كننده خارجي
الف) روش خنك كنندگي با استفاده از جريان همرفتي و به شكل طبيعي با N نشان داده مي شود.
ب) گردش اجباري ماده خنك كننده و به وسيلة پمپ (آب يا روغن) يا فن (هوا) را با F نشان مي دهند.
روش هاي خنك كننده متداول براي ترانسفورماتورهاي روغني به ترتيب قدرت خنك كنندگي به شرح زير مي باشند:
الف) روش خنك كنندگي طبيعي (ONAN)
ب) روش خنك كنندگي طبيعي با گردش اجباري هوا (ONAF)
ج) روش خنك كنندگي اجباري با گردش اجباري روغن و هوا (OFAF)
د) روش خنك كنندگي اجباري با گردش جهت دار روغن و گردش اجباري هوا (ODAF)
يادآوري1: روش خنك كنندگي مناسب با توجه به قدرت ترانسفورماتور، تلفات ترانسفورماتور، درجه حرارت محيط و ميزان افزايش درجه حرارت مشخص شده در مشخصات فني، طراحي مي گردد.

شكل 1-8 انواع روشهاي گردش مادة خنك كننده

شكل 1-4 روش گردش مادة خنك كننده
يادآوري 2: در يك ترانسفورماتور ممكن است براي قدرتهاي مختلف از روشهاي خنك كنندگي متفاوتي استفاده شود،كه در اين حالت اين روشها را به ترتيب از چپ به راست مي نويسيم. مثلاً اگر روش خنك كنندگي يك ترانسفورماتور، تركيبي از روش خنك كنندگي طبيعي با گردش اجباري هوا و روش
خنك كنندگي اجباري با گردش اجباري روغن و هوا باشد، به اين معنا است كه ترانسفورماتور در قدرتهاي پايين تر با روش خنك كنندگي طبيعي خنك مي شود و در قدرتهاي بالاتر با روش خنك كنندگي طبيعي با گردش اجباري هوا و در نهايت در قدرت نامي با روش خنك كنندگي اجباري با گردش اجباري روغن و هوا خنك مي شود. تعداد انواع روشهاي خنك كنندگي بستگي به نوع و قدرت ترانسفورماتور دارد ولي در يك طراحي استاندارد و متعادل تغيير ظرفيت، حداكثر 40 درصد به ازاي هر مرحله افزايش قدرت خنك كنندگي مي باشد.
1-2-9 دماي سيم پيچ و مقدار جهش حرارتي مجاز آن
طبق استاندارد 2-60076 IEC ميانگين دماي سيم پيچ در ترانسفورماتور نبايد از 105 بالاتر رود (براي كلاس عايق A). تلفاتي كه در اثر اعمال ولتاژ و بارگيري ترانسفورماتور در هسته و سيم پيچ هاي ترانسفورماتور ايجاد مي شود، به گرما تبديل شده و درجه حرارت داخلي ترانسفورماتور را افزايش مي دهد. در صورتيكه ترانسفورماتور براي حداكثر دماي محيط 40 طراحي شده باشد، طبق استاندارد 2-60076 IEC حداكثر جهش حرارتي سيم پيچ نسبت به هوا 65 =40- 105 مي باشد و براي روغن اين مقدار 60 = 5- 65 بدست مي آيد. مقدار جهش حرارتي سيم پيچ ترانسفورماتور در حالت كار نامي نبايد از اين حد تجاوز كند. اين محدودة جهش حرارتي بايد براي تمام سيم پيچ ها و براي تمامي موقعيتهاي كليد تنظيم ولتاژ برقرار باشد. عواملي مانند حداكثر درجه حرارت مجاز، ارتفاع محل نصب و حداكثر درجه حرارت مجاز، در تعيين مقدار جهش حرارتي مجاز سيم پيچ ها موثر است.
• حداكثر درجه حرارت مجاز عايق
در جدول 1-2 حداكثر درجه حرارت مجاز براي عايقهاي مختلف نشان داده شده است. كلاس عايقي انتخابي براي ترانسفورماتورهاي روغني كلاس A مي باشد.


جدول 1-2- حداكثر درجه حرارت مجاز براي كلاسهاي عايقي مختلف
حداكثر درجه حرارت مجاز
كلاس عايقي
90 Y
105 A
120 E
130 B
155 F
180 H
بالاتر از 180 C
• ارتفاع محل نصب ترانسفورماتور
يكي از پارامترهاي مهم در طراحي ترانسفورماتورها ارتفاع محل نصب از سطح دريا مي باشد. اين پارامتر در محاسبه طول موثر مقره هاي ترانسفورماتور و همچنين جهش حرارتي مجاز ترانسفورماتور نقش و تأثير دارد. ولتاژ ضربه و حداقل فاصلة هوايي براي ارتفاع 1000 متر، با توجه به استاندارد 3-60076 IEC در جدول 1-3 آمده است.
جدول 1-3 سطح ولتاژ آزمون ضربه ايمپالس و حداقل فاصله هوايي برپايه 3-60076 IEC
حداقل فاصله هوايي (mm) سطح ولتاژ آزمون ضربة ايمپالس (kV) حداكثر ولتاژ دستگاه (kV)
630 325 5/72
____ _____
830 450 145
1250 650
حال اگر ميزان ارتفاع زياد شود به ازاء هر 100 متر بايد يك درصد به مقادير مربوط به فاصله هوايي افزوده شود و از مقادير جديد استفاده گردد.
با توجه به استاندارد IEC‌ جهش حرارتي مجاز براي كلاس عايقي A در شرايط نرمال يعني ارتفاع زير 1000 متر حداكثر درجه حرارت محيط 40 براي روغن نسبت به هواي محيط 60 و براي
سيم پيچ نسبت به هواي محيط 65 مي باشد. اگر ارتفاع نصب زياد گردد در روش خنك كنندگي طبيعي براي هر 400 متر افزايش ارتفاع و در روش خنك كنندگي اجباري با روغن بازاء هر 250 متر افزايش ارتفاع بايد يك درجه از جهش حرارتي مجاز كم كرد. براي مثال در ارتفاع 1800 متري از سطح دريا و در دماي محيط 40 جهش حرارتي مجاز براي روغن و سيم پيچ نسبت به هواي محيط به ترتيب 58 و 63 مي باشد، كه بايد خريدار ارتفاع مورد نظر خود را اعلام نمايد.
• درجه حرارت محيط
يكي از پارامترهاي مهم در طراحي ترانسفورماتورها اثر دماي محيط بر روي كاركرد ترانسفورماتور مي باشد.
پارامترهاي مربوط به دماي محيط كه در طراحي كاربرد دارند عبارتند از:
الف- حداكثر دماي مطلق محيط (براساس استاندارد 60076 IEC ، 40 درنظر گرفته مي شود)
ب- حداقل دماي مطلق محيط (براساس استاندارد 60076 IEC ، 25- درنظر گرفته مي شود)
ج- ميانگين درجه حرارت ماهيانه محيط (براساس استاندارد 60076 IEC ، 30 درنظر گرفته
مي شود)
د- ميانگين درجه حرارت ساليانه محيط (براساس استاندارد 60076 IEC ، 20 درنظر گرفته مي شود)
اگر حداقل دماي مطلق محيط از 25- بيشتر باشد روغن ترانسفورماتور بايستي از كلاس I استفاده گردد و در نقاطي كه حداقل دماي مطلق محيط كمتر از 30- باشد بايد از روغن كلاس II استفاده گردد.
حال اگر ترانسفورماتور را براي محيطي طراحي كنيم كه:
30 > و 20 > و 40 > باشد، بايد بين مقادير ( 40 - ) و ( 30- ) و ( 20- ) بزرگترين مقدار را در نظر گرفت. اين بزرگترين مقدار بايد از 65 ماكزيمم جهش حرارتي سيم پيچ و 60 ماكزيمم جهش حرارتي روغن كم شود، تا ماكزيمم جهش حرارتي سيم پيچ و روغن بدست آيد.
به عنوان مثال اگر ترانسفورماتور بايد در محيطي نصب شود كه داراي شرايط زير باشد:
20= و 35= و 50 =
آنگاه داريم:
5= 30- و 10= 40-
0= 20-
بنابراين جهش حرارتي مجاز سيم پيچ برابر 55= 10- 65 و جهش حرارتي مجاز روغن برابر 50= 10- 60 بدست مي آيد.
1-2- 10 درصد اضافه تحريك مجاز
با توجه به اينكه ترانسفورماتور در شبكة برق قرار مي گيرد و ولتاژ ترمينال هاي آن مستقيماً از شبكه تغذيه مي گردد، در اثر ايجاد اضافه ولتاژ در شبكه، ترانسفورماتور بايد كار عادي خود را انجام داده و بدون صدمه ديدن و به صورت پيوسته نسبت به اين اضافه ولتاژ كار كند.
برطبق استاندارد 1-60076 IEC ترانسفورماتور بايد بتواند تا 5% اضافه تحريك را تحمل نمايد. مقدار تحريك عبارت است از نسبت ولتاژ نامي به فركانس نامي. با توجه به اينكه معمولاً فركانس شبكه ثابت
مي باشد ترانسفورماتور بايد بتواند 5% اضافه ولتاژ را تحمل كند. البته خريدار مي تواند درصد اضافه تحريك بالاتري را نيز سفارش دهد، كه حداكثر اين مقدار نمي تواند بيشتر از 10% باشد.
1-2-11 امپدانس اتصال كوتاه (Uk%)
از نظر مداري امپدانس اتصال كوتاه، ولتاژ درصدي است كه دو سر ترانسفورماتور واقع مي شود، در صورتيكه سمت ديگر ترانسفورماتور اتصال كوتاه باشد و جريان نامي از سيم پيچ عبور كند.
امپدانس اتصال كوتاه در موارد زير تأثير گذار مي باشد:
- تنظيم ولتاژ در شبكه (افت ولتاژ)
- كنترل سطوح اتصال كوتاه در شبكه
- پايداري شبكه
- طراحي و ساخت ترانسفورماتور
انتخاب امپدانس اتصال كوتاه پايين مقدار جريان اتصال كوتاه گذرنده از ترانسفورماتور را زياد مي كند، در نتيجه متناسب با آن بايد استقامت مكانيكي بالائي براي ترانسفورماتور طراحي گردد و ضمناً قدرت كليدهاي شبكه نيز بالا رود و در صورتيكه مقدار امپدانس اتصال كوتاه زياد اختيار شود، افت ولتاژ و درصد رگولاسيون ولتاژ بالا مي رود. به دلايل فوق و نيز به دليل تأثير امپدانس اتصال كوتاه در قيمت ترانسفورماتور انتخاب اين پارامتر بايد با دقت فراوان انجام پذيرد.
در استاندارد 5-60076 IEC براي ترانسفورماتورهايي با قدرت MVA 25 تا MVA 200 امپدانس اتصال كوتاهي برابر % 5/12 پيشنهاد شده است، كه البته اين پيشنهاد كلي است. در شبكه انتقال ايران ترانسفورماتورهايي با امپدانسهاي اتصال كوتاه متفاوت وجود دارد، به طوري كه براي قدرتها و ولتاژهاي مختلف امپدانس درصدي از 10% تا 16% مي توان يافت.
1-2-12 نحوة اتصال سيم پيچ ها
در ترانسفورماتورهاي قدرت اتصال ستاره و مثلث به كار برده مي شوند. اتصال ستاره جهت سيم پيچ هاي فشارقوي و سيم پيچ هايي كه تپ چنجر روي آنها نصب خواهد شد و در مواردي كه نياز به نقطه صفر باشد كاربرد دارند. در ترانسفورماتور هاي با ولتاژ بالا (400و230كيلوولت) به علت بالابودن قيمت عايق اتصال ستاره براي اوليه و ثانويه و اتصال مثلث جهت ثالثيه مناسب مي باشد. لزوم نصب سيم پيچ سوم در ترانسفورماتورهاي ستاره-ستاره براي حذف اثرات نامطلوب هارمونيك سوم جريان بي باري، ايجاد تعادل مغناطيسي در هسته، امكان بارگيري نامتقارن و تثبيت ولتاژ نقطه صفر و كاهش امپدانس صفر ترانسفورماتور و بارگيري از سيم پيچ سوم به عنوان منبع قدرت، ضروري مي باشد.
از حرف Y براي نشان دادن اتصال ستاره و از حرف D براي نشان دادن اتصال مثلث استفاده مي شود. به اين ترتيب اگر اتصال ترانسفورماتوري Yd باشد يعني اوليه آن به صورت ستاره و ثانويه آن مثلث مي باشد. اگر نقطه نول سمت ستاره زمين شده باشد با نماد YNd نشان داده مي شود.

1-2-13 گروه برداري
گروه برداري ترانسفورماتور معرف اختلاف فاز بين ولتاژهاي سمت فشارقوي و ولتاژ سمت فشارضعيف و سيم پيچ ثالثيه ترانسفورماتور مي باشد و به صورت مضربي از عدد 30 درجه نشان داده مي شود. به طور مثال وقتي گروه برداري و نوع اتصال ترانسفورماتوري به صورت YNd11 نشان داده مي شود، اين بدان معني است كه ولتاژ سمت فشارقوي به اندازه 330=30×11 از ولتاژ متناظر سمت فشارضعيف جلوتر مي باشد. همچنين حرف N نشان دهنده اين است كه نوترال در سمت فشارقوي زمين شده است. به همين ترتيب اگر گروه برداري يك ترانسفورماتور به صورت YNyn0d11 باشد به اين معني است كه سيم پيچ اوليه و ثانويه ستاره و سيم پيچ ثالثيه مثلث است و اختلاف فاز اوليه نسبت به ثانويه صفر و اختلاف فاز اوليه نسبت به ثالثيه 330 درجه مي باشد. با توجه به شبكه قدرت ايران و همچنين نرم توليدات داخلي گروه هاي برداري پيشنهادي براي ترانسفورماتورهاي انتقال 1و11 مي باشد.


شكل 1-5 دياگرام ساعت جهت تشخيص گروه برداري
يادآوري: براي موازي كردن دو ترانسفورماتور بايد گروه برداري آنها يكسان باشد، تا از ايجاد جريان گردشي و صدمه ديدن ترانسفورماتورها جلوگيري به عمل آيد.
1-2-14 كليد تنظيم ولتاژ
از روشهاي تنظيم ولتاژ شبكه، تغيير نسبت تبديل ترانسفورماتورها به صورت پله اي و با استفاده از تپ چنجر است. تپ چنجرها بر دو نوع قابل عمل در حالت بدون جريان و قابل عمل زير بار تقسيم مي شوند. در مواردي كه تنظيم مداوم ولتاژ بدون قطع بار ضروري باشد، از تپ چنجرهاي قابل عمل زير بار استفاده
مي شود و در غير اينصورت از تپ چنجرهاي غيرقابل عمل زير بار استفاده مي شود. تپ چنجرهاي قابل قطع زير بار براي ثابت نگهداشتن ولتاژ ثانويه در اثر تغيير ولتاژ اوليه به كار مي رود. از ديگر دلايل كاربرد كليد تنظيم ولتاژ قابل عمل زير بار، كاربرد در كنترل توان اكتيو مي باشد.
كليد تنظيم ولتاژ قابل عمل زير بار به صورت معمول بر روي سيم پيچ فشارقوي نصب مي گردد. به اين دليل كه اولاً سيم پيچ فشار قوي بيروني ترين سيم پيچ مي باشد و گرفتن سر سيم ها از آن و اتصال
سرسيم ها به كليد تنظيم ولتاژ راحت مي باشد و دوماً جريان در سمت فشارقوي نسبت به فشار ضعيف كمتر مي باشد، به همين خاطر احتمال خورده شدن كنتاكتها كمتر مي شود.
از ديگر موارد مهم در انتخاب كليد تنظيم ولتاژ، انتخاب درصد تنظيم ولتاژ مي باشد. اگر درصد تنظيم ولتاژ
در هر مرحله كوچك انتخاب شود باعث بالارفتن تعداد كاركرد تپ چنجر شده و موجب افزايش استهلاك آن

شكل 1-6 تصويري از بوبين هاي تنظيم ولتاژ
مي شود و از طرف ديگر اگر درصد تنظيم پله هاي تپ چنجر زياد باشد، تغيير محل تنظيم ولتاژ به خوبي انجام نمي پذيرد. بنابراين جهت انتخاب درست و مناسب پله هاي كليد تنظيم ولتاژ بايد منحني تغييرات ولتاژ برحسب زمان به خوبي مورد مطالعه قرار گيرد.
پله هاي تغييرات ولتاژ براي ترانسفورماتورهاي انتقال در شبكه ايران بيشتر به شكل 67/1 × 9  مي باشد. البته در صورت نياز مي توان از تعداد پله ها و درصد تغييرات ديگر هم استفاده كرد.

1-2-15 حداكثر زماني كه ترانسفورماتور مي تواند اتصال كوتاه را تحمل كند
هنگامي كه ترانسفورماتور تحت اتصال كوتاه واقع مي شود و جريان اتصال كوتاه از آن عبور مي كند، از دو جهت مورد بررسي قرار مي گيرد: اولاً افزايش درجه حرارت در سيم پيچ ترانسفورماتور و ثانياً تحمل مكانيكي سيم پيچ هاي ترانسفورماتور در مقابل نيروهاي الكتروديناميكي وارد بر آن.
در اثر عبور جريان اتصال كوتاه از سيم پيچ هاي ترانسفورماتور دماي سيم پيچ ها افزايش مي يابد ،كه طبق استاندارد 5-60076 IEC در صورت بروز اتصال كوتاه سه فاز متقارن در شبكه ماكزيمم مقدار دماي مجاز سيم پيچ در صورت استفاده از عايق كلاس A و سيم پيچ مسي نبايد از 250 درجه سانتيگراد تجاوز كند.
از نقطه نظر مكانيكي نيز در هنگام بروز اتصال كوتاه در شبكه و عبور جريان اتصال كوتاه از ترانسفورماتور، سيم پيچ هاي ترانسفورماتور بايد در مقابل نيروهاي الكتروديناميكي ناشي از جريان اتصال كوتاه استقامت مكانيكي لازم را داشته باشند و تحت اثر اين نيروها تغيير شكل ندهند و جابجا نشوند.
طبق استاندارد 5-60076 IEC در صورت بروز اتصال كوتاه سه فاز متقارن در شبكه كه جريان اين اتصال كوتاه از ترانسفورماتور عبور مي كند، ترانسفورماتور بايد بتواند حداقل به مدت 2 ثانيه اين اتصال كوتاه را تحمل كند. لازم به تذكر است مدت زمان 2 ثانيه در محاسبات مربوط به توانايي حرارتي سيم پيچ ها وارد مي شود و از نقطه نظر حرارتي، سيم پيچ ها بايد اتصال كوتاه را طي مدت زمان 2 ثانيه تحمل كنند. علاوه بر اين، در صورتي كه مشتري بخواهد مي تواند زمان بالاتر از 2 ثانيه را نيز براي تحمل اتصال كوتاه سفارش دهد.
1-2-16 سطح صدا
يكي از مشخصه هاي ترانسفورماتور ميزان صداي توليدي آنها مي باشد. ميزان توان صدا بر واحد سطح ناشي از دو مولفه مي باشد ،يكي تغييرات صدا كه تابع ساختمان ترانسفورماتور مي باشد و ديگري تغييرات صدا كه تابع فركانس كاركرد ترانسفورماتور مي باشد.
فن ها و پمپ هاي خنك كننده از منابع توليدكننده صدا مي باشند. همچنين اگر چينش ورقه هاي هسته به خوبي انجام نگردد و يا برش ورقه هاي هسته منظم نباشد و داراي ناهمواريهايي باشد، در هنگام برق دار شدن ترانسفورماتور اين موارد باعث لرزش ورقه هاي هسته و در نهايت موجب توليد صدا مي گردد.
با توجه به اينكه ترانسفورماتور در چه محلي نصب مي شود و ميزان آلودگي صوتي در محل مورد نظر به چه مقدار اهميت دارد، ميزان اهميت اين مشخصه ترانسفورماتور مشخص مي گردد.
سطح صداي dB80 براي ترانسفورماتورهاي با قدرت200و500 مگاولت آمپر طبق استاندارد
NEMA-TRI حد مطلوبي است.
1-2-17 تلفات بي باري و تلفات بار
طبق تعريف 1-60076 IEC تلفات بي باري به توان حقيقي جذب شده توسط ترانسفورماتور گفته مي شود ،در حاليكه ولتاژ نامي با فركانس نامي به ترمينالهاي يكي از سيم پيچ ها اعمال شود و سيم پيچ ديگر مدار باز باشد. منشاء اين تلفات وجود جريان فوكو و همچنين پديدة هيسترزيس مي باشد، لازم به ذكر است كه اين تلفات در تمام مدتي كه ترانسفورماتور برق دار باشد وجود دارد به همين خاطر از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد.
طبق تعريف 1-60076 IEC تلفات بار، به توان حقيقي جذب شده توسط ترانسفورماتور گفته مي شود در حاليكه جريان نامي در يكي از سيم پيچهاي آن جريان داشته باشد و ترمينالهاي سيم پيچ ديگر آن اتصال كوتاه شده باشند (در صورتيكه سيم پيچ هاي اضافي وجود داشته باشند آن سيم پيچ ها مدار باز مي باشند).
بنابراين تلفات بار، مادامي كه ترانسفورماتور زير بار باشد، وجود دارد. قابل توجه است كه تلفات بار متناسب با مربع جريان (بار) مي باشد و اگر بخواهيم تلفات بار را در غير جريان نامي بيابيم ،بايد تلفات بار داده شده در بار نامي را در نسبت مربعات بار مورد نظر به بار نامي ضرب كنيم. تلفات بي باري كه داراي دو مولفه مي باشد (يكي تلفات ناشي از وجود جريان فوكو و ديگري تلفات ناشي از پديده هيسترزيس) همان تلفات هسته ترانسفورماتور است.
تلفات هسته (تلفات بي باري) به جنس ورقه هاي هسته، روش چينش آنها و همچنين كيفيت چينش
ورقه ها (اين كه ورقه هاي هسته با دقت چيده شوند يا خير) بستگي دارد.
تلفات بار نيز ناشي از تلفات اهمي سيم پيچ ها و تلفات شار نشتي مي باشد.

