مقاله در مورد ساختمان ترانسفورماتور

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 4

ساختمان ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها را با توجه به کاربرد و خصوصیات آنها به سه دسته کوچک متوسط و بزرگ دسته بندی کرد. ساختن ترانسفورماتورهای بزرگ و متوسط به دلیل مسایل حفاظتی و عایق بندی و امکانات موجود ، کار ساده ای نیست ولی ترانسفورماتورهای کوچک را می توان بررسی و یا ساخت. برای ساختن ترانسفورماتورهای کوچک ، اجزای آن مانند ورقه آهن ، سیم و قرقره را به سادگی می توان تهیه نمود.

اجزای تشکیل دهنده یک ترانسفورماتور به شرح زیر است؛

هسته ترانسفورماتور:

هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه های نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای کم کردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور یکپارچه ساخت. بلکه معمولا آنها را از ورقه های نازک فلزی که نسبت به یکدیگر عایق‌اند، می سازند. این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداکثر 4.5 درصد) که دارای قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیاد است ساخته می شوند.

در اثر زیاد شدن مقدار سیلیسیم ، ورقه‌های دینام شکننده می شود. برای عایق کردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از یک کاغذ نازک مخصوص که در یک سمت این ورقه چسبانده می شود، استفاده می کردند اما امروزه بدین منظور در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یک لایه نازک اکسید فسفات یا سیلیکات به ضخامت 2 تا 20 میکرون به عنوان عایق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر این ، از لاک مخصوص نیز برای عایق کردن یک طرف ورقه ها استفاده می شود. ورقه های ترانسفورماتور دارای یک لایه عایق هستند.

بنابراین ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور کرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و 0.5 میلی متر و در اندازه های استاندارد می سازند. باید دقت کرد که سطح عایق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در یک جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امکان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذکر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا کردن آنها نیز جلوگیری شود

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

گزارش کارآموزی ترانسفورماتور در صنعت برق

این گزارش کارآموزی کامل در 1 فصل تنظیم شده است و برای رشته های برق و الکترونیک مناسب میباشد. گزارش کاراموزی ترانسفورماتور در صنعت برق شامل توضیح کامل درباره ترانسفورماتور می باشد. می توانید گزارش را بصورت فایل Word و در 22 صفحه کاملا ویرایش و تنظیم شده و آماده تحویل از پایین همین صفحه (در انتهای توضیحات) دانلود نمایید.

محل کارآموزی : صنایع برق داد خواه

مقدمه

پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است :

1- ارتباط سراسری میان شبکه های مصرف و تولید در سطح یک یا چند کشور

2- امکان طراحی وسایل الکتریکی با منابع تغذیه دلخواه.

گستردگی منابع انرژی در سطح هر کشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیکی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود که هنگام انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و کاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :

1- مشکل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می کند.

2- ایجاد شبکه سراسری را میسر می سازد.

3- مدیریت بر شبکه مصرف و تولید را به مراتب گسترش می دهد

از سوی دیگر کاهش ولتاژ جریان متناوب شبکه با استفاده از ترانسفورماتور امکان طراحی وسایل الکتریکی ، الکترونیکی ، صوتی ، تصویری و سیستم های کنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد . همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الکتریکی با ولتاژ کمتر، ایمنی تکنیسینها و کارگران فنی مربوطه در هنگام کار افزایش  می یابد.

فهرست مطالب

فصل اول  فعالیت های انجام شده1-1 مقدمه. 21-2 اصول و طرز کار ترانسفورماتور21-3 تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور31-4 ساختمان ترانسفورماتور31-5 خصوصیات هسته مغناطیسی.. 41-6 انواع هسته های ترانسفورماتور41-7 تئوری مقدماتی ترانسفورماتور آیده آل.. 51-8 معادله نیروی الکتروموتوری در یک ترانسفورماتور61-9 محاسبه ضریب تبدیل ترانسفورماتور81-10 بررسی ترانسفورماتور با مقاومت سیم پیچی ولی بدون پراکندگی مغناطیسی.. 101-11 مقاومت معادل در ترانسفورماتورها101-12 پراکندگی مغناطیسی.. 111-13 ترانسفورماتور باردار131-14 آزمایشهای ترانسفورماتور141-15 آزمایش بی باری.. 151-16 جدا کردن تلفات هسته. 161-17 آزمایش اتصال کوتاه محاسبه امپدانس ترانسفورماتور161-18 تنظیم ترانسفورماتور17

