بررسی پارامترهای مختلف ترانسفورماتورهای قدرت
125 صفحه در قالب word
موضوع: بررسی پارامترهای مختلف ترانسفورماتورهای قدرت وانواع ترانسها درشبکه های قدرت،وتجزیه تحلیل روشهای مختلف نگهداری وسرویس ترانسها
جهت بهره برداری با راندمان حداکثراز ترانسفورماتورهای شبکه های قدرت
مقدمه :
ترانسفورماتور که یکی از مهمترین وسایل در سیستمهای قدرت (تولید ، انتقال و توزیع ) به شمار می رود ، دارای ساختمانی ساده بوده و با قابلیت اطمینانی بالا برای تبدیل یک ولتاژ متناوب از یک سطح به سطحی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد،بدون اینکه فرکانس تغییری بکند .فقط مقادیر ولتاژوجریان است که دراولیه وثانویه متفاوت می باشد. ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلی سیستم های انتقال وپخش انرژی مطرح هستند بلکه درتغذیه مدارهای الکترونیک وکنترل،یکسوسازی،اندازه گیری وکوره های الکتریکی نیز نقش مهمی بر عهده دارند.با تمام ساده بودن ساختمان ترانسفورماتورها در اثر توسعه و پیشرفت تکنولوژی از حدود صد سال پیش که اولین ترانسفورماتور سه فاز ساخته شد تا به امروز تغییرات زیادی در شکل ظاهری ، ساختمان و قدرت ترانسفورماتورها به وجود آمده است . ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر می کند. اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .
فهرست مطالب:
انواع ترانسهای قدرت
ترانسفورماتور ایده آل
انواع اتصال سیم پیچ ها-هسته –ترانسفورماتور تکفاز
سیم پیچ های ترانس-جنس هادی ها
ترانسفورماتورهای سه فاز
اتصال سیم پیچی های ترانس سه فاز
انواع هسته ترانس سه فاز
تلفات در ترانسفورماتورها
تانک روغن ترانسفورماتورهای قدرت
سیستم های خنک کنندگی ترانس های قدرت
فن ها درترانسهای قدرت
پمپ ها درترانس قدرت
روغن ترانسفورماتور
مشخصات روغن ترانسها
رطوبت گیر-شیر اطمینان- ترمومتریا دماسنج درترانس قدرت
رله بوخهلتز
حفاظتهای مکانیکی ترانس
تست های ترانس قدرت
تپ چنجردرترانسهای قدرت
ترانسفورماتورهای خشک
ترانسفورماتورهای هرمتیک-ترانس ولتاژv.t
ترانس های جریانc.t
حفاظتهای ترانس قدرت
زمین کردن (ارت)-ایزولاتور(مقره)
مقره های مورد استفاده در ترانس های قدرت(بوشینگ ها)
تست های مربوطه به بوشینگ ها
برق گیر- میگر
اثرات فشار منفی-اضافه ولتاژهای رزونانس در ترانس توزیع
بررسی علل آسیب دیدن ترانسهای توزیع وروشهای پیشگیری
اضافه بار- اضافه ولتاژ موقت - نفوذ رطوبت
اضافه ولتاژ های گذرا بر روی ترانس های قدرت
بروز جرقه یا هارمونیک در اولیه ترانس های قدرت
راههای پیشگیری عیوب ترانس وبروز اضافه بار در ترانس قدرت
روش بالابردن عمر ترانس
تاثیر بالا رفتن دمای محیط-ترانسفورماتورهای ابررسانا
نکات قابل توجه قبل ازحمل ترانس
حمل بدون روغن ترانس نکات مهم قبل از راه اندازی ترانسهای قدرت
سیستم نمایش ومدیریت ترانسفورماتورهای قدرت tmms
ترانسهای سازگار با هارمونیک-ترانسهای مقاوم عامل k
ترانسفورماتور HMT
تعمیرات پیشگیرانه مانیتورینگ گازهای محلول در روغن ترانس قدرت
آنالیز گازهای محلول درروغن ترانس قدرت
تصفیه روغن ترانسهای قدرت
کاتالیسهاونقش آنها در حذف مولفه صفر جریان در حفاظت دیفرانسیل
پایداری حفاظت دیفرانسیل ترانس قدرت
مواردی کلی در مورد ترانسهای قدرت نیروگاهی
رله های حفاظت الکتریکی ترانس های نیروگاهی
رله دیفرانسیل
مروری بر مواد عایقی به کاربرده شده در ساختار عایق ترانس
روغن عایقی ترانس
روش GPC یا کروماتوگرافی تزریق ژل در ترانسهای قدرت
تخلیه جزئی PD در ترانسفورماتورهای قدرت
اندازه گیری جریان دی پلاریزاسیون PD
ترانسفورماتورها وبهم پیوستگی مکانیکی
چگونگی انجام تست SFRA ترانسهای قدرت
بررسی حالت های ترانسهای نیروگاهیGSU
مروری بر تئوری آزمایشاتSFRA ترانسهای قدرت
منابع وماخذ
مقدمه :
ترانسفورماتور که یکی از مهمترین وسایل در سیستمهای قدرت (تولید ، انتقال و توزیع ) به شمار می رود ، دارای ساختمانی ساده بوده و با قابلیت اطمینانی بالا برای تبدیل یک ولتاژ متناوب از یک سطح به سطحی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد،بدون اینکه فرکانس تغییری بکند .فقط مقادیر ولتاژوجریان است که دراولیه وثانویه متفاوت می باشد. ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلی سیستم های انتقال وپخش انرژی مطرح هستند بلکه درتغذیه مدارهای الکترونیک وکنترل،یکسوسازی،اندازه گیری وکوره های الکتریکی نیز نقش مهمی بر عهده دارند.با تمام ساده بودن ساختمان ترانسفورماتورها در اثر توسعه و پیشرفت تکنولوژی از حدود صد سال پیش که اولین ترانسفورماتور سه فاز ساخته شد تا به امروز تغییرات زیادی در شکل ظاهری ، ساختمان و قدرت ترانسفورماتورها به وجود آمده است . ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر می کند. اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .
انواع اصلی ترانسفورماتورها را می توان بر حسب وظایف آنها بصورت ذیل دسته بندی کرد:
1)ترانسفورماتورهای قدرت در نیروگاهها.
2)ترانسهای توزیع در پستهای توزیع زمینی وهوایی،برای پخش انرژی در سطح شهرها وکارخانه ها.
3)ترانسهای قدرت،برای مقاصد خاص مانند کوره های ذوب آلومینیم،یکسو سازهاوواحدهای جوشکاری.
4)اتوترانسها جهت تبدیل ولتاژبا نسبت کم وراه اندازی موتورهای القایی.
5)ترانسهای الکترونیک.
6)ترانسهای ولتاژ و جریان جهت مقاصد اندازه گیری و حفاظت.
7)ترانسهای زمین برای ایجاد نقطه صفر وزمین کردن نقطه صفر.
8)ترانسهای آزمایشگاه فشار قوی(که درآن سیم پیچ اولیه و ثانویه برروی یوغ بالایی، جهت سهولت
انتقال ولتاژ به بیرون از ترانس،نصب می شود.) (از انواع ترانسهای آزمایشگاهی میتوان به ترانس کاسکاد جهت تولید ولتاژهای بالا در حدود 1200 کیلوولت ،به صورت پله پله وسری شده با یکدیگر،اشاره نمود).
با وجودی که تکنولوژی ساخت ترانسفورماتورها خیلی پیچیده نمی باشد و امروزه تقریباً تمامی کشورهای جهان به این تکنولوژی دسترسی پیدا کرده اند ولی به علت هزینه بالای مواد اولیه و قطعات و وسایلی که در ساخت ترانسفورماتور به کار می رود در نتیجه قیمت تمام شده آن بسیار زیاد می باشد و همچنین اهمیت زیادی که ترانسفورماتورها در انتقال انرژی دارند کارشناسان صنعت برق هر کشور را برآن می دارد که ضمن آشنایی با تمام دستاوردهای علمی روز و به کارگیری تجارب گذشته اهتمام زیادی را در شناساندن هر چه بیشتر از این وسیله با تهیه دستورالعملهایی جهت نگهداری بهتر آنها به کار برند .
*ترانس ایده آل:
یک ترانس ایده آل یا بدون تلفات،باید دارای شرایط زیر باشد:
1)منحنی مغناطیسی آن خطی بوده وازاثر اشباع درآن صرف نظر شده باشد.
2)ضریب نفوذ هسته آن خیلی زیاد باشد.(∞ →μ).
3)فوران پراکندگی نداشته باشدوفورانها تماماازداخل هسته عبور نمایند.
4)تلفات آهنی،درآن قابل صرف نظر باشد.
5)مقاومت سیم پیچ ها صفربوده وتلفات مسی نداشته باشد.
البته،ترانسی با این خصوصیات درعمل وجود نداردوترانسهای واقعی همواره دارای مقداری تلفات در هسته وسایر نقاط می باشند.
*ترانس تکفاز :
ترانسهای تکفاز از دو عدد سیم پیچی با نامهای اولیه و ثانویه ،که بر اساس القای الکترومغناطیسی،
اثراتی رااز طریق میدانهای جاری شده در هسته و میدان های پراکندگی،بر روی یکدیگر داشته، وسبب
افزایش یا کاهش ولتاژ می شوند ،تشکیل شده است.
-* ترانسفورماتورهای سه فاز :
ترانسفورماتورهای سه فاز تقریباً 5 سال بعد از بوجود آمدن جریان متناوب سه فاز،توسط (دولیوو-دوبروولسکی)
اختراع شدند که ازسه ترانس تکفازتشکیل شده بودند.ودر حدود یک سال بعد ترانسهای سه ستونی که ستونهای آن در یک سطح قرار داشتند طرح ریزی وتوسط کارخانه آ.ا.گ ساخته شدند.