• تلفات و ارزيابي اقتصادي ترانسفورماتور
از اصول اوليه در ساخت ترانسفورماتور وجود نسبت عكس بين ميزان مواد اوليه مصرفي در ساخت ترانسفورماتور (ميزان مس براي سيم پيچ ها و همچنين ورق هسته) و ميزان تلفات بار و بي باري مي باشد. به طوري كه با افزايش مواد اوليه مصرفي مي توان تلفات را كاهش داد.
از طرف ديگر همانطور كه مصرف مواد اوليه باعث افزايش بهاي ترانسفورماتور مي شود، افزايش تلفات نيز هزينه هاي ناشي از تلفات را بالا مي برد. اين هزينه ها شامل دو بخش اصلي مي باشند اولاً هزينه هاي ناشي از نصب و انتقال قدرت تلف شده در ترانسفورماتور، ثانياً هزينه هاي ناشي از انرژي تلف شده.
با مقايسة هزينه هاي ناشي از مصرف مواد اوليه و هزينه هاي ناشي از تلفات كه افزايش يكي باعث كاهش ديگري مي شود به اين نتيجه مي رسيم كه با تعيين و مقايسه هر كدام از آنها مي توان به حالت بهينه اي دست يافت. بهينه سازي طراحي ترانسفورماتور برپايه اصول فوق مي باشد.
1-2-18 ابعاد و وزن ترانسفورماتور
با توجه به محدوديت هايي كه وجود دارد، از قبيل محدوديت هاي محل نصب ترانسفورماتور و يا
محدوديت هايي كه در حمل و نقل ترانسفورماتور از محل ساخت تا محل نصب به وجود مي آيد، به طور مثال، وجود پلهايي در مسير كه تحمل وزن محدودي را دارند، يا وجود تونل هايي در مسير زميني كه محدوديت ارتفاع دارند، ابعاد و وزن ترانسفورماتورها مشخص مي گردند.
1-2-19 سطح آلودگي محيط
محيط ها از نظر سطح آلودگي به 5 ناحيه سبك، متوسط، سنگين و خيلي سنگين و ويژه تقسيم شده اند.
در صورتيكه آلودگي محيط زياد باشد، چسبيدن آلودگي به سطح خارجي بوشينگ هاي ترانسفورماتور احتمال خزش سطحي را بالا برد و براي جلوگيري از اين امر بايد طول فاصله خزشي بوشينگ را زياد كنيم.
برهمين اساس در استانداردها براي هر محيط با سطح آلودگي مشخص فاصله خزشي معيني ثبت شده است. اين فاصله خزشي حداقل فاصله اي است كه بايد رعايت گردد تا خزش سطحي در سطح خارجي
بوشينگ هاي ترانسفورماتور رخ ندهد.

شكل 1-7 مسير خزشي روي بوشينگ
1-3 تجهيزات حفاظتي
1-3-1 رله بوخهلتس
ترانسفورماتور به دو طريق تحت تنش هاي الكتريكي قرار مي گيرد، اول اتصالي هاي بوجود آمده در شبكه برق و دوم اشكالات الكتريكي كه در داخل خود ترانسفورماتور بوجود مي آيد. بدليل اينكه تمامي
قسمت هاي الكتريكي ترانسفورماتور روغني در روغن قرار دارد، اين اتصالي ها كه بصورت تخليه جزئي الكتريكي ميباشد، موجب تجزيه و تخريب روغن و بوجود آمدن گازهايي در روغن مي گردند. عيوب الكتريكي مانند اتصال حلقه ها به هم، و همچنين تخليه جزئي موجب تجزيه روغن و متصاعد شدن گازهاي آن مي گردد.

شكل 1-8 رله بوخهلتس
اين گازها از طريق لوله هاي ارتباطي وارد رله اي به نام رلة بوخهلتس مي گردد و باعث حركت يك يا دو گوي شناور در اين رله مي شود و گازها نيز در محفظه مشخصي در اين رله جمع مي گردند. كنتاكت هاي تعبيه شده بر روي شناور هاي رله مي تواند فرمان الكتريكي را در اختيار سيستم هاي اخطار و قطع كننده ترانسفورماتور شبكه قرار دهد. همچنين زماني كه ترانسفورماتور تحت اتصال كوتاه قرار مي گيرد، بعلت حركت شديد روغن كنتاكتهاي فوق بسته مي شوند و فرمان قطع صادر مي گردد.
رله بوخهلتس مطابق با استاندارد 42566 DIN بايد در مسير ارتباط مخزن و منبع انبساط قرار گيرد.
1-3-2 ترمومتر روغن
حرارت و دما يكي از عوامل بسيار مهمي است كه در ترانسفورماتور بايد مورد توجه قرار گيرد. حرارت زياد عمر مواد عايقي را كاهش داده و باعث پيري زودرس مواد عايقي مي شود. براي كنترل دماي روغن از يك ترمومتر روغن در ترانسفورماتور استفاده مي شود كه اين ترمومتر داراي 4 كنتاكت براي قطع و وصل فن ها، اعلام آلارم و فرمان قطع ترانسفورماتور مي باشد. ترمومتر روغن دماي بالاترين قسمت روغن (Top Oil) را نشان مي دهد.

شكل 1-9 ترمومتر روغن
1-3-3 ترمو متر سيم پيچ
اين وسيله حفاظتي نيز همانند ترمومتر روغن، دماسنجي است كه وظيفه سنجش دما را برعهده دارد، ترمومتر سيم پيچ ، دماي سيم پيچ (متوسط دماي سيم پيچ يا دماي داغ ترين نقطه سيم پيچ) را نشان مي دهد. اين ترمومتر دما را از طريق محاسبه تلفات (RI2) در سيم پيچ اندازه گيري مي كند. مقاومت سيم پيچ توسط يك مقاومت حرارتي مدل شده و جريان سيم پيچ نيز از طريق يك CT به اين مقاومت حرارتي داده مي شود ،كه خروجي اين CT حداكثر 2 آمپر مي باشد. ترمومتر سيم پيچ داراي 4 كنتاكت براي قطع و وصل فن ها و همچنين اعلام آلارم و ايجاد فرمان قطع براي مدارشكن مي باشد.

شكل1-10 ترمومتر سيم پيچ
1-3-4 رطوبت گير
در ترانسفورماتورهاي روغني از نوع كنسرواتوري، در اثر كاهش دما و انقباض روغن در مخزن ترانسفورماتور، مقداري هوا از طريق رطوبت گير به منبع انبساط (كنسرواتور) وارد مي شود. رطوبت هوا در حين عبور توسط سيليكاژل موجود در رطوبت گير گرفته مي شود تا از مرطوب شدن روغن و در نتيجه كاهش استقامت الكتريكي آن جلوگيري شود. مشخصات اين وسيله حفاظتي برطبق استاندارد 42567DIN
مي باشد. رنگ سيليكاژل در حالت طبيعي بنفش مي باشد. در صورتيكه مقدار رطوبت در آن زياد شود و خاصيت *****ي آن از دست برود صورتي رنگ مي شود كه در اين زمان بايد تعويض شود.

شكل 1-11 رطوبت گير
1-3-5 رله محافظ مخزن
در اثر ايجاد اتصال كوتاه گرماي زيادي توليد مي شود كه باعث تجزيه روغن و توليد حجم زيادي از گازها مي شود در صورتيكه اين اتصال كوتاه ادامه يابد گازهاي توليد شده باعث ايجاد فشارهاي غيرمجاز گرديده كه در صورت عدم تخليه ممكن است مخزن ترانسفورماتور تغيير شكل داده و يا باعث تركيدگي آن شود. به همين خاطر براي محافظت مخزن در مقابل اين نيروها از رله محافظ مخزن استفاده مي شود. اين رله داراي يك كنتاكت باز مي باشد و زماني كه فشار داخل مخزن از حد مجاز بالاتر رود، كنتاكت مورد نظر بسته شده و ترانسفورماتور را از مدار خارج مي كند.
1-3-6 رله محافظ كليد
كليد تنظيم ولتاژ در ترانسفورماتورهاي فوق توزيع روغني در محفظه اي جدا از مخزن اصلي ترانسفورماتور وجود دارد و روغن آن از روغن ترانسفورماتور جدا مي باشد. انبساط و انقباض روغن آن از طريق يك منبع انبساط فرعي انجام مي گيرد و دسترسي به آن از روي درپوش ترانسفورماتور جهت تعويض روغن و سرويس، بدون بازكردن قسمتهاي ديگر امكانپذير مي باشد. براي جلوگيري از آسيب بيشتر ناشي از اشكالات بوجود آمده در محفظه كليد تنظيم ولتاژ، رله محافظ كليد براي ترانسفورماتور پيش بيني مي شود. اين رله در مسير لوله ارتباطي بين محفظه كليد با كنسرواتور فرعي نصب مي شود. در اثر ايجاد خطا در اين محفظه، جريان شديد روغن بوجود مي آيد كه شناور اين رله به اين جريان شديد حساس مي باشد و كنتاكت موجود در رله از طريق شناور بسته مي شود و فرمان قطع صادر مي گردد.
1-3-7 روغن نما
روغن نما براي نشان دادن ارتفاع روغن در كنسرواتور اصلي و فرعي مورد استفاده قرار مي گيرد. روغن نما داراي شناورهائي است كه در داخل كنسرواتور قرار دارند و با تغيير ارتفاع روغن حركت شناورها بوسيله نيروي مغناطيسي به عقربه منتقل مي شود. روغن نما داراي درجه 20+،min ، max مي باشد كه در حالت كار عادي عقربه مي بايست روي20 قرار گيرد. روغن نما داراي دو كنتاكت باز مي باشد كه يكي براي اعلام آلارم و ديگري براي صدور فرمان قطع مورد استفاده قرار مي گيرند.

شكل 1-12 روغن نما

شكل 1-13 نحوه عملكرد روغن نما
1-3-8 ترانسفورماتورهاي جريان
ترانسفورماتورهاي فوق توزيع به منظور پيش بيني استفاده از رله جريان زياد و ديفرانسيل بايد مجهز به ترانسفورماتورهاي جريان(CT) در سمت فشار ضعيف و يا فشارقوي باشند. ثانويه ترانسفورماتورهاي جريان(CT) به جعبة ترمينال مخصوص هدايت مي شوند و ترانسفورماتورهاي جريان(CT) از نوع روغني بوده و قابل دسترسي از روي درپوش مي باشند.
علاوه بر ترانسفورماتورهاي جريان(CT) حفاظتي، براي ترمومتر سيم پيچ نيز، به ترانسفورماتور جريان(CT) مستقلي نياز است ،كه آن نيز بر روي ترانسفورماتورهاي فوق توزيع پيش بيني مي گردد.
1-4 نمونه
به طور مثال براي سفارش يك ترانسفورماتور kV 20/230/400 با توان نامي MVA200 و تكميل جدول داده هاي فني به صورت زير بايد عمل كرد:
سطح ولتاژ اين ترانسفورماتور در سمت فشارقوي kV 400 و در سمت فشار متوسط kV 230 و در سمت فشار ضعيف kV 20 مي باشد. توان نامي كه در جدول داده هاي فني بايد گنجانده شود برابر MVA200 است. با توجه به اين كه اين ترانسفورماتور در شبكه نصب مي شود ،داراي فركانسي برابر با Hz 50 مي باشد و همچنين تعداد فاز آن برابر سه مي باشد.
همانطور كه در بخش مربوط به روشهاي خنك كنندگي به طور مشروح در مورد روشهاي متفاوت توضيحاتي داده شده است، بايد يكي از روشهاي فوق يا تركيبي از چند روش را براي خنك كنندگي ترانسفورماتور مورد استفاده قرار داد. براي محدودة تواني فوق تركيبي از دو روش ONAN/ONAF/OFAF را انتخاب مي كنيم.
در مورد پارامتر زمان تحمل اتصال كوتاه ترانسفورماتور استاندارد 5-60076 IEC به طور مشروح توضيحاتي ارائه كرده است. برطبق اين استاندارد ترانسفورماتور حداقل بايد زمان 2 ثانيه را از نقطه نظر محاسبات حرارتي تحمل كند. براي مثال زمان 2 ثانيه براي اين پارامتر ثبت مي گردد. مقدار پارامتر درصد اضافه تحريك مجاز نيز با توجه به توضيحات داده شده و برطبق استاندارد 1-60076 IEC برابر 5% انتخاب مي گردد.
اگر در محل نصب ترانسفورماتور احتمال وجود اضافه ولتاژهاي بيشتر از 5% وجود داشته باشد، اين مقدار مي تواند تا حداكثر 10% اختيار گردد. مقدار امپدانس نسبي اتصال كوتاه نيز با مطالعات شبكه در محل نصب ترانسفورماتور و همچنين درصد رگولاسيون ولتاژ قابل دسترسي مي باشد.
با انجام اين مطالعات همانطور كه در بند 1-2-11 توضيح داده شده است مقادير حداكثر و حداقل اين پارامتر بدست مي آيد. با توجه به پيشنهاد 5-60076 IEC مقدار امپدانس اتصال كوتاه %5/12 انتخاب مي گردد.
گروه اتصال اين ترانسفورماتور نيز با توجه به توضيحات بند 1-2-12 و 1-2-13، YNyn0d11 انتخاب
مي گردد.
ارتفاع محل نصب ترانسفورماتور بعنوان پارامتر ديگري است كه بايد مشخص گردد. در صورتيكه محل نصب ترانسفورماتور داراي ارتفاع كمتر از 1000 متر باشد، به طور مثال ارتفاع محل نصب 800 متر باشد آنگاه براي پارامتر ارتفاع محل نصب مقدار زير 1000 متر انتخاب مي گردد و در صورتيكه ارتفاع محل نصب بالاي 1000 متر باشد عدد مورد نظر درج مي گردد. به طور مثال براي ترانسفورماتور نرمال مورد نظر ارتفاع زير 1000 متر درج مي گردد.
سطح صدا پارامتري است كه با توجه به شرايط محل نصب درجه اهميت آن مشخص مي گردد. سطح صداي dB 80 را براي ترانسفورماتور مورد نظر طبق استاندارد NEMA-TRI انتخاب مي كنيم.
براي انتخاب تلفات ،روش ارزيابي اقتصادي كه در فصل اول اين استاندارد (استاندارد اسناد مناقصه) تشريح شده،مورد استفاده قرار مي گيرد. بدين معني كه با توجه به قيمت پيشنهادي براي ترانسفورماتور و همچنين ميزان تلفات بار و بي باري و قيمت اين تلفات، هزينه نهايي ترانسفورماتور مشخص مي گردد و در بين گزينه هاي موجود اقتصادي ترين گزينه انتخاب مي گردد.
براي ترانسفورماتورهاي قدرت ،كليد تنظيم ولتاژ از نوع زير بار بايد انتخاب گردد تا قدرت مانور براي تنظيم ولتاژ تحت شرايط بار امكان پذير باشد. محدوده تغييرات نيز بر طبق نرم(norm) توليدات داخل (براي مثال) %15  در 19 پله انتخاب مي گردد.
براي تعيين دماي محيط چهار پارامتر مي بايست مشخص گردد:
1- حداكثر دماي محيط ( )
2- حداقل دماي محيط ( )
3- ميانگين درجه حرارت ماهيانه ( )
4- ميانگين درجه حرارت ساليانه ( )
اين 4 پارامتر براي دماي محيط بايد مشخص گردد تا محاسبات مربوط به بحث هاي حرارتي در ترانسفورماتور امكان پذير باشد. در شرايط استاندارد IEC حداكثر دماي محيط 40 و حداقل دماي محيط 25- و ميانگين درجه حرارت ماهيانه 30 و ميانگين درجه حرارت ساليانه 20 درنظر گرفته مي شود.
به طور مثال براي مناطق جنوب كشور كه حداكثر دماي محيط از 40 بيشتر مي باشد بايد اين
پارامتر به طور دقيق مشخص گردد (به طور مثال 50) تا ترانسفورماتور براي كار در دماي مورد نظر
طراحي گردد. با توجه به توضيحات ارائه شده، براي هر يك از تجهيزات جانبي و حفاظتي، وجود رله بوخهلتس، ترمومتر روغن، ترمومتر سيم پيچ، رطوبت گير، رله محافظ مخزن، رله محافظ كليد، روغن نما و ترانسفورماتورهاي جريان براي ترانسفورماتور فوق توزيع روغني الزامي مي باشد.