مقاله در مورد تجهیزات پست, ترانسفورماتور ,رله ها و حفاظت

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه44

فهرست مطالب

فصل اول                                   تجهیزات پست

انواع پست ها          ---------------------------------------------         3

نحوه کد گذاری تجهیزات در پست          -----------------------------          9

سیستم های جبران کننده (خازن و سلف)          -------------------------         15

برقگیر          -------------------------------------------------           15   

ترانسفورماتور ولتاژ(CVT)          ------------------------------------         17                                                                  

لاین تراپ          ----------------------------------------------          18

سکسیونر          -----------------------------------------------           19

سکسیونر ارت          -------------------------------------------            20 

ترانس جریان          -------------------------------------------           21

بریکر          -------------------------------------------------           24

شینه بندی در پست          --------------------------------------             28

فصل دوم                                 ترانسفورماتور

ترانسفورماتور          ------------------------------------------             30

تپ چنجر          --------------------------------------------              33  

رله دیفرانسیل          -----------------------------------------               33

رله بوخهلتس          ----------------------------------------             34

فصل سوم                           رله ها و حفاظت

باتری خانه          ------------------------------------------             36

شارژر          ---------------------------------------------              37

آلارم          ----------------------------------------------            37 

رله دیستانس          -----------------------------------------             38

-----------------------------------------            41OVER  VOLTAGE

---------------------------------------              42   UNDER  VOLTAGE

رله وصل مجدد          --------------------------------------              42

رله حفاظت اشکال کلید          --------------------------------              43

حفاظت عدم هماهنگی کنتاکت های کلید          -------------------              44

رله سنکرون چک          ------------------------------------                45    

زمین کردن          ----------------------------------------                46      

منابع          ---------------------------------------------                48

پست ها و اجزای تشکیل دهنده آنها

به منظور استفاده بهینه از انرژی تولیدی ، انتقال انرژی از نقطه ای که توان تولیدی برق را دارد اما در ساعاتی از شبانه روز، مصرف کمتر از تولید است و در همان ساعات ، نقاط دیگری از کشور به نیروی برق نیاز دارند. می نیمم کردن کمبود انرژی و به حداقل رساندن هزینه های اولیه نظیر زغال و گازوئیل و ... نیاز به اتصال شبکه های توزیع و انتقال می باشد و محل اتصال این شبکه ها پست های فشار قوی هستند.

انواع پست ها

پست های برق از نظر وظیفه ای که در شبکه بر عهده دارند به انواع زیر تقسیم می شوند:

1 ) پست های بالابرنده ولتاژ (پست نیروگاهی )

2 ) پست های توزیع ( کاهنده ولتاژ )

3 ) پست های کلیدی

پست های بالا برنده ولتاژ

ولتاژ تولیدی ژنراتور ها به علت محدودیت هایی که در ساخت آن ها وجود دارد، محدود بوده و برای انتقال اقتصادی قدرت های زیاد به فواصل طولانی لازم است که ولتاژ آن ها افزایش یابد. بنابراین معمولا در نیروگاه های بزرگ که از مراکز مصرف دور می باشند، لازم است پست هایی به منظور تبدیل ولتاژ به ولتاژ بالاتر ( که مقدار آن بستگی به فاصله و قدرت انتقالی دراد ) احداث گردند که به این پست ها که وظیفه افزایش ولتاژ تولیدی را دارند، پست های بالا برنده ولتاژ می گویند.

پست های توزیع

ولتاژ انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کنندگان بایستی در حد مطلوب کاهش داده شود تا بتوانند قابل مصرف باشد. این کاهش ولتاژ از طریق پست های کاهنده و یا پست های توزیع صورت می گیرد ولی باید توجه داشت که کاهش ولتاژ به مقدار خیلی زیاد از طریق ایستگاه های توزیع با قدرت کم، اقتصادی نمی باشد و بنابراین لازم است که ولتاژ در چند مرحله کاهش داده شود.

پست های کلیدی

این پست ها هیچ گونه تبدیل ولتاژی انجام نمی دهند بلکه فقط وظیفه اش  ارتباط خطوط شبکه به یکدیگر است. لازم به ذکر که ممکن است پست هایی در شبکه وجود داشته باشند که ترکیبی از هر یک از پست های فوق باشند. به عنوان مثال قسمتی از پست نیروگاهی می تواند با کاهش ولتاژ وظیفه توزیع کلی را نیز انجام دهد و یا در پستی علاوه بر انجام عمل انتقال خطوط مختلف، عمل تبدیل یا کاهش ولتاژ نیز صورت گیرد.