ترانسفورماتورهای سه فاز با کمی تفاوت مثل ترانسفورماتورهای یک فاز هستند. در محاسبات ترانسفورماتورهای قدرت زیاد ، علاوه بر مسایل مربوط به ترانسفورماتورهای یک فاز ، مسایل ایمنی ، اقتصادی ، تعمیر و نگهداری ، کنترل و … نیز وجود دارند.بدین منظور در تعیین پارامترهای ترانسفورماتورهای سه فاز به جای فرمول ها ، نقش عمده را تجربه و آزمایش های مختلف به عهده می گیرد
*ترانسفورماتور خشک :
تکنولوژی/:
ساخت ترانسفورماتور فشار قوی فاقد روغن در طول عمر یکصد ساله ترانسفورماتورها، یک انقلاب محسوب می شود. ایده استفاده از کابل با عایق پلیمر پلی اتیلن (XLPE) به جای هادیهای مسی دارای عایق کاغذی از ذهن یک محقق ABB در سوئد به نام پرفسور “Mats lijon” تراوش کرده است.
تکنولوژی استفاده از کابل به جای هادیهای مسی دارای عایق کاغذی، نخستین بار در سال 1998 در یک ژنراتور فشار قوی به نام “ Power Former” ساخت ABB به کار گرفته شد. در این ژنراتور بر خلاف سابق که از هادیهای شمشی ( مستطیلی ) در سیم پیچی استاتور استفاده می شد، از هادیهای گرد استفاده شده است. همانطور که از معادلات ماکسول استنباط می شود، هادیهای سیلندری ، توزیع میدان الکتریکی متقارنی دارند. بر این اساس ژنراتوری می توان ساخت که برق را با سطح ولتاژ شبکه تولید کند بطوریکه نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشد. در نتیجه این کار، تلفات الکتریکی به میزان 30 در صد کاهش می یابد.
در یک کابل پلیمری فشار قوی، میدان الکتریکی در داخل کابل باقی می ماند و سطح کابل دارای پتانسیل زمین می باشد.در عین حال میدان مغناطیسی لازم برای کار ترانسفورماتور تحت تاثیر عایق کابل قرار نمی گیرد.در یک ترانسفورماتور خشک، استفاده از تکنولوژی کابل، امکانات تازه ای برای بهینه کردن طراحی میدان های الکتریکی و مغناطیسی، نیروهای مکانیکی و تنش های گرمایی فراهم کرده است.
در فرایند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشک در ABB، در مرحله نخست یک ترانسفورماتور آزمایشی تکفاز با ظرفیت 10 مگا ولت آمپر طراحی و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمایش گردید. “ Dry former” اکنون در سطح ولتاژ های از 36 تا 145 کیلو ولت و ظرفیت تا 150 مگا ولت آمپر موجود است.
ویژگیهای ترانسفورماتور خشک: ترانسفورماتور خشک دارای ویژگیهای منحصر بفردی است از جمله:
1- به روغن برای خنک شده با به عنوان عایق الکتریکی نیاز ندارد.
2- سازگاری این نوع ترانسفورماتور با طبیعت و محیط زیست یکی از مهمترین ویژگی های آن است. به دلیل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاک و منابع آب زیر زمینی و همچنین احتراق و خطر آتش سورزی کم میشود.
3- با حذف روغن و کنترل میدانهای الکتریکی که در نتیجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ایمنی افراد ومحیط زیست کاهش می یابد، امکانات تازه ای از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم میشود.به این ترتیب امکانات نصب ترانسفورماتور خشک در نقاط شهری و جاهایی که از نظر زیست محیطی حساس هستند، فراهم میشود.
4- در ترانسفورماتور خشک به جای بوشینگ چینی در قسمتهای انتهایی از عایق سیلیکن رابر استفاده میشود. به این ترتیب خطر ترک خوردن چینی بوشینگ و نشت بخار روغن از بین میرود.
5- کاهش مواد قابل اشتعال، نیاز به تجهیزات گسترده آتش نشانی کاهش میدهد. بنابراین از این دستگاهها در محیط های سر پوشیده و نواحی سرپوشیده شهری نیز می توان استفاده کرد.
6- با حذف روغن در ترانسفورماتور خشک، نیاز به تانک های روغن، سنجش سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن کاملاً از بین میرود.بنابراین کار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال کابلها و نصب تجهیزات خنک کننده خواهد بود.
7- از دیگر ویژگی های ترانسفورماتور خشک، کاهش تلفات الکتریکی است. یکی از راههای کاهش تلفات و بهینه کردن طراحی ترانسفورماتور، نزدیک کردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممکن است تا از مزایای انتقال نیرو به قدر کافی بهره برداری شود. با بکار گیری ترانسفورماتور خشک این امر امکان پذیر است .
8- اگر در پست، مشکل برق پیش آید، خطری متوجه عایق ترانسفورماتور نمی شود. زیرا منبع اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمی شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنک شدن است و هوا هم مرتب تعویض و جابجا می شود، مشکلی از بابت خنک شدن ترانسفورماتور بروز نمی کند.
ترانسفورماتور خشک با قدرت زیاد بندرت ساخته می شود زیرا این ترانسفورماتورها از نظر استقامت الکتریکی و دینامیکی خیلی ضعیف تر از ترانسفورماتورهای روغنی می باشند .
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
بررسی پارامترهای مختلف ترانسفورماتورهای قدرت
