ترانسفورماتورهای برق قدرت

[aminoo61 10]

با سلام

لطفا اگه میشه یک مقاله در مورد اتصال کوتاه واقعی ترانس بذارید.ممنون میشم

[spow 44,195]

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

ترانسفورماتور (Transformer) وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیه ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌پیچ اول می‌شود, این میدان مغناطیسی به نوبه خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان در ثانویه بینجامد.

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیم‌پیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور ایده‌آل برابر نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیم‌پیچ اولیه است:

lمتن کامل مقاله را درلینک زیر دانلود ومطالعه فرمایید

 

 

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

[setiya 12,665]

سیستم های خنک کنندگی در ترانسفورماتور

v سیستمONAN (روغن طبیعی – هوا طبیعی) :

در این سیستم ، هوا به طور طبیعی با سطح خارجی رادیاتورهای در تماس است و رادیاتورها به طور طبیعی با هوا خنک می شوند . همچنین گردش روغن در ترانسفورماتور نیز به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ یعنی روغن گرم بالا می رود و روغن سرد ، جای آن را می گیرد .این نوع سیستم خنک کنندگی مختص ترانسفورماتورهای با قدرت کم است ؛ زیرا با افزایش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سیم پیچ ها زیاد می شود و روغن باید با سرعت بیشتری در تماس با هوای بیرون قرار گیرد و عمل خنک کنندگی با سرعت بیشتری انجام شود . از این نوع سیستم برای ترانسفورماتورهای قدرت تا MVA 30 مورد استفاده قرار می گیرد .

v سیستم ONAF (روغن طبیعی – هوا اجباری) :

در این سیتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ ولی فن های نصب شده روی بدنه رادیاتورها ، سرعت تماس هوای خارج با بدنه رادیاتور را افزایش می دهد . لذا روغن سریعتر خنک می شود و طبعاً می توان توان ترانسفورماتور را بالا برد .

دمیدن هوا توسط فن ها می تواند به طور مداوم یا با فاصله تناوبی انجام شود ؛ بدین صورت که عملکرد فن می تواند تابعی از درجه حرارت روغن داخل ترانسفورماتور باشد و هنگامی که دمای روغن از حد معینی افزایش یافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار می شوند . البته هنگامی که درجه حرارت محیط خیلی بالا باشد ، ترانسفورماتور می تواند بدون سیستم فن و با خنک شدن طبیعی ، تقریباً تا دو سوم توان نامی خود کار کند و در صورتی که بخواهیم با توان نامی کار کند ، باید فن ها شروع به کار کنند .

این نوع سیستم خنک کنندگی به طور وسیعی در ترانسفورماتورهای قدرت با توان بین 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار می گیرد .

v سیستم OFAF (روغن اجباری – هوا اجباری) :

در این سیستم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به کمک فن ، سرعت داده می شود تا انتقال حرارت با سرعت بیشتری انجام گیرد . فن های هوا نیز بدنه رادیاتورها را در تماس بیشتری با هوا قرار می دهند تا روغن را سریعتر خنک کنند . در این سیستم با توجه به سرعت بسیار بالای خنک کنندگی سیم پیچ ها ، می توان قدرت نامی ترانسفورماتور را به مقدار قابل توجهی افزایش داد . لازم به ذکر است که عموماً از این نوع سیستم خنک کنندگی در ترانسفورماتورهای با توان بیش از MVA 60 استفاده می شود

v سیستم OFWF (روغن اجباری – آب اجباری) :

در این سیستم ، ابتدا روغن توسط پمپ از بالای ترانسفورماتور وارد رادیاتور می شود تا پس از عبور از آن ، از پایین رادیاتور وارد ترانسفورماتور گردد . در رادیاتور ، آب خنک کنندگی هم در توسط پمپ در خلاف مسیر روغن در رادیاتور عبور می کند که باعث کاهش دمای روغن می شود . از این نوع سیستم در ترانسفورماتورهای با توان بیش از MVA 60 مورد استفاده قرار می گیرد .

v سیستم ODWF (روغن اجباری در سیم پیچ و هسته – آب اجباری) :

در ترانسفورماتورهای با قدرت های بسیار بالا ، به منظور کاهش هرچه بیشتر دمای سیم پیچ ها و هسته باید روغن را توسط پمپ ها ، با فشار و جهت مناسب از قسمت تحتانی تانک ترانسفورماتور به داخل سیم پیچ ها و هسته هدایت نمود . همچنین مشابه روش قبل ، با استفاده از رادیاتور و چرخش روغن در داخل آن و به واسطه تماس غیر مستقیم با آب خنک کنندگی ، دمای روغن به مقدار مورد نظر کاهش می یابد .

