ترانسفورمر(ولت گردان) ها
ترانسفورمر(ولت گردان) ها
تقسیم بندی انواع ترانسفورمرها:
ترانسفورمرهای توزیع را از دیدگاه های مختلف می توان به چند نوع تقسیم کرد که ذیلا به اختصار بیان میگردد:
الف- از لحاظ نوع ماده عایقی و خنک کننده که هسته و سیم پیچ ها (قسمت فعال ترانسفورمر)در آن قرار می گیرد:
1) ترانسفورمر روغنی (oil immersed) که از لحاظ مخزن و چگونگی ارتباط با هوای محیط اطراف به دو دسته تقسیم می شوند:
1-1- سیستم روغن مرتبط با هوای بیرون : در این حالت هوای محیط از طریق رطوبت گیر با روغن در تماس بوده و انبساط و انقباض روغن مخزن در منبع انبساط جبران می شود.
1-2- سیستم روغن بسته : در این حالت، روغن با هوای بیرون ارتباطی نداشته و تغییر حجم روغن به دو روش می تواند جبران شود:
1-2-1-جبران افزایش حجم روغن بواسطه قابلیت ارتجاع مخزن با دیواره کنگره ای .
1-2-2-مخزن رادیاتوری با دیواره های صلب که بخشی از فضای بالای مخزن آن با گازی بی اثر مانند نیتروژن پر شده وتغییر حجم و فشار این گاز تغییر حجم روغن را جبران می کند.
2)ترانسفورمر خشک رزینی(Cast Resin Dry Type)
این نوع ترانسفورمر ها فاقد روغن بوده و سیم پیچ ها رزین اندود شده و با ریخته گری و تزریق رزین محبوس می شوند.
مهمترین مزیت این ترانسفورمرها حذف خطر آتش سوزی روغن می باشد.
با توجه به حذف مخزن در این نوع ترانسفورمرها، امکان نصب آن در داخل یک محفظه (Enclosure) جهت ایجاد ایمنی وجود دارد.
ب-از لحاظ نوع عملکرد و نحوه کار ترانسفورمر:
1-ترانسفورمرهای توان که وظیفه انتقال انرژی الکتریکی با تغییر ولتاژ را بعهده دارند، عمدتا به صورت نصب فضای آزاد(Outdoor) و نصب زمینی یا داخل اتاق ترانس در فضای بسته (Indoor) طراحی می شوند.
2-ترانسفورمرهای زمین، که در واقع یک ترانسفورمر جهت ایجاد مرکز ستاره (نقطه نول) در پستهای انتقال بوده و سیم پیچ ثانویه ای جهت انتقال انرژی ندارد.
3-ترانسفورمرهای زمین و کمکی که اصطلاحا به نام کمپنت (Combined=Auxiliari and Grounding) نامیده شده و در واقع ترکیب یک ترانسفورمر زمین با یک ولت گردن توزیع در یک دستگاه می باشد.
4-ترانسفورمرهای ویژه توزیع که اکثرا جهت تغذیه برق واحدهای صنعتی استفاده شده و از لحاظ مشخصات فنی خاص مورد نیاز، نظیر؛ توان، ولتاژ، تعداد سیم پیچ ها، تعداد فاز، اتصالات، نوع بارگیری، شرایط محیطی و غیره به انواع مختلفی تقسیم می شوند که می توان به برخی از آنها ماند ترانسفورمرهای تکفاز، سه سیم پیچه، یکسو ساز، کوره،دارای کلید تنظیم ولتاژ تحت بار (OLTC)، دارای سیستم خنک کننده اجباری،خروج بوشینگها از روی دیواره ها، دارای جعبه کابل و Busduct و با تجهیزات حفاتی خاص طراحی و تولید می گردند.
تجهزات حفاظتی و برخی از اجزاء ترانسفورمرهای توزیع:
روغن نمای مغناطیسی : روغن در ترانسفورمرهای روغنی به عنوان پر حجم ترین عایق و خنک کننده استفاده شده است که ضروریست سطح آن همواره در حد مجاز نگه داری شود. روغن نماها به منظور نشان دادن سطح روغن در ترانسفورمر به کار می روند. طراحی آنها طوری است که بتوانند در شرایط ℃110 و bar0.5 (به صورت فشار یا خلاء) به عملکرد عادی خود ادامه دهند.