پست ها از نظر کلی و نوع تجهیزات به دو نوع تقسیم می شوند:  

 1 ) پست های باز ( بیرونی )

2 ) پست های بسته ( داخلی )

پست های باز پست هایی هستند که تجهیزات فشار قوی آن ها در محوطه باز قرار دارد و پست های بسته پست هایی هستند که تجهیزات فشار قوی آن ها در محوطه پوشیده قرار می گیرند.

انواع پست های باز:

پست های معمولی

پست های معمولی پست هایی هستند که هوای آزاد عایق بین فازها و قسمت های برق دار با زمین می باشد و بنابراین لازم است فواصل معینی بین قسمت های برق دار گردد و علاوه بر آن برای ایمنی افرادی که در محوطه پست عبور و مرور می کنند بایستی فواصل مشخص و معینی بین تجهیزات و زمین گرفته شود. در این پست ها تجهیزات مستقیما در معرض عوامل جوی از قبیل آلودگی و غیره می باشند .

پست های هوایی

پست های هوایی، پست های توزیع در ولتاژ های 20 کیلو ولت به پایین هستند که روی تیر های سیمانی و یا چوبی نصب می گردند .

انواع پست های بسته:

پست های گازی: در بعضی از مناطق که به عللی از قبیل کمبود جا یا آلودگی بیش از حد ( مناطق ساحلی ) امکان احداث پست های معمولی باز نمی باشد. پست های گازی که به لحاظ وجود لوله های گاز که فاز های مختلف و قسمت های برق دار را از زمین ایزوله می نماید و نیازی به رعایت فواصل مشخص تجهیزات از یکدیگر نبوده، نصب می گردند .

پست های معمولی: پست های با ولتاژ پایین ( تا حدود 63 کیلو ولت ) را برای افزایش ایمنی و همچنین جلوگیری از اثرات آلودگی محیط می توان به صورت بسته احداث نمود گرچه امروزه این پست ها در ولتاژ 132 کیلو ولت نیز وجود دارد .

پست های سیار

پست های سیار، پست هایی هستند که در سطوح ولتاژ بالا مثلا 20/132 کیلو ولت و یا 63/230 کیلو ولت به صورت موقت به خط فشار قوی اتصال یافته و از طریق یک دستگاه ترانسفورماتور، قدرت مورد نیاز منطقه را به ولتاژ توزیع تبدیل می نماید. معمولا تجهیزات و ترانسفورماتور این نوع پست ها روی یک دستگاه و یا چند دستگاه تریلی قرار دارند.در حال حاضر تعدادی از این پست ها در شبکه ایران در حال بهره برداری می باشند. مورد استعمال این نوع پست ها در حالت های ضروری و تا مواقعی خواهد بود که پست اصلی در منطقه مزبور راه اندازی شود.

بی                                                                  

بی: مجموعه ای از تجهیزات داخل پست که یک مدار را کامل می کنند بی می گویند.

بی ها شامل دو نوع یک و نیم کلیدی ناقص و یک و نیم کلیدی کامل می باشند.

یک مدار یک و نیم کلیدی ناقص تمام توانایی های یک و نیم کلیدی کامل را دارد و فقط در مصرف کلیدها در آن صرفه جویی شده است.این طرح اخیرا در پست های تازه تاسیس اعمال شده است .

در صفحه بعد یک نمونه از نقشه تک خطی استاندارد پست 20/63 آورده شده است . نقشه تک خطی اطلاعات کاملی از نحوه آرایش تجهیزات پست ارائه می دهد .در زیر با حرکت از ابتدای پست به تجهیزات مختلف آن اشاره می کنیم .

اولین تجهیزی که سر راه قرار می گیرد برقگیر است . برقگیر به صورت موازی در مدار قرار می گیرد واجزای پست را در برابر اضافه ولتاژ ها مخصوصا صاعقه محافظت و آن را به زمین منتقل می کند .

بعد از برقگیر CVT یا ترانس ولتاژ قرار دارد . CVT یک نوع ترانس ولتاژ می باشد که به صورت موازی در مدار قرار می گیرد و با استفاده از خازن ، ولتاژ خط را به یک مقدار استاندارد برای دستگاه های انداره گیری پایین می آورد .

