انواع ترانس ولتاژ :

علاوه بر اندازه گیری ولتاژ فشار قوی و نمونه برداری ولتاژ برای رله های حفاظتی از ترانس های ولتاژ در پستها برای ارتباطات PLC نیز استفاده میشود که در بعضی موارد وسایل ارتباطی ( لاین تراپ ) بروی خود این ترانسها نصب میشود که در ادامه به آن میپردازیم .

انواع ترانس ولتاژ :

v ترانس ولتاژ اندوکتیو ( VT یا PT )

v ترانس ولتاژ خازنی ( Capacitive Voltage Transformer )

- ترانس ولتاژ اندوکتیو :

 

ترانسهای ولتاژ ، شامل دو سیم پیچ هستند که بسته به نوع ترانس و ترانس مورد درخواست در ثانویه میتواند تعداد بیشتری سیم پیچ ( کور ) وجود داشته باشد . در درون این ترانسها هم روغن روان قرار دارد و باعث خنک شدن ترانس میشود .در اولیه ، این ترانس به ولتاژ نامی پست متصل میشود و تنها شامل یک ترمینال است ( البته در انواعی از آن ترمینالهای اولیه ورود و خروج هم وجود دارد ) . قدرت خروجی ترانس ولتاژ برابر با مجموع قدرت کورهای ثانویه است . قدرتی که بروی پلاک ترانس درج میشود ، قدرتی است که ترانس بطور دائم در مدار میتواند بدهد .ترانس ولتاژ طرح شده برای فرکانس ۵۰ هرتز میتواند در فرکانس ۶۰ هرتز هم بدون افت قدرت نامی بکارش ادامه دهد.

 

- ترانس ولتاژ خازنی :

امروزه بخاطر هزینه های کمتر این نوع ترانسها و نوع کاربرد آنها بیشتر از این نوع ترانسها استفاده میشود که در این مقوله بیشتر به این نوع ترانسها می پردازیم ؛ از آنجا که خصوصیات عایقی در ولتاژ های بالا تر در ترانسهای ولتاژ اندوکتیو به نسبت سخت تر و حجیم تر میشود لذا در ابتدای امر توسط خازنهایی ولتاژ اولیه را کاهش داده که این خازنها از نوع کاغذی با هادی آلومینیومی هستند که بصورت متوالی قرار دارند و بسته به ولتاژ ، تعداد خازنها متفاوت است و در ولتاژ بیشتر تعداد خازنهای سری بیشتر میشود . پس از کاهش این ولتاژ با استفاده از یک هسته و سیم پیچ به مقدار نامی ولتاژ در ثانویه که ذکر شد کاهش می یابد . ترانسهای ولتاژ خازنی دقت کمتری دارند اما قیمت مناسب تری دارند ، و از آنجا که در نصب سیستم PLC نیز جهت جلوگیری در نصب خازنهای کوپلاژ جلوگیری میشود لذا از این ترانسها بیشتر استفاده میشود .

 

قسمتهای مختلف یک ترانس ولتاژ خازنی

۱ - سیستم انبساطی

۲ - المانهای خازنی

۳ - بوشینگ ولتاژ میانی

۴ - ترمینال اولیه

۵ - ترمینال ولتاژ پائین

۶ - بالشتک گازی

۷ - دریچه نشاندهنده روغن

۸ - راکتور جبران کننده

۹ - مدار میرا کننده فرو رزونانس

۱۰- سیم پیچ های اولیه و ثانویه

۱۱- هسته

۱۲- جعبه ترمینال

 

 

۱ – واحد الکترو مغناطیسی

۲ – سیم پیچ اولیه ترانس ولتاژ میانی

۳ – رآکتور جبران کننده

۴ – سیم پیچ های تنظیم

۵ – سیم پیچ های ثانویه

۶ – مدار میرا کننده فرورزونانس

فرورزونانس اصولاً نوعی تشدید ( رزونانس) است که در مدارهای سلفی و خازنی سری ، با عنصر سلفی دارای هسته آهنی ، نظیر مدار بسته سیم پیچی روی میدهد . ظرفیت خازنی مقسم ولتاژ بطور سری با راکتور جبران کننده و ترانس اصلی یک مدار تشدید را در این ترانسها بوجود می آورد ، در زمان بروز این پدیده شرایط اشباع هسته مغناطیسی مدار و اندوکتانس ظاهر گردیده ، پدیده رزونانس را به فرورزونانس تبدیل میکند . بدون وجود مقاومت اضافی بار با تلفات در یک مدار LC ، ولتاژ دو سر هر یک از المانهای آن میتواند از ولتاژ منبع اعمال شده به آنها بزرگتر شود .