babaeian.amir
14-08-2010, 03:30
2-1 شرايط محيطي و مكاني محل انجام آزمون: :ws21:
آزمون ها بايد در دماي محيط بين 0C10 و0C40 انجام گيرد، اگر در ترانسفورماتور از آب براي خنك كنندگي استفاده مي شود، دماي آب نبايد از 0C25 تجاوز كند.
در صورتي كه سيم پيچي داراي تپ چنجر باشد بايد در وضعيت نامي قرار گيرد مگر اينكه در بند آزمون مربوطه غير از اين مقرر و يا خريدار و سازنده غير از اين توافق كنند. درمورد بعضي از آزمون ها مثل
اندازه گيري تلفات اتصال كوتاه نتايج آزمون بايد براي يك دماي مرجع تغيير داده شوند. اين دماي مرجع براي ترانسفورماتورهاي روغني 0C75 مي باشد.
2-2 طبقه بندي آزمون هاي ترانسفورماتورهاي قدرت
آزمون هاي ترانسفورماتورهاي انتقال به سه دسته تقسيم مي شوند كه عبارتند از:
2-2-1 آزمون جاري
آزمون جاري، آزموني است كه در مورد همة ترانسفورماتور ها بايد انجام شود. هدف از انجام اين آزمون ها آن است كه اثبات شود، ترانسفورماتور مورد نظر از لحاظ پارامتر هاي اصلي با مشخصات خواسته شدة خريدار مطابقت مي كند.
آزمونهاي جاري عبارتند از:
الف: اندازه گيري مقاومت اهمي سيم پيچ
ب: اندازه گيري نسبت تبديل و كنترل گروه اتصال
ج: اندازه گيري امپدانس اتصال كوتاه و تلفات بار
د: اندازه گيري تلفات بي باري و جريان بي بار
ه: آزمون هاي دي الكتريك ( عايقي) جاري
و: آزمون كليد تنظيم ولتاژ تحت بار
2-2-2 آزمون نوعي
آزمون نوعي آزموني است كه بر روي ترانسفورماتوري كه نمونه ترانسفورماتورهاي ديگر است و براي اولين بار طراحي شده انجام مي شود تا مطابقت ترانسفورماتورها را با مقررات تعيين شده كه شامل مقررات آزمون جاري نمي شود‌، نشان دهد.
ياد آوري: ترانسفورماتوري نمونة ترانسفورماتورهاي ديگر محسوب مي شود كه از لحاظ مشخصات اسمي و ساختماني با ساير ترانسفورماتورها كاملاً يكسان باشد. در صورتي كه آزمون بر روي ترانسفورماتوري انجام شود كه مشخصات آن با مشخصات اسمي و ساير مشخصات ترانسفورماتورها اختلاف جزئي داشته باشد آزمون نوعي نيز مي تواند معتبر محسوب شود. اختلاف ذكر شده بايد مورد توافق خريدار و توليد كننده قرار گيرد.
آزمون هاي نوعي عبارتند از:
الف: آزمون جهش حرارتي (افزايش دما )
ب: آزمون هاي دي الكتريك ( عايقي) نوعي
2-2-3 آزمون ويژه:
آزمون ويژه نه آزمون جاري است و نه آزمون نوعي است، بلكه آزموني است كه بر اساس توافق سازنده و خريدار فقط براي يك يا چند ترانسفورماتور كه با قرارداد مخصوص توليد شده، قابل اجرا است.
آزمون هاي ويژه عبارتند از:
الف: آزمون هاي دي الكتريك ( عايقي) ويژه
ب: اندازه گيري امپدانس صفر ترانسفورماتورهاي سه فاز
ج: آزمون ايستادگي در برابر اتصال كوتاه
د: اندازه گيري ميزان صدا
ه: اندازه گيري هارموني هاي جريان بي باري
و: اندازه گيري توان مصرفي ونتيلاتور و موتورهاي پمپ روغن
ز: اندازه گيري مقاومت اهمي عايق سيم پيچي به زمين و اندازه گيري tg عايق
ح: اندازه گيري مقدار خازن بين سيم پيچها و خازن بين سيم پيچي و زمين
اگر آزمون ويژه اي به غير از آزمون هاي ذكر شده فوق خواسته شود، روش آزمون بايد مورد توافق خريدار و سازنده قرار گيرد.
2-3 اندازه گيري مقاومت اهمي سيم پيچ:
مقاومت اهمي سيم پيچ جزء مقادير گارانتي شده توسط سازنده نيست، ولي براي محاسبة تلفا ت بار و جهش حرارتي سيم پيچ كاربرد دارد. بدست آوردن مقاومت اهمي سيم پيچ و مقايسه آن با مقادير محاسبه شده طراحي نشان دهنده وجود يا عدم وجود مسائل زير است:
الف: اتصال درست سيم پيچ هاي ترانسفورماتور و عدم وجود پارگي
ب‌: انتخاب درست سايز سيم
ج: به خوبي انجام شدن جوشها و اتصالات سيم پيچ
د: مورد قبول بودن مقاومت كنتاكتهاي تپ چنجر.
اين آزمون ها بايد براي تمام حالتهاي تپ چنجر انجام شود تا از درستي اتصالات تپ چنجر اطمينان حاصل شود. اگر ترانسفورماتور به تازگي از روغن پر شده است اين آزمون بايد 24 ساعت پس از روغن زدن انجام شود. و حداقل 3 ساعت بايد ترانسفورماتور بدون تحريك بماند. تا دماي سيم پيچ و متوسط دماي روغن ( ميانگين دماي روغن در قسمت بالاي تانك و قسمت پايين تانك ) با يكديگر مساوي و برابر دماي محيط شود و ترانسفورماتور از نظر حرارتي به حالت پايدار برسد مقاومتي كه در اين حالت اندازه گيري مي شود، مقاومت سرد نام دارد كه براي محاسبة تلفات بارداري با مرجع دماي ذكر شده و نيز محاسبه جهش حرارتي سيم پيچ كاربرد دارد. در هنگام اندازه گيري مقاومت سرد بايد زماني را كه پس از گذشت آن جريان اندازه گيري به مقدار ثابتي مي رسد يادداشت نمود و در اندازه گيري مقاومت گرم براي آزمون افزايش دما ( آزمون نوعي ) بعنوان راهنما استفاده كرد.

شكل 2-2 نحوه اتصال جهت اندازه گيري
2-3-1 روشهاي انجام آزمون :
الف: روش جريان – ولتاژ:
در اثر جريان مستقيمي كه در مدار جريان دارد و با آمپر متر سنجيده مي شود افت ولتاژ روي مقاومت نامعلوم Rx بوجود مي آيد كه با يك ولت متر سنجيده مي شود. حال مقاومت نامعلوم Rx از قانون اهم به ترتيب زير بدست مي آيد:
Rx = (مقاومت سيم پيچي )
اين روش نسبت به روشهاي ديگر از دقت كمتري برخوردار است.
ب: اندازه گيري مقاومت با استفاده از پل كلوين ( تامسون ):
در اين روش دقت اندازه گيري 1/0 درصد مي باشد و اندازه گيري بر اساس مقايسه بين دو افت ولتاژ انجام مي شود، افت ولتاژ روي مقاومت نامعين Rx ( مقاومت سيم پيچي ) و افت ولتاژ روي مقاومت كاملاً معين Rn ( مقاومت استاندارد ) .
مقاومت نامعين ( سيم پيچي ترانسفورماتور ) Rx
مقاومت استاندارد Rn
مقاومت نسبت Rn
مقاومت پله اي Rdek
گالوانومتر G
منبع جريان مستقيم B
مقاومت نامعلوم Rx را مي توان توسط رابطة زير بدست آورد:

ج‌: اندازه گيري مقاومت با استفاده از ميكرو اهم متر ديجيتال:
در اين روش دقت اندازه گيري 05/0 درصد مي باشد با استفاده از ميكرواهم متر ديجيتال ولتاژ و جريان همزمان در يك لحظه اندازه گيري شده و مقدار مقاومت با محاسبة نسبت از رابطة اهم بدست مي آيد و به صورت ديجيتال به نمايش در مي آيد.
2-3-2 نكاتي در مورد آزمون اندازه گيري مقاومت اهمي در روش جريان – ولتاژ
( روش مرسوم در كارخانه هاي داخلي ):
پس از وصل كليد منبع ولتاژ بايد صبر كرد تا جريان اندازه گيري به مقدار ثابتي برسد. خواندن داده ها قبل از رسيدن به اين مقدار موجب بروز خطا در اندازه گيري به علت وجود ولتاژهاي القايي مي شود.
در اين حالت ولتمتر و آمپر متر بايد همزمان در يك لحظه قرائت شود. توجه كنيد كه هنگام قطع و وصل جريان، ولت متر نبايد به مدار وصل باشد.
2-4 اندازه گيري نسبت تبديل و كنترل گروه اتصال ترانسفورماتور
2-4-1 اندازه گيري نسبت تبديل ولتاژ:
نسبت تبديل ولتاژ يكي از مقادير گارانتي شده توسط سازنده مي باشد. اين آزمون در تمام حالت عادي تپ چنجر بايد انجام شود و مقدار اندازه گيري شده و مقدار محاسبه شده براي طراحي نبايد بيشتر از 5/0+ درصد با هم اختلاف داشته باشند.


شكل 2-3 نحوه اتصال جهت اندازه گيري
براي اندازه گيري نسبت تبديل دو روش وجود دارد. يك روش آن است كه ترانسفورماتور را توسط يك منبع Ac سه فاز با ولتاژ 400 ولت يا كمتر از طرف فشار قوي تحريك مي كنند و با اندازه گيري ولتاژ حاصل شده در طرف ديگر و به دست آوردن نسبت اين ولتاژ ها نسبت تبديل را محاسبه مي كند. ولتمتر وصل شده به طرف فشار ضعيف بايد مقاومت ورودي بالايي داشته باشد تا حداقل بار را بر ترانسفورماتور تحميل كند. روش ديگري كه براي بدست آوردن نسبت تبديل وجود دارد استفاده از دستگاه اندازه گيري نسبت دور (TTR) است. اين دستگاه ولتاژ كمي را به ترانسفورماتور تحت آزمون وارد مي كند مقايسه اي بين ترانسفورماتور تحت آزمون و ترانسفورماتوري با نسبت تبديل قابل تغيير در دستگاه TTR انجام مي شود وقتي كه نسبت تبديل اين دو ترانسفورماتور يكي باشند پل سيستم به تعادل مي رسد و در نتيجه نسبت تبديل ترانسفورماتورتحت آزمون مشخص مي گردد. وجود اختلاف زياد بين مقادير اندازه گيري شده و مقدار محاسبه شده مي تواند به دلايل زير باشد:
الف: قطع شدگي در اتصالات بين بوبين ها
ب: اتصال ناقص در كنتاكت كليد تپ چنجر
ج‌: قطع شدگي در درون سيم پيچ
د: وجود قطع شدگي در محل جوشكاري و …
در حالت استفاده از پل اندازه گيري نسبت تبديل ولتاژ، جريان كشيده شده زياد نشاندهندة وجود اتصال حلقه است كه بويژه در آزمون بي باري قابل تشخيص است.
2-4-2 كنترل گروه اتصال
گروه اتصال ترانسفورماتور سفارش داده شده مطابق با مدارك فني اسناد مناقصه بايد توسط آزمون كنترل شود تا از خطرات احتمالي هنگام در مدار قرار گرفتن ترانسفورماتورها به صورت موازي در شبكه هاي حلقوي جلوگيري به عمل آيد. در صورتيكه گروه اتصال ترانسفورماتورهاي موازي شونده يكسان نباشند در اثر موازي شدن، جريان گردشي بوجود آمده و باعث ايجاد تلفات مي شود.
در ترانسفورماتورهاي سه فاز يكي از ترمينال هاي فشار ضعيف به يكي از ترمينالهاي فشار قوي وصل مي شود و به طرف فشار قوي ولتاژ سه فاز اعمال مي گردد و از اختلاف پتانسيل به وجود آمده بين ترمينال هاي آزاد گروه اتصال ترانسفورماتور مشخص مي گردد. براي مثال ترمينالهاي V1 و V2 ترانسفورماتور را به هم متصل مي كنيم.
بدين ترتيب اين دو نقطه در نمودار برداري برهم منطبق هستند. نقاط ديگر يعني U2 و W2 را مي توان با اندازه گيري ولتاژهاي U2- U1 و W 1و W2-U 1 و W2-W1 تعيين نمود. بدين ترتيب گروه اتصال ترانسفورماتور مشخص مي شود. نمودار مربوط به كنترل پلاريته و گروه اتصال در شكل 2-2 آمده است.

شكل2-4 كنترل پلاريته و گروه اتصال با استفاده از نمودار برداري
با بزرگتر شدن نسبت تبديل نمودار برداري فشار ضعيف كوچكتر مي شود. براي بهبود دقت نمودار بايستي ولتاژ فشار ضعيف را با استفاده از يك ترانسفورماتور ولتاژ واسطه با گروه اتصال صفر بزرگتر نمود.
2-5 اندازه گيري تلفات و جريان بي باري ترانسفورماتور:
اندازه گيري تلفات بي باري و جريان بي باري بر روي كليه ترانسفورماتور ها به عنوان آزمون جاري انجام مي شود. جهت انجام اين آزمون ترانسفورماتور از طرف سيم پيچ فشارضعيف به ولتاژ شبكه متصل مي شود و سيم پيچ فشار قوي مدار باز مي باشد. البته مي توان اين كار را بر عكس انجام داد يعني به
سيم پيچ هاي فشار قوي ولتاژ نامي را داد و سمت سيم پيچ هاي فشار ضعيف را مدار باز گذاشت ولي بدليل مشكلاتي كه براي اندازه گيري مقادير ولتاژ و جريان اتفاق مي افتد و به سبب بالا بودن ولتاژ نياز به ترانسفورماتورهاي اندازه گيري ولتاژ و جريان خواهد بود، معمولاً از روش اول استفاده مي شود.
براي اينكه مقدار درست تلفات بي باري اندازه گيري شود شكل موج اعمال شده بايد كاملاً سينوسي باشد. اعوجاج منبع سينوسي با مقايسه بين مقدار مؤثر (r. m. s) و مقدار متوسط ولتاژ منبع برآورد مي شود.
انجام آزمون فوق درستي عملكرد هستة مغناطيسي كه وابسته به طراحي درست، استفاده از ورقه هاي مناسب و نقطه كار مناسب از نظر چگالي شار مغناطيسي مي باشد را بيان مي كند. در بعضي از موارد امكان دارد كه شكل موج ولتاژ ژنراتور كاملاً سينوسي نباشد. اين امر به واسطة هارمونيك هاي موجود در جريان ژنراتور كه باعث افت ولتاژ بر روي امپدانس ژنراتور مي گردد، مي باشد.
در اين حالت تلفات بي باري اندازه گيري شده بايد از طريق محاسبه اصلاح گردد اين اصلاح از طريق رابطة زير است‌:

در اين رابطه Pm تلفات بي باري اندازه گيري شده، Po تلفات بي باري ترانسفورماتور، Vrms ولتاژ مؤثر منبع و V ولتاژ متوسط منبع مي باشند.
ضرايب براي ترانسفورماتور هاي انتقال كه داراي هسته با ورقهاي فولادي و كريستالهاي همسو برابر 5/0 مي باشند. ضرايب بر حسب نوع ورقة در جدول 2-1 آمده است.
جدول 2-1: ضرايب برحسب نوع ورقة هسته


نوع ورقه هسته
5/0 5/0 ورقه فولادي با كريستالهاي همسو
3/0 7/0 ورقة فولادي با كريستالهاي چند سو
در حال حاضر دستگاهي به نام Power System analyser وجود دارد كه كل محاسبات را به طور خود كار انجام داده و مقدار واقعي تلفات بي باري را به طور ديجيتالي نمايش مي دهد.
جريان بي باري همة فازها با آمپرمترهاي مخصوص ( مقدار مؤثر ) اندازه گيري مي شود و ميانگين مقادير خوانده شده مقدار مؤثر جريان بي باري محسوب مي شود.
2-6 اندازه گيري امپدانس اتصال كوتاه و تلفات بار:
اين آزمون به دليل اهميت آن بر روي كليه ترانسفورماتورهاي توليد شده انجام مي شود درصورتي كه امپدانس اتصال كوتاه ذكر شده در مدارك طراحي ترانسفورماتوركمتر از 5 درصد باشد اين آزمون فقط در انشعاب اصلي انجام مي شود. ولي در صورتي كه امپدانس اتصال كوتاه ذكر شده از 5درصد بيشتر باشد اين آزمون بايد در انشعاب بالا، اصلي و پايين نيز انجام شود.
براي انجام اين آزمون ترمينالهاي طرف فشار ضعيف با هم اتصال كوتاه مي شود و ولتاژ سه فاز نامي از طرف فشار قوي به ترانسفورماتور اعمال مي شود. سپس ولتاژ طرف فشار قوي را بالا مي بريم تا جائي كه جريان طرف فشار قوي عددي بين 50 تا 100 درصد جريان نامي ترانسفورماتور باشد.
تلفات بار ترانسفورماتور مجموعي از تلفات اهمي سيم پيچ، تلفات پراكندگي در تانك هسته و كلمپ هاي هسته و تلفات جريان گردشي سيم پيچ مي باشد. در حالت كلي مي توان تلفات بار را مجموع تلفات اهمي و تلفات اضافي در نظر گرفت. با توجه به استاندارد، امپدانس اتصال كوتاه و تلفات بار بايد براي دماي مبناي ذكر شده در قبل بيان شود.
امپدانس اتصال كوتاه و تلفات بار ترانسفورماتور هاي سه سيم پيچه بايد بين جفت سيم پيچ ها اندازه گيري شود.
- بين سيم پيچ 1 و سيم پيچ 2
- بين سيم پيچ 2 و سيم پيچ 3
- بين سيم پيچ 3 و سيم پيچ 1
حال فرض مي كنيم كه ولتاژ V(m) جريان I(m) را در طرف فشار قوي ايجاد كند I(m) < I(n)X) Y) و تلفات اندازه گيري شده نيز Pk (m) باشد.
محاسبات زير براي محاسبه امپدانس اتصال كوتاه بار در دماي مبنا ( مثلاً 0C 75 ) بايد انجام شود.
الف: محاسبه تلفات بار در دماي مبنا:
( دماي مبناي 0C 75 )
Pk (n) = Pk (m)
R (t2 ) = R(t1)
Pcu ( t2) = R(t2) I2 (n)
Pad ( t2)= Pk (t2) – Pcu (t2)


Pcu ( 75 0c) = Pcu ( t2)

Pcu ( 75 0c) = Pcu ( t2)

Pk ( 75 0C ) = Pcu ( 75 0C ) + Pad ( 75 0C )
ب: محاسبه امپدانس اتصال كوتاه در دماي مبنا:
( دماي مبناي 0C 75 )
Uk (m) =
Uk(n) = Uk(m)
UR (t2) = 100
U2x = U2k (t2) – U2R (t2)
Uk ( 75 0C ) = 100
Uk (75 0C) =


تعريف نماها در اين روابط عبارتند از:
Uk: امپدانس اتصال كوتاه برحسب درصد
UR: بخش اهمي Uk برحسب درصد
Ux: بخش سلفي Uk برحسب درصد
Pk: تلفات اتصال كوتاه ( تلفات بار ) برحسب كيلو وات
Pcu: تلفات مس برحسب كيلو وات
Pad: تلفات اضافي برحسب كيلو وات
S: توان ترانسفورماتور برحسب كيلو وات
R: مقاومت سيم پيچ برحسب اهم
t1: دماي اندازه گيري مقاومت (0C)
t2: دماي اندازه گيري تلفات بار و امپدانس اتصال كوتاه (0C)
I‌: جريان برقرار شده ( A)
V: ولتاژ طرف فشار قوي
m: نماد مقدار برقرار شده هنگام اندازه گيري
n: نماد مقدار نامي
2-7 آزمون هاي كليد تنظيم ولتاژ تحت بار
بعد از آنكه كليد تنظيم ولتاژ به طور كامل بر روي ترانسفورماتور نصب شد سازنده ترانسفورماتور، بايد آزمون هاي زير را با صد درصد ( با ستثناي مورد ( ب) ) ولتاژ تغذيه كمكي اسمي انجام دهد.
الف: هشت دوره عملكردكامل، بدون اينكه ترانسفورماتور تغذيه شود.
ب‌: يك دوره عملكرد بدون اينكه ترانسفورماتور تغذيه شود با 85 درصد ولتاژ تغذيه كمكي اسمي
ج: يك دوره عملكرد كامل با تغذيه ترانسفورماتور با ولتاژ و فركانس اسمي در حالت بي باري
د: ده بار عملكرد تغييرات انشعاب با 2 + پله در دو طرف انشعاب اصلي و حتي المقدور با جريان اسمي ترانسفورماتور، در حاليكه يكي از سيم پيچ ها اتصال كوتاه است.
2-8 آزمونهاي عايقي ترانسفورماتور:
آزمون هاي عايقي ترانسفور ماتورهاي انتقال به دسته هاي زير تقسيم مي شوند كه از نظر جاري، نوعي و ويژه بودن در جدول 2-2 طبقه بندي شده اند:
الف: آزمون منبع مجزاي AC
ب: آزمون AC كوتاه مدت القايي ( ACSD )
ج: آزمون AC بلند مدت القايي ( ACLD )
د: آزمون ضربه كليد زني ( SI )
ه: آزمون ضربه صاعقه ( LI )
جدول2-2: آزمونهاي عايقي ترانسفورماتورهاي انتقال از نظر جاري، نوعي و ويژه بودن
منبع مجزاي AC AC كوتاه مدت القايي AC بلند مدت القائي ضربه كليد زني SI ضربة صاعقة
LI بالاترين ولتاژ دستگاه
Um
Kv r. m. s
جاري جاري كاربرد ندارد كاربرد ندارد نوعي 5/72
جاري جاري ويژه كاربرد ندارد جاري 145
جاري ويژه * جاري جاري* جاري 245
جاري ويژه جاري جاري جاري 420
*اگر آزمون ACSD براي ترانسفورماتور مشخص شده باشد نيازي به انجام آزمون SI نيست. اين مطلب بايد به طور واضح در اسناد مناقصه مشخص شده باشد.
نكته: اگر ترانسفورماتوري كه در شبكه در حال كار بوده است را براي تعميرات از شبكه خارج كنيم و اين تعميرات شامل دستكاري و عوض كردن عايق بندي داخلي ترانسفورماتور نباشد آزمون هاي عايقي ذكر شده را بايد در سطح ولتاژ 80 درصد مقداري اصلي انجام داد. آزمونAC بلند مدت القايي(ACLD) را اغلب بايد در 100 درصد مقدار اصلي روي ترانسفورماتور انجام داد .

شكل 2-5 دستگاه اندازه گيري پارامترهاي عايقي (ميگر)
2-8-1 آزمون منبع مجزاي AC:
اين آزمون، آزمون جاري مي باشد كه بر روي كليه ترانسفورماتورهاي انتقال با سطح ولتاژ ذكر شده در جدول 2-3 بايد انجام شود.
جدول 2-3: سطح ولتاژ آزمون منبع مجزاي AC
ولتاژ منبع مجزاي AC
Up
KV r.m.s بالاترين ولتاژ دستگاه
Um
KV r.m.s
140 5/72
185
145
230
275
325
245
360
395
460
420
510
570
آزمون منبع مجزاي AC بايد با ولتاژ متناوب و به صورت تك فازي انجام شود. شكل موج آن بايد تا حد امكان سينوسي و فركانس آن از 80 درصد فركانس نامي كمتر نباشد. مقدار حداكثر ولتاژ بايد اندازه گيري شود. مقدار حداكثر تقسيم بر بايد برابر با مقدار آزمون باشد كه در جدول 2-3 آمده است.