بعد از CVT  تجهیزی به نام لاین تراپ قرار دارد . لاین تراپ یا تله موج اساسا یک صافی میان نگذر  است که برای جلوگیری نشت ناخواسته امواج حامل اطلاعات در شبکه قدرت نصب می گردد و در حالی که امپدانس ورودی تله خط برای موج فرکانس پایین قدرت قابل اغماض است ، این وسیله امپدانس قابل ملاحظه ای در امواج فرکانس بالای مخابراتی از خود نشان می دهد .

پس از لاین تراپ سکسیونر ارت قرار دارد که در حالت عادی در مدار نمی باشد ولی در حالتی که نیاز به ارت خط باشد، خط را زمین می کند . سکسیونر قطع یا DS ( (Disconnecting switch تجهیزی بعدی است.

خط بعد از سکسیونر وارد شینه می شود. و از شینه ها وارد کلید ها می شود.در یک نیم کلید بین شینه های خط تا شینه های ترانس سه گروه کلید قرار دارند که شامل دو سکسیونر در طرفین یک بریکر ویک CT می باشند که مابین بریکر و یکی از سکسیونرها قرار دارد.

بعد از شینه های ترانس یک سکسیونر ترانس ویک سکسیونر ارت قرار دارد. یک CVT دیگر هم برای هر خط در بعد از ES قرار می گیرد. چون ترانس مهمترین تجهیز پست می باشد برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ ، در دو سر آن برقگیر نصب می شود . بعد از برقگیر خط به بوشینگ های ترانس می رود و از آنجا وارد ترانس می شود . ترانس های موجود در پست ها اغلب از نوع ستاره مثلث می باشد . به دلیل صرفه جویی در عایق بندی ، سمت فشار قوی را به صورت ستاره انتخاب می کنند و یک ترانس جریان نیز جهت حفاظت روی سیم نول قرار می دهند . ترانس زمین در سمت مثلث برای به دست آوردن زمین مصنوعی و ترانس مصرف داخلی هم به منظور تامین برق مصرفی داخل پست نصب   می شوند . ترانس های جریان و ولتاژ در نقاط مختلف پست برای کاهش جریان و ولتاژ به سطح استاندارد جهت استفاده دستگاه های اندازه گیری و حفاظتی  به کا

گزارش کارآموزی در شرکت طنین پندار نیک

دانلود گزارش کارآموزی در شرکت طنین پندار نیک 

فرمت فایل: ورد قابل ویرایش

تعداد صفحات: 47

درباه شرکت و عناوین اصلی فصل ها:

درباره شرکت :

حوزه فعالیت:

1-مونتاژ و دمونتاژ تراسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع 2-تست و تصفیه و تزریق روغن ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع ( online - offline) 3-تعمیر و بازسازی انواع ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع 4-اجرای کامل پست برق و خطوط انتقال نیرو

شرکت طنین پندار نیک  (با مسئولیت محدود) دارای رتبه از سازمان برنامه و بودجه تخصص در زمینه های :
1 - مونتاژ و دمونتاژ تراسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع
2 - تست و تصفیه و تزریق روغن ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع ( online - offline)
3 - تعمیر و بازسازی انواع ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع
4 - اجرای کامل پست برق و خطوط انتقال نیرو
با کادری مجرب و مهندسینی کوشا باسابقه ای طولانی و درخشان همچنین با داشتن تجهیزات مدرن و باقدرت امیدوار است بتواند یاریگر شما در انجام پروژه هایتان باشد.

فصل دوم

ترانسفورماتور های توزیع

ترانسفورماتور های توزیع :

مقدمه :

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری، آبی و هسته ای تولید می شود. این مراکز دارای توربین ها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که به وسیله ژنراتورها تولید می شود باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود.

گاهی چندین مرکز تولید به وسیله شبکه ای به هم مرتبط می شوند تا انرژی الکتریکی موردنیاز را به طور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند.   [1]

در محل های توزیع برای این اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می شود بدیهی است توزیع انرژی بیت تمام مصرف کننده های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکان پذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود.

لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر(پست های داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر(پست منطقه ای) تقسیم میشود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانس های توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می کنند.

به طور کلی در خانواده و توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری رو به رو هستند. مسلماٌ‌ این به آن معنی نیست که می توان از توجه به حفاظت ها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد.

در این گزارش نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می شود سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه تولید و توزیع نیرو و در نهایت شرحی در مورد سرویس و تعمیر ترانسها ارائه می شود.