منبع:

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44,195]

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

عملکرد ترانسفورماتور در سطوح مختلف نقش کلیدی و موثری در حفظ پایداری و ارتقای قابلیت اطمینان شبکه قدرت دارد، اما عوامل متعددی از قبیل بهره‌برداری غلط، عدم انجام سرویس و تعمیرات به موقع که ناشی از عدم دسترسی به اطلاعات جامع درخصوص ترانسفورماتور است، موجب به وجود آمدن شرایط بحرانی برای آن می‌شود. این شرایط بحرانی علاوه بر اینکه منجر به کاهش طول عمر ترانسفورماتورها (پیری زودرس) و یا تحمیل هزینه‌های تعمیرات و تعویض قطعات آن می‌شود، بعضاً موجب از مدار خارج شدن ترانسفوماتورها و به دنبال آن محدودیت در انتقال قدرت در شبکه می‌شود. با توجه به اهمیت ترانسفورماتور، در سالهای اخیر کنترل بهینه آن در دنیا مورد توجه قرار داشته است و برای رسیدن به این هدف سیستم‌های مانیتورینگ On-Line ترانسفورماتور که بر پایه استخراج پارامترهای ترانسفورماتور و پردازش و آنالیز آنها عمل می‌کنند طراحی و ساخته شده‌اند. هرچند دستگاه‌های متداول حفاظتی ترانسفورماتور شامل انواع رله‌ها، ترمومتر، برقگیر و ... برای تشخیص و حفاظت از خطا در شبکه استفاده می‌شوند، اما به دلیل اهمیت موضوع، امروزه مراقبت از ترانسفورماتور دامنه وسیع‌تری پیدا کرده و شامل انواع روش‌های حفاظتی و نگهداری بازدارنده و تشخیص عیوب قریب‌الوقوع شده است. در حقیقت بسیاری از بهره‌برداران علاقمند هستند که از وضعیت داخل ترانسفورماتورهای قدرت باخبر شوند. به این ترتیب علاوه بر جلوگیری از وارد آمدن خسارات جدی به ترانسفورماتور، با اطلاع‌رسانی به موقع می‌توان موجب تداوم انتقال انرژی الکتریکی شد. به طور کلی می‌توان به مزایای زیر درخصوص بکارگیری از سیستم مانیتورینگ On-Line اشاره کرد:

 

- افزایش قابلیت اطمینان به ترانسفورماتور با حداقل‌سازی قطعی‌های ناخواسته

- کاهش ضرر ناشی از انرژی توزیع نشده و یا پرداخت خسارت به مشترکان

- امکان اعمال تعمیرات براساس شرایط واقعی و نیز کاهش هزینه‌های ناشی از خطاهای غیر منتظره و در نتیجه کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری

- بهره‌برداری از ظرفیت ترانس

- افزایش طول عمر بهره‌برداری از ترانس که موجب به تعویق انداختن سرمایه‌گذاری برای جایگزینی ترانسفورماتور یا بهینه‌سازی آن می‌شود.

معماری کلی سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور طراحی شده در پژوهشگاه نیرو در سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور، اطلاعات از بخش‌های مختلف ترانس به صورت سیگنال‌های آنالوگ و از تابلوهای کنترل ترانس و کنترل تپ چنجر و ... به صورت سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال جمع‌آوری می‌شود. اطلاعات جمع‌آوری شده از این بخش‌ها وارد تابلویی به نام Junction-Box می‌شود. این تابلو که در محوطه بیرونی پست قرار می‌گیرد،

از یک‌سری ترمینال جهت دسته‌بندی اطلاعات تشکیل شده است. سپس اطلاعات دسته‌بندی شده از طریق کابل‌های پررشته به صورت گروه‌های ورودی دیجیتال، ورودی آنالوگ و خروجی دیجیتال به اتاق کنترل ارسال می‌شود. در اتاق کنترل اطلاعات به کارت‌های دیجیتال و آنالوگ سیستم کنترل وارد شده و توسط CPU پردازش‌های لازم بر روی آنها انجام می‌شود. جهت دسترسی به یک‌سری امکانات دیگر نظیر مشاهده On-Line، ذخیره‌سازی و آنالیز، اطلاعات به یک کامپیوتر صنعتی ارسال می‌شود.

قابلیت‌های سیستم‌های مانیتورینگ On-Line ترانسفورماتور

در ادامه، به معرفی قابلیت‌ها و امکانات سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور که در پست 230 کیلوولت کن بر روی ترانسفورماتور T4 اجرا شده، می‌پردازیم.

- اندازه‌گیری دماهای بالا و پایین روغن: دمای روغن یکی از پارامترهای مهم ترانسفورماتور است که به عنوان مبنای کنترل ورود و خروج فن‌ها و صدور فرامین آلارم و تریپ حرارتی درنظر گرفته می‌شود. در سیستم‌های قدیمی این دما فقط در قسمت بالای روغن اندازه‌گیری می‌شد، اما در سیستم مانیتورینگ On-Line به منظور افزایش دقت درمحاسبات، دما در دو قسمت مختلف ترانسفورماتور یکی در قسمت بالای روغن و دیگری در قسمت پایین، اندازه‌گیری و نمایش داده می‌شود. در این سیستم دمای روغن علاوه بر موارد ذکر شده، پارامتر اساسی در محاسبه دمای نقطه داغ سیم‌پیچ نیز است.