در نتیجه این پدیده ، ممکن است ولتاژهای بزرگی در فاصله ایزولاسیون قسمتهای مختلف یک شبکه رخ دهد و یا موجب اشباع شدید هسته آهنی در اثر جریانهای زیاد شود و یا موجب گرم شدن بیش از حد واحد الکترو مغناطیسی و یا شکست عایقی در آن شود . مدار میرا کننده از اتصال سری یک راکتور دارای هسته آهنی و یک مقاومت خنک شونده با روغن تشکیل شده است . در شرایط معمولی هسته راکتور میرا کننده اشباع نمی شود و بنابر این امپدانس بالایی از خود نشان میدهد. با شروع فرورزونانس ، فلو در هر دو هسته ترانسفورماتور اصلی و راکتور میرا کننده افزایش می یابد . اشباع هسته راکتور میرا کننده باعث کاهش امپدانس در مدار می شود که خود باعث عبور یک جریان از داخل آن می شود و موجب خنثی شدن این پدیده می شود .

همچنین اگرسه ترانس ولتاژ تک فاز استفاده شود ، جهت جلوگیری از این پدیده ، در خروجی سیم پیچ مثلث باز از مقاومتی ۳۰ تا ۳۵ اهمی و با توان ۳۰۰ وات یا بیشتر استفاده میشود .

همانطور که در شکل شماتیک مشخص بوده ، ترانسفورماتور اصلی واحد الکترو مغناطیس دارای چند سیم پیچ تنظیم بوده است که برای ثابت نگه داشتن و یا بهتر کردن دقت برای یک بار که با بار نامی تفاوت داشته است و یا حد اقل کردن خطای دامنه و یا ایجاد امکان تعویض مقسم ولتاژ و تنظیم مجدد ترانسفورماتور برای ترکیب جدید مقسم ولتاژ و واحد مغناطیسی بکار میرود که با تغییر شکل تعداد دور سیم پیچ ها میتوان تعداد دور را تا ۰۵/۶ + درصد با فاصله ۰۵/۰ در صد تنظیم نمود ؛ که البته این اتصالات بنا به در خواست تنظیم شده هستند و ضرورتی به تنظیم مجدد آنها در محل پست نیست .

مشخصات مهم یک ترانس ولتاژ به قرار زیر است که در هنگام سفارش و یا طراحی لحاظ قرار می گیرد :

v بالاترین ولتاژ سیستم

v فرکانس نامی

v نسبت تبدیل

v تیپ و کلاس

v ظرفیت خازنی بین اولیه و زمین

v فاصله خزشی ( Creepage Distance )

v حد اکثر بار حرارتی

ترانسهای ولتاژ در ولتاژ های پائین تر تنها از سیم پیچهای اولیه و ثانویه تشکیل شده اند که عایق استفاده شده در آنها اپوکسی رزین بوده که در قالب هایی شکل داده میشوند . در ورودی اولیه این ترانسها فیوز محافظ قرار میگیرد و اولیه آنها از طرف دیگر به زمین ( در تک فاز ) وصل میشود و در ثانویه هم به همین صورت است یعنی انتهای سیم پیچ ثانویه زمین میشود . کلاس دقت در اغلب ترانسهای مورد استفاده در پستها ۳P است که نشاندهنده اینست که به میزان ۳ درصد خطا در نسبت تبدیل ترانس وجود دارد .

در ترانسهای ۶۳ کیو ولت و بالاتر در خروجی این ترانسها فیوزهایی نصب میشود . این فیوزها هم میتواند در داخل باکس خود ترانس باشد و یا در تابلویی دیگر ، که اگر در تابلو ها باشد همراه با یک کنتاکت کمکی برای ارسال آلارم در صورت عملکرد فیوز همراه است .

در ترانسهای ولتاژ بیرونی در هنگام نصب باید دقت داشت که سیم اتصال بدنه آن به دقت نصب گردد و مقاومت پائینی داشته باشد . در طول زمان بهره برداری جز بازدید اتصالات و چک کردن ظاهری ترانس نیاز به تست و آزمون خاصی ندارد . اما بعد از یک اتصالی و یا زمان تعریف شده برای ترانس توسط کارخانه سازنده باید روغن داخل آن تست شود . همچنین در صورت نشتی احتمالی حتما باید با روغن هم تراز با کلاس روغن آن اصلاح گردد.