 

فصل سوم

تابلو برق

فصل چهارم

نتیجه گیری

تحقیق در مورد ترانسفورماتورهای قدرت

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 114

ترانسفورماتورهای قدرت

مقدمه

 همان گونه که میدانیم افزایش ظرفیت انتقال توان نیروگاه ها و کاهش موثر تلفات انتقال ،مستلزم افزایش  ولتاژ انتقال شبکه های قدرت می باشد . در عمل ،ساخت ژنراتورهای با ولتاژ خروجی بسیار بالا  امکان پذیر نمی باشد  و عموماً به خاطر  مشکلات عایق بندی  ژنراتورها  این ولتاژ با مقدار ، 25 تا 30 کیلو ولت محدود می شود .  این مشکل باعث می شود که جریان خروجی ژنراتورها بسته به مقدار قدرت تولیدی آنها بسیار زیاد می شود  در نتیجه بری رسیدن به  قابلیت انتقال مورد نیاز و کاهش سطح مقطع خطوط انتقال  باید از ولتاژ یا انتقال بالا استفاده نمود  در اینجا است که اهمیت ترانسفورماتورها ی قدرت آشکار می شود  بدین معنی که این وسایل با افزایش ولتاژ نیروگاه ها  جریان خطوط انتقال را کاهش می دهند . و علاوه برآن ترانسفورماتور های قدرت نیروگاه ها هم چون حائلی ژنراتورهای گران قیمتی را از خطوط هوایی ( که همواره در معرض اضافه ولتاژ و خطرات جانبی می باشند  ) . جدا می سازند  . همچنین با توجه به اینکه  عایق بندی سیم پیچ ها ترانسفورماتور در مقابل  امواج سیار ،ارزانتر و ساده تر  از عایق بندی سیم پیچ های  ژنراتور است در نتیجه با استفاده از ترانسفورماتورها میتوان  صدمات احتمالی وارد شده را از امواج سیار خطوط انتقال  را بر روی ژنراتورها  به حداقل خود کاهش داد.

ترانسفورماتورهای قدرت  از نظر توان نامی  محدوده وسیعی را در بر میگیرند که از ترانسفورماتور های توزیع یا قدرت های نامی چند کیلو ولت آمپر شروع می شود. و تا ترانسفورماتورهای بزرگ با قدرت نامی بیش از MVA 1000 ختم میگردد  .

در این فصل ( مشابه روند  ارائه شده برای ژنراتورها ) سعی بر آن است که تا ابتدا  با بیان دسته بندی های مختلف ترانسفورماتورهای قدرت ، ساختمان اصلی  و تجهیزات  جانبی آن  را مورد بررسی قرار دهیم و وظیفه هر کدام  از این تجهیزات را شرح دهیم  در انتها هم با توجه به  اهمیت پلاک ها توضیع داده خواهد شد .

دسته بندی های مختلف ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورهای به کار رفته در صنعت برق  را از جنبه های مختلف میتوان دسته بندی نمود . 

انواع ترانسفورماتورهای قدرت از نظر تعداد فاز

ترانسفورماتورهای قدرت از نظر تعداد فاز ها به دو نوع یک فاز و سه فاز تقسیم می شوند که کاربرد ترانسفورماتورهای  تک فاز در قدرت های پایین ( تا حدود KVA 70 ) و ترانسفورماتورهای سه فاز  در قدرت های بالا ( از حدود KVA 75 به بالا می باشد .

انواع ترانسفورماتورها از نظر نوع استفاده

ترانسفورماتورها به سه صورت ، ترانسفورماتور جریان ، ولتاژ ، و ترانسفورماتورهای قدرت مورد استفاده قرار می گیرند . ترانسفورماتورهای جریان ( ولتاژ ) برای پایین آوردن جریان ولتاژ  و به منظور اندازه گیری جریان ولتاژ و استفاده از سیستم های تجهیزات به کار می روند .

البته ترانسفورماتورهای قدرت به سه نوع تقسیم می شوند :

نوع اول : ترانسفورماتورهای قدرت  با توان کم هستند  که برای انتقال و توضیع انرژی  الکتریسیته در سطح ولتاژ های پایین  مورد استفاده قرار می گیرند این ترانسفورماتورها از نوع افزاینده یا کاهنده ولتاژ و ترانسفورماتورهای سوئیچینگ می باشند.

نوع دوم : ترانسفورماتورهای قدرتی هستند که برای مقاصد خاصی مورد استفاده قرار می گیرند . مثل ترانسفورماتورهای مورد استفاده در کوره های قوس الکتریکی  ،یک سو کننده ها ، واحد های جوشکاری بزرگ .و ...