شكل 2-6 نحوه اتصال فازها
هسته هم بايد زمين شود.
معيار موفقيت : عدم افت ولتاژ
اين آزمون را بايد از ولتاژي كه از يك سوم مقدار آزمون بيشتر نيست شروع كرد و به سرعت و به طور يكنواخت تا سطح ولتاژ آزمون افزايش داد. در انتهاي آزمون و پيش از آنكه مدار آزمون قطع شود ولتاژ بايد سريعاً تا يك سوم مقدار آزمون كاهش پيدا كند.
آزمون سيم پيچي هاي داراي عايق بندي غير يكنواخت، بايد با ولتاژ تعيين شده براي ترمينال خنثي انجام شود. سپس ترمينالهاي خط، ولتاژ ايستادگي AC كوتاه مدت القايي، اعمال گردد. ولتاژ كامل آزمون منبع مجزاي AC بايد به مدت 60 ثانيه بين ترمينالهاي سيم پيچ تحت آزمون كه به هم متصل شده اند و تمام سيم پيچ هاي باقيمانده، هسته، قاب و مخزن يا پوسته ترانسفورماتور كه با هم به زمين متصل شده اند، اعمال شود. آزمون در صورتي كه هيچ‌گونه افت ولتاژي صورت نگيرد موفقيت آميز است.
آزمون منبع مجزاي AC گواهي مطابقت عايق بندي ترانسفورماتور با كلاس عايقي مورد نظر است. در ترانسفورماتورهاي با عايق بندي يكنواخت، ولتاژ آزمون Up مطابق با كلاس عايقي ترانسفورماتور است و تمام نقاط سيم پيچي با ولتاژ كامل Up نسبت به زمين، آزمايش مي شوند. در ترانسفورماتورهاي با عايق بندي غيريكنواخت، افزايش ولتاژ آزمون تا سطح عايقي نقطة خنثي ادامه مي يابد كه به مقدار زيادي از سطح عايقي ورودي فاز سيم پيچ پايين تر است.
2-8-2 آزمون ضربه صاعقه ( LI ):
آزمون ضربه صاعقه كامل براي سمت فشار ضعيف ترانسفورماتورهاي انتقال با kV5/72 Um= يك آزمون نوعي و براي سيم پيچي هاي با kv420 Um =، kv245 Um =، kv145 Um = آزمون جاري مي باشد.
ولتاژ ضربه‌اي آزمون بايد به ترمينال خط سيم پيچي كه بايد مورد آزمون قرار گيرد، اعمال گردد. پيك ولتاژ اعمال شده به ترانسفوماتور هاي انتقال مورد بحث در جدول 2-4 آمده است .
جدول 2-4: قلة ولتاژ ضربه صاعقه ترانسفورماتورهاي انتقال
ولتاژ ضربه صاعقه كاملKV بالاترين ولتاژ دستگاه Um KV r. m. s
325 5/72
550 145
650
650
245
750
850
950
1050
420
1175
1300

شكل 2-7 موج صاعقه در طبيعت
اين آزمون بايد پي در پي براي هر ترمينال خط يك ترانسفورماتور چند فازه اجرا شود.
ياد آوري: انشعاباتي كه براي آزمون مورد استفاده قرار مي گيرد بايد مورد موافقت سازنده و خريدار قرار گيرد. شكل موج اعمال شده بايد موج ضربه مطابق استاندارد IEC 60060 فنون آزمون فشار قوي باشد. براي زمان پيشاني موج (2/1ميكرو ثانيه) خطاي 30+ درصد و براي زمان پشت موج( 50ميكرو ثانيه) خطاي20+ درصد قابل قبول است . ولي در صورتيكه مشخصات ترانسفورماتورتحت آزمون چنان باشد كه بدست آوردن شكل موج استاندارد در محدودة رواداري‌هاي فوق غيرعلمي باشد بطور مثال اگر اندوكتانس سيم پيچ خيلي كم باشد و يا خاصيت خازني نسبت به زمين خيلي زياد باشد رواداري بزرگتر با موافقت سازنده و خريدار مجاز است .


شكل 2-8 موج صاعقه در حالت تئوري
در مورد ترانسفورماتورهاي روغني مورد بحث توصيه ميگردد ولتاژ آزمون داراي قطبيت منفي باشد زيرا اين امر خطر بروز جرقه هاي بيروني در مدار آزمون را كاهش مي دهد. آماده كردن ترانسفورماتور براي آزمون طبق بندهاي فرعي زيرا انجام گيرد:
الف: زمين كردن مخزن ترانسفورماتور:
مخزن ترانسفورماتور بايد مستقيماً يا از طريق امپدانس كم به طور مؤثر زمين شود.
ب: اتصالات آزمون :
يك ترمينال فاز سيم پيچ مورد آزمون بايد به ژنراتور ( مولد ) ضربه وصل شود و ساير ترمينالهاي فاز بايد مستقيماً يا از طريق يك امپدانس كم زمين شود. اين امپدانس نبايد بزرگتر از امپدانس مشخصه خط متصل به ترمينال باشد. اگر خريدار مشخص سازد كه ترانسفورماتور ممكن است با نقطه خنثي زمين شده كاركند بايد هنگام آزمون ، نقطه خنثي، را زمين نمود، درغير اينصورت مي توان آنرا به زمين وصل نكرد.
ترانسفورماتور تحت آزمون به انضمام كليه وسايل اندازه گيري و ثبات، بايد طبق استاندارد IEC 60060 به مولد ( ژنراتور ) ضربه وصل شود.
ج: حفاظت ترمينالها و سيم پيچي هايي كه تحت آزمون نيستند.
همه ترمينالهاي سيم پيچي هايي كه تحت آزمون نيستند بايد مستقيماً يا از طريق مقاومتي كه ولتاژ بوجود آمده را به كمتر از 75 درصد سطح موج كامل آزمون سيم پيچ مربوطه، براي سيم پيچ با اتصال ستاره و 50درصد سطح موج كامل آزمون براي اتصال مثلث محدود مي سازد به زمين وصل شود.
در طي انجام آزمون بايد منحني ولتاژ برقرار شده بين ترمينال خط مورد آزمون و زمين و يك منحني تكميلي از جريان يا ولتاژ را توسط دستگاه منحني نگار ثبت نمود. از منحني ثبت شده ولتاژ ايجاد شده مي توان براي كنترل شكل موج و تعيين مقدار قله ولتاژ برقرار شده و از منحني ثبت شده تكميلي جريان يا ولتاژ براي بررسي نتايج آزمون استفاده نمود. كميت هاي اضافي عامداً تعيين نشده اند، براي مثال
منحني هاي ثبت شده تكميلي را مي توان از جرياني كه در انتهاي زمين شده سيم پيچ مورد آزمون
مي گذرد يا از جرياني كه از مخزن به زمين مي رود گرفت اين مخزن از زمين عايق شده است ولي به انتهاي زمين شده سيم پيچ مورد آزمون متصل است. مناسب ترين كميت مورد نظر سازنده و ترانسفورماتور، بايد براي ترانسفورماتور مورد آزمون ثبت شود.
اگر توافق ديگري بين كارخانة سازنده و خريدار صورت نگرفته باشد ولتاژ آزمون بايد قطبيت منفي داشته باشد و در سرتاسر آزمون تغيير داده نشود. مولد ولتاژ ضربه اي بايد به گونه اي تنظيم شود كه ولتاژ توليدي با سطح موج كامل ضربه اي كه در انتهاي فاز متصل به سيم پيچ ترانسفورماتور تحت آزمون ايجاد مي شود مطابقت داشته باشد و شكل موج ضربة 50 ميكروثانيه با پشتيباني موج 2/1 ميكروثانيه بدست آيد.
ترتيب آزمون بايد شامل اعمال يك ولتاژ ضربه بين50 درصد و 75 درصد ولتاژ كامل آزمون و سه ضربه متوالي در ولتاژ كامل باشد، اگر در طول هر يك از اين موارد اعمالي، در مدار يا در فاصله ميان بوشينگ ها هرگونه جرقه پراني اتفاق افتد و يا دستگاه ثبات نمودار در هر يك از مسيرهاي اندازه گيري معين نتوانسته باشد كارش را انجام دهد از آن عمليات صرفنظر مي شود و عمليات ديگري انجام مي شود. اگر سيم پيچ تحت آزمون داراي تپ چنجر باشد اين آزمون بايد بر روي يكي از فازهاي كناري در پايين ترين انشعاب و روي فاز وسط در انشعاب اصلي و روي فاز كناري ديگر در بالاترين انشعاب انجام شود مگر آنكه توافق ديگري انجام شود.
يادآوري: از ضربه هاي تكميلي با دامنة تا حداكثر 50درصد نيز مي تواند استفاده شود اما لزومي ندارد در گزارشات آزمون نشان داده شود .
• آزمون ضربه روي ترمينال خنثي:
هنگامي كه ترمينال خنثي سيم پيچ داراي ولتاژ تحمل ضربه نامي باشد، اين موضوع با انجام آزمون زير بررسي مي شود.
الف: با اعمال غير مستقيم:
آزمون به هريك از ترمينالهاي خط يا به هر سه ترمينال خط سيم پيچ سه فاز درحالي كه به هم متصل شده اند اعمال مي شود . ترمينال خنثي از طريق يك امپدانس به زمين متصل يا اتصال باز مي شود. دامنه ولتاژي كه روي ترمينال خنثي ايجاد مي شود، بايد هنگامي كه ضربة صاعقه استاندارد به ترمينال خط اعمال مي شود معادل ولتاژ ايستادگي ترمينال خنثي باشد. دامنه ضربه اعمال شده به ترمينال خط شرح داده نشده است، اما نبايد از 75 درصد ولتاژ ايستادگي ضربة صاعقه نامي ترمينال خط بيشتر باشد.
ب: با اعمال مستقيم:
ضربه هاي منطبق با ولتاژ ايستادگي نامي خنثي در حالي كه تمام ترمينالهاي خط اتصال زمين شده اند به خنثي اعمال مي شوند. در اين حالت طول مدت بيشتري در مورد پيشاني موج ( تا 13 ميكرو ثانيه ) مجاز مي باشد.
ياد آوري: اگرسيم پيچ داراي تپ چنجر باشد و سيم پيچ انشعاب دار در نزديكي نقطة خنثي باشد در هنگام آزمون به روي نقطه خنثي انشعاب در بالاترين حالت خود قرار مي گيرد.
• ارزيابي نتايج آزمون صاعقه ( LI )
وجود اختلاف هاي بارز بين ولتاژ و جريان گذاري ثبت شده در ولتاژ كاهش يافته و موارد ثبت شده در ولتاژ آزمون كامل گواه آن است كه عايق بندي آزمون را تحمل نكرده است.
اگر شبهه در ارزيابي تغييرات منحني ثبت شده پيش آيد در اين صورت سه موج ولتاژ ضربه اي پي در پي بميزان كامل موج آزمون ( 100 درصد ولتاژ آزمون ضربه ) اعمال مي شود. اگر تغييرات منحني هاي ثبت شده افزايش نيابند در اين صورت آزمون ولتاژ ضربه اي، قبول شده تلقي مي گردد.
2-8-3 آزمون ضربه صاعقه بريده
اين آزمون يك آزمون ويژه است و بايد براي كاربردهاي خاص روي ترمينال هاي خط سيم پيچ انجام شود. درصورت توافق در انجام اين آزمون به روشي كه ذكر مي گردد با آزمون ضربه صاعقه كامل تركيب مي شود. مقدار قله ضربه بريده بايد1/1 برابر دامنه ضربه كامل باشد. معمولاً از تنظيم هاي يكسان مولد يا دستگاه ضربه ساز و تجهيزات اندازه گيري استفاده مي شود و فقط تجهيزات فاصله اندازه برش موج اضافه مي شود. ضربه صاعقه بريده استاندارد مي تواند زمان برشي بين 2 ميكرو ثانيه و 6 ميكرو ثانيه داشته باشد.
• فاصله برش و ويژگيهاي برش
توصيه مي شود از يك فاصله برش نوع ماشه اي با زمان قابل تنظيم استفاده شود، اگر چه فاصلة ميله به ميلة ساده مجاز مي باشد. مدار برش بايد طوري تنظيم شود كه ميزان نوسان آونگي قطب مخالف ضربه ثبت شده تا حداكثر 30درصد دامنه ضربه بريده شده محدود شود. وارد كردن يك امپدانس Z در مدار ضربه بريده شده معمولاً براي حفظ اين محدوده لازم است .
• ترتيب آزمون و معيار آزمون
همانطوري كه در بالا مشخص شده است، اين آزمون با آزمون ضربة كامل در يك آزمون تركيب مي شود. ترتيب سفارش شده براي اعمال ضربة به شرح زير است:
- يك ضربة كامل با سطح كاهش يافته
- يك ضربه كامل با سطح كامل
- يك يا چند ضربه بريده با سطح كاهش يافته
- دو ضربه بريده با سطح كامل
- دو ضربه كامل با سطح كامل
انواع كانالها يا مسيرهاي اندازه گيري و ثبت هاي ديجيتالي آزمون موج ضربة بريده مثل آزمون موج ضربة كامل است.
• ارزيابي نتايج آزمون
در اصل آشكار سازي عيب ها در طول آزمون ضربة بريده بستگي به مقايسه بين موارد ثبت شده ديجيتالي و نوسان نگاشتي ضربه بريده داراي سطح كامل و كاهش يافته دارد.
گزارش هاي متوالي آزمونهاي ضربة كامل ملاك تكميلي تشخيص يك خطا مي باشد اما خودشان به تنهايي ملاك تشخيص كيفيت آزمون ضربة صاعقة بريده شده نمي باشند.
2-8-4 آزمون ضربة كليد زني ( SI ):
آزمون ضربه كليد زني براي ترانسفورماتورهايي كه Um آنها از kv170 بيشتر است يعني سيم پيچي هاي فشار قوي ترانسفورماتورهاي انتقال آزمون جاري مي باشد بر طبق استاندارد IEC 60076-3 در صورتي كه آزمون ACSD براي ترانسفورماتور تعيين شده باشد آزمون SI لزومي ندارد. اين موضوع بايد در اسناد مناقصه دقيقاً ذكر شود.
توضيح: آزمون ACSD براي ترانسفورماتورهاي دارايkv 170Um > آزموني ويژه است.
تعاريف عمومي واژه هاي مربوط به آزمون ضربه كليد زني، مقررات مربوط به مدار آزمون، آزمونهاي عملكردي و كنترلهاي دوره اي لوازم اندازه گيري را مي توان در استاندارد IEC60060-1 و IEC 60722 مشاهده كرد. سطح قلة ولتاژ آزمون ضربة كليدزني در جدول 2-5 آمده است.
جدول 2-5: سطح ولتاژ قلة ضربة كليدزني
بالاترين ولتاژ دستگاه
Um
KVr.m.s سطح ولتاژ قلة ضربة كليدزني فاز به زمين
Kv
245 550
650
750
850
420 850
950
1050
1175
ضربه ها يا به صورت مستقيم از منبع ولتاژ ضربه به سيم پيچ تحت آزمون اعمال مي شوند يا به سيم پيچ با ولتاژ پايين تر اعمال ميشوند به صورتي كه ولتاژ آزمون به صورت القايي به سيم پيچ تحت آزمون انتقال يابد.
ولتاژ آزمون تعيين شده بايد بين فاز و زمين پديدار شود. ترمينالهاي خنثي بايد اتصال زمين شوند. در يك ترانسفورماتور سه فاز ولتاژ بين ترمينالها در طول آزمون بايد در حدود 5/1 برابر ولتاژ بين ترمينالهاي خط و خنثي باشد . ولتاژ آزمون بايد داراي قطعيت منفي باشد تا از خطر بروز جرقه هاي بيروني كاسته شود.
ضربه كليد زني بايد داراي زمان پيشاني موج حداقل 100 ميكرو ثانيه باشد، زماني كه سطح ولتاژ موج اعمال شده از 90درصد حداكثر دامنه مشخص شده بيشتر است بايد حداقل 200 ميكرو ثانيه باشد. همچنين زمان بين پيشاني موج تا اولين عبور از صفر موج اعمالي بايد حداقل 500 ميكرو ثانيه و ترجيحاً 1000 ميكروثانيه باشد.
ياد آوري: شكل موج ضربه كليد زني عمدتاً متفاوت از شكل موج استاندارد 2500 ميكروثانيه/ 250ميكروثانيه توصيه شده در استاندارد IEC 60060-1 مي باشد، زيرا استاندارد
IEC 60060-1 در مورد تجهيزات داراي مدار مغناطيسي غير قابل اشباع، معتبر مي باشد.
زمان پيشاني موج بايد بوسيلة سازندة انتخاب شود، به طوري كه توزيع ولتاژ در طول سيم پيچ تحت آزمون اساساً خطي باشد. اين ميزان معمولاً بيش از 100 ميكروثانيه و كمتر از 250 ميكروثانيه مي باشد. در طول آزمون شار قابل ملاحظه اي در مدار مغناطيسي ايجاد مي شود. ولتاژ ضربه مي تواند تا لحظه اي ادامه يابد كه هسته به حالت اشباع برسد و امپدانس مغناطيسي ترانسفورماتور به شدت كاهش يابد.
• ترتيب و گزارش آزمون
ترتيب آزمون بايد شامل يك ضربه ( ضربة كاليبراسيون ) ولتاژ بين 50 درصد و 75درصد ولتاژ آزمون كامل و سه ضربه پشت سرهم در ولتاژ كامل باشد. درصورتي كه مشكلي در ثبت گزارشهاي نوسان نگارها به وجود آيد آن عملكرد نبايد محسوب شود و عملكرد ديگري بايد انجام شود. گزارشهاي نوسان نگارها بايد حداقل شامل شكل موج ضربة اعمال شده به ترمينال خط تحت آزمون و جريان خنثي باشد.
ياد آوري: بسته به تأثير اشباع مغناطيسي در دورة ضربه، نوسان نمايي هاي متوالي متفاوت هستند و گزارشهاي آزمون داراي سطح كامل و كاهش يافته يكسان نيستند، براي محدود كردن اين اثر، پس از هر ضربه در سطح آزمون، ضربه هايي با از دست دادن حالت مغناطيسي در سطوح كاهش يافته با قطبيت مخالف، لازم است.
• اتصالات آزمون
در طول آزمون، ترانسفورماتور بايد در وضعيت بدون بار باشد سيم پيچهايي كه براي آزمون استفاده نمي شوند، بايد به طور ثابت در يك نقطه اتصال زمين شده باشند به طوري كه اتصال كوتاه نشوند. يك سيم پيچ سه فاز بايد فاز به فاز طوري آزمون شود كه ترمينال خنثي اتصال زمين شده است و ترانسفورماتور طوري وصل شده باشد كه ولتاژي با قطبيت مخالف و تقريباً با دامنة نصف روي دو ترمينال باقي مانده كه ممكن است به يكديگر متصل شوند، ظاهر شود.
براي محدود كردن ولتاژ با قطبيت مخالف تا تقريباً 50 درصد سطح به كار رفته، توصيه مي شود كه مقاومتهايي با مقدار 10تا 20 كيلو اهم در ترمينالهاي فاز آزمون نشده به زمين متصل شوند.
• معيارهاي آزمون:
آزمون در صورتي كه هيچ گونه افت ولتاژ آني يا قطع جريان خنثي مشخص شده در نوسانهاي ثبت شده مشاهده نشود، موفقيت آميز تلقي مي شود. در طول آزمون ممكن است نياز به مشاهدات ديگري هم ( به عنوان مثال اثرات صداي غير عادي ) براي تأييد گزارش هاي نوسان نگاري باشد اما اين مشاهدات به تنهايي به عنوان شاهد در نظر گرفته نمي شوند.
2-8-5 آزمون ولتاژ AC كوتاه مدت القايي:
آزمون AC كوتاه مدت القايي در ترانسفورماتورهايي با عايق بندي غيريكنواخت معادلي براي آزمون منبع مجزاي AC است. دامنه ولتاژ آزمون AC كوتاه مدت القايي در جدول 2-6 آمده است:
جدول 2-6: سطح ولتاژ آزمون AC كوتاه مدت القايي
بالاترين ولتاژ دستگاه
Um
KVr. m. s ولتاژ AC كوتاه مدت القايي
Up
Kv r. m. s
5/72 140
145 185
230
275
245 325
360
395
420 460
510
570
در آزمون ACكوتاه مدت القايي (ACSD) يك ولتاژ متناوب بايد به ترمينالهاي سيم پيچي ترانسفورماتور اعمال شود. شكل ولتاژ بايد تا حد امكان سينوسي بوده و فركانس به حد كافي بالاتر از فركانس نامي باشد تا از جريان مغناطيسي بيش از حد در طول آزمون جلوگيري مي شود.
مقدار قلة ولتاژ بايد اندازه گيري شود. مقدار قلة ولتاژ تقسيم بر بايد برابر با مقدار آزمون باشد. مدت زمان اعمال پيك ولتاژ آزمون برابر است با:
ثانيه ×120Tacsd =
ولي اين مدت زمان نبايد از 15 ثانيه كمتر باشد.
• آزمون ولتاژ AC كوتاه مدت القايي (ACSD) براي ترانسفورماتورهاي داراي
سيم پيچي هاي فشار قوي با عايق بندي يكنواخت:
تمام ترانسفورماتورهاي سه فاز بايد توسط منبع سه فاز متقارن آزمون شوند. درصورتي كه ترانسفورماتور داراي نقطه خنثي باشد بايد به زمين وصل شود. در ترانسفورماتورهاي داراي سيم پيچ با عايق بندي يكنواخت، فقط آزمونهاي فاز به فاز انجام مي شوند. آزمونهاي فاز به زمين توسط آزمون منبع مجزاي AC انجام مي شوند. در اين حالت ولتاژ به طرف فشار ضعيف وصل مي شود و ترمينالهاي طرف فشار قوي مدار باز قرارداده مي شوند. انشعاب تپ چنجر بايد روي پله اي قرار گيرد كه ولتاژ القاء شده در طرف فشار قوي به اندازه اي باشد كه بالاترين ولتاژ حاصل شود ولي نبايد از مقادير داده شده در جدول 2-6 تجاوز كند. و ولتاژ ايجاد شده در سيم پيچي بدون انشعاب نبايد از دو برابر مقدار نامي تجاوز كند.
- ترانسفورماتورهايي با Kv5/72 Um (kV 420و kV 245Um = )
اين ترانسفورماتورها همگي بايد (در صورتي كه غير از اين بيان نشده باشد) با اندازه گيري تخليه جزئي آزمايش گردند. ولتاژهاي آزمون فاز به فاز نبايد از ولتاژ آزمون AC كوتاه مدت القايي در جدول 2-6 بيشتر شوند. اجراي اندازه گيري هاي تخليه جزئي بايد مطابق ترتيب زماني اعمال ولتاژ طبق شكل 2-3 كنترل شود.
به منظور جلوگيري از افزايش ولتاژ ايستادگي نامي بين فازها برطبق جدول 2-5 سطح ارزيابي تخليه جزئي برابر با مقدار زير باشد:
فاز به زمين = 2U
فاز به فاز Um 3/1=2U
دامنه ولتاژ نسبت به زمين بايد برابر مقادير زير باشد:
- در وضعيت آغاز اجراي آزمون در سطحي تا حداكثر يك سوم مقدار 2U
- تا افزايش داده مي شود و به مدت 5 دقيقه در اين مقدار باقي مي ماند. (A)
- تا مقدار 2U افزايش داده مي شود و به مدت 5 دقيقه در اين مقدار باقي مي ماند. (B)
- تا مقدار 1U ( مقادير جدول2-6) افزايش داده مي شود و به مدت زمان تعيين شده در قبل
( × 120Tacsd = ) در آن مقدار نگه داشته مي شود. (C)
- بلافاصله پس از دوره زماني Tacsd، بدون وقفه تا مقدار 2U كاهش مي يابد و به مدت حداقل 5 دقيقه براي اندازه گيري تخليه جزئي در آن مقدار نگه داشته مي شود. (D)
- به مقدار كاهش داده مي شود و به مدت5 دقيقه در اين مقدار نگه داشته مي شود. (E)
- با مقدار كمتر از يك سوم 2U پيش از قطع كليد كاهش يابد.