محل نصب روغن نما عموما روی دیواره جانبی منبع انبساط بوده و در دمای محیط ℃20 باید عقربه به صورت افقی قرار گیرد و در صورت کاهش بیش از حد روغن می بایست شارژ روغن صورت گیرد. ++++(picture)
رطوبت گیر : یکی از عوامل تخریب روغن ترانسفورمر که طول عمر آن را به شدت کاهش می دهد، رطوبت موجود در هوا می باشد که برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب به داخل ترانسفورمر بر روی منبع انبساط یک محفظه رطوبت گیر نصب گردیده است. این محفظه از مواد رطوبت گیر (سیلیکاژل) پر شده که در حالت عادی آبی رنگ بوده و با جذب رطوبت تدریجا به رنگ صورتی و سفید در می آیند که در این حالت می بایست ماده رطوبت گیر تعویض گردد.این ماده با جذب رطوبت موجب می شود همواره هوای خشک وارد ترانسفورمر گردد.باید توجه شود ضخامت قشر آبی رنگ کمتر از 3 سانتی متر نباشد که در این حالت باید آن را تعویض نمود.علاوه بر این در محفظه رطوبت گیر در قسمت انتهایی از استانک حاوی روغن (تا سطح مشخص شده وی استانک) جه جذب گذد و غبار و درات معلق هوای مرتبط با روغن ترانسفورمر استفاده شده است.++++(picture)
ترمومتر روغن : با توجه به کلاس حرارتی عایقهای مورد استفاده در ترانسفورمر و با اطلاع از اثر مخرب حرارت غیر مجاز بر کیفیت آنان لازم است در تمامی شرایط کارکرد ترانسفرمر تحت کنترل باشد، که برای این منظور از ترمومتر استفاده می گردد. این ترمومترها برای نشان دادن دمای روغن در هر دو نوع ترانسفورمر با منبع انبساط و هرمتیک طراحی شده اند و دارای دو میکروسوئیچ و شاخص نشانگر می باشند. عقربه مخصوص نشان دهنده حداکثر دما نیز بر روی آن نصب گردیده است. این ترمومترها به صورت کاملا مطمئن در شرایط آب و هوایی بسیار گرم و سرد می توانند کاربرد داشته باشند. ++++(picture)
رله بوخهلس : رله بوخهلس با تشخیص و ارسال سیگنال، ترانسفورمر را در برابر خطرات ناشی از بروز عیوب در مواقع زیر محافظت مدی نماید :
1-گازهای ایجاد شده که ممکن است ناشی از تجزیه روغن و یا مواد عایقی جامد در اثر عیوب اکتیو پارت باشد.
2-کاهش سطح روغن که ممکن است ناشی از نشتی از مخزن ترانسفورمر باشد.
3-جریان سریع روغن از مخزن به سمت منبع انبساط که ممکن است ناشی از انبساط روغن در اثر اتصال کوتاه باشد.
رله بوخهلس روی لوله واسط بین مخزن ترانسفورمر و منبع انبساط نصب می گردد و می بیست شیب لوله رابط در محدوده 0-5 درجه (طبق شکل) باشد تا بتواند تمامی گازهای تشکیل شده را به سمت رله بوخهلس و منبع انبساط هدایت نماید. ++++(picture)
فشارشکن : فشارشکن ها اعم از کنتاکت دار و ساده برای جلوگیری از دفورمگی(تغییر شکل) و انفجار مخزن در مواقعی که فشار داخل مخزن از حد مجاز آن تجاوز کرده باشد طراحی شده اند. طراحی آنها به گونه ای است که بتوانند با ایجاد مسیری برای تخلیه روغن به واسطه عملکرد سوپاپ، اجازه ندهند فشار مخزن از د مجاز خود فراتر رود.افزایش سریع فشار ممکن است باعث ایجاد انفجار و آتش سوزی بشود.فشارشکن ها عموما در نقاط بحرانی (بالای سیم پیچ ها) که فشار موثر در آنها بیشتر است نصب می گردند. ++++(picture)
فشارسنج : فشارسنج های صنعتی به منظور نشان دادن فشار کاری مخازن در حال بهره برداری، طوری طراحی شده اند که اپراتور می تواند با رویت و ثبت فشار در شبانه روز (Min & Max) و ترسیم نمودار فشار کار مخزن، برای پیشگیری از خسارت ناشی از افزایش فشار، برنامه ریزی صحیح بار گیری از ترانسفرمر را انجام دهد. ساختمان آنها طوری است که به صورت Outdoor نصب می شوند و صفحه آنها به صورت دو واحد PSIG و Bar مدرج گردیده است. محل نصب حتی المقدور روی بدنه، در ارتفاع قابل رویت و قرائت اپراتور می باشد. ++++(picture)