نوع سوم : ترانسفورماتورهای قدرت در سیستم های انتقال می باشند  که در سه نوع ترانسفورماتورهای افزاینده  ، کاهنده ، کوپلاژ به کار می روند . ترانسفورماتورهای قدرت افزاینده  به منظور افزایش ولتاژ شبکه ( برای انتقال  انرژی الکتریکی به فواصل دور ) به کار می روند  و عموماً در پست های نیروگاه مورد استفاده قرار می گیرند .

ترانسفورماتورهای قدرت کاهنده برای پایین آوردن سطح ولتاژ با سطح قابل قبول برای مصرف کننده  به کار می روند این نوع ترانسفورماتورها در پست های توزیع استفاده می شوند .

انواع ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته

ترانسفورماتورهای از نظر نوع هسته به دو نوع هسته ای [1]   و پوسته ای [2]    تقسیم می شوند که البته این نوع تقسیم بندی  عموماً برای ترانسفورماتورهای تک فاز عنوان می شوند. در نوع هسته ای ، سیم پیچ های اولیه و ثانویه  روی هر دو بازوی مختلف یک یا دو بازو ، پیچیده می شوند  در صورتی که در نوع پوسته ای  سیم پیچ های اولیه و ثانیویه روی بازوی میانی که هسته  با سه بازو پیچیده می شوند  . البته در ترانسفورماتورهای سه فاز  نیز به نوعی این تقسیم بندی  مطرح می شود  مثلاً در ترانسفورماتورهای KV 20 /230/400/  پست  نیروگاه  نکا ( که از سه ترانسفورماتور تک فاز  تشکیل شده است )  ترانسفورماتورها از  نوع پوسته ای  هستند  .در ترانسفورماتورهای سه فاز سیم پیچ های اولیه و ثانویه هر فاز با هم  ، بر روی یک بازو پیچیده می شوند . که البته به نوع هسته معروف است .  

انواع اتصالات  سیم پیچ های ترانسفورماتور

سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتورهای قدرت دارای سه نوع اتصال ، مثلث ، ستاره ، و زیگزاگ هستند.

اتصال ستاره

این نوع اتصال مطابق با شکل  ( 1- الف ) به گونه ای است که سه سر سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور به هم متصل میشود که مرکز ستاره سیم پیچ را تشکیل می دهد و سه سر دیگر سیم پیچ ها خارج می شوند  که مرکز ستاره سیم پیچ ها ، نوترال ، ( نقطه خنثی ) سیم پیچ ها هم گفته می شود. در این اتصال جریان ، هر سیم پیچ با جریان خط برابر است . ولی ولتاژ فاز به فاز ،  برابر ولتاژ دو سر سیم پیچ می باشد.

اتصال مثلث

به این نوع اتصال ، که انتهای هر سیم پیچ به ابتدای سیم پیچ دیگر  متصل می شود  که در شکل ( 1- ب ) نشان داده شده است ، همان گونه که در این شکل مشخص شده است  ولتاژ هر سیم پیچ  با ولتاژ فاز به فاز برابر است  ، ولی جریان خط    برابر جریان هر سیم پیچ می باشد.

اتصال زیگزاگ

در این نوع اتصال هر فاز از دو سر سیم پیچ تشکیل شده است که با تعداد دور مساوی  بر روی دو بازوی مختلف  پیچیده شده است  .

دو سیم پیچ هر فاز با هم سری می شوند  ، به گونه ای که  جهت پیچش آنها بر خلاف یکدیگر ( که معمولاً همین نوع  به کار می رود ) یا در جهت هم دیگر می باشند  . در این نوع اتصال ( مشابه به اتصال ستاره ) جریان خط با جریان سیم پیچ ها مساوی است ، ولی ولتاژ خط ،   برابر ولتاژ سیم پیچ ها ( ولتاژ هر فاز نسبت به نقطه  سیم پیچ زیگزاگ) می باشد . این نوع اتصال را میتوان در شکل(  1-ج  ) مشاهده نمود.  

اتصالات مختلف ترانسفورماتورهای قدرت

با توجه با نوع اتصالات  سیم پیچ ها اتصالات ترانسفورماتورهای قدرت را نیز می توان به صورت  زیر دسته بندی کرد .

اتصال ستاره – ستاره ، ستاره – ستاره ، ستاره – زیگزاگ ، مثلث – مثلث ،مثلث – زیگزاگ.

هر کدام از این اتصالات در موقعیت های خاصی قابل استفاده می باشد .