شكل 2-9 ترتيب زماني براي اعمال ولتاژ آزمون نسبت به زمين
سطح نويز زمينه نبايد از pc 100 بيشتر شود.
آزمون در موارد زير موفقيت آميز تلقي مي شود:
- هيچگونه فروافتادگي ولتاژ اتفاق نيافتد.
- سطح پيوسته بار ظاهري در 2U در طول مدت 5 دقيقه بعد از Tacsd، pc300 در تمام ترمينهالهاي اندازه گيري بيشتر نشود.
- ولتاژ تخليه جزئي تمايل رو به افزايش پيوسته نشان ندهد.
- سطح پيوسته بار ظاهري در از pc 100بيشتر نشود.
- هرگونه ناكامي كه در مقوله تخليه جزئي پيش بيايد منجر به مشورت بين سازنده و خريدار شود در اين موارد ممكن است آزمون ولتاژ AC بلند مدت انجام شود.
• آزمون ولتاژ ايستادگي AC كوتاه مدت القايي (ACSD) براي ترانسفورماتورهاي داراي
سيم پيچ هاي فشار قوي كه به طور يكنواخت عايق بندي شده اند:
در مورد ترانسفورماتورهاي سه فاز، دوسري آزمون بايد انجام گردد كه عبارتند از:
الف ) آزمون فاز به زمين با ولتاژ هاي ايستادگي نامي بين فاز و زمين جدول 2-6 با اندازه گيري تخليه جزئي.
ب) آزمون فاز به فاز با خنثي متصل به زمين و با ولتاژ ايستادگي نامي بين فازها بر طبق جدول 2-6 با اندازه گيري تخليه جزئي.
براي يك ترانسفورماتور سه فاز آزمون شامل سه آزمون تك فاز است كه هر بار ترمينالهاي مختلفي به زمين متصل مي شود. اتصالات پيشنهادي آزمون كه از اضافه ولتاژ بيش از حد بين ترمينالها جلوگيري مي كند در شكل 2-4 نشان داده شده است. روشهاي امكان پذير ديگري نيز وجود دارد. ساير سيم پيچهاي مجزا چنانچه اتصال ستاره شده باشند بايد نقطة خنثي آنها به زمين متصل شود و اگر داراي اتصال مثلث باشند بايد يكي از ترمينالها زمين شود.
ولتاژ در هر دور سيم پيچ طي آزمون بسته به اتصال آزمون به مقادير مختلفي، مي رسد. انتخاب اتصال آزمون مناسب با توجه به مشخصات ترانسفورماتور نسبت به شرايط عملكرد يا محدوديتهاي آزمايشگاه، تعيين مي شود.
براي اجراي آزمون تخليه جزئي طي آزمون فاز به فاز، اندازه گيري ها بايد در Um3/1 = 2U انجام شوند.
ياد آوري1 : مقدار Um3/1 = 2U براي Um تا kV 550 و با مقادير آزمون AC بيشتر از kV510 كاربرد دارد. براي Um برابر با kV420 و kV550 با مقادير آزمون AC، kV460 يا kV510 سطح ارزيابي تخليه جزئي بايد تا Um 2/1= 2U كاهش يابد تاولتاژهاي ايستادگي AC از مقادير جدول 2-6 بيشتر نشوند.
در مورد سه آزمون تكفاز براي عايق بندي فاز به زمين، 1U برابر با ولتاژ آزمون طبق جدول 2-6 و مي باشد.
ياد آوري2 : در مورد ترانسفورماتورهاي داراي آرايش هاي سيم پيچي درهم و پيچيده، توصيه مي شود كه چگونگي اتصالات كامل تمام سيم پيچ ها در مرحله مناقصه بين سازنده و خريدار روشن شوند تا آزمون تركيبي از تنش هاي واقعي ضمن بهره برداري را ارائه دهد.
يادآوري3 : يك آزمون ايستادگي AC القايي اضافي با ولتاژهاي سه فاز متقارن تنش هاي بيشتري را بين فازها ايجاد مي كند اگر اين آزمون مشخص شده باشد بنابراين فواصل هوايي بين فازها بايد در مرحله مناقصه تنظيم و تعيين شود. در صورتي كه هيچ فرو افتادگي در ولتاژ آزمون اتفاق نيافتد و چنانچه اندازه گيري هاي تخليه جزئي شرايط تعيين شده، البته مقاديري كه در ادامه ذكر مي شود را ارضاء نمايد، آزمون موفقيت آميز تلقي مي شود.
سطح پيوسته “ بار ظاهري ” در 2U طي دومين 5 دقيقه از pc 500 در تمام ترمينالهاي اندازه گيري براي آزمون تك فاز، فاز به زمين با بيشتر نشود و از pc300 در آزمون فاز به فاز با و با بيشتر نشود(براي ، مي باشد)

شكل 2-10 اتصالات براي آزمونهاي ولتاژ ايستادگي AC القايي تكفاز ( ACSD ) روي ترانسفورماتورهاي داراي عايق بندي غير يكنواخت
توضيح :
يادآوري 1: 1 ترانسفورماتور بوستر كمكي
يادآوري 2: U ولتاژ AC آزمون فاز به فاز به زمين همان طور كه در جداول 2-5 تعيين شده است.
از اتصال a هنگامي كه نقطة خنثي براي تحمل حداقل يك سوم ولتاژ U طراحي شده است، استفاده مي شود. سه اتصال مختلف ژنراتور به سيم پيچ ولتاژ ضعيف نشان داده شده است. اگر ترانسفورماتور به صورت زرهي و يا داراي هستة 5 ستونه باشد فقط اتصال a1 امكانپذير است.
2-8-6 آزمون ولتاژ AC بلند مدت القائي:
يك ترانسفورماتور سه فاز هم مي تواند بصورت فاز به فاز با اتصال تك فاز آزمون شود كه در اين صورت ولتاژهاي ترمينال هاي خط را برطبق شكل 2-5 به دست مي دهد و يا اينكه به صورت سه فاز متقارن آزمون گردد. در مورد دوم به اقدامات پيشگيرانه ويژه اي نياز مي شود كه بايد به يادآوري 1 توجه شود.

شكل 2-11 ترتيب زماني براي آزمون AC بلند مدت القايي
يك ترانسفورماتور سه فاز كه از طرف سيم پيچ فشار ضعيف تغذيه مي شود و داراي سيم پيچ فشار قوي با اتصال مثلث مي باشد، مي تواند ولتاژهاي آزمون مناسب را همانطور كه در ادامه شرح داده خواهد شد در يك آزمون سه فاز با سيم پيچ فشار قوي مدار باز و شناور دريافت نمايد.
تذكر: از آنجائيكه ولتاژ نسبت به زمين در چنين آزموني بستگي كامل به ظرفيت هاي خازني فاز به زمين و ساير سيم پيچ ها دارد، اين آزمون براي kV245> توصيه نمي شود.
هرگونه جرقه سطحي از يكي از ترمينالهاي خط به زمين ممكن است آسيب عمده اي به دو فاز ديگر در اثر ولتاژهاي قوي لحظه اي، وارد آورد. در مورد اين نوع ترانسفورماتورها يك اتصال تكفاز مطابق شكل 2-5 كه به هر سه فاز يك ترانسفورماتور سه فاز اعمال مي شود، ترجيح دارد. آزمون فاز به فاز به سيم پيچ هاي داراي اتصال مثلث مستلزم آزمون دوگانه هر ترمينال خط و سيم پيچ متصل به آن مي باشد. از آنجائيكه اين آزمون يك آزمون كنترل كيفيت است و آزمون اثبات طراحي نمي باشد آزمون مي تواند براي ترمينالهاي خط بدون آسيب زدن به عايق بندي تكرار شود. ترمينال خنثي سيم پيچ تحت آزمون بايد اتصال زمين شود. ساير سيم پيچهاي مجزا، درصورتيكه اتصال ستاره داشته باشد بايد در نقطه خنثي به زمين متصل شوند و اگر داراي اتصال مثلث باشند بايد در يكي از ترمينالها زمين شوند و يا توسط نقطة خنثي منبع تغذيه كننده، زمين شوند. سيم پيچهاي انشعاب دار به انشعاب اصلي متصل شوند مگر آن كه غير از اين توافق شده باشد. ترتيب آزمون ( سه فاز يا تك فاز ) بايد بين سازنده و خريدار در مرحله مناقصه توافق شود.
ياد آوري 1 : درصورتيكه يك ترانسفورماتور سه فاز داراي اتصال ستاره است، با اتصال سه فاز بايد آزمون شود. ولتاژ آزمون بين فازها بيشتر از مقدار آن در اتصال تك فاز مي باشد. اين مسأله عايق بندي فاز به فاز را تحت تأثير قرار مي دهد و نياز به فواصل هوايي خارجي بيشتري دارد.
ياد آوري2 : درصورتيكه يك ترانسفورماتور سه فاز داراي اتصال مثلث باشد بايد بصورت اتصال تكفاز آزمون شود، ولتاژ آزمون بين فاز ها بيشتر از مقدار آن در اتصال سه فاز مي باشد. اين موضوع طراحي عايق بندي فاز به فاز را تحت تأثير قرار مي دهد.

شكل 2-12 آزمون فاز به فاز روي اتصالات y يا D ترانسفورماتورهاي سه فاز
ترتيب زماني آزمون AC بلندمدت القايي در شكل (5) آمده است.
ولتاژ بايد:
الف) در وضعيت آغاز اجراي آزمون در سطحي تا حداكثر يك سوم مقدار U2
ب) تا افزايش يافته و به مدت 5 دقيقه در آن مقدار باقي بماند. (A)
ت) تا U2 افزايش يافته و حداقل 5 دقيقه در آن مقدار باقي بماند. (B)
ث) تا U1 افزايش يافته و به به مدت زمان 120= Tacld در آن مقدار باقي بماند. (C)
ج) پس از مدت زمان آزمون بدون وقفه تا U2 كاهش يابد و در آن مقدار تا مدت حداقل 60 دقيقه هنگامي كه kV300 Um مي باشد يا 30 دقيقه در مداري كه kV 300 < Um مي باشد. جهت اندازه گيري تخليه جزئي نگه داشته شود. (D)
- تا كاهش يافته و به مدت 5 دقيقه در همان مقدار نگه داشته شود. (E)
- تا مقدار يك سوم U2 بيش از آن مدار آزمون قطع شود، كاهش يابد.
- طول مدت زمان آزمون، به جزء در موارد افزايش سطح U1 بايد مستقل از فركانس آزمون باشد.
طي اعمال كامل ولتاژ آزمون تخليه هاي جزئي بايد با دستگاههاي مانيتور نشان داده شود. ولتاژ نسبت به زمين بايد برابر مقادير زير باشد:
U2 = U1 =
ياد آوري3: هنگامي كه شرايط شبكه به صورتي است كه ترانسفورماتور تحت اضافه ولتاژهاي زيادي قرار مي گيرد U1 و U2 مي توانند به مقادير زير تغيير داده شوند:
U1 = U2 =
البته اين مطلب بايد در استاندارد مناقصه از طرف خريدار ترانسفورماتور مشخص گرديده و از طرف سازنده تعهد شده باشد. نويز زمينه نبايد از pc 100 بيشتر باشد تا هر گونه افزايش و قطع تخليه جزئي آشكارا ثبت شود.
آزمون در صورتي موفقيت آميز تلقي مي شود كه:
- هيچ گونه فروافتادگي ولتاژ اتفاق نيفتد.
- سطح پيوسته تخليه جزئي در طول آزمون بلند مدت در U2 از pc 500 بيشتر نشود.
- رفتار تخليه جزئي در U2 هيچ گونه تمايل به افزايش را نشان ندهد. بروز تخليه با دامنة بزرگتر گاه به گاه، كه تائيد پذير نيست، در نظر گرفته نمي شود.
- سطح پيوسته بارهاي ظاهري نبايد از pc 100 در بيشتر شود.
عدم مطابقت با محدودة قبول تخليه جزئي نبايد باعث رد بي درنگ آزمون شود ولي مي تواند به بحث مشورتي بين سازنده و خريدار منجر گردد. در اين حالت مي توان به پيوست الف IEC 60076-3 مراجعه كرد.
2-9 آزمون جهش حرارتي
آزمون جهش حرارتي يك آزمون نوعي است كه در صورت درخواست خريدار ( حتماً بايد در اسناد مناقصه ذكر شود. ) بر روي يك نمونه از ترانسفورماتورهاي درخواستي انجام مي شود.
مقدار عمر و سرعت پير شدگي عايق هاي ترانسفورماتور و به تبع خود ترانسفورماتور تا حد زيادي به جهش حرارتي سيم پيچ و روغن وابسته است. بنابراين براي مطمئن شدن از اينكه ترانسفورماتور عمر نرمال ذكر شده را دارد بايد حتماً آزمون جهش حرارتي را با موفقيت پشت سربگذارد .
2-9-1 مقادير مورد قبول براي جهش حرارتي روغن و سيم پيچ:
بر طبق استاندارد ملي 2405 ( كليات ترانسفورماتورهاي قدرت ) حد افزايش دماي ترانسفوماتورهاي روغني به صورت جدول زير مي باشد. ( براي كلاس عايقي Aو در شرايط استاندارد دماي 40 درجه و ارتفاع 1000 متر نسبت به سطح دريا)
جدول 2-7: حداكثر جهش حرارتي در بخشهاي مختلف ترانسفورماتور
نوع تجهيزات حداكثر جهش حرارتي(درجة سانتيگراد)
سيم پيچها با كلاس عايقي A 65 وقتي گردش روغن به صورت طبيعي باشد
سطح روغن بالاي تانك 60 وقتي ترانسفورماتور داراي يك كنسرواتور باشد
هسته ها و قسمتهاي فلزي مجاور آن دما نبايد در هيچ حالتي باعث آسيب در خود بخش يا قسمتهاي مجاور گردد
• افزايش دماي (جهش حرارتي) تقليل داده شده براي ترانسفورماتورهائيكه براي مواد خنك كننده با دماي بالا طراحي شده اند:
در مورد ترانسفورماتورهايي كه توسط آب خنك مي شوند دماي آب در قسمت ورودي نمايد از0C25 تجاوز كند. در مورد ترانسفورماتورهائيكه توسط هوا خنك مي شوند دماي هوا نبايد به هيچ وجه از0C40 تجاوز نمايد و يا از 0C25- كمتر شود، مگر اينكه خريدار شرايط ديگري را تعيين كرده باشد.
درصورتيكه ترانسفورماتور براي نصب درجائي طرح شده باشد كه دماي ماده خنك كننده از يكي از مقاديرحداكثر داده شده در پاراگراف بالا تجاوز نمايد ( ولي نه بيشتر از0C10) افزايش دماي مجاز
سيم پيچ ها، هسته و روغن بايد به ترتيب زير كاهش داده شود: (از مقادير جدول 2-7)
- 0C1 به ازاء هر درجه افزايش دماي محيط
• افزايش دماي (جهش حرارتي) تقليل داده شده براي ترانسفورماتور هاييكه براي ارتفاعات زياد طرح شده اند ولي در ارتفاعات معمولي آزمون شده اند:
مقادير ذيل از افزايش دماي داده شده در جدول 7، به ازاء ارتفاع نصب بيشتر از 1000متر كاسته مي شود.
الف) به ازاء هر m400 يك درجه سانتيگراد براي ترانسفورماتورهاي روغني كه با جريان هواي طبيعي خنك مي شوند.
ب) به ازاء هر m250 يك درجه سانتيگراد براي ترانسفورماتورهاي روغني كه با جريان هواي مصنوعي خنك مي شوند .
ياد آوري: اين تقليل در افزايش دما براي ترانسفورماتورهائيكه با آب خنك مي شوند، انجام نمي گيرد.
2-9-2 كلياتي در مورد روش انجام آزمون جهش حرارتي:
براي انجام آزمون جهش حرارتي بايد ترانسفورماتور در مداري مشابه آزمون تلفات اتصال‌كوتاه ( تلفات بار ) قرار گيرد.
سنسور دماي O در قسمت بالاي روغن (top oil) و سنسورهاي دماي A3, A2, A1 در اطراف ترانسفورماتور قرار مي گيرند. ميانگين دماي نشان داده شده توسط سنسورهاي A3, A2, A1 به عنوان دماي محيط فرض مي شود.
در ابتدا ولتاژ طرف فشار قوي رابالا مي بريم تا مجموع تلفات بار در0C 75 و تلفات بي باري توسط ترانسفورماتور گرفته شود. سپس درجه حرارت سنسورهاي A3, A2, A1, O خوانده مي شود و تفاوت بين مقادير O و ثبت مي شود. اينكار ادامه مي يابد تا وقتي كه سـيستم به حــالت پـايدار بـرسد و تفاوت O و در اندازه گيري هاي متوالي كمتر از يـك درجة سانتي گراد تغيير كند.
پس از اينكه سيستم به حالت پايدار رسيد سه ساعت در اين حالت باقي مي ماند. سپس ولتاژ طرف
فشار قوي تغيير داده مي شود تا جريان نامي از ترانسفورماتور بگذرد اين مرحله به مدت يك ساعت ادامه مي يابد. سپس طرف فشار قوي ترانسفورماتور از منبع قطع مي شود و طرف فشار ضعيف از اتصال كوتاه خارج مي شود و سپس مقاومت سيم پيچ به مدت 10 تا 15 دقيقه به فواصل زماني 20ثانيه يا 30 ثانيه خوانده مي شود و ثبت مي گردد. سپس براساس منحني مقاومت، مقاومت سيم پيچ دقيقاً در زمان قطع منبع ( زمان صفر ) بدست مي آيد.
با توجه به مقدار مقاومت، دماي سيم پيچ در زماني كه جريان نامي را از خود عبور مي داد محاسبه مي شود و تصحيحاتي انجام مي گردد. مقادير محاسبه شده براي افزايش دماي سيم پيچ و افزايش دماي روغن نبايد از مقدار استاندارد تجاوز كند.
آزمون جهش حرارتي، آزموني وقت گير است و زمان انجام آزمون با توجه به قدرت ترانسفورماتور تغيير مي كند.
2-10 معيار پذيرش آزمون ها:
1) مقادير اندازه گيري شده در محدوده مجاز ذكر شده در جدول شماره 2-8 باشند.
2) نتايج آزمون هاي عايقي با توجه به معيارهاي ذكر شده در قبل مثبت باشد .
جدول 2-8: محدودة مجاز پارامترهاي اندازه گيري شده
نوع آزمون محدودة مجاز
تلفات بار 15+ درصد تلفات اعلام شده
تلفات بي باري 15+ درصد تلفات اعلام شده
تلفات كل 10+ درصد تلفات كل اعلام شده
امپدانس اتصال كوتاه در جريان نامي ( انشعاب اصلي‌) - اگر امپدانس اتصال كوتاه بزرگتر مساوي 10 درصد باشد:
5/7 درصد مقدار اعلام شده
- اگر امپدانس اتصال كوتاه كوچكتر از 10 درصد باشد:
10 درصد مقدار اعلام شده
نسبت تبديل بي باري در انشعاب اصلي ( نسبت تبديل نامي )
تذكر: رواداري هاي انشعاب هاي ديگر بايد مورد موافقت خريدار و سازنده قرار گيرد. كمترين مقدار از مقادير زير:
- 5/0 درصد نسبت به مقدار اعلام شده
- درصدي از نسبت اعلام شده كه برابر 1/0 امپدانس اتصال كوتاه واقعي ( برحسب درصد در انشعاب اصلي ) مي باشد