ترانسفورمر جریان CT : این وسیله که روی شینه نوترال نصب می گردد در صورت عبور جریان از نقطه نوترال، آن را تشخیص می دهد و می توان از خروجی های آن، میزان جریان القا شده در آن را اندازه گیری نمود. CT می تواند در صورت بحرانی بودن وضعیت ترانسفورمر زمینه صدور فرمان Trip را ایجاد و از وارد آمدن خسارت جلوگیری نماید. لازم به ذکر است که CTها در دو نوع Indoor (داخل روغن ترانسفورمر) یا Outdoor به صورت Resin Type تولید می شوند. ++++(picture)
جعبه اتصالات : کلیه خروجی های مربوط به تجهیزات حفاظتی توسط کابل های افشان چند رشته به درون این جعبه ترمینال منتقل شده و جهت ردیابی وی سیمها با برچسب شماره گذاری گردیده است. با توجه به نقشه داخل جعبه می توان ارتباط بین ترمینالهای جعبه را با اتاق فرمان برقرار سازد. ++++(picture)
مقره های فشار ضعیف و فشار قوی :
ترانسفورمرهای روغنی رای ایجاد فاصله عایقی مناسب از محل اتصال کابل یا شینه نسبت به سطح درپوش و اتصال به منبع تغذیه و مصرف کننده مجهز به بوشینگ های فشار ضعیف و قوی می باشد. پارامترهای مهم در انتخاب بوشینگها عبارتند از ردیف ولتاژ، جریان عبوری، رظوبت و آلودگی محیط و شرایط نصب Indoor یا Outdoor . برای تامین پارامترهای مذکور بوشینگها با طول خزش متفاوت بر اساس استاندارد DIN42530،DIN42539،DIN42531...، که در دسترس می باشند، انتخاب و نصب می گردند. بوشینگها ازUm=12KV به بالا طبق استاندارد درای جرقه گیر می باشند که تنظیم فاصله جرقه گیر با توجه به شرایز محیط انجام می پذیرد.وظیفه جرقه گیرها، حفاظت ترانسفورمر در مقابل موج ولتاژهای ناگهانی و انتقال ولتاژ اضافی به زمین از طریق بدنه ترانسفورمر می باشد. بنابرین بایستی به تنظیم فواصل آن دقت شود.
بوشینگهای استاندارد معمول از جنس پرسیلیکن (چینی) می باشد که سطوح خارجی آن با لعاب قهوه ای رنگ پوشانده شده است. برای جلوگیری از خزش، روی بوشینگها همواره باید تمیز باشند.بنابراین باید به صورت دوره ای تمیز و سطوح از لحاظ عدم وجود شکستگی باید چک شود.قطعات هادی از جنس برنج یا مس و واشرهای لاستیکی از جنس مخصوص مقوم در برابر روغن ترانسفورمر و UV می باشند.
به طور معمولاین بوشینگها بر روی درپوش مخزن نصب می شوندو قابلیت نصب بر روی دیواره ی مخزن را نیز دارا می باشند. ++++(picture)
تابلو مشخصات:
تابلو مشخصات حاوی اطلاعات لازم روی دیواره ترانسفورمر جهت شناسایی ترانسفورمر در سمت فشار ضعیف نصب شده است.
این اطلاعات شامل موارد زیر است:
مدل نوع عایق بندی ترانسفورمر شماره سریال گروه اتصال سال ساخت فرکانس نامی استاندارد مورد استفاده نوع روغن ترانسفورمر قدرت اسمی به کیلو ولت آمپر تصویر شماتیک کلید تنظیم ولتاژ ولتاژ نامی ترانسفورمر سمت فشار قوی و ضعیف به ولت وزن روغن به تن جریان نامی سمت فشار قوی و ضعیف به آمپر وزن کل به تن سیستم خنک کنندگی درصد ولتاژ اتصال کوتاه
کلید تنظیم ولتاژ :
برای جبران تغییرات جزئی ولتاژ شبکه از طریق تغییر تعداد دور در سیم پیچ فشار قوی تعبیه شده است به نحوی که ولتاژ مورد نیاز مصرف کننده ثابت بماند. (تغییردادن نقاط اتصال و استفاده از انشعابات سیم پیچ فشار قوی در حالت بی برقی توسط کلید تنظیم ولتاژ صورت می گیرد. )
مخزن : مخزن حاوی روغن ترانسفورمر وظیفه حفاظت از اکتیو پارت در مقابل عامل تخریب کننده همانند رطوبت و گرد و خاک و ... را داشته و به لحاظ دارا بودن استحکام مکانیکی و توان دفع حرارتی متناسب با تلفات اکتیوپارت از دیواره کنگره ای یا دیواره صاف با رادیاتور جداگانه ساخته می شوند. ورقهای به کار رفته در انها بسته به طرحهای ذکر شده از فولادی نوردشده با ضخامت های mm1 تا mm1.5 برای دیواره ای کنگره ای و حداقل mm6 برای دیواره صاف می باشد. نقطه قابل توجه اینکه مخازن کنگره ای با توجه به مشخصات مکانیکی تا 650 میلی بار تحمل خلا را داشته و نباید تحت خلا کامل قرار گیرند.