[spow 44,195]

- محاسبه دمای نقطه داغ سیم‌پیچ: از دیگر دماهای با اهمیت در ترانسفورماتورها، دمای نقطه داغ سیم‌پیچ است که مشابه دمای روغن پارامتر کنترل کننده سیستم خنک کننده و صدور فرامین آلارم و تریپ حرارتی است. از سوی دیگر از آنجایی که استرسهای حرارتی یکی از مهمترین عوامل زوال عایقی ترانسفورماتورها است و داغ‌ترین نقطه سیم‌پیچ ترانسفورماتور محتمل‌ترین مکان برای شکست عایقی است، بنابراین مهمترین عامل محدودکننده بارگذاری ترانسفورماتور است و تعیین دقیق آن سبب می‌شود ارزیابی بهتری از قابلیت بارگذاری، عمر از دست رفته و عمر باقیمانده ترانسفورماتور امکان‌پذیر شود. سه روش اصلی به شرح زیر برای تعیین دمای نقطه داغ وجود دارد: - اندازه‌گیری مستقیم (حسگر فیبر نوری)

- شبیه‌سازی دمای نقطه داغ

- محاسبه با استفاده از مدل‌های حرارتی استاندارد

روش‌ اندازه‌گیری مستقیم با استفاده از فیبر نوری دقیق‌ترین روش موجود است. اما به علت هزینه بالا و قابلیت اطمینان نسبتاً پایین و حساسیت و شکنندگی، حسگرهای فیبر نوری هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است و بیشتر در تحقیقات آزمایشگاهی به کار می‌رود. نکته دیگری که درباره این حسگرها باید گفت این است که نصب آنها تنها در هنگام ساخت یا تعمیرات ترانسفورماتور امکان‌پذیر است.

در ترانسفورماتورهای موجود، این دما از طریق قرار دادن یک ترمومتر دمایی و به روش شبیه‌سازی بدست می‌آید. مشکل این نوع تجهیزات این است که صحت دمای اندازه‌گیری شده و نقاط تنظیم به دقت دماسنج و همچنین توانایی تکنسین بستگی دارد. دقت این ترمومترها که توسط پست‌های حرارتی در کارخانه کالیبره می‌شود معمولاً حدود 2 تا 3 درجه سانتیگراد است و با گذشت زمان ممکن است به 5 تا 10 درجه سانتیگراد هم تغییر یابد که در این زمان باید مجدداً کالیبره شود.

به دلایل ذکر شده در سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور، به جای روش شبیه‌سازی، دمای سیم پیچ از طریق یک‌سری محاسبات طبق استاندارد IEC که متناسب با شرایط مختلف خنک‌کنندگی ترانسفورماتور است، به دست می‌آید.

اندازه‌گیری و نمایش ولتاژ و بار و توان: ولتاژ و جریان و توان ترانسفورماتور در بخش‌های HV، LV اندازه‌گیری و در سیستم مانیتورینگ نمایش داده می‌شود. علاوه بر آن به کمک این مقادیر توان راکتیو و ضریب توان محاسبه می‌شود.

محاسبه پیری حرارتی عایق ترانسفورماتور: در سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور، پیری حرارتی عایق ترانسفورماتور بر پایه دمای نقطه داغ سیم پیچ محاسبه می‌شود.

آشکارسازی گازهای محلول: یکی از خطاها و اشکالات موجود در ترانسفورماتور تولید گازهای مضر محلول در روغن در اثر عواملی از جمله تخلیه جزئی، حرارت ناشی از افزایش بارگیری و .. است. در حال حاضر برای شناسایی این اشکالات، از روغن ترانسفورماتور به صورت دوره‌ای نمونه‌برداری و در آزمایشگاه آنالیز می‌شود. از آنجائی که برنامه نمونه‌گیری و آنالیز روغن در دوره‌های زمانی معین انجام می‌شود ممکن است بعضی از خطاها آشکار نشود و یا اینکه بر طبق این برنامه ثابت دوره‌ای، انجام تست پس از به وجود آمدن یک شرایط بحرانی برای ترانسفورماتور انجام شود. در سیستم مانیتورینگ On-Line با قراردادن یک دستگاه آشکارساز گاز در روغن می‌توان مقدار گاز را به طور پیوسته اندازه‌گیری و نمایش داد و در صورت بروز خطا توسط این دستگاه آلارم مناسب تولید کرد. علاوه بر اینکه به کمک این دستگاه می‌توان خطاها را در زمان تولید آشکار کرد، خطاهای در حال پیشرفت در ترانسفورماتور نیز از طریق نرخ تغییرات گازهای تولید شده مشخص می‌شود و از این راه می‌توان از بوجود آمدن خطرات جدی بر روی ترانسفورماتور جلوگیری کرد.

اندازه‌گیری رطوبت در روغن: رطوبت به عنوان یکی از عوامل مخرب، نقش مهمی در کاهش عمر عایقی ترانسفورماتور دارد. عمر حرارتی کاغذ متناسب با مقدار رطوبت آن است به طوری که اگر مقدار رطوبت کاغذ دو برابر شود عمر آن به نصف کاهش می‌یابد. از طرف دیگر افزایش رطوبت در نواحی با شدت میدان الکتریکی بالا موجب کاهش آستانه شروع تخلیه جزئی و افزایش شدت آن شده و در نهایت موجب وارد شدن خسارات جدی به ترانسفورماتور می‌شود. در ترانسفورماتورها معمولاً مقداری رطوبت در طی فرآیند خشک کردن باقی می‌ماند که به مرور زمان این مقدار در اثر رطوبت هوا و تجزیه روغن و مواد سلولزی بیشتر می‌شود. در حال حاضر روغن ترانسفورماتور به صورت دوره‌ای نمونه‌برداری و در صورت لزوم به کمک دستگاه oiltreatment تصفیه می‌شود. از آنجائی که این نمونه‌برداری به صورت دوره‌ای است ممکن است در زمان مناسب انجام نشود و خسارات جدی به سیستم عایقی ترانسفورماتور وارد شود. در سیستم مانیتورینگ

On-Line با توجه به اهمیت رطوبت، دستگاهی برای اندازه‌گیری آن قرار داده می‌شود که به طور مداوم مقدار رطوبت روغن را اندازه‌گیری می‌کند. در این سیستم در صورت افزایش رطوبت با تولید آلارم، بهره‌بردار جهت انجام تست دوره‌ای مطلع می‌‌شود.