babaeian.amir
14-08-2010, 05:27
ترانس جریان :ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود . نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند. طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:1- CT هاي هسته پايين 2- CT هاي هسته بالا 3- نوع بوشينگي 4- نوع شمشي5- نوع حلقوي6- نوع قالبي يا رزيني (Castin Resine)الف) ترانسهای جریان هسته پائین: ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی او لیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و د ر این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد. شکل روبرو یک ترانس جریان هسته پائین را نمایش میدهد . در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود. در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند. ج ) ترانس های جریان بوشینگی :در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.د ) ترانس جريان نوع قالبي يا رزيني: از اين نوعCT ها بيشتر در مناطق گرمسيري و به منظور جلو گيري از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT ‌ استفاده مي شودو تا سطح ولتاژ 63 كيلو ولت و جريان 1200 آمپر بيشتر طراحي نشده اند.این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .ترانس هاي جريان از نظر هسته به دو نوع تقسيم مي شوند :1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري وظيفه دارند كه در حدود جريان نامي و عادي شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و اين نوع هسته ها بايد در جريان هاي اتصالي كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدياد جريان در ثانويه و در نتيجه مانع سوختن و صدمه ديدن دستگاه هاي اندازه گيري در طرف ثانويه شوند.2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي :بايد در جريانهاي اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و ديرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزايش جريان در اوليه ، آن را در ثانويه ظاهر كرده و با تشخيص اين اضافه جريان در ثانويه توسط رله هاي حفاظتي فرمان قطع يا تريپ به كليدهاي مربوطه داده تا قسمتهاي اتصالي شده و معيوب از شبكه جدا شوند.قدرت نامي ترانس جريان:قدرت اسمي ترانس جريان مساوي حاصل ضرب جريان ثانويه اسمي و افت ولتاژ مدار خارجي ثانويه حاصل از اين جريان مي باشد. مقادير استاندارد قدرت هاي اسمي عبارتند از :2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VAکه البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد . كلاس دقت ترانس هاي جريان:ميزان خطاي CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص مي گردد. كلاس دقت CT براي هسته اندازه گيري و حفاظتي به دو صورت مختلف بيان مي گردد. براي هسته اندازه گيري درصد خطاي جريان را در جريان نامي ارائه مي كنند.مثلاً كلاس دقت CL=0.5 يعني 5/0 % خطا در جريان نامي CT هاي اندازه گيري را معمولا در كلاس دقت هاي 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص مي كنند و در كاتولوگ ها و نيم پليت تجهيزات به صورت 2/0:cl 5/1200 c.t: مشخص مي گردد . در ضمن بايد توجه داشت اگر بر روي نيم پليت ها 800c نوشته شود يعني ولتاژ اتصال كوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .براي هسته هاي حفاظتي درصد خطاي جريان را براي چند برابر جريان نامي بصورت XPY بيان مي كنند . %X خطا در Y برابر جريان نامي مثلا 10 P 5 يعني 5% خطا در 10 برابر جريان نا مي كه CT هاي حفاظتي بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 مي باشند ( 30 P 5 و 20 P 5 و10 P 5 ) و (20 P 10و 10 P 10).CT ها داراي چند نوع خطا مي باشند :1- خطاي نسبت تبديل RAT IO =KIS-IP/IP 2-خطاي زاويه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاويه و ثانويه CT با رعايت نسبت تبديل خطاي زاويه است .3- CT هاي حفاظتي داراي خطاي تركيبي مي باشند . مثلا خطاي تركيبي CT نوع 20P 5 برابر5% است.4- CT هاي حفاظتي داراي خطاي ALF مي باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) يعني تاچند برابر جريان نامي CT نبايد خطاي CT از حد گارانتي تجاوز كند مثلا خطاي ALF در CT 20 p 5 برابر 20 مي باشند .بعضی ویژگیها که در ساختمان ونصب ترانس جریان باید رعایت گردد :ترانسفورماتورهاي جريان بايد از نوع روغني و خود خنك شونده بوده و داراي عايق‌بندي مناسبي باشند (در سطح ولتاژ 63 كيلوولت ترانسفورماتورهاي جريان از نوع رزيني نيز مي‌تواند استفاده شود). ترانسفورماتورهاي جريان بايد براي نصب در فضاي آزاد و برروي پايه نگهدارنده مناسب باشند.خروجي هر يك از ترانسفورماتورهاي جريان بايد براي عملكرد صحيح وسائل حفاظتي و اندازه‌گيري در محدوده مورد نياز بار وشرايط خطاي مشخص شده مناسب باشد.نسبت تبديل هاي متفاوت ترانسفورماتور جريان، حتي الامكان به وسيله سرهاي مختلف از ثانويه آن گرفته شود. ترانسفورماتورهاي جريان نوع روغني بايد به تسهيلات زير مجهز باشند:- نشاندهنده سطح روغن - دريچه پركردن روغن - شير تخليه - درپوش تخليه - تسهيلات لازم جهت بلند كردن ترانسفورماتور كامل پرشده با روغن قسمت فلزي پايين ترانسفورماتور جريان بايد به دو ترمينال زمين در دو سمت مقابل هم مجهز باشد به‌طوري كه بتوان هادي مسي با اندازه مناسب را به آن وصل نمود. اتصال زمين بايد آنچنان باشد كه ناخواسته قطع نگردد.براي برقراركردن اتصالات اوليه و ثانويه آرايش تأييد شده‌اي بايد درنظر گرفته‌شود.كليه قطعاتي كه درمعرض خوردگي مي‌باشند بايد از جنس مقاوم در برابر خوردگي، يا به صورت گالوانيزه گرم ساخته شوند.دسته‌ها و آويزهاي مخصوص حمل و نقل و جابجايي ترانسفورماتور جريان بايستي به طور محكم به بدنه ترانسفورماتور متصل شوند.ترانسفورماتورهاي جريان، بايد به يك جعبه ترمينال ثانويه با سوراخها و گلندهاي كابل كافي جهت اتصال كابلها مجهز باشد. جعبه ترمينال بايد داراي فضاي كافي براي انجام اتصال سيمهاي ارتباطي مورد نياز و اتصال‌كوتاه كردن ترمينال‌‌هاي ثانويه ترانسفورماتور به‌طور آسان باشد. جعبه ترمينال مي‌بايستي داراي درجه حفاظت IP54 باشد و درهنگام كار ترانسفورماتور قابل دسترسي بوده و نيز به حفاظ باران، سوراخهاي تنفس پوشيده‌شده با تور و در صورت لزوم به گرمكن‌هاي ضد تقطير كنترل شده با ترموستات مجهز باشد. جعبه ترمينال همچنين بايد به يك ترمينال زمين جهت زمين كردن سيم‌پيچهاي ثانويه و حفاظ كابلها مجهز باشد (اين عمل مي‌تواند توسط يك ميلة مسي انجام شود). كليه پيچها و عناصر اتصال‌دهنده بايد از فلز مقاوم در برابر خوردگي ساخته شده باشند. براي هر سه ترانسفورماتورجريان بايد يك جعبه ترمينال مادر در نزديكي استراكچر فاز مياني با درجه حفاظت IP54 تهيه شود تا اتصالات بين فازها در آن انجام گيرد. حداكثر فاصله بايد بين گروه‌هاي سيم‌پيچي مختلف درنظر گرفته‌شود. احتياطات لازم بايد درنظر گرفته‌شود تا از توزيع يكنواخت فشارالكتريكي در سرتاسر عايق اطمينان حاصل گردد. پس از طي فرآيند ساخت ، عايق بايد تماماً از رطوبت و هوا عاري شود. جزئيات روش‌هاي پيشنهادي براي عمليات خشك‌كردن و پركردن ترانسفورماتور و زمان خشك كردن، درجه خلاء و غيره بايستي اعلام گردد. هر ترانسفورماتورجريان بايد با روغن با مشخصات استاندارد IEC شماره 60296 پرشود. هر هسته ترانسفورماتورجريان بايد از نظر الكتريكي از كليه سيم‌پيچها جدا باشد. پيش‌بيني‌هاي لازم به جهت جلوگيري از وارد آمدن فشارهاي مكانيكي و حرارتي بر اثر اتصال كوتاه بروي سيم‌پيچ اوليه بايستي انجام شود.ترانسفورماتورهاي جريان مي‌توانند داراي اوليه به شكل ميله‌اي، يك يا چند دور باشند. ترانسفورماتورهاي جريان روغني بايستي كاملاً آب‌بندي شده بوده و مجهز به وسيله انبساط باشند كه اين ساختار در مورد ترانسفورماتورهاي جريان هسته بالا پذيرفته نمي‌باشد.عايق داخلي بايد به‌ طور دائم و رضايت‌بخش در مقابل نفوذ رطوبت حفاظت شد‌ه ‌باشد. وسائل آب‌بندي مربوطه بايد در برابر نورخورشيد، هواو آب مقاوم باشد.اتصال مقره چيني به قسمتهاي فلزي بايستي بگونه‌اي باشد كه اطمينان حاصل شود كه در شرايط بارگذاري خصوصاً در شرايط گذرا نشتي روغن اتفاق نخواهد افتاد.در لحظات اول وقوع اتصال كوتاه، هسته‌هاي حفاظتي ترانسفورماتورهاي جريان بايد به درستي عمل انتقال را انجام دهند.آنها بايد خطاهاي سه فاز با وصل مجدد سرعت بالا را دنبال نموده و در زمان ايجاد حداكثر سطح خطا و جريان DC مربوط به آن به اشباع نروند. ولتاژ ايجاد شده در هسته در اثر وقوع خطا يا در هنگام پديده‌هاي گذرا در سيستم بايد به حد كافي از ولتاژ اشباع ترانسفورماتورجريان پايين ‌تر باشد تا پاسخ گذاري رضايت بخشي حاصل شود. يك شيلد الكترواستاتيكي بايد بين اوليه و ثانويه ترانسفورماتورجريان تهيه گردد تا از ورود جريانهاي بالا به ثانويه و رله‌ها جلوگيري نمايد. ترمينالهاي ثانويه بايد به نحوي قرارگيرد كه در حالت برقدار بودن ترانسفورماتورجريان، دسترسي به آن ميسر باشد.ترمينالهايي از سيم‌پيچ ثانويه كه مورد استفاده قرار نمي‌گيرد بايستي زمين شوند.استقامت مكانيكي پيچهاي ترمينال ثانويه بايد به اندازه مناسب باشد. كليه پيچ‌هاي ترمينالها بايد مجهز به واشر فنري باشند.جزئيات هر آرايش و يا ساختمان خاص سيم‌پيچ‌ها كه براي اصلاح دقت ويا به هر دليل ديگر در نظرگرفته شده است بايد در مدارك نشان داده شود. براي ترانسفورماتورهاي جريان با چندين نسبت تبديل بايد برچسب‌هايي تهيه شود تا اتصالات لازم براي كليه نسبت تبديل‌ها را نشان دهد. اين اتصالات همچنين بايد در تمامي دياگرام‌هاي اتصالات نشان داده شود.ترانسفورماتورهاي جريان بايد از نظر مكانيكي طوري طراحي شوند كه در مقابل فشارهاي ناشي از بار يخ، نيروي باد، نيروهاي كششي روي ترمينال هاي فشارقوي، همينطور نيروهاي ناشي از اتصال كوتاه و زلزله كه در اين متن مشخصات آمده است مقاوم باشند.مقره چيني بايد بر طبق استاندارهاي IEC مربوطه ساخته و آزمايش شوند و با نيازمنديهاي ترانسفورماتورهاي جريان مطابقت داشته‌ باشد.هنگامي كه ترانسفورماتورجريان داراي چندين دور در اوليه يا از نوع هسته پايين باشد، سيم‌پيچي اوليه بايستي در صورت لزوم توسط برق‌گير محافظت شود. مشخصه‌هاي حفاظتي برق‌گير بايد هماهنگ با عايق موجود بين بخش‌هاي اوليه باشد. ترمینال ولتاژ خازنی :از لایه های خازنی که در عایق بندی سیم پیچ اولیه استفاده شده می توان بصورت مقسم ولتاژ استفاده نمود بدین منظور از لایه یکی به آخر اتصالی از طریق یک بوشینگ کوچک روی مخزن بیرون آورده میشود امتیاز بزرگ این اتصال خازنی اینست که می توان از آن برای چک کردن عایق کاغذی از طریق تست تلفات عایقی استفاده کرد . از این ترمینال همچنین جهت نشانگر ولتاژ یا برای سنکرونیزه کردن و موارد مشابه ( غیر از اندازه گیری ) استفاده کرد.ادامه در مطالب آتي .... .

babaeian.amir
14-08-2010, 05:29
ترانس ولتاژترانس ولتاژ ( Voltage transformer ) ، يك ترانس كاهنده است براي رسيدن به ولتاژ متناظر در اوليه اين ترانس . ولتاژ ثانويه در اين ترانسها متناسب و هم فاز با ولتاژ اوليه است . اين تراسها بصورت موازي بين ولتاژ اوليه و زمين قرار مي گيرد ( در انواع تك فاز ) .اين ترانس هم داراي انواع مختلف و اندازه ها ، قدرت متفاوت و ساختمانهاي متفاوت است . ترانسهاي ولتاژ در انواع تك فاز ، دو فاز و چند فاز نيز ساخته ميشوند . اين ترانسها در ولتاژ هاي بالا براي صرفه جويي درهزينه ها و كمتر شدن حجم ساختماني خود از خازنهايي سود مي برد كه در داخل خود ترانس تعبيه شده است و به ترانسهاي ولتاژ خازني معروف است .علاوه بر اندازه گيري ولتاژ فشار قوي و نمونه برداري ولتاژ براي رله هاي حفاظتي از ترانس هاي ولتاژ در پستها براي ارتباطات PLC نيز استفاده ميشود كه در بعضي موارد وسايل ارتباطي ( لاين تراپ ) بروي خود اين ترانسها نصب ميشود كه در ادامه به آن ميپردازيم .انواع ترانس ولتاژ : ترانس ولتاژ اندوكتيو ( VT يا PT ) ترانس ولتاژ خازني ( Capacitive Voltage Transformer )- ترانس ولتاژ اندوكتيو :ترانسهاي ولتاژ ، شامل دو سيم پيچ هستند كه بسته به نوع ترانس و ترانس مورد درخواست در ثانويه ميتواند تعداد بيشتري سيم پيچ ( كور ) وجود داشته باشد . در درون اين ترانسها هم روغن روان قرار دارد و باعث خنك شدن ترانس ميشود .در اوليه ، اين ترانس به ولتاژ نامي پست متصل ميشود و تنها شامل يك ترمينال است ( البته در انواعي از آن ترمينالهاي اوليه ورود و خروج هم وجود دارد ) . قدرت خروجي ترانس ولتاژ برابر با مجموع قدرت كورهاي ثانويه است . قدرتي كه بروي پلاك ترانس درج ميشود ، قدرتي است كه ترانس بطور دائم در مدار ميتواند بدهد .ترانس ولتاژ طرح شده براي فركانس 50 هرتز ميتواند در فركانس 60 هرتز هم بدون افت قدرت نامي بكارش ادامه دهد. - ترانس ولتاژ خازني :امروزه بخاطر هزينه هاي كمتر اين نوع ترانسها و نوع كاربرد آنها بيشتر از اين نوع ترانسها استفاده ميشود كه در اين مقوله بيشتر به اين نوع ترانسها مي پردازيم ؛ از آنجا كه خصوصيات عايقي در ولتاژ هاي بالا تر در ترانسهاي ولتاژ اندوكتيو به نسبت سخت تر و حجيم تر ميشود لذا در ابتداي امر توسط خازنهايي ولتاژ اوليه را كاهش داده كه اين خازنها از نوع كاغذي با هادي آلومينيومي هستند كه بصورت متوالي قرار دارند و بسته به ولتاژ ، تعداد خازنها متفاوت است و در ولتاژ بيشتر تعداد خازنهاي سري بيشتر ميشود . پس از كاهش اين ولتاژ با استفاده از يك هسته و سيم پيچ به مقدار نامي ولتاژ در ثانويه كه ذكر شد كاهش مي يابد . ترانسهاي ولتاژ خازني دقت كمتري دارند اما قيمت مناسب تري دارند ، و از آنجا كه در نصب سيستم PLC نيز جهت جلوگيري در نصب خازنهاي كوپلاژ جلوگيري ميشود لذا از اين ترانسها بيشتر استفاده ميشود .قسمتهاي مختلف يك ترانس ولتاژ خازني1 - سيستم انبساطي2 - المانهاي خازني3 - بوشينگ ولتاژ مياني4 - ترمينال اوليه5 - ترمينال ولتاژ پائين6 - بالشتك گازي7 - دريچه نشاندهنده روغن 8 - راكتور جبران كننده9 - مدار ميرا كننده فرو رزونانس10- سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه11- هسته12- جعبه ترمينال 1 – واحد الكترو مغناطيسي2 – سيم پيچ اوليه ترانس ولتاژ مياني3 – رآكتور جبران كننده4 – سيم پيچ هاي تنظيم5 – سيم پيچ هاي ثانويه6 – مدار ميرا كننده فرورزونانس فرورزونانس اصولاً نوعي تشديد ( رزونانس) است كه در مدارهاي سلفي و خازني سري ، با عنصر سلفي داراي هسته آهني ، نظير مدار بسته سيم پيچي روي ميدهد . ظرفيت خازني مقسم ولتاژ بطور سري با راكتور جبران كننده و ترانس اصلي يك مدار تشديد را در اين ترانسها بوجود مي آورد ، در زمان بروز اين پديده شرايط اشباع هسته مغناطيسي مدار و اندوكتانس ظاهر گرديده ، پديده رزونانس را به فرورزونانس تبديل ميكند . بدون وجود مقاومت اضافي بار با تلفات در يك مدار LC ، ولتاژ دو سر هر يك از المانهاي آن ميتواند از ولتاژ منبع اعمال شده به آنها بزرگتر شود .در نتيجه اين پديده ، ممكن است ولتاژهاي بزرگي در فاصله ايزولاسيون قسمتهاي مختلف يك شبكه رخ دهد و يا موجب اشباع شديد هسته آهني در اثر جريانهاي زياد شود و يا موجب گرم شدن بيش از حد واحد الكترو مغناطيسي و يا شكست عايقي در آن شود . مدار ميرا كننده از اتصال سري يك راكتور داراي هسته آهني و يك مقاومت خنك شونده با روغن تشكيل شده است . در شرايط معمولي هسته راكتور ميرا كننده اشباع نمي شود و بنابر اين امپدانس بالايي از خود نشان ميدهد. با شروع فرورزونانس ، فلو در هر دو هسته ترانسفورماتور اصلي و راكتور ميرا كننده افزايش مي يابد . اشباع هسته راكتور ميرا كننده باعث كاهش امپدانس در مدار مي شود كه خود باعث عبور يك جريان از داخل آن مي شود و موجب خنثي شدن اين پديده مي شود .همچنين اگرسه ترانس ولتاژ تك فاز استفاده شود ، جهت جلوگيري از اين پديده ، در خروجي سيم پيچ مثلث باز از مقاومتي 30 تا 35 اهمي و با توان 300 وات يا بيشتر استفاده ميشود .همانطور كه در شكل شماتيك مشخص بوده ، ترانسفورماتور اصلي واحد الكترو مغناطيس داراي چند سيم پيچ تنظيم بوده است كه براي ثابت نگه داشتن و يا بهتر كردن دقت براي يك بار كه با بار نامي تفاوت داشته است و يا حد اقل كردن خطاي دامنه و يا ايجاد امكان تعويض مقسم ولتاژ و تنظيم مجدد ترانسفورماتور براي تركيب جديد مقسم ولتاژ و واحد مغناطيسي بكار ميرود كه با تغيير شكل تعداد دور سيم پيچ ها ميتوان تعداد دور را تا 05/6 + درصد با فاصله 05/0 در صد تنظيم نمود ؛ كه البته اين اتصالات بنا به در خواست تنظيم شده هستند و ضرورتي به تنظيم مجدد آنها در محل پست نيست .مشخصات مهم يك ترانس ولتاژ به قرار زير است كه در هنگام سفارش و يا طراحي لحاظ قرار مي گيرد : بالاترين ولتاژ سيستم فركانس نامي نسبت تبديل تيپ و كلاس ظرفيت خازني بين اوليه و زمين فاصله خزشي ( Creepage Distance ) حد اكثر بار حرارتيترانسهاي ولتاژ در ولتاژ هاي پائين تر تنها از سيم پيچهاي اوليه و ثانويه تشكيل شده اند كه عايق استفاده شده در آنها اپوكسي رزين بوده كه در قالب هايي شكل داده ميشوند . در ورودي اوليه اين ترانسها فيوز محافظ قرار ميگيرد و اوليه آنها از طرف ديگر به زمين ( در تك فاز ) وصل ميشود و در ثانويه هم به همين صورت است يعني انتهاي سيم پيچ ثانويه زمين ميشود . كلاس دقت در اغلب ترانسهاي مورد استفاده در پستها 3P است كه نشاندهنده اينست كه به ميزان 3 درصد خطا در نسبت تبديل ترانس وجود دارد .در ترانسهاي 63 كيو ولت و بالاتر در خروجي اين ترانسها فيوزهايي نصب ميشود . اين فيوزها هم ميتواند در داخل باكس خود ترانس باشد و يا در تابلويي ديگر ، كه اگر در تابلو ها باشد همراه با يك كنتاكت كمكي براي ارسال آلارم در صورت عملكرد فيوز همراه است .در ترانسهاي ولتاژ بيروني در هنگام نصب بايد دقت داشت كه سيم اتصال بدنه آن به دقت نصب گردد و مقاومت پائيني داشته باشد . در طول زمان بهره برداري جز بازديد اتصالات و چك كردن ظاهري ترانس نياز به تست و آزمون خاصي ندارد . اما بعد از يك اتصالي و يا زمان تعريف شده براي ترانس توسط كارخانه سازنده بايد روغن داخل آن تست شود . همچنين در صورت نشتي احتمالي حتما بايد با روغن هم تراز با كلاس روغن آن اصلاح گردد.نياز است كه در مدتهاي مشخص بسته به موقعيت محيطي نصب ترانس ، مقره هاي خازني آن تميز گردد و ترمينالهاي ثانويه نيز آچاركشي شود .