منبع انبساط : مخازن ترانسفورمرهای روغنی مجهز به منبع انبساط در بالای درپوش می باشد که فضای لازم برای تغییرات حجم روغن در اثر حرارت ایجادشده توسط اکتیوپارت را تامین می نماید. با توجه به حجم روغن داخل مخزن حجم منبع نیز متناسب با آن طراحی می گردد. برای کنترل سطح روغن درون منبع روی دیواره ی جانبی آن روغن نمای مغناطیسی نصب می گردد که اپراتور می تواند به راحتی آن را رویت نماید. سطح روغن در دمای 20 درجه سانتی گراد طوری است که هواگیری از مقره ها را امکان پذیر می نماید. چون این ترانسفورمر تحت شرایط هم فشار با اتمسفر عمل می کند روی منبع یک دستگاه رطوبت گیر برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب به داخل روغن در زمان تنفس نصب می گردد.
روغن ترانسفرمر : روغن های معدنی جهت عایق کردن و خنک نمودن ترانسفورمرها استفاده می گردند و از نوع روغن های معدنی تقطیر و تصفیه شده با غلظت کم می باشند. خصوصیات و مرغوبیت روغن عایق در طول زمان و مدت بهره برداری طولانی رو به فرسودگی می رود (پیر شدگی).++++table
هسته ترانسفورمر (Core) : هسته ترانسفورمر وظیفه انتقال فوران مغناطیسی را به عهده داشته و از ورقه های مخصوص با ضخامت 0.3 میلیمتر حاوی سیلیسیم که به طریق نورد سرد تهیه و در طرفین دارای پوشش عایقی می باشند، تولید می شود.
به منظور کاهش تلفات آهن هسته به صورت ورقه ورقه و با زاویه برش°45 تولید می شود.هسته چینی به دو روش Steplap و Overlap صورت می گیرد.
کابلهای ترانسفورمر :
کابل ورودی (طرف اول) ترانسفورمر(فشار قویHV =KV20) :از سه کابل تک رشته ای نوع N2xsy می باشد که اجزای تشکیل دهنده هر رشته عبارتند از :
1-هادی مسی
2-پوشش کربنی روی هادی : برای جلوگیری از نفوذ مواد پلی اتیلن در داخل لایه های هادی و جلوگیری از برقراری جریان خزشی بین هادی و لایه بیرونی پلی اتیلن و به عنوان جوشن دوم خازن اول و جوشن اول خازن دوم
3-پلی اتیلن مستحکم : ایجاد یک دی الکتریک برای یک خازن با ظرفیت الکتریکی بالا
4-لایه نازک گرافیت روی پلی اتیلن : جوشن دوم خازن دوم (خاصیت خازنی باعث ایجاد عایق می شود.)
5-کاغذ گرافیت (به صورت نوار) : سرعت جریان خزشی را کم می کند و مانع از arc زدن می شود.
6-سیم مسی شیلد : به عنوان هادی استوانه عمل می کند تا پتانسیل و شدت میدان در خارج از آن با اتصال سیم ها به زمین صفر شود.
7-نوار مسی : برای انسجام سیم شیلد و نهایی نمودن عملکرد هادی در لایه استوانه
8-نوار عایق نازک (پلاستیک/کاغذ-اکثرا پلاستیک شبیه نایلون) : برای انسجام نوار مسی
9-عایق روی کابل(عایق بیرونی) از جنس PVC
کابل خروجی(طرف دوم) ترانسفورمر (فشار ضعیف V=LV 400) :به صورت [3*240 +120 mm2 Nyy]*7 می باشد.+++picture
پاسخ با نقل قول