کنترل سیستم خنک‌کنندگی: سیستم خنک‌کنندگی ترانسفورماتور یکی از مهمترین بخش‌های آن است که کنترل آن باید از طریق سیستم مانیتورینگ ترانسفورماتور به صورت بهینه انجام شود. هدف از این کنترل قراردادن ترانسفورماتور در دمای نسبتاً ثابتی است. برای رسیدن به این هدف در تعیین دمای ترانسفورماتور باید دقت کافی اعمال شود. در این سیستم دمای بالای روغن توسط سنسور حرارتی با دقت بالا اندازه‌گیری و دمای نقطه داغ سیم پیچ با توجه به بار و دمای محیط محاسبه می‌شود. با استفاده از این مقادیر پیش فرض برای کنترل سیستم خنک‌کننده، فرامین کنترلی مناسب برای راه‌اندازی سیستم از طریق PLC به مدارات فرمان ارسال می‌شود.

پیش‌بینی زمان سرویس تجهیزات سیستم خنک‌کننده: تعمیرات و سرویس به موقع تجهیزات خنک‌کننده ترانسفورماتور نقش به سزائی در عملکرد صحیح این سیستم دارد. در حال حاضر سرویس تجهیزات به صورت دوره‌ای انجام می‌شود. ولی از طریق سیستم مانیتورینگ ترانسفورماتور با اندازه‌گیری مدت زمان روشن بودن هر یک از فن‌ها زمان مورد نیاز برای سرویس این تجهیزات برحسب شرایط و نیاز واقعی مشخص می‌شود.

اندازه‌گیری دمای روغن تپ‌چنجر: تپ‌چنجر یکی از بخش‌های مهم و اساسی ترانسفورماتور است که سلامت آن تاثیر مستقیمی در عملکرد ترانسفورماتور دارد. طی نتایج بررسی‌های به عمل آمده از تحقیقات آماری برای شناسایی خطاهای ترانسفورماتور مشخص شده که بخش عظیمی از این خطاها مربوط به بخش تپ‌چنجر آن است. یکی از مشکلات تپ‌چنجر کثیفی کنتاکت‌ها و ایجاد گرمای اضافی در روغن است که این افزایش گرما باعث کربنیزه‌شدن روغن و ایجاد آلودگی بیشتر شده که در نهایت کاهش قدرت عایقی روغن را به همراه دارد. به همین دلیل یکی از روش‌های شناسایی خطا در تپ‌چنجر اندازه‌گیری دما به صورت پیوسته است. از آنجایی که تانک تپ‌چنجر به صورت مکانیکی به تانک اصلی کوپل شده است، بنابراین اختلاف بین دمای تپ‌چنجر و تانک اصلی می‌تواند به عنوان معیاری برای شناسایی خطاهای آن باشد.

نمایش Tap-Position ترانسفورماتور: یکی از پارامترهای قابل اندازه‌گیری ترانسفورماتور مقدار تپ آن می‌باشد. علاوه بر نمایش این مقدار در سیستم مانیتورینگ از آن در محاسبات نیز استفاده می‌شود.

[spow 44,195]

پیش‌بینی زمان سرویس قطعات تپ‌چنجر: سلامت تپ‌چنجر نقش کلیدی در صحت عملکرد ترانسفورماتور دارد. قطعات تپ‌چنجر در هنگام عملکرد ناشی از تغییر تپ و یا در اثر خوردگی ناشی از جریان فرسوده شده و نیاز به سرویس و یا تعویض دارند. این سرویس باید در زمان مناسبی انجام شود، تا عملکرد ترانسفورماتور تحت تاثیر خرابی تپ‌چنجر قرار نگیرد. در سیستم مانیتورینگ به کمک ثبت تعداد عملکردهای انجام شده و انجام محاسبات می توان زمان سرویس و یا تعویض قطعات را پیش‌بینی کرد.

تعیین عملکرد رله‌های حفاظتی: به منظور ارزیابی صحیح‌تر از وضعیت ترانسفورماتور سیگنال‌های حفاظتی ترانسفورماتور از تابلوهای موجود پست استخراج و در سیستم ثبت می‌شود.