spow
18-08-2010, 20:26
سلام دوستان عزیز:icon_gol:
ترانسفورماتور
جزئی حساس با نقشی انکارناپذیر درشبکه های قدرت
بهره برداری وتعمیرونگهداری ترانسفورماتورهای قدرت امری بسیار مهم درافزایش طول عمر وگرفتن راندمان مناسب از ترانسفورماتورها میباشد
دستورالعملهای بهره برداری ونگهداری ترانسفورماتورها که به مرور خدمت دوستان عزیز تقدیم میگردد همگی از انتشارات شرکت ایران ترانسفو زنجان به عنوان تولیدکننده ترانسها درایران ومرجع اصلی اینگونه استانداردها ودستورالعملها درکشورمان میباشد
امیدوارم فایلهایی که خدمت دوستان تقدیم میگردد درزمینه اشنایی بهتر با ترانسفورماتورها وبهره برداری بهینه ازترانسفورماتورهای قدرت مفید واقع گردد موفق باشیم:icon_gol:

spow
18-08-2010, 20:59
سلام:icon_gol:
دستورات عمومی نصب
دستوراتی درزمینه ایمنی ونصب
رعایت قوانین ایمنی جهت جلوگیری از حوادث وظیفه تک تک کارکنان یک مجموعه است
امیدوارم دررعایت ایمنی پیشقدم باشید
موفق باشیم

دانلود کنید:icon_gol:

spow
18-08-2010, 21:08
سلام:icon_gol:

چگونگی بررسی ترانسفورماتورهای پرشده بوسیاه روغن که دارای عیوب داخلی میباشند.
عیوب الکتریکی درترانسفورماتورها باعث تولید گازهای قابل انفجار درمجاورت هوامیگردند.

دانلود کنید:icon_gol:

Z!ZA
27-08-2010, 23:26
در ژوئيه 1999، شركت ABB، يك ترانسفور ماتور فشار قوي خشك به نام “Dryformer “ ساخته است كه نيازي به روغن جهت خنك شدن بار به عنوان دي الكتريك ندارد.در اين ترانسفورماتور به جاي استفاده از هاديهاي مسي با عايق كاغذي از كابل پليمري خشك با هادي سيلندري استفاده مي شود.تكنولوژي كابل استفاده شده در اين ترانسفورماتور قبلاً در ساخت يك ژنراتور فشار قوي به نام "Power Former" در شركتABB به كار گرفته شده است. نخستين نمونه از اين ترانسفورماتور اكنون در نيروگاه هيدروالكتروليك “Lotte fors” واقع در مركز سوئد نصب شده كه انتظار مي رود به دليل نياز روزافزون صنعت به ترانسفورماتور هايي كه از ايمني بيشتري برخوردار باشند و با محيط زيست نيز سازگاري بيشتري داشته باشند، با استقبال فراواني روبرو گردد.
ايده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه 90 مطرح شد. بررسي، طراحي و ساخت اين ترانسفورماتور از بهار سال 1996 در شركت ABB شروع شد. ABB در اين پروژه از همكاري چند شركت خدماتي برق از جمله Birka Kraft و Stora Enso نيز بر خوردار بوده است.

Z!ZA
27-08-2010, 23:30
تكنولوژي

ساخت ترانسفورماتور فشار قوي فاقد روغن در طول عمر يكصد ساله ترانسفورماتورها، يك انقلاب محسوب مي شود. ايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلي اتيلن (XLPE) به جاي هاديهاي مسي داراي عايق كاغذي از ذهن يك محقق ABB در سوئد به نام پرفسور “Mats lijon” تراوش كرده است.

تكنولوژي استفاده از كابل به جاي هاديهاي مسي داراي عايق كاغذي، نخستين بار در سال 1998 در يك ژنراتور فشار قوي به نام “ Power Former” ساخت ABB به كار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هاديهاي شمشي ( مستطيلي ) در سيم پيچي استاتور استفاده مي شد، از هاديهاي گرد استفاده شده است. همانطور كه از معادلات ماكسول استنباط مي شود، هاديهاي سيلندري ، توزيع ميدان الكتريكي متقارني دارند. بر اين اساس ژنراتوري مي توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند بطوريكه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين كار، تلفات الكتريكي به ميزان 30 در صد كاهش مي يابد.

در يك كابل پليمري فشار قوي، ميدان الكتريكي در داخل كابل باقي مي ماند و سطح كابل داراي پتانسيل زمين مي باشد.در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي كار ترانسفورماتور تحت تاثير عايق كابل قرار نمي گيرد.در يك ترانسفورماتور خشك، استفاده از تكنولوژي كابل، امكانات تازه اي براي بهينه كردن طراحي ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي، نيروهاي مكانيكي و تنش هاي گرمايي فراهم كرده است.

در فرايند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك در ABB، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشي تكفاز با ظرفيت 10 مگا ولت آمپر طراحي و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمايش گرديد. “ Dry former” اكنون در سطح ولتاژ هاي از 36 تا 145 كيلو ولت و ظرفيت تا 150 مگا ولت آمپر موجود است.

نيروگاه مدرن Lotte fors
ترانسفورماتور خشك نصب شده در Lotte fors كه بصورت يك ترانسفورماتور – ژنراتور افزاينده عمل مي كند ، داراي ظرفيت 20 مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ 140 كيلو ولت كار مي كند. اين واحد در ژانويه سال 2000 راه اندازي گرديد. اگر چه نيروگاه Lotte fors نيروگاه كوچكي با قدرت 13 مگا وات بوده و در قلب جنگلي در مركز سوئد قرار دارد اما به دليل نوسازي مستمر، نيروگاه بسيار مدرني شده است. در دهه 80 ميلادي ، توربين هاي مدرن قابل كنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال 1996، كل سيستم كنترل آن نوسازي گرديد. اين نيروگاه اكنون كاملاً اتوماتيك بوده و از طريق ماهواره كنترل مي شود.

Z!ZA
27-08-2010, 23:44
ويژگيهاي ترانسفورماتور خشك

ترانسفورماتور خشك داراي ويژگيهاي منحصر بفردي است از جمله:


1- به روغن براي خنك شده با به عنوان عايق الكتريكي نياز ندارد. 2- سازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكي از مهمترين ويژگي هاي آن است. به دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاك و منابع آب زير زميني و همچنين احتراق و خطر آتش سورزي كم ميشود. 3- با حذف روغن و كنترل ميدانهاي الكتريكي كه در نتيجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ايمني افراد ومحيط زيست كاهش مي يابد، امكانات تازه اي از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم ميشود.به اين ترتيب امكانات نصب ترانسفورماتور خشك در نقا شهري و جاهايي كه از نظر زيست محيطي حساس هستند، فراهم ميشود. 4- در ترانسفورماتور خشك به جاي بوشينگ چيني در قسمتهاي انتهايي از عايق سيسيكن را بر استفاده ميشود. به اين ترتيب خطر ترك خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين ميرود. 5- كاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش نشاني كاهش ميدهد. بنابراين از اين دستگاهها در محيط هاي سر پوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي توان استفاده كرد. 6- با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك هاي روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بين ميرود.بنابراين كار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال كابلها و نصب تجهيزات خنك كننده خواهد بود. 7- از ديگر ويژگي هاي ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكي است. يكي از راههاي كاهش تلفات و بهينه كردن طراحي ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممكن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر كافي بهره برداري شود. با بكار گيري ترانسفورماتور خشك اين امر امكان پذير است . 8- اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفورماتور نمي شود. زيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابجا مي شود، مشكلي از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمي كند.

Z!ZA
27-08-2010, 23:45
نخستين تجربه نصب ترانسفررماتور خشك

ترانسفورماتورخشك براي اولين بار در اواخر سال 1999 در Lotte fors سوئد به آساني نصب شده و از آن هنگام تاكنون به خوبي كار كرده است. در آينده اي نزديك دومين واحد ترانسفورماتور خشك ساخت ABB (Dry former ) در يك نيروگاه هيدروالكتريك در سوئد نصب مي شود.



چشم انداز آينده تكنولوژي ترانسفورماتور خشك

شركت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشك Dryformer است. چند سال اول از آن در مراكز شهري و آن دسته از نواحي كه از نظر محيط زيست حساس هستند، بهره برداري مي شود. تحقيقات فني ديگري نيز در زمينه تپ چنجر خشك، بهبود ترمينال هاي كابل و سيستم هاي خنك كن در حال انجام است. در حال حاضر مهمترين كار ABB، توسعه و سازگار كردن Dryformer با نياز مصرف كنندگان براي كار در شبكه و ايفاي نقش مورد انتظار در پست هاست.
منبع :


1 - مجله T&D – - آگوست 1999 2- مجله -PEI - مه 2000 3- [Only Registered And Activated Users Can See Links]

Z!ZA
28-08-2010, 14:21
برق‌گیر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری, جستجو
این اصطلاح در فارسی برای نامیدن دو وسیله الکتریکی متفاوت استفاده می شود.


میله های فلزی که در بالای ساختمانها یا در پستهای فشار قوی نصب می شوند و تا با برخورد صاعقه با این میله ها از برخورد مستقیم صاعقه به تجهیز جلوگیری شود. این وسیله (Lightening rod) در مهندسی برق نیزه نیز نامیده می شود.این وسیله اولین بار توسط بنیامین فرانکلین مخترع آمریکایی ابداع شد.
وسیله ای است که در شبکه های الکتریکی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صدمات ناشی از اضافه ولتاژهای ناگهانی همچون صاعقه و رعد و برق به کار برده می شود. برق‌گیر (Lightning arrester) در مقابل ولتاژهای معمولی یک مقاومت بسیار زیاد در حد عایق از خود نشان می‌دهد و در مقابل ولتاژهای آنی مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد و موجهای الکتریکی را اتصال به زمین می‌کند. انواع برقگیرهای مرسوم عبارتند از

برقگیر شاخکی یا جرقه ای
برقگیر سوپاپی
برقگیر اکسید فلزی



نحوهٔ اتصال

یک سر برق‌گیر را به زمین و سر دیگر را به نقطه‌ای که میخواهند مورد حفاظت قرار گیرد متصل می‌کنند.

Z!ZA
29-08-2010, 11:57
ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .
ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .

Z!ZA
29-08-2010, 11:59
نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .
یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند.


طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:
1- CT هاي هسته پايين
2- CT هاي هسته بالا
3- نوع بوشينگي
4- نوع شمشي
5- نوع حلقوي
6- نوع قالبي يا رزيني (Castin Resine)

Z!ZA
29-08-2010, 12:01
الف) ترانسهای جریان هسته پائین:
ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد.

در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .
محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.

Z!ZA
29-08-2010, 12:02
ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :
در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.
در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.

Z!ZA
29-08-2010, 12:05
ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.

Z!ZA
29-08-2010, 12:07
د ) ترانس جريان نوع قالبي يا رزيني:
از اين نوعct ها بيشتر در مناطق گرمسيري و به منظور جلو گيري از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل ct ‌ استفاده مي شودو تا سطح ولتاژ 63 كيلو ولت و جريان 1200 آمپر بيشتر طراحي نشده اند.
این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .

Z!ZA
29-08-2010, 12:09
ترانس هاي جريان از نظر هسته به دو نوع تقسيم مي شوند :

1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري
2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي


1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري وظيفه دارند كه در حدود جريان نامي و عادي شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و اين نوع هسته ها بايد در جريان هاي اتصالي كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدياد جريان در ثانويه و در نتيجه مانع سوختن و صدمه ديدن دستگاه هاي اندازه گيري در طرف ثانويه شوند.
2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي :
بايد در جريانهاي اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و ديرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزايش جريان در اوليه ، آن را در ثانويه ظاهر كرده و با تشخيص اين اضافه جريان در ثانويه توسط رله هاي حفاظتي فرمان قطع يا تريپ به كليدهاي مربوطه داده تا قسمتهاي اتصالي شده و معيوب از شبكه جدا شوند.

Z!ZA
29-08-2010, 12:11
قدرت نامي ترانس جريان:
قدرت اسمي ترانس جريان مساوي حاصل ضرب جريان ثانويه اسمي و افت ولتاژ مدار خارجي ثانويه حاصل از اين جريان مي باشد. مقادير استاندارد قدرت هاي اسمي عبارتند از :
2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA
که البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .

كلاس دقت ترانس هاي جريان:
ميزان خطاي CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص مي گردد. كلاس دقت CT براي هسته اندازه گيري و حفاظتي به دو صورت مختلف بيان مي گردد. براي هسته اندازه گيري درصد خطاي جريان را در جريان نامي ارائه مي كنند.
مثلاً كلاس دقت CL=0.5 يعني 5/0 % خطا در جريان نامي CT هاي اندازه گيري را معمولا در كلاس دقت هاي 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص مي كنند و در كاتولوگ ها و نيم پليت تجهيزات به صورت 2/0:cl 5/1200 c.t: مشخص مي گردد . در ضمن بايد توجه داشت اگر بر روي نيم پليت ها 800c نوشته شود يعني ولتاژ اتصال كوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .
براي هسته هاي حفاظتي درصد خطاي جريان را براي چند برابر جريان نامي بصورت XPY بيان مي كنند . %X خطا در Y برابر جريان نامي مثلا 10 P 5 يعني 5% خطا در 10 برابر جريان نا مي كه CT هاي حفاظتي بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 مي باشند ( 30 P 5 و 20 P 5 و10 P 5 ) و (20 P 10و 10 P 10).
CT ها داراي چند نوع خطا مي باشند :
1- خطاي نسبت تبديل RAT IO =KIS-IP/IP
2-خطاي زاويه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاويه و ثانويه CT با رعايت نسبت تبديل خطاي زاويه است .
3- CT هاي حفاظتي داراي خطاي تركيبي مي باشند . مثلا خطاي تركيبي CT نوع 20P 5 برابر5% است.
4- CT هاي حفاظتي داراي خطاي ALF مي باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) يعني تاچند برابر جريان نامي CT نبايد خطاي CT از حد گارانتي تجاوز كند مثلا خطاي ALF در CT 20 p 5 برابر 20 مي باشند .

spow
29-08-2010, 12:25
سلام دوستان عزیز:icon_gol:
دانلود یک اسلاید اموزشی درزمینه روغن ترانسفورماتور
این فایل که دردوقسمت تقدیم حضورتون میشه به بررسی مشکلات حفاظتها وبهره برداری اصولی از مهمترین بخش ترانسفورماتورها میپردازه
عمر یک ترانس قدرت وابستگی مستقیم به بهره برداری اصولی از روغن ترانسفورماتور داره
امیدوارم دوستان عزیز استفاده لازم رو از فایل ببرند
موفق باشیم:icon_gol:

دانلود کنید

قسمت اول ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

قسمت دوم ([Only Registered And Activated Users Can See Links])

spow
29-08-2010, 12:26
درصورت نیاز به پسورد:

[Only Registered And Activated Users Can See Links]

spow
31-08-2010, 23:57
[Only Registered And Activated Users Can See Links]


روغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...
مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از *****اسیون استفاده نمود. با ***** نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك *****های شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
روشهای ***** نمودن

الف) روشهای Off-line

از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای *****اسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت *****اسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار

برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از *****های در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای *****های (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این *****ها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک ***** فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق ***** شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن ***** شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰

▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

spow
04-09-2010, 04:51
سلام دوستان عزیز:icon_gol:

مراقبت وضعيت ترانسفور ماتورها و نتايج حاصل از آن در شركت فولاد مباركه

در اين مقاله سعي بر اين است روشهاي مراقبت وضعيت مربوط به ترانسفورماتورها به طور كلي مورد بحث و بررسي قرار گيرند و برخي تجربيات بدست آمده در شركت فولاد مباركه در اين خصوص نيز بيان ميگردند.
روشهائي كه در مراقبت وضعيت ترانسفورماتورها معرفي شده‌اند در دو دسته كلي Offline و Online تقسيم بندي شده‌اند. برخي تجربيات كسب شده در اين خصوص مثل تست صداهاي مافوق صوت و تشخيص تخليه جزئي در ترانسفورماتورهاكه در شركت فولاد كسب شده‌اند نيز شرح داده شده‌است.
نتايج بكارگيري سيستمهاي مراقبت وضعيت بر روي ترانسفورماتورهاي شركت فولاد مباركه نيز مورد بررسي قرار گرفته‌اند و ضمن بررسي وضعيت فعلي عيوب ترانسفورماتورها و مقايسه آنها با با آمار جهاني نتايج پيش‌بيني شده در مورد بكارگيري سيستمهاي online نيز منعكس شده اند.
دراین مقاله درمورد تستهای مختلف ترانسفورماتورها وپایش وضعیت ترانسفورماتور درراستای بهره برداری صحیح وافزایش عمرترانسهای قدرت نکات ارزشمندی مطرح شده است

دانلود کنید:icon_gol:

Z!ZA
19-09-2010, 11:06
[Only Registered And Activated Users Can See Links]$file/ComplTrsf_368x290.jpg[Only Registered And Activated Users Can See Links]$file/Active+Part_368x233.jpg

Z!ZA
19-09-2010, 11:06
سیستمonan (روغن طبیعی – هوا طبیعی) : در این سیستم ، هوا به طور طبیعی با سطح خارجی رادیاتورهای در تماس است و رادیاتورها به طور طبیعی با هوا خنک می شوند . همچنین گردش روغن در ترانسفورماتور نیز به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ یعنی روغن گرم بالا می رود و روغن سرد ، جای آن را می گیرد .این نوع سیستم خنک کنندگی مختص ترانسفورماتورهای با قدرت کم است ؛ زیرا با افزایش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سیم پیچ ها زیاد می شود و روغن باید با سرعت بیشتری در تماس با هوای بیرون قرار گیرد و عمل خنک کنندگی با سرعت بیشتری انجام شود . از این نوع سیستم برای ترانسفورماتورهای قدرت تا mva 30 مورد استفاده قرار می گیرد .