نیاز است که در مدتهای مشخص بسته به موقعیت محیطی نصب ترانس ، مقره های خازنی آن تمیز گردد و ترمینالهای ثانویه نیز آچارکشی شود .


تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها

تئوری و تعاریفی از ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اولیه وسیله ای است که تشکیل شده از دو مجموعه سیم پیچ اولیه و ثانویه که در میدان مغناطیسی و اطراف ورقه هایی از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار می گیرند. مقره ها یا بوشینگ ها یا ایزولاتورها و بالاخره ظرف یا محفظه ترانسفورماتورکار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژی الکتریکی از سیستمی با یک ولتاژ و جریان معین به سیستم دیگری با ولتاژ جریان دیگر است. به عبارت دیگر ترانسفورماتور دستگاهی است استاتیکی که در یک میدان مغناطیسی جریان و فشار الکتریکی را بین دو سیم پیچ یا بیشتر با همان فرکانس و تغییر اندازه یکسان منتقل می کند


ترانسفورماتور های روغنی تک فاز

ترانسفورماتور های روغنی تک فاز

استفاده از ترانسفورماتورهای تکفاز، اقتصادی ترین گزینه برای شرکت های توزیع در مناطق با مصرف کم می باشد
. با توجه به افزایش قیمت انرژی در کشور، استفاده از ترانسفورماتورهای تکفاز که دارای تلفات بی باری کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای سه فاز هستند، سرمایه گذاری و هزینه های کمتری دربر دارد. بنابراین برای بارهای تکفاز کوچک، ترانسفورماتورهای تکفاز اقتصادی ترین گزینه می باشند. 
مشخصات کلی :
فرکانس نامی : ۵۰هرتز
تعداد فازها : یک فاز
نوع سیستم خنک کنندگی : ONAN 
ظرفیت : از ۵ تا ۱۰۰ کیلو ولت آمپر 
رده ولتاژ : ≤۳۶ کیلو ولت


ترانسفورماتور هرمتیک

ترانسفورماتور هرمتیک

این نوع ترانسفورماتورها دارای سیستم نگهداری روغنی هستند که از تماس روغن عایق با اکسیژن و رطوبت که عوامل اصلی فساد روغن و کاهش استقامت الکتریکی آن می باشد جلوگیری می کند.این کار سبب بهبود شرایط بهره برداری شده در نتیجه نیازی به عملیات نگهداری در طول عمر ترانسفورماتور نخواهد بود. ترانسفورماتورهای هرمتیک برای نصب در محیط های مرطوب، مواردی که محدودیت عملیات نگهداری وجود دارد، ترانسفورماتورهای با نصب هوایی و فضاهای محدود مثل پست های کمپکت و پکیج بر انواع معمولی برتری دارند. ترانسفورماتورهای هرمتیک سه فاز روغنی توزیع بخش عمده محصولات تولید شده در گروه ایران ترانسفو را تشکیل داده که محدوده ۲۵ تا ۵۰۰۰ کیلو وات آمپر و حداکثر ولتاژ سیستم تا ۳۶ کیلو وات را شامل می شود.
دو نوع اصلی از ترانسفورماتورهای هرمتیک تولید شده عبارتند از:

۱٫ هرمتیک بدون بالشتک گازی

که دارای ساختار بسته، بدون بالشتک گاز، بطور کامل پر از روغن، وله ای ارتجاعی است.