الف ) اتصال ، ستاره – ستاره

 با توجه به اینکه در اتصال ستاره ، ولتاژ روی هر سیم پیچ به مقدار   برابر ولتاژ خط است ، و در اتصال مثلث ،ولتاژ هر سیم پیچ با ولتاژ خط برابر است  در نتیجه سطح ولتاژ عایقی در اتصال ستاره    برابر سطح ولتاژ عایقی مثلث است ، به عبارت دیگر ، مقدار عایق استفاده شده  در اتصال ستاره به مراتب کمتر از اتصال مثلث است  پس اتصال ستاره برای ولتاژ های بالا مناسب می باشد  از این رو اتصال ستاره – ستاره در مرتبط کردن دو شبکه فشار قوی  ( با ولتاژ های خیلی بالا ) استفاده می شود ترانسفورماتورهای کوپلاژ از این اتصال می باشند.

ب ) اتصال ستاره ، مثلث

با توجه به مطالب بالا  و با در نظر گرفتن این مطلب که جریان در هر سیم پیچ    برابر کمتر از جریان  خط و در اتصال ستاره ، جریان هر سیم پیچ مساوی جریان خط است، لذا میتوان گفت که ( همان طوری که اتصال ستاره برای ولتاژ های بالا مناسب است  ) اتصال مثلث برای جریان های بالا مناسب می باشد. از این رو این اتصال برای مرتبط ساختن یک شبکه فشار قوی ( مثلاً HV 230 یا KV 400 ) به یک شبکه با ولتاژ پایین ( مثلاً شبکه KV  63 ) به کار می رود .

ج ) اتصال مثلث – ستاره

با توجه به مطالب قسمت ( الف ) و ( ب ) در می یابیم که اتصال مثلث – ستاره نیز برای مرتبط کردن  دو شبکه با ولتاژ های مختلف ( یکی با ولتاژ بالا و جریان کم ، و دیگری با ولتاژ کم و جریان بالا ) به کار می رود.

معمولاً ترانسفورماتورهای واقع در خروجی ژنراتورهای نیروگاه  از این نوع اتصال می باشند. 

د ) اتصال ستاره – زیگزاگ

 از اتصال ستاره ، زیگزاگ ( به همراه اتصال مثلث – ستاره )در ترانسفورماتورهای محلی و توزیع استفاده می شود  زیرا در این نوع استفاده ها  به سیم زمین نیاز می باشد و بارگیری از یک فاز و سیم صفر برای شبکه توزیع اهمیت زیادی دارد . به عنوان مثال ، ترانسفورماتورهای محلی و توزیع V 400/ KV 20 تا قدرت KVA 250 از اتصال ستاره – زیگزاگ و از KV 250 به بالا از اتصال مثلث – ستاره استفاده می شود.

هـ ) اتصال ، مثلث – مثلث و مثلث – زیگزاگ

 این نوع اتصالات کاربرد عملی در صنعت و تولید و انتقال انرژی ندارد .

تجهیزات اساسی ترانسفورماتورهای قدرت

مقدمه

همان گونه که می دانیم ترانسفورماتورهای قدرت یا جریان ها و ولتاژ های بسیار زیاد  سر و کار دارند  و باید حفاظت هایی برای آنها صورت گیرد  . به عنوان مثال برای حفاظت ولتاژ زیاد  ترانسفورماتورها باید سطح عایقی ترانسفورماتورها مناسب باشد  و هم چنین با عبور جریان زیاد  از سیم پیچ های ترانسفورماتور و ازدیاد درجه حرارت  سیم پیچ ها ، باید حفاظت هایی برای کنترل  درجه حرارت آن صورت گیرد .

بدین منظور  و برای شناخت بیشتر  ترانسفورماتورهای قدرت ، تجهیزات اساسی آن را بیان میکنیم ، که عبارتند از :

هسته سیم پیچ ها تپ چنجربوشینگ ها تانک روغن روغن ترانسفورماتورباک روغنرطوبت گیررله بوخ هلتس لوله انفجار چرخ های ترانسفورماتوردرجه نمای روغن ( ارتفاع سنج روغن )جعبه کنترل ترانسفورماتورتجهیزات خنک کننده شیرهای ترانسفورماتورترمومتر برای سنجش درجه حرارت روغن ترمومتر برای سنجش درجه حرارت سیم پیچ برقگیر پلاک مشخصات ترانسفورماتور

در شکل ( 10-2 ) تجهیزات مذکور  برای یک  ترانسفورماتور توزیع  نشان داده شده است  .