Z!ZA
19-09-2010, 11:07
سیستم onaf (روغن طبیعی – هوا اجباری) : در این سیتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ ولی فن های نصب شده روی بدنه رادیاتورها ، سرعت تماس هوای خارج با بدنه رادیاتور را افزایش می دهد . لذا روغن سریعتر خنک می شود و طبعاً می توان توان ترانسفورماتور را بالا برد .
دمیدن هوا توسط فن ها می تواند به طور مداوم یا با فاصله تناوبی انجام شود ؛ بدین صورت که عملکرد فن می تواند تابعی از درجه حرارت روغن داخل ترانسفورماتور باشد و هنگامی که دمای روغن از حد معینی افزایش یافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار می شوند . البته هنگامی که درجه حرارت محیط خیلی بالا باشد ، ترانسفورماتور می تواند بدون سیستم فن و با خنک شدن طبیعی ، تقریباً تا دو سوم توان نامی خود کار کند و در صورتی که بخواهیم با توان نامی کار کند ، باید فن ها شروع به کار کنند .
این نوع سیستم خنک کنندگی به طور وسیعی در ترانسفورماتورهای قدرت با توان بین 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار می گیرد .

Z!ZA
19-09-2010, 11:08
سیستم ofaf (روغن اجباری – هوا اجباری) : در این سیستم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به کمک فن ، سرعت داده می شود تا انتقال حرارت با سرعت بیشتری انجام گیرد . فن های هوا نیز بدنه رادیاتورها را در تماس بیشتری با هوا قرار می دهند تا روغن را سریعتر خنک کنند . در این سیستم با توجه به سرعت بسیار بالای خنک کنندگی سیم پیچ ها ، می توان قدرت نامی ترانسفورماتور را به مقدار قابل توجهی افزایش داد . لازم به ذکر است که عموماً از این نوع سیستم خنک کنندگی در ترانسفورماتورهای با توان بیش از mva 60 استفاده می شود

Z!ZA
19-09-2010, 11:09
سیستم ofwf (روغن اجباری – آب اجباری) : در این سیستم ، ابتدا روغن توسط پمپ از بالای ترانسفورماتور وارد رادیاتور می شود تا پس از عبور از آن ، از پایین رادیاتور وارد ترانسفورماتور گردد . در رادیاتور ، آب خنک کنندگی هم در توسط پمپ در خلاف مسیر روغن در رادیاتور عبور می کند که باعث کاهش دمای روغن می شود . از این نوع سیستم در ترانسفورماتورهای با توان بیش از mva 60 مورد استفاده قرار می گیرد .

Z!ZA
19-09-2010, 11:09
سیستم odwf (روغن اجباری در سیم پیچ و هسته – آب اجباری) : در ترانسفورماتورهای با قدرت های بسیار بالا ، به منظور کاهش هرچه بیشتر دمای سیم پیچ ها و هسته باید روغن را توسط پمپ ها ، با فشار و جهت مناسب از قسمت تحتانی تانک ترانسفورماتور به داخل سیم پیچ ها و هسته هدایت نمود . همچنین مشابه روش قبل ، با استفاده از رادیاتور و چرخش روغن در داخل آن و به واسطه تماس غیر مستقیم با آب خنک کنندگی ، دمای روغن به مقدار مورد نظر کاهش می یابد .

Z!ZA
19-09-2010, 18:32
ترانسفورماتور قدرت
ترانسفورماتور وسيله اي است كه انرژي الكتريكي را در يك سيستم جريان متناوب از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد و مي تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زياد وبالعكس تبديل نمايد .
برخلاف ماشينهاي الكتريكي كه انرژي الكتريكي و مكانيكي را به يكديگر تبديل مي كنند ، در ترانسفور ماتور انرژي به همان شكل الكتريكي باقيمانده و فركانس آن نيز تغيير نميكند و فقط مقادير ولتاژ و جريان در اوليه و ثانويه متفاوت خواهد بود . ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلي سيستم هاي انتقال و پخش انرژي مطرح هستند بلكه در تغذيه مدارهاي الكترونيك و كنترل ، يكسوسازي ، اندازه گيري و كوره هاي الكتريكي نيز نقش مهمي بر عهده دارند .
انواع ترانسفورماتورها را ميتوان برحسب وظايف آنها بصورت ذيل بسته بندي كرد :
1- ترانسفورماتورهاي قدرت در نيروگاهها و پستهاي فشار قوي
2- ترانسهاي توزيع در پستهاي توزيع زميني و هوايي ، براي پخش انرژي در سطح شهرها و كارخانه ها
3- ترانسهاي قدرت براي مقاصد خاص مانند كوره هاي ذوب آلومينيم ، يكسوسازها و واحدهاي جوشكاري
4- اتوترانسها جهت تبديل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازي موتورهاي القايي
5- ترانسهاي الترونيك
6- ترانسهاي ولتاژ و جريان جهت مقاصد اندازه گيري و حفاظت
7- ترانسهاي زمين براي ايجاد نقطه صفر و زمين كردن نقطه صفر
8- ترانسهاي آزمايشگاه فشار قوي و ...
و از نظر ماده عايقي و ماده خنك كننده نيز ترانسفورماترها را مي توان بصورت ذيل بسته بندي كرد :
1- ترانسفورماتورهاي روغني Oil immersed power Transformer
2- ترانسفورماتورهاي خشك Dry type transformer 3-ترانسفورماتورهاي با عايق گازي (sf6) Gas insulated transformer
ساير ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهاي كوره ، ترانسفورماتورهاي تغيير دهنده فاز و..
بعنوان ترانسفورماتورهاي خاص قلمداد مي گردند .

Z!ZA
19-09-2010, 18:32
ساختمان ترانسهاي قدرت روغني
قسمتهاي اصلي در ساختمان ترانسفورماتورهاي قدرت روغني عبارتند از:
1- هسته يك مدار مغناطيسي
2- سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه
3- تانك اصلي روغن
به جز موارد فوق اجزا ديگري نيز به منظور اندازه گيري وحفاظت به شرح زير وجوددارند :
1- كنسرواتوريا منبع انبساط روغن
2- تب چنجر
3- ترمومترها
4- نشان دهنده هاي سطح روغن
5- رله بوخ هلتز
6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري / شير فشار شكن )
7- رادياتور يا مبدلهاي حرارتي
8- پمپ و فن ها
10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر
13- تابلوي كنترل
14- تابلوي مكانيزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامي

Z!ZA
19-09-2010, 18:32
1- هسته :
هسته ترانس يك مدار مغناطيسي خوب با حداقل فاصله هوايي و حداقل مقاومت مغناطيسي است تا فورانهاي مغناطيسي براحتي از آن عبور كنند . هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 ميليمتر و حتي كمتر است . براي كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته مي شوند و لي ضخامت آنها نبايد بحدي برسد كه از نظر مكانيكي ضعيف شده و تاب بردارد .
در ترانسهاي قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 يا 0.33 ميليمترانتخاب مي شود كه اين ورقه ها توسط لايه نازكي از وارنيش عايقي با يك سيم نازك عايقي ، نسبت به هم عايق مي شوند .

Z!ZA
19-09-2010, 18:33
2- سيم پيچي هاي ترانس
در ساختمان سيم پيچ هاي ترانس بايد موارد متعددي در نظر گرفته شوند كه در ذيل به مهمترين آنها اشاره مي نمائيم :
1- در سيم پيچ هابايد جنبه هاي اقتصادي كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس مي باشد ، مراعات شود .
2- ساختمان سيم پيچ ها براي رژيم حرارتي كه بايد در آن كار كند محاسبه شود ، زيرا در غير اين صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد .
3- سيم پيچ ها در مقابل تنش ها و كشش هاي حاصل از اتصال كوتاه هاي ناگهاني مقاوم شوند .
4- سيم پيچ ها بايد در مقابل اضافه ولتاژهاي ناگهاني از نقطه نظر عايقي ، مقاومت لازم را داشته باشند .
سيم پيچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سيم پيچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سيمها و ضخامت عايق بين حلقه ها متفوت خواهند بود . هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه هاي سيم پيچ بيشتر مي شود و هر چه ظرفيت ترانس بيشتر شود ، اندازه سيم ها بزرگتر مي گردد .
در ترانس با هسته ستوني ، سيم پيچها اعم از فشار قوي ، متوسط و فشار ضعيف و سيم پيچ تنظيم – بصورت استوانه متحدالمركز روي ستونهاي هسته قرار مي گيرند . معمولاً سيم پيچ فشار ضعيف در داخل و فشار قوي در خارج واقع مي شوند و ترتيب فوق به اين دليل رعايت مي شود كه عايق كاري فشار ضعيف نسبت به هسته راحت تر است .

Z!ZA
19-09-2010, 18:33
3- تانك اصلي روغن
تانك ترانس يك ظرف مكعب يا بيضوي شكل است كه هسته و سيم پيچ هاي ترانس در آن قرار مي گيرند و نقش يك پوشش حفاظتي را براي آنها ايفا مي كند داخل اين ظرف از روغن پر مي شود بطوريكه هسته و سيم پيچ كاملاً در روغن فرو مي روند . سطح خارجي تانك تلفات گرمايي داخل ترانس را به بيرون منتقل مي كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الي 450 وات توان گرمايي به خارج منتقل مي شود ، بطوريكه در ترانسهاي كوچك ، همين سطح براي خنك كاري كافي است و به تمهيدات ديگري نظير رادياتور وفن نياز نمي باشد . در ترانسهاي تا kva 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادي به ضخامت حدوداً mm3 ميليمتر ساخته مي شود ، سطح آن صاف بوده و نيازي به ميله هاي تقويتي يا لوله هاي خنك كن ندارد . هر 4 وجه ترانس از يك ورق يك پارچه درست مي شود و فقط در يك گوشه جوشكاري مي گردد .
تانك ترانس بايستي موجب شود كه موارد مشروحه ذيل تأمين گردند :
- حفاظتي براي هسته ، سيم پيچ ، روغن و ساير متعلقات داخلي باشد .
- داراي استقامت كافي باشد كه در حين حمل و نقل و نيز در زمان اتصال كوتاه داخلي بتواند تنش هاي مكانيكي ايجاد شده را تحمل نمايد .
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد .
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و يا نفوذ هوا كاملاً آب بندي باشد .
- سطوح كافي براي دفع گرماي ناشي از تلفات ترانس را تأمين كند .
- محلي براي نصب بوشينگها ، تب چنجر ، مخزن ذخيره روغن و ساير متعلقات باشد.
- از نظر ابعاد در حدي باشد كه براحتي قابل تحمل و حمل و نقل از طريق جاده يا راه آهن باشد .
- حداقل تلفات فوكو در آن ايجاد شود .
- حداقل ميدان مغناطيسي در خارج از آن وجود داشته باشد .
به اين ترتيب طراحي تانك ترانس به روش پيش بيني شده براي حمل و نفل آن نيز بستگي دارد .

Z!ZA
19-09-2010, 18:35
4- مقره ها ( بوشينگ ها )
سرهاي خروجي سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف بايد نسبت به بدنه فلزي تانك ، عايقكاري شوند . براي اين منظور از مقره ها استفاده مي شود . مقره يا بوشينگ تشكيل شده است از يك هادي مركزي كه توسط عايق هاي مناسبي در ميان گرفته شده است .
بوشينگها روي در پوش فوقاني ترانس نصب مي شوند و در موارد نادري بوشينگها را روي ديوارة جانبي تانك هم نصب مي كنند . انتهاي پاييني مقره در داخل تانك جاي مي گيرد ، در حاليكه سر ديگر آن در بالاي درپوش و در هواي خارج واقع مي شود .
ترمينالهاي هر دو سر داراي بستهاي مناسبي براي اتصال به سر هادي هاي داخل ترانس و نيز هادي هاي شبكه مي باشند . شكل و اندازه بوشينگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان يا در هواي آزاد ) و جريان نامي آن بستگي دارد . بوشينگهاي داخل ساختماني نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشينگهاي هواي آزاد كاملاً در معرض شرايط مختلف جوي نظير برف و باران و آلودگي و ... قرار مي گيرند ، بنابراين از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهايي به شكل چتر تشكيل مي شوند ، تا سطح زيرين آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراين صورت سطح خارجي آنها زياد شده و فاصله خزش جرقه روي سطح چيني عايق زيادتر مي گردد و در نتيجه استقامت الكتريكي بوشينگ افزايش مي يابد .
در حال حاضر تمام ترانسهاي با قدرت زياد ، براي كار در هواي آزاد ساخته مي شوند و مقره هاي عايقي ، براي ولتاژهاي مختلف زير موجود مي باشند :
0.5و1و3 و6 تا 10 و20 و 35 و110 و220 و320 و500 و750 كيلووات
در ترانسهاي قدرت از 3 تا 10 كيلووالت ، همان بوشينگ kv10 بكار مي رود . براي ترانسهاي kv 1 و كمتر از مقره چيني ساده يا مقره اپوكسي زرين ساخته مي شود .

Z!ZA
19-09-2010, 18:36
سيستم هاي اندازه گيري و حفاظت ترانس


1- كنسر واتور يا منبع انبساط روغن
منبع ذخيره روغن كه به اسامي منبع انبساط و كنسرواتور نيز ناميده مي شود ، تانكي است كه در بالاترين قسمت ترانس نصب مي شود در حين تغييرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض مي يابد و در حين انبساط وارد منبع ذخيره مي شود . اندازه و حجم منبع ذخيره به اندازه ترانس و تغييرات دمايي آن در هنگام بهره برداري بستگي دارد . در ترانسهايي كه داراي تب چنجر قابل قطع زير بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسيم مي گردد كه قسمت كوچكتر براي تب چنجر و قسمت بزرگتر براي تانك اصلي در نظر گرفته مي شود . از بالاي هر قسمت منبع ذخيره ، لوله اي به فضاي آزاد آورده مي شود ، كه به آن مجراي تنفسي مي گويند (Breather) در ورودي اين مجرا ظرف شيشه اي قرار دارد ، كه داخل آن از ماده اي رطوبت گير به نام سيليكاژل پر مي شود . به اين ترتيب هواي ورودي به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخيره ، يك نشان دهندة سطح روغن نصب مي شود تا سطح روغن را در حين كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنين دو سطح منبع ديگر كه مجهز به كنتاكت آلارم مي باشند نيز بر روي آنها نصب مي گردند سطح خارجي منبع ذخيره نيز با رنگ مناسب پوشيده مي شود تا از خوردگي و زنگ زدن محافظت گردد .

Z!ZA
19-09-2010, 18:37
2- تپ چنجر
در بارهاي مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نيز تغيير مي كند و سبب تغيير ولتاژ شبكه مي شود . كنترل ولتاژ شبكه هاي توزيع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ايجاد مي شود . اساس كار تب چنجر بر تغيير نسبت تبديل ترانس استوار است . بدين ترتيب كه با انشعاباتي كه در سيم پيچ فشار قوي تعبيه مي گردد تعداد دور سيم پيچ را تغيير داده و سبب تغيير ولتاژ خروجي ترانس مي گردد

تپ چنجرها بطور گسترده اي براي كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژي بكار گرفته مي شوند . معمولاً كنترل ولتاژ در محدودة %15 +_ مقدور است . ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بين 1 تا 5/2 درصد تغيير مي كند انتخاب مقدار كم براي پله ها سبب افزايش تعداد تپ ها مي گردد و انتخاب مقدار بالا براي هر پله باعث عدم امكان تنظيم دقيق ولتاژ مورد نظر مي گردد .
محل تپ چنجر : (( تپ چنجر ))

در داخل تانك اصلي ، قسمتي را براي بخش اصلي تب چنجر ( دايورترسوئيچ ) در نظر گرفته اند اين قسمت كاملاً آب بندي شده است داخل آن نيز با روغن ترانس پر شده است . اين روغن كاملاً از روغن تانك اصلي جداست و باهم مخلوط نمي شود . تپ چنجر را در سمت فشار قوي نصب كرده اند كه داراي مزيت هاي زيرمي باشند :
الف) در طرف فشار قوي جريان كمتر است لذا براي تپ چنجرهايي كه زير بار عمل مي كنند حذف جرقه ساده تر است .
ب) چون تعداد دور سيم پيچها ي فشار قوي بيشتر است ، لذا امكان تغييرات يكنواخت تروپه هاي كوچكتر به راحتي ميسر است . در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار مي دهند تا عايق كاري آن نسبت به زمين ساده تر باشد .
بهره برداري از ترانسفورماتورهاي با تنظيم كننده ولتاژ زير بار :
اكثر ترانسفورماتورها داراي دستگاهي بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادي از حلقه هاي سيم پيچي ترانسفورماتور به منظور تغيير دادن در نسبت تبديل ترانس مي باشد . عموماً اين دستگاه در قسمت فشار قوي قرار مي گيرد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر 2 نوع مي باشند :
1- On load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها زماني كه تپ ترانسفورماتور زيربار است ، قابل تغيير مي باشد .
2- Off load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها فقط زماني كه در مدار نباشند ، قابل تغيير مي باشند .
اين تغيير تپ در محل روي بدنة ترانس صورت مي گيرد . به اين ترتيب با توجه به تعداد تپ و اينكه هر تپ چه مقدار تغيير ولتاژ بوجود مي آورد و نياز به چه مقدار تغيير در ولتاژ مي باشد ، تب آنها را بر حسب نياز سيستم تغيير مي دهيم . مكانيزم عمل تپ به طور كلي به اين صورت است كه اهرمي قادر است در جهت گردش عقربه هاي ساعت تعداد حلقه هاي سيم پيچ را كم و در خلاف آن زياد نمايد .

Z!ZA
19-09-2010, 18:37
ترانسفورماتورهايي كه مجهز به سيستم اتوماتيك ولتاژ
( Avr = Automatic voltage regulation)
مي باشند به طريق زير تغيير تب صورت مي گيرد :
الف) اتوماتيك ب) دستي و الكتريكي از اطاق فرمان
ج) دستي الكتريكي از محل د) دستي مكانيكي توسط اهرم مخصوص
هر تغيير Tab در اوليه ترانس قدرت به اندازه kv5 در ولتاژ ورودي ترانس تغيير ايجاد مي كند .

Z!ZA
19-09-2010, 18:38
3- ترمومترها :ا

اين نشان دهنده ها ، از نوع عقربه اي بوده و براي تشخيص درجه حرارت گرمترين نقطه سيم پيچي ترانس بكار ميرود . معمولاً به ازاء هر گروه سيم يك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روي يك از فازها نصب مي شود . اين روش اندازه گيري بصورت غيرمستقيم است به اين معني كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دماي روغن را حس مي كند، سپس توسط يك زف جرياني متناوب با جريان عبوري از سيم پيچ از كويل حرارتي عبور ميكند
، لذا گرمايي متناسب با سيم پيچ ها در ترمومتر ايجاد مي شود .
نشان دهنده حرارت ورغن :
اين نشان دهنده نيز از نوع عقربه اي بوده و عنصر حساس آن در بالاي ترانس و در حول و حوش گرمترين محل روغن نصب مي شود و خود آن روي بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهاي سيم پيچ ها نصب مي گردد . نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است .
4- نشان دهندة سطح روغن :
اگر چه رله بوخهولتز مي تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولي ، براي داشتن ضريب اطمينان بالاتر ، نشان دهندة سطح روغن نيز بروي منبع ذخيره ( كنسرواتور) پيش بيني مي شود . ممكن است نشان دهنده بصورت دريچه شيشه اي براي ديدن سطح روغن باشد . علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه اي كه از طريق مغناطيس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است . نيز تعبيه مي گردد و بايد طوري نصب شود كه از سطح زمين قابل رؤيت باشد . عقربه نشان دهنده بايد نمايانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكتهايي براي آلارم نيز بايد پيش بيني شده باشد