محاسبه ظرفیت اضافه بار: در شرایط کارکرد نرمال شبکه، بارگیری از ترانسفورماتور باید در محدوده بار نامی آن انجام شود، اما در شرایط بحرانی شبکه، شرایطی به وجود می‌آید که پذیرش اضافه بارگیری از ترانسفورماتور اجتناب‌پذیر است. از آنجائی که بارگیری بیشتر از مقدار نامی موجب افزایش دما و متعاقب آن افزایش پیری‌ ترانسفورماتور و در درازمدت موجب وارد شدن خسارات جدی به آن می‌شود بنابراین قبول این اضافه بارگیری باید در زمان محدود و با توجه به شرایط دمایی واقعی انجام شود به طوری که عمر ترانسفورماتور تحت تاثیر آن قرار نگیرد. تحقق این امر بدون وجود یک سیستم مانیتورینگ

On-Line ترانسفورماتور که به طور پیوسته مقادیر دما و بارگیری را ثبت می‌کند، غیر عملی است. در سیستم مانیتورینگ On-Line به این منظور برای ترانسفورماتور قابلیتی با عنوان محاسبه ظرفیت اضافه بار که بر پایه اندازه دمای محیط، دمای روغن و دمای نقطه داغ سیم‌پیچ عمل می‌کند در نظر گرفته می‌شود. در گذشته جهت بارگیری از ترانسفورماتورها از جداول ثابت و تقریبی استفاده می‌شد که موجب افزایش خطرات ناشی از اعمال آن می‌شد. ولی امروزه می‌توان از قابلیت‌های سیستم مانیتورینگ On-line ترانسفورماتور برای تشخیص حدود مجاز بارگیری استفاده کرد. برای این منظور برنامه‌ای با عنوان بارگیری از ترانسفورماتور تهیه شده و به کمک این برنامه که براساس شرایط واقعی ترانسفورماتور در شروع بارگیری عمل می‌کند مشخص می‌شود ترانسفورماتور بار را تا چه مدت زمانی می‌تواند تحمل کند تا به شرایط بحرانی نرسد و یا به کمک این برنامه مشخص می‌شود که در یک بازه زمانی معین تا چه باری می‌توان به ترانسفورماتور اعمال کرد.

گفتنی است با اندازه‌گیری و تحلیل این اطلاعات به طور کلی می‌توان به اهدافی نظیر زیر دست یافت:

- تعیین وضعیت Active part

- کنترل سیستم خنک‌کنندگی

- تعیین وضعیت تپ‌چنجر

علاوه بر قابلیت‌های ارایه شده برحسب تقاضا قابلیت‌های زیر و یا هر امکان قابل اجرای دیگری که مورد نیاز باشد می‌تواند در سیستم اضافه شود:

- تعیین خطاهای مکانیکی تپ‌چنجر

- مانیتورینگ بوشینگ

- تعیین وضعیت مدار سیستم خنک‌کننده

- اندازه‌گیری سطح روغن

ویژگی‌های سیستم مانیتورنیگ On-line ترانسفورماتور

به طور کلی می‌توان به ویژگی‌های زیر درخصوص سیستم طراحی شده اشاره کرد:

- اندازه‌گیری پیوسته مقادیر

- ثبت مقادیر اندازه‌گیری شده و توانایی تهیه گزارش از آنها

- توانایی انجام عملیات محاسباتی دقیق و پیشرفته

- امکان تنظیم آستانه‌های مورد نیاز برای آلارم و تریپ

- قابلیت توسعه‌های آتی در نرم‌افزار و سخت‌افزار

- قابلیت انعطاف در تعیین معماری سیستم

- سازگاری با شرایط آب و هوایی مناطق گرم و مرطوب

نمونه اجرا شده: یک نمونه از سیستم مانیتورینگ ترانسفورماتور با مشخصات ذکر شده پس از گذراندن موفقیت‌آمیز تست‌هایی نظیر ESD و EFT و نیز تست‌های عملکردی بر روی یکی از ترانسفورماتورهای 230 کیلوولت پست کن در برق منطقه‌ای تهران نصب شده است.

موارد کاربرد: از آنجایی که بروز خطا در ترانسفورماتورها و عدم شناسایی به موقع آنها بعضاً باعث خروج ترانسفورماتورها از شبکه قدرت و یا کاهش عمر عایقی آنها و در نهایت وارد شدن خسارات اقتصادی و کاهش قابلیت اطمینان می‌شود از این رو استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ

On-Line به منظور پیشگیری و یا تشخیص به موقع عیوب، در ترانسفورماتورهای مهم شبکه قدرت و صنایعی نظیر فولاد بسیار مثمرثمر خواهد بود.

[gholamnejad reza 12]

ممنون لطف کردین از بچه های عاشق دانشگاه برق قدرت لرستان التماس دعا

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

بطور کلی عیب یابی به دو طریق ذیل انجام می شود :

۱- عیب یابی از طریق آنالیز گاز با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگراف .

۲- عیب یابی از طریق تستهای متنوع دوره ای .

در روش عیب یابی از طریق دستگاه گاز کروماتوگراف ابتدا مرحله نمونه گیری روغن طبق روال خاص خود انجام می گیرد بعد از مرحله جدا سازی گاز از روغن وپس ازآنالیز گاز از طریق دستگاه گاز کروماتوگراف انجام می شود ودر این روش بوسیله دستگاه قید شده درصد هر یک از گازهای حل شده در روغن مشخص خواهد شد و بر حسب درصد گازهای موجود نسبت آنها با هم از روشهای مختلف (روش نسبت روجرز وretio metod ) می توان به تشخیص پدیده هایی همچون تخلیه جزیی ،پدیدة کرونا ،قوس با حرارت زیاد واضافه بار و… در ترانسفورماتور پی برد .وعیب را در داخل ترانسفورماتورشناسایی کرد.در روش تستهای متنوع دوره ای : به بحث وبررسی آزمایشات روتین یا سری وآزمایشات تایپ – ویژه پرداخته ایم .همچنین دراین فصل با نحوه آزمایشات واندازه گیری های پارامتری ترانس شامل نسبت تبدیل (T.T.R) میگرواندازه گیری شدت جریان و باری و… توضیحات لازم داده شد ه است .

روغن ترانسفورماتور از جمله روغن های وارداتی و ارزی بر مورد مصرف در کشور است به جهت دارا بودن برخی خواص مناسب روغنهای پایه نفتینیک برای ساخت روغنهای ترانسفورماتور است .جهت کنترل کیفیت قسمتهای مقداری بر اساس استانداردهای بین المللی مانند IEC , VDE , BS روی روغن صورت می گیرد ودر صورت عدم جلب اطمینان نسبت به تعویض یا بازیابی آن اقدام می گردد. قسمتهای مورد نظر بر اساس خواص فیزیکی وشیمیایی الکتریکی روغن صورت می گیرد روغن عایق ترانسفورماتور باید قابلیت جذب گازهای تحت فشار را داشته باشد. تا بتوان با تجزیه گازهای محلول در آن به تشخیص نارسایی وعلل بروز شرایط غیرعادی در کار ترانسفورماتور پی برد.

ترکیب های هیدروژن بهمراه هیدروکربن های ساده تر همانندمتان CH4 اتان C2H6 واتیلن C2H4 واستیلن C2H2 ایجاد کننده گستره ای از نسبتها هستند که بعنوان نشان دهنده دمای تولید شده در روغن ترانسفورماتور قابل بحث می باشند.

بعنوان مثال استیلن C2H2 با ایجاد جرقه وگرمادهی تا ایجاد دمای ْc 700قابل تولید شدن است که نمایشگر جرقه زنی داخلی ترانسفورماتور می باشد.میزان بالایی از هیدروژن ایجاد شده نشان دهنده بمباران یونی که به دلیل تخلیه جزئی هستند می باشد.

جدول نسبتها مثلاً متان به هیدروژن ، اتان به متان ، اتیلن به اتان ،‌ استیلن به اتیلن با توجه به مقادیر هر یک از نسبتها ۱۲ حالت متفاوت را در ترانس تفکیک وتوجیه می نمایند.

اگر نسبتهای موجود وبرای مواد مشخص شده کدبندی می گردند.ترکیبات مختلف کدها می توانند از طریق برنامه کامپیوتری تفسیر تشخیص خطا برنامه ریزی گردند .وبه همراه خروجی آنالیز مقادیر وتشخیص احتمالی را بدست دهد وبرای کارشناسان مربوطه اتفاقات پدیده جهت جلوگیری از تخریب را مشخص می نمایند .

روش جدید : تجزیه گازهای محلول در روغن

گازهای قابل احتراق در ترانسفورماتور معمولاً تولید فشارهای حرارتی الکتریکی ومکانیکی غیر عادی می نمایند . فشار ناشی از گازهای محلول در روغن ممکن است باعث تغییر شکل ترانسفورماتور واجزاء آن گردد هنگامیکه خطاهای اولیه رخ می دهد در داخل ترانسفورماتور فشار ایجاد می شود که بایستی روغن ترانسفورماتور تجزیه گردد در روش جدید با استفاده از تجزیه گازهای محلول در روغنAnalysis of Dissolved Gas in oil نتایج خوب وقابل توجهی دست یافته اند این روش نیز به طریق مختلف امکان پذیر است :

- Mass Analysis

- Combustible Gas Analysis

-Cas Chromategrphy

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

که بطور خلاصه با توجه به تجارب حاصله برروی ۲۴ هزار ترانسفورماتور از سال ۱۹۶۰ تا کنون می توان گفت که دستگاه گاز کروماتوگراف ^۱(GC) صحیح ترین وبهترین وسیله عملی است که در دسترس وجود دارد و می توان به کمک آن گازهای قابل احتراق را شناسایی کرد .

دستواالعملهای موجود صرفاً جهت نمونه برداری روغن واندازه گیری گازهای محلول در آن است وشامل تعیین هویت واندازه گیری مقدار گازهای محلول می شود در روغن آسیب دیده داخل ترانسفورماتور ۹ گاز امکان دارد وجود داشته باشد این گازها در جدول نشان داده شده است .

 

جدول (۲-۴) نمونه گازهای تولید شده داخل ترانسفورماتور دراثر اتصالات داخلی

[TABLE]

[TR]

[TD=width: 310]نام [/TD]

[TD=width: 310]علامت فرمول(نشانه) [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]هیدروژن[/TD]

[TD=width: 310]H2[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]اکسیژن [/TD]

[TD=width: 310]O2[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]نیتروژن [/TD]

[TD=width: 310]N2[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]متان [/TD]

[TD=width: 310]CH4[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]منواکسید کربن[/TD]

[TD=width: 310]CO[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]اتان[/TD]

[TD=width: 310]C2H6[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]دی اکسید کربن [/TD]

[TD=width: 310]CO2[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]اتیلن [/TD]

[TD=width: 310]C2H4[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]استیلن [/TD]

[TD=width: 310]C2H2[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]پروپان[/TD]

[TD=width: 310]C3H8[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]پروپین[/TD]

[TD=width: 310]C3H6[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 310]بوتان[/TD]

[TD=width: 310]C4H10[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 619, colspan: 2]مواد قابل تعیین وتشخیص نظیر پروپان (C3H6) پروپین (C3H6) وبوتان (C4H10) نیزدرترانسفورماتور وجود دارند که مهم نیستند نماد گازهای قابل احتراق می باشند. جدول گازهای مربوط به ترانسفورماتورها که ممکن است باعث بروز عیب شوند.