۲٫ هرمتیک با بالشتک گازی

که دارای ساختار بسته بدون منبع انبساط، با بالشتک گازی(گاز نیتروژن)، دیواره های مخزن صلب و رادیاتورهای خنک کننده آن که می تواند بصورت جدا شدنی یا جوش شده روی مخزن باشد.
در ترانسفورماتورهای هرمتیک کاملا پر از روغن، انبساط و انقباض روغن توسط مخزن فولادی و ارتجاعی آن (طرح مخزن با حجم متغیر) صورت می گیرد که در حداکثر فشار حالت کاری تنها کسری از فشار طراحی شده قابل تحمل ایجاد می شود. این ترانسفورماتورها همیشه بصورت کامل پر از روغن تحویل و حمل شده و برای طول دوره عمرشان آببندی شده اند. در ترانسفورماتورهای هرمتیک با بالشتک گازی، انبساط و انقباض روغن بوسیله بالشتک گاز نیتروژن واقع در بالای سطح روغن صورت می گیرد. این ترانسفورماتورها عموما دارای مخزن صلب رادیاتوری (جوش شده یا قابل باز شدن) بوده و بوشینگ های LV, HV آنها در سمت طولی مخزن قرار دارند.ترانسفورماتورهای هرمتیک بدون بالشتک گازی دارای لوله مخصوص پر کردن روغن با ارتفاع کافی بوده که از پر شدن کامل روغن خصوصا در بوشینگ های روغنی اطمینان حاصل شود.
تجهیزات ویژه هرمتیک:
- روغن نما
- رله حفاظت هرمتیک
- فشار شکن
- نشانگر میزان فشار و خلاء
- رله فشار ناگهانی
- دریچه تزریق گاز
- رله های چند کاره DMCR,DGPT2.

 


ترانسفورماتور روغنی

مقدمه
ترانسفورماتورهای توزیع بسته به طراحی، نحوه ساخت،کیفیت مواد اولیه مورد استفاده و نوع بهره برداری دارای تلفات متفاوتی هستند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی ساخت و تامین مواد اولیه مناسب می توان بیش از ۷۰
درصد تلفات آنها را کاهش داد .بکارگیری و استفاده بهینه از ترانسفورماتورهای کم تلفات در شبکههای توزیع بجای احداث و توسعه نیروگاه، صرفه جویی قابل توجهی در سرمایهگذاری اولیه جهت احداث نیروگاهها و توسعه شبکه های انتقال و توزیع و سوخت مصرفی ایجاد می گردد.
۲ - تلفات در ترانسفورماتوره
تلفات در ترانسفورماتور ها به دو دسته تقسیم می شوند :
تلفات بی باری
تلفات بارداری

تلفات بی باری توانی که در حالت بی باری، ترانسفورماتور از شبکه ای که به آن متصل است می گیرد، صرف تلفات داخلی ترانسفورماتور می گردد. این تلفات شامل دو قسمت است:
الف تلفات مسی سیم پیچ اولیه
ب تلفات آهنی ترانسفورماتور تلفات مسی سیم پیچ اولیه معمولا از ۲ تا ۳ درصد کل تلفات بی باری تجاوز نمی کند لذا از این مقدار صرف نظر شده و فقط تلفات آهنی در نظر گرفته می شود. تلفات بی باری متناسب با ولتاژ و فرکانس می باشد و با توجه به اینکه تغییرات ولتاژ و فرکانس ثابت می باشد تلفات در حالت بی باری را می توان ثابت در نظر گرفت.
۲ - ۲ تلفات بارداری
تلفات بارداری تابعی از شرایط بارگذاری ترانسفورماتور است و هر چه بار عبوری از آنها افزایش یابد بر مقدار این تلفات نیز افزوده می گردد.


ترانسفورماتور های خشک رزینی

ترانسفورماتور های خشک رزینی

ترانسفورماتورهای شبکه توزیع عمدتا" از نوع ترانسفورماتورهای روغنی می باشند تفاوت اصلی این دو نوع ترانسفورماتور در استقامت الکتریکی و حرارتی عایقهای (Dry type) خشک می توانند با سیستم IEC بکار رفته در آنهاست. ترانسفورماتورهای خشک بر اساس استاندارد بین المللی ۶۰۷۲۶ طراحی و ساخته شوند . ترانسفورماتورهای خشک مورد بررسی در این A, E, B, F, H, C عایقی کلاسهای۱۵۵می باشندکه مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها ◦C و دمای F مقاله دارای عایقهایی با کلاس حرارتی۱۰۰ خواهد بود .[ ۱] در K 140 است به بیان دیگر جهش حرارتی مجاز سیم پیچها در محیط استاندارد برابر ◦Cدمای قابل تحمل کمتری داشته و لذا مقدار A حالیکه عایقهای ترانسفورماتورهای روغنی با کلاس حرارتی۱۰۰ و بعبارت دیگر مقدار مجازجهش حرارتی سیم پیچهادرمحیط استاندارد ◦C مجاز دمای متوسط سیم پیجیها ۶۵ میباشد .

بدیهی است که این دو نوع ترانسفورماتور از دیدگاههای مختلف دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشندکه از جمله مهمترین مزایای ترانسفورماتور خشک ایمن بودن آن در برابر انفجار و آتش سوزی بوده و در مقابل عیب آن به شمار میرود . (Cast resin ) عدم امکان تعمیر و بازسازی سیم پیچهای رزینی معمولا" درون یک محفظه (outdoor) همچنین ترانسفورماتورهای خشک در صورت نصب در فضای آزاد یا با تنفس Sealed قرار می گیرند که می تواند سه حالت داشته باشد: بدون تنفس (Enclosure )را امکانپذیر سازد. ولی برای نصب در فضای (Enclosed ) و یا بصورت با گردش هوا (totally enclosed )( Non-enclosed ) و درصورت عدم وجود شرایط خاص نیازی به حفاظ نخواهد بودکه بصورت (Indoor) بسته می باشند .

ترانسفورماتورهای خشک رزینی تولید شده توسط ماد نیروبا توجه به دانش فنی جدید و تکنولوژی روز آن مزایای ذیل را دربر دارند:
-عملکرد بدون تخلیه جزئی
- بدون نیاز به نگهداری
- مناسب برای فضاهای محدود
- تلفات پائین
- استقامت بالا در برابر اتصال کوتاه
- امکان نصب در نزدیک ترین موقعیت به مراکز بار و مصرف
- کاهش هزینه های توزیع برق
- بدون آلودگی زیست محیطی ناشی از روغن
- عاری از مواد سمی
- سطح صدای پایین
- مقاوم در برابر رطوبت
- نصب آسان
- بدون خطر آتش سوزی
- قابل اشتعال نبودن خود دستگاه
ترانسفورماتورهای خشک رزینی ایران ترانسفو در بدترین گروه ها از نظر شرایط محیطی کار، امکان استفاده دارند:
- گروه محیطی : E2
- گروه آب وهوایی: C2
- گروه آتش سوزی: F1
کاربردها:
- ساختمان های بلند و برج های مسکونی تجاری
- صنایع مختلف نفتی
- کارخانجات سیمان
- معادن
- کاربردهای مختلف صنعتی
- راه آهن
- فرودگاه ها
- نیروگاه ها
- پست های موبایل توزیع
- کشتی ها
- صنایع پتروشیمی

۱ - ترمینال فشار ضعیف
۲ - ترمینال فشار قوی
۳ - بوبین فشار ضعیف
۴ - بوبین فشار قوی
۵ - لینک تپ چنجر غیر قابل تغییر تحت پتانسیل
۶ - هسته
۷ - فریم هسته
۸ - چرخهای دو جهته
۹ - ترمینال زمین
۱۰- قلابهای حمل
۱۱- پلاک مشخصات
۱۲- جعبه مدار کمکی

تجهیزات استاندارد:

- پلاک مشخصات و دیاگرام اتصالات
- ترمینال زمین
- چرخ های دو جهته
- ترمینال های اولیه
- ترمینال های ثانویه
- قلاب های حمل
- اتصالات تنظیم ولتاژ
- نشانگر دما
- سنسورهای PTC یا PT100

تجهیزات اختیاری:

- گردش هوای اجباری بوسیله فن
- حفاظ
- بوشینگ های از نوع Plug-in
ترانسفورماتورهای تراکشن
یکی از عناصر ضروری در سیستم حمل و نقل ریلی، ترانسفورماتور تراکشن می باشد که برای تغذیه قطارها و راه‌آهن مورد استفاده قرار می گیرد. این ترانسفورماتورها برای تبدیل ولتاژ خطوط هوایی به ولتاژهایی پایین‌تر که قابل استفاده برای مبدل های تراکشن باشند بکار گرفته می شوند. طراحی ترانسفورماتورهای تراکشن با توجه به شرایط استفاده از آنها با ترانسفورماتورهای توزیع معمولی متفاوت بوده و نیازمند درنظرگرفتن ملاحظات خاصی به همین منظور می باشد که از جمله آنها می توان به پارامترهایی نظیر امپدانس بالا، استقامت در برابر اتصال کوتاه، پایداری در برابر تنش‌های مکانیکی و مسائلی از جمله کار با یکسوسازها، تلفات هارمونیکی، نوسانات دائمی جریان بار و محدودیت در ابعاد، وزن، دما و سطح صدای ترانس اشاره نمود