رفتن به مطلب

ترانسفورماتورهای برق قدرت


ارسال های توصیه شده

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.

لینک به دیدگاه
  • پاسخ 129
  • ایجاد شد
  • آخرین پاسخ

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

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)

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. ©

- 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. ©

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

- 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

لینک به دیدگاه

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 .... .

لینک به دیدگاه

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 .

لینک به دیدگاه

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:

لینک به دیدگاه

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:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

لینک به دیدگاه

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:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

لینک به دیدگاه
  • 2 هفته بعد...

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.

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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-

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

لینک به دیدگاه

برق‌گیر

 

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو

این اصطلاح در فارسی برای نامیدن دو وسیله الکتریکی متفاوت استفاده می شود.

 

  1. 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.
  2. 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.

لینک به دیدگاه

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 .

لینک به دیدگاه

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)

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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 .

لینک به دیدگاه

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.

لینک به دیدگاه

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 .

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • اضافه کردن...