[TABLE]

[TR]

[TD=width: 600, colspan: 2]KEY COMBUS TIBLE CAS GENERATION IN TRANSFORMEROIL[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]Ethlene(C₂H₄)[/TD]

[TD=width: 299]Conditon 1-Overheating

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]Hydrogen(H₂)[/TD]

[TD=width: 299]2-Corona[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]Acetylen(C₂H₂)[/TD]

[TD=width: 299]3-Arcing[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 600, colspan: 2]Key combustible cas generation in cellulse[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]Carbonmonoxide(co)[/TD]

[TD=width: 299]4- Over heated Cellulse[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

3-1-4- اطلاعات کلی راجع به آنالیز گاز

از مطالب قبلی به این نتیجه رسیدیم که آنالیز گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور می تواند جهت ارزیابی غیر مستقیم سیستم عایق ترانسفورماتور مفید واقع گردد.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

اصولاً براساس طراحی و ساخت سیم پیچ های ترانسفورماتور رابطه N1/N2=V1/V2=I2/I1 همیشه برقرار است که این رابطه برابر است با مقدار k یا نسبت تبدیل سیم پیچ های ترانسفورماتور.در صورتیکه هیچگونه تغییری در تعداد دور سیم پیچ های ترانسفورماتور صورت نگیرد مقدار k عدد ثابتی خواهد بود.چنانچه روی سیم پیچ ها تپ چنجر نصب شود معمولاً با تغییر تپ تعداد دور سیم پیچ ها تغییر خواهد کرد و به طبع آن مقدار ولتاژ خروجی نیز تغییر خواهد کرد که این بستگی به طراحی و مقدار ولتاژ مورد نیاز در هر تپ می باشد. که معمولاً درصدی از ولتاژ شبکه می باشد بنابراین چنانچه هیچگونه تغییری در سیم پیچ ها ی اولیه و ثانویه صورت نگیرد عدد k ثابت خواهد بود و این عدد تا پایان عمر ترانسفورماتور وجود خواهد داشت ، چنانچه بر اثر جریانهای اتصال کوتاه یا اضافه ولتاژهای شبکه باعث قطع شدن یک نقطه گردد یا چندین حلقه به هم متصل شود.در این صورت مقدار k تغییر خواهد کرد.و اگر به دلایلی سیم پیچ ها از نقطه ای قطع گردد.مثلاً در خروجی سیم پیچ ها ی محل اتصال به بوشینگ قطع گردد یا در محل هایی جوشکاری شده ،قطع شود در این صورت مقدار k قرائت نخواهد شد و اصولاً رابط N1/N2=K برقرار نخواهد شد و مدار باز نشان داده می شود. آزمایش نسبت تبدیل ترانسفورماتور در هنگام تحویل گیری ترانسفورماتور از کارخانه.از اولین تست های روتین می باشد.که در فرم های مخصوص نتایج درج می گردد.با توجه به شرایط قرار گرفتن بوبین ها روی هسته و یا عبارتی همخوانی بوئین ها لیدهای دستگاه تست وصل خواهد شد.در شکل ذیل بوئین HV و LV دقیقاً مقابل هم و روی یک هسته قرار گرفته اند و در صورت اعمال ولتاژ به اولیه ،در ثانویه مقداری ولتاژ به تناسب تعداد دور قرائت خواهد شد.در صورتیکه ترانسفورماتور سه فاز باشد این اصول باید در هنگام تست رعایت شود.برای انجام تست نسبت تبدیل ترانسفورماتور دستگاه نسبت سنج سیم پیچ ها استفاده می شود. این دستگاه ها از نوع قدیمی به صورت آنالوگ بوده و دارای یک عقربه گالوانومتر بوده که با تغییر در جه های تعبیه شده و اعمال ولتاژ بصورت هندلی، چنانچه در یک نقطه گالوانومتر به حالت تعادل می رسید.عددها قرائت می شدند.در نوع دیجیتال.این موضوع کاملاً برطرف شده و پس از انجام اتصالات به سیم پیچ ها ی مورد نظر مقدار عددK قرائت میگردد.انواع نسبت سنج از نوع تک فاز وسه فاز و همچنین از نوع برقی و دستی ساخته شده است که هر کدام بستگی به نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.مثلاً در بعضی از پست های برق ابتدابه ساکن ولتاژ AC وجود ندارد.بنابراین در این خصوص از دستگاه نسبت تبدیل دستی استفاده می نماید.

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

های قدرت غوطه ور در روغن با توجه به حجم وبزرگی ترانسفورماتور ها مقدار زیادی روغن در تانک آنها وجود دارد که برای ترانسهای با قدرت بالا بیش از ۵۰۰ بشکه روغن مصرف میگردد به دلایل مختلف روغن ترانسفورماتور احتیاج به تصفیه فیزیکی دارد که در بخش های قبلی توضیحات آن آورده شده بنا بر این در اینجا فقط نحوه ***** اسیون ورعایت استانداردها گفته شده است

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

• ورود
• یا
• ثبت نام

دستورالعمل عملیات *****اسیون روغن ترانسفورماتور:

۱- ابتدا برای تخلیه روغن در مخزن جداگانه از تمیز بودن و عاری از هر گونه روغن قبلی و سیلد بودن مخزن اطمینان کامل حاصل گردد.

۲- همزمان با تخلیه روغن از ترانس گاز نیتروژن یا هوای کاملاً خشک به اندازه لازم به ترانس تزریق گردد.

۳- پس از تخلیه روغن، فشارگاز نیتروژن را به مقدار bar0.3 بالا برده و با کف صابون درزهای ترانس را چک کنید.

۴- پس از تخلیه کامل روغن در مخزن جداگانه، *****پرس را بازرسی نموده، واز *****های جدید استفاده گردد همچنین مخزن خلاء نیز تخلیه شده باشد وپس از رساندن دمای روغن به دمای۷۵ الی ۸۰ درجه سانتی گراد،روغن در سه گردش کامل توسط دستگاه ***** پرس در مخزن سیرکوله گردد.

۵- دستگاه وکیوم پس از تخلیه کامل روغن به ترانس وصل شده و زمانی که عدد وکیوم به مقدار کمتر از mbar 1 رسید وثابت شد با توجه به ماکزیمم ولتاژ ترانس طبق استاندارد زیر عمل می کنیم .

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD=width: 262]

زمان لازم برای اعمال خلاء

[/TD]

[TD=width: 274]

حداکثر ولتاژترانس

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

۱۲ ساعت

[/TD]

[TD=width: 274]

kv 72.5 >=um ولتاژترانس

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

۲۴ ساعت

[/TD]

[TD=width: 274]

۲۴۵>=Um>=72.5

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

36 ساعت

[/TD]

[TD=width: 274]

۲۴۵>=Um

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

۶- ترانسهایی که تپ چنجر on load دارند مخزن تپ چنجر وتانک ترانس را هم فشار نمایند.

۷- تزریق به تانک ترانس :

۱-۷ – نمونه گیری از روغن و قبل از تزریق به ترانس صورت گیرد وآزمایشات زیر صورت گرفته ومقادیر با توجه به دستورالعمل شرکت توانیردرخصوص آزمایشات زیر رعایت گردد.

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD=width: 262]

مقدار توصیه شده

[/TD]

[TD=width: 274]

نام آزمایش

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

kv50≤

[/TD]

[TD=width: 274]

ولتاژ شکست روغن تزریق

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

cº۴۰ ≤

[/TD]

[TD=width: 274]

دمای روغن تزریق

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM10>

[/TD]

[TD=width: 274]

میزان آب در روغن

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

مقدار توصیه شده

[/TD]

[TD=width: 274]

آزمایش گاز کروماتوگرافی و نام گاز

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM5>

[/TD]

[TD=width: 274]

H2

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM50>

[/TD]

[TD=width: 274]

CO

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM250>

[/TD]

[TD=width: 274]

CO2

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM1>

[/TD]

[TD=width: 274]

CH4

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM0=

[/TD]

[TD=width: 274]

C2H4

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM0 =

[/TD]

[TD=width: 274]

C2H6

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM0 =

[/TD]

[TD=width: 274]

C2H2

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM5>

[/TD]

[TD=width: 274]

C3H6

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM5>

[/TD]

[TD=width: 274]

C3H8

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM1000>

[/TD]

[TD=width: 274]

O2

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 262]

PPM10000 >

[/TD]

[TD=width: 274]

N2

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

۲-۷ – نرخ پر شدن روغن به گونه ای تنظیم کنید که فشار مخزن تغییری نکند

دستورالعمل عملیات *****اسیون روغن ترانسفورماتور

۶ – در ترانسفورماتورهایی که آب در روغن بالا دارند بعد از سه بار سیرکوله کامل روغن با دمای ۷۵ الی ۸۰ درجه

سانتی گراد، میزان آب در روغن اندازه گیری گردد.

۷- خلاء را بوسیله گاز نیتروژن یا هوای خشک بشکنید.

زمان انتظار بین شکستن خلاء پس از پر کردن روغن و راه اندازی ترانسفورماتور طبق استاندارد

[TABLE=align: right]

[TR]

[TD=width: 302]

زمان انتظار( بین شکستن خلاء و راه اندازی ترانس)

[/TD]

[TD=width: 274]

حداکثر ولتاژترانس

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]

۱۶ =

[/TD]

[TD=width: 274]

kv 72.5 >=um ولتاژترانس

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]

۳۶ =

[/TD]

[TD=width: 274]

۱۴۵>=Um>=72.5

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 302]

48 =

[/TD]

[TD=width: 274]

۱۴۵

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

۸- ظرف سلیکاژل را در جای خود بسته واز سلیکاژل نو استفاده گردد.

۹- ترانسفورماتور را هواگیری نمایید( کلیه نقاط که دارای پیچ هواگیری می باشند را هوا گیری نمایند)

۱۰- ترانسفورماتور آماده بهره برداری می باشد.