هسته

هسته ترانسفورماتور ،وظیفه ایجاد ارتباط  مغناطیسی   بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه  را بر عهده دارد که به منظور کاهش تلفات گردابی لازم است  تا هسته از ورقه های  فولادی نورد شده  به ضخامت 3% تا 5% میلیمتر ساخته شود  . این ورقه ها با ماده ای عایقی به نام کارلیت  که توانایی عبور فوران مغناطیسی را دارد  ولی عایق جریان الکتریکی است .،پوشانده می شوند  این عایق ها دارای استقامت  حرارتی بالایی هستند  و در دماهای بالا نیز تحت تاثیر روغن ترانسفورماتور قرار نمی گیرند  جنس این ورقه ها  از آلیاژ فولادی  می باشند  که مقداری سیلیس به آن اضافه می گردد . اضافه کردن سیلیسیوم ، باعث افزایش طول عمر ورقه های فولادی ، کاهش تلفات  پس ماند و افزایش مقاومت  مخصوص هسته  می شود  و در نتیجه تلفات  جریان  گردابی  کاهش می یابد. البته درصد ماده سیلیسیوم  باید به مقدار  مشخصی باشد  زیرا زیاد بودن درصد آن باعث ترد شدن آلیاژ حاصله میگردد  و طبعاً عمل سوراخ کردن هسته یا مشکل مواجه می شود  هم چنین تلفات  ضریب نفوذ پذیری هم افزایش می دهد  البته لازم به ذکر است که برای افزایش قدرت نامی  و کاهش تلفات هسته ، سازندگان در ساخت هسته های ترانسفورماتور از نوعی ماده مغناطیسی  به نام CRGOS  که کمترین تلفات را در مقابل عبور  شار مغناطیسی  دارد  استفاده میکنند  همچنین برای خنک کردن  هسته ،کانال هایی  درون آن طراحی می شود که تا گردش روغن  در داخل آن  عمل خنک کنندگی هسته انجام گیرد . 

ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته ، به دو نوع هسته ای و پوسته ای تقسیم می شوند  که البته این نوع تقسیم بندی  عموماً  برای ترانسفورماتورهای تک فاز عنوان می شود  در ترانسفورماتورهای تک فاز  نوع هسته ای  که در شکل ( 10-3 ) مشخص شده است         

هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه های نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای کم کردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور یکپارچه ساخت. بلکه معمولا آنها را از ورقه های نازک فلزی که نسبت به یکدیگر عایق‌اند، می سازند. این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداکثر 4.5 درصد) که دارای قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیاد است ساخته می شوند.

در اثر زیاد شدن مقدار سیلیسیم ، ورقه‌های دینام شکننده می شود. برای عایق کردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از یک کاغذ نازک مخصوص که در یک سمت این ورقه چسبانده می شود، استفاده می کردند اما امروزه بدین منظور در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یک لایه نازک اکسید فسفات یا سیلیکات به ضخامت 2 تا 20 میکرون به عنوان عایق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر این ، از لاک مخصوص نیز برای عایق کردن یک طرف ورقه ها استفاده می شود. ورقه های ترانسفورماتور دارای یک لایه عایق هستند.

بنابراین ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور کرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و 0.5 میلی متر و در اندازه های استاندارد می سازند. باید دقت کرد که سطح عایق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در یک جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امکان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذکر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا کردن آنها نیز جلوگیری شود.

سیم پیچ های اولیه  و ثانویه  روی هر دو بازوی  مختلف هسته با دو یا چهار بازوی پیچیده  می شوند  این درحالی است که  در نوع پوسته ای  سیم پیچ های اولیه  و ثانویه روی بازوی های میانی  یک هسته  با سه یا پنج بازو  ، بر روی یکدیگر پیچیده می گردند . 

این نوع هسته در شکل ( 10-4 ) نشان داده شده است .

هسته ترانسفورماتورهای قدرت  سه فاز معمولاً  دارای دو حالت سه بازویی و پنج بازویی است . در حالت سه بازویی  ، سیم پیچ های هر فاز  بر روی هر بازو پیچیده شده است  ولی در حالت پنج بازویی  ، سه بازوی وسطی  برای سیم پیچ های هر فاز و دو بازوی کناری  برای برقراری مسیر فوران مغناطیسی  ایجاد می شود . این دو حالت  در شکل ( 10-5 ) نشان داده شده است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید