برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

ترانس جریان (CT)

ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .
ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .

 نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .
یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند.
طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:

1)  ct های هسته پایین
 2)   ctهای هسته بالا
 3)  نوع بوشینگی
  4)  نوع شمشی

5)     نوع حلقوی

6 ) نوع قالبی یا رزینی (Castin Resine)

الف) ترانسهای جریان هسته پائین:
 ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد. در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .
محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.
ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :
در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.
در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.
ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.

د ) ترانس جریان نوع قالبی یا رزینی:
از این نوعCT ها بیشتر در مناطق گرمسیری و به منظور جلو گیری از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT ‌ استفاده می شودو تا سطح ولتاژ 63 كیلو ولت و جریان 1200 آمپر بیشتر طراحی نشده اند.
این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .



ترانس های جریان از نظر هسته به دو نوع تقسیم می شوند :
1) ترانس های جریان با هسته اندازه گیری
2) ترانس های جریان با هسته حفاظتی

1) ترانس های جریان با هسته اندازه گیری وظیفه دارند كه در حدود جریان نامی و عادی شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و این نوع هسته ها باید در جریان های اتصالی كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدیاد جریان در ثانویه و در نتیجه مانع سوختن و صدمه دیدن دستگاه های اندازه گیری در طرف ثانویه شوند.
 2) ترانس های جریان با هسته حفاظتی :
باید در جریانهای اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و دیرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزایش جریان در اولیه ، آن را در ثانویه ظاهر كرده و با تشخیص این اضافه جریان در ثانویه توسط رله های حفاظتی فرمان قطع یا تریپ به كلیدهای مربوطه داده تا قسمتهای اتصالی شده و معیوب از شبكه جدا شوند.
قدرت نامی ترانس جریان:
قدرت اسمی ترانس جریان مساوی حاصل ضرب جریان ثانویه اسمی و افت ولتاژ مدار خارجی ثانویه حاصل از این جریان می باشد. مقادیر استاندارد قدرت های اسمی عبارتند از :
2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA
که البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .
 كلاس دقت ترانس های جریان:
میزان خطای CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص می گردد. كلاس دقت CT برای هسته اندازه گیری و حفاظتی به دو صورت مختلف بیان می گردد. برای هسته اندازه گیری درصد خطای جریان را در جریان نامی ارائه می كنند.
مثلاً كلاس دقت CL=0.5 یعنی 5/0 % خطا در جریان نامی CT های اندازه گیری را معمولا در كلاس دقت های 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص می كنند و در كاتولوگ ها و نیم پلیت تجهیزات به صورت 2/0:cl 5/1200 c.t: مشخص می گردد . در ضمن باید توجه داشت اگر بر روی نیم پلیت ها 800 c نوشته شود یعنی ولتاژ اتصال كوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .
برای هسته های حفاظتی درصد خطای جریان را برای چند برابر جریان نامی بصورت XPY بیان می كنند . %X خطا در Y برابر جریان نامی مثلا 10 P 5 یعنی 5% خطا در 10 برابر جریان نا می كه CT های حفاظتی بر اساس استاندارد IEC بصورت P 5 و  P 10 می باشند) 30 P 5 و 20 P 5 و10 (P 5  و )20 P 10و 10 ( P 10
CT ها دارای چند نوع خطا می باشند:

1) خطای نسبت تبدیل RAT IO =KIS-IP/IP

2) خطای زاویه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاویه و ثانویه CT با رعایت نسبت تبدیل خطای زاویه است.

 3)  ct های حفاظتی دارای خطای تركیبی می باشند . مثلا خطای تركیبی CT نوع 20P  5 برابر5% است.

4)  ct های حفاظتی دارای خطای ALF می باشند

 ( ACURRACY LIMIT FUCTER) یعنی تاچند برابر جریان نامی CT نباید خطای  CT از حد گارانتی تجاوز كند مثلا خطای ALF در CT 20 p 5 برابر 20 می باشند .


امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و نیز با به روی کار آمدن رله های ژکوندر استفاده از ترانسهای جریان وولتاژ جهت حفاظت و نیز جهت اندازه گیری کمیتهای جریان ، ولتاژ و توان و......امری است اجتناب ناپذیر و استفاده از آنها در تابلوهای برق و پستهای فشار متوسط و قوی جهت رسیدن به اهداف فوق رو به افزایش است در این مقاله سعی برآن شده که با توضیحاتی مختصرآشنایی هرچه بیشتر دوستان گرامی با تجهیزات فوق فراهم آورده شود.

چرا از ترانس های ولتاژ و جریان استفاده می کنیم؟

در صنعت برق برای دو منظور اندازه گیری و حفاظت نیاز به میزان پرامترهای ولتاژ و جریان هستیم ولی از آنجا که این مقادیر اعداد بزرگی می باشند لذا دسترسی به آنها نه عملی بوده و نه از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است پس ناگزیر به استفاده داز ترانسهای جریان وولتاژ می باشیم تا این مقادیر را به مقادیر کوچکتری که کسری از مقادیر واقعی می باشند تبدیل نماییم. در واقع این تجهیزات نمونه کوچک شده ، با درصد خطایی بسیار کم از ولتاژ و جریان طرف اولیه هستند و چون تمامی دستگاه های اندازه گیری همچون آمپرمتر، ولتمتر، وارمتر و.......و نیز رله های حفاظتی بر اساس میزان جریان و ولتاژ ثانویه این تجهیزات ساخته می شوند لذا می توان به کمک این ترانسها به اهداف حفاظت و اندازه گیری دست یافت.

انواع ترانس های ولتاژ و جریان:

ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ در دو نوع حفاظتی و اندازه گیری طراحی و ساخته می شوند، بدیهی است که از نوع حفاظتی جهت تغذیه رله های حفاظتی و از نوع اندازه گیری و ثباتها استفاده می شود.ترانسفورماتورهای جریان با کلاس حفاظت : این نوع ترانسها معمولا" در چند تیپ 10P10، SP10،SP20  طراحی و ساخته می شوند که عدد قبا از حرف P میزان درصد خطا و عدد بعد از P صحبت عملکرد ترانس را در چند برابر جریان نامی نشان میدهد. ( مثلا" در ترانس SP20 در 20 برابر جریان نامی 5 درصد خطا وجود دارد).

ترانسفورماتورهای جریان با کلاس اندازه گیری : این ترانسها معمولا" در دو مبدل با کلاسهای یک و نیم ساخته میشوند. که این اعداد نشانگر میزان درصد خطا تا 102 برابر جریان نامی می باشند.

 

ترانسفورماتورهای ولتاژ با کلاس حفاظت: این نوع ترانسها معمولا" در دو مدل P3، P6 نیز میزان درصد خطا را نشان میدهند.

ترانسفورماتورهای ولتاژ با کلاس اندازه گیری : این نوع ترانسها نیز مشابه ترانسهای جریان با کلاس اندازه گیری میباشند.

 ترانس های جریان از نظر ساختمان:

نکته حائز اهمیت در این نوع ترانسها این است که اگر ثانویه مدار باز باشد در اولیه جریان زیاد خواهد بود اما بدلیل مدار باز بودن تقریبا" هیچ جریانی از ثانویه نمیگذرد و در نتیجه فوران هسته سبب تلفات بسیار بالا در آن شده و موجب ذوب شدن سیم پیچهای سمت ثانویه ودرنهایت آسیب دیدن ترانس می شود.حال اگر نیاز به استفاده ازیک ترانس جریان  یا یک کور ترانس جریان نباشد می توان آنرا با ترمینالهای جریانی ( لینک دار) اتصال کوتاه نمود.این موضوع در ترانسهای ولتاژ کاملا" برعکس می باشد.یعنی در ترانسهای ولتاژ هیچگاه ثانویه نباید اتصال کوتاه شود.

 تاثیر انتخاب توان خروجی بر ضریب امنیت ترانس جریان:

انتخاب توان خروجی ترانسفورماتور اندازه گیری جریان بر اساس توان مصرفی ادوات اندازه گیری  متصل به ترانسفورماتور و توان تلفاتی مربوط به سیمهای رابط انجام میگیرد.طراحی های جدید دستگاه های اندازه گیری به گونه ایست که توان تلفاتی آنها بسیار کاهش یافته و در صورتیکه فاصله ترانس از دستگاه اندازه گیری زیاد نباشد انتخاب توان 2.5   ولت آمپر برای ترانس جریان مناسب می باشد.شایان ذکر است که اگر توان خروجی نامی ترانس با توان واقعی ترانس متفاوت باشد ضریب امنیت (Security Factor = fs) مطابق رابطه ذیل تغییر خواهد نمود:

FS: ضریب امنیت واقعی

FS: ضریب امنیت نامی

SN: توان خروجی نامی

S : توان خروجی واقعی  

SE: توان تلفاتی ترانسفورماتور که معمولا" بین 5 تا 20 درصد توان خروجی نامی است.بعنوان مثال اگر یک دستگاه ترانسفورماتور جریان مشخصات 10015 با کلاس دقت 5  FS5 .0 با توان خروجی 5 ولت آمپر انتخاب شود. ولی توان خروجی واقعی 5/2 ولت آمپر باشد ضریب امنیت جدید برابر خواهد بود با :                                                     (0.375+2.5) / ( FS= 5 x(5+0.3    

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       این حالت در صورت بروز اتصال کوتاه و افزایش جریان در اولیه ترانسفورماتور هسته ترانس تا 35/9 برابر جریان اولیه به اشباع نخواهد رفت و جریان ثانویه ترانسفورماتور نیز به همین نسبت افزایش خواهد یافت.عبور این جریان افزایش یافته از ثانویه ترانسفورماتور موجب بروز ادوات اندازه گیری که حساس می باشند.خواهد شد.بنابراین توصیه میشود توان خروجی ترانسفورماتور جریان بر اساس توان واقعی مصرفی تعیین میگردد تا از بروز خسارت جلوگیری شود.

 تاثیر انتخاب توان خروجیدر ترانس های جریان با کلاس حفاظت :

هر گاه در ترانسفورماتور های  جریان میزان توان نامی زیاد انتخاب شود و ترانس از نوع کلاس حفاظت باشد و اگر میزان توان مصرفی کمتر از مقدار نامی باشد آنگاه کلاس دقت آن تغییر کرده و افزایش می یابد.بعنوان مثال اگر ترانس از نوع 10p 10 و نوان نامی آن VA10 باشد و فقط VA1 از ترانس کشیده شود qva توان باقیمانده باعث میشود که کلاس دقت آن تغییر کرده و مثلا" به 10 P 30 یا حتی 10 P 40 تبدیل شود پس نتیجه میگیریم که در ترانسهای جریان حفاظتی بیشتر انتخاب نمودن توان خروجی سبب افزایش کلاس دقت شده و از نظر فنی بهتر است.

 تفاوت ترانس های جریان و ولتاژ:

با توجه به اینکه اصول ترانسهای ولتاژ و جریان مشابه اند اما تفاوتهایی نیز دارند.

1- در ترانسهای ولتاژ ، جریان عبور کننده از ثانویه توسط بار تعیین میشود ولی در ترانسهای جریان ، جریان طرف اولیه تعیین کننده بوده و میزان بار ثانویه تاثیری در مقدار جریان خروجی ندارد.( خروجی همیشه 1 یا 5 آمپری است)

2- ترانسهای ولتاژ در دو نوع کاهنده و افزاینده جریان بکار میروند ولی ترانسهای جریان معمولا" بعنوان کاهنده جریان مورد استفاده قرار می گیرند.

3- ترانسهای ولتاژ برای کار تحت فرکانس نامی بکار میروند ولی ترانسهای جریان باید بتواننددر شرایط اتصال کوتاه و هارمونیکهای ناشی از آن، مشخصات خود را از قبیل جریان خروجی و کلاس دقت حفظ کنند.

4- ترانسهای ولتاژ معمولا" سه فاز هستند.( مخصوصا" در فشار ضعیف) ولی ترانسهای جریان بصورت تک فاز طراحی و ساخته و حفظ می شوند.

5- ترانسهای جریان از نظر ولتاژی، ایزولاسیون مشکل دارند.دلیل اینکار وجود ولتاژ بالا در اولیه و ولتاژ تقریبا" صفر در ثانویه است.

معیارهای انتخاب ترانس جریان:

برای انتخاب ترانس های جریان در صنعت معیارها ی مختلفی وجود دارد که توضیح آن در این مقاله نمیگنجد و فقط سعی شده به اهم آن اشاره شود.

1-ولتاژ عایقی

2- جریان نامی اولیه

3- جریان نامی ثانویه

4- جریان قابل تحمل کوتاه و مدت و زمان آن

5- جریان دینامیکی اتصال کوتاه در اولیه

 ۶-فرکانس سیستم

7- تعداد هسته ها

8- ابعاد ترانس

9- کلاس دقت

10- ابعاد خروجی

 معیار انتخاب ترانس ولتاژ:

همچون ترانسهای جریان در ترانسهای ولتاژ نیز جهت سفارش و مصرف به موارد مهمی باید دقت نمود که اهم آنها بشرح ذیل میباشد.

1- ولتاژ نامی اولیه

8- ولتاژ نامی ثانویه

3-توان نامی خروجی

4- توان خروجی ماکزیمم

5- خطای نسبت تبدیل

6- فرکانس نامی

7- حفاظت اولیه و ثانویه

8- انواع عایق

 

معمولا" جریان ثانویه ترانسهای جریان 1 یا 5 آمپر می باشند.که امروزه مصرف ترانسهای A1 بدلیل افت کمتر توان و نیز مسئله اتصال بیشتر شده است. همانطور که مستحضر هستید ترانسهای جریان فشار ضعیف همگی تک کور هستند حال اینکه ترانسهای جریان فشار متوسط تا 4 کور قابل تعمیم می باشند که هر کدام از کورها می توانند بسته به توان نامی و جریان نشان A1 یا A5 و یا کلاسهای دقت مجزای از هم ( حفاظت و اندازه گیری) باشند.در خصوص جریان حرارتی در ترانسفورماتور های جریان شایان ذکر اینکه این جریان بر اساس 100x in = ITN  محاسبه میشود که معمولا" حداکثر آن بنا به درخواست در ترانسهای تیپ اولیه ka30 ورود ترانسهای با یک جریان اولیه ka60 می باشد.

 بررسی زمان اتصال کوتاه در ترانس های جریان:

مبحثی که این روزها معمولا" در نقشه های مدارهای  قدرت به چشم میخورند زمان اتصال کوتاه میباشد که معمولا" در نقشه ها و در تمام مدارک فنی و کاتالوگها 1 ثانیه قید شده ولیکن در صورت تبدیل آن به زمانهای دیگر میتوان از روابط ذیل که فقط از نظر حرارتی به این قضیه مدارهای قدرت به چشم میخورد.زمان اتصال کوتاه میباشدکه معمولا" 1 یا 3 ثانیه میباشد.



ترانسفورماتور جریان : ( CURRENT TRANSFORME )

در پست های فشار قوی ، جریان عبوری از قسمتهای مختلف ،‌ بسیار بالا می‌باشد و امكان استفاده مستقیم این جریان در سیستم های كنترل و حفاظت و اندازه گیری وجود ندارد . لذا جهت كاهش این مقدار جریان به مقدار مناسب جهت دستگاههای (كنترل و حفاظت ) و (اندازه گیری ) از ترانسفورماتور های جریان استفاده می شود .

بنابراین ترانسفورماتور جریان برای هر دو هدف اساسی و اصلی زیر در پست های فشار قوی بكار می‌روند :‌

ـ جهت حفاظت و دادن فرمان به رله های در هنگام بروز خطا

ـ جهت اندازه گیری و اطلاع از وضعیت كمیت الكتریكی جریان

لذا لازم است مشخصات فنی آنها بطور هماهنگ باتجهیزات كنترل و حفاظت و اندازه گیری انتخاب شود . ترانسفورماتور های جریان را بطور مخفف C . T  هم می گویند .

ترانسفورماتور جریان هسته بالا ( TOP CORE)

در این نوع ترانسفورماتور مسیر طی شده توسط اولیه در داخل ترانس كوتاهترین مسیر بوده و طرح آن به ترتیبی است كه سیم پیچ ثانویه اطراف یك هسته كه به صورت یك حلقه می باشد پیچیده شده و سیم پیچ اولیه از وسط این حلقه عبور می نماید . جهت ایجاد ایزولاسیون كافی بین ثانویه و اولیه در داخل هسته و اطراف سیم پیچ ثانویه تعدادی دور كاغذ كه باتوجه به ولتاژ ترانسفورماتور تعیین می گردد پیچیده می شود و فضای خالی بین كاغذ و اولیه نیز توسط روغن پر می شود كه حرارت ایجاد شده در اثر عبور جریان ، بوسیله روغن به محیط انتقال داده می شود . ترانسفورماتور جریان فوق دارای محفظه انبساط روغن در بالای تانك روغن می باشند تا موقعی كه روغن  در اثر اتصال كوتاه و یا اضافه جریان گرم و انبساط پیدا كرد ، محل كافی برای ازدیاد حجم داشته باشد .

در ولتاژهای بالا سیم پیچ ثانویه در یك قالب آلومینیومی جا سازی شده است .

امروزه اكثر سازندگان در ولتاژ و جریان بالا از طرح هسته بالا استفاده می نمایند . ترانسفورماتور های جریان هسته بالا دارای مزایا و معایبی هستند كه به قرار زیر است :

مزایا :

-         طول هادی اولیه كوتاه می باشد .

-         جریانهای نامی و اتصال كوتاه بالا وجود دارند .

-         در سیستم های باولتاژ بیش از 170 كیلو ولت اقتصادی ترند .

معایب:

ـ مركز ثقل آن بالا می باشد .

ـ حجم بالای هسته نیروی زیادی را به مقره ها وارد می كند .

-         برای هسته های بزرگ ساخت آنها مشكل است .

-         در مناطق زلزله خیر نا مناسب ترند .

ترانسفورماتور جریان هسته پایین : ( TANK TYPE)

در این نوع ترانسفورماتور اولیه بصورت U شكل در آمده و هادی آن لوله مسی یا آلومینیومی بوده كه در داخل یك بوشینگ به شكل U قرار می گیرد بطوریكه قسمت پائین U در داخل یك تانك قرار دارد ، و اطراف سیم پیچ اولیه بوسیله كاغذ عایق شده و در روغن غوطه ور می باشد .

سیم پیچ های ثانویه بصورت حلقه سیم پیچ اولیه را در بر می گیرند . در این طرح طول اولیه نسبتاً زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس می گردد ترانسفورماتور جریان هسته پایین مزایا و معایبی دراد كه به قرار زیر است .

مزایا :

-         تحمل زلزله های بالا و پایین بودن مركز ثقل

-         امكان استفاده از هسته های باحجم بالا بدون فشار به مقره وجود دارد .

-         امكان اتمام ایزولاسیون اولیه باشین وجود دارد .

-         تانك قسمتی از نگهدارنده می باشد .

-         گردش روغن در داخل هادیهای اولیه (لوله ) نیز امكان پذیر است .


معایب :

- طولانی بودن هادی اولیه و تلفات حرارتی بالا و جریانهای بالای 2000 آمپر

- محدود بودن سطح تحمل اتصال كوتاه

 ترانسفورماتور جریان از نوع بوشینگ :

در بعضی از دستگاههای نظیر ترانسفورماتور های قدرت و یا راكتورها جهت صرفه جویی می‌توان ثانویه یك ترانسفورماتور جریان را در داخل بوشینگ دستگاهها قرار داده و اولیه آن را به اولیه دستگاه مورد نظر مشترك كرد . این نوع ترانسفورماتور جریان به ترانسفورماتور جریان از نوع بوشینگ معروف است .

 ترانسفورماتور جریان نوع قالبی :

در ولتاژهای پایین حداكثر تا 132 كیلو ولت می توان از اپوكسی زرین به عنوان ماده عایقی در ترانسفورماتور جریان استفاده نمود كه این ترانسفورماتور جریان معمولاً در سطح ولتاژ 20 ، 63 كیلو‌ولت كار برد زیاد داشته و سازندگان سعی دارند كه از این طرح در ولتاژهای بالا نیز استفاده‌كنند .

اخیراً ترانسفورماتور جریان نوع معمولی ولی باعایق گازی نیز از نوع هسته بالا در سطوح ولتاژ بالا ساخته می شود كه بطور محدود نیز در شبكه های اروپایی بكار گرفته شده است .

 محل نصب ترانسفورماتور جریان :‌

بطور اصولی ترانس برای اندازه گیری كمیت های باس بار و فیدرهای مختلف از قبیل ترانس ، خط كابل ، نوترال ترانسها ،‌ فیدرهای كوپلاژ و جدا كننده باس بارها مورد نیاز می باشد كه محل مناسب جهت استقرار آن در یك پست بستگی به نحوه طراحی سیستم های كنترل و حفاظت و اندازه گیری و طرح یك پست و شین بندی دارد . در اكثر طرحها ترانسفورماتور های جریان در كنار كلیدهای قدرت قرار می گیرد و گاهی بكار گیری آن در دو طرف كلید قدرت نیز مشاهده می شود .

 پارامترهای اساسی در انتخاب ترانسفورماتورهای جریان :

الف ) ولتاژ نامی :

این مشخصه بصورت استاندارد در جداول مختلف برای ولتاژهای استاندارد مطابق (1) وجود دارد .

ولتاژ اسمی شبكه (KV)

ولتاژ اسمی C .T (KV)

ولتاژ قابل تحمل C .T بمدت یك دقیقه در فركانس 50 (KV)

ولتاژ ضربه أی قابل تحمل

63

5/72

140

325

132

145

275

650

230

245

460

1050

400

420

 

 

جدول (1)

ب ) جریان نامی اولیه :

مقادیر جریانهای نامی استاندارد طبق استاندارد IEC 185  برای ترانسفورماتور جریان عبارتند از :

( 70،60، 50‌، 40‌، 30 ، 25‌، 20‌، 15‌،‌5/12، 10)A

و یا مضارب دهدهی مقادیر فوق می باشد .

در این رابطه نكته اساسی اینست كه جریان نامی اولیه ترانس های جریان بهتر است نزدیك جریان فیدر انتخاب گردد تا حساسیت رله ها كاهش نیابد و در سیستم های حفاظت حتی الامكان از ترانس كمكی كمتری به خصوص در رله های با امپدانس بالا استفاده گردد .

ج ) جریان نامی ثانویه :‌

جریان نامی ثانویه ترانس جریان طبق استاندارد IEC 185 معادل A (5،2 ، 1 ) پیشنهاد شده است . امروزه در پست های بزرگ بمنظور كاهش افت ولتاژهای كابلهای ارتباطی طولانی امكان استفاده از  ترانس ها ی جریان باثانویه A 1 باساخت رله های حساس در جریانهای پائین وجود داشته و لذا بر خلاف توصیه استاندارد IEC 185 كه جریان نامی 5A را اشاره كرده ،‌جریان نامی 1A در چنین پست هایی ارجح می باشد .

د ) جریان اتصال كوتاه نامی كوتاه مدت  :

این جریان ، حداكثر جریانی است كه ترانسفورماتور باسیم پیچی ثانویه اتصال كوتاه می بایستی از نظر حرارتی برای مدت یك ثانیه تحمل كند بدون اینكه صدمه ببیند بعبارت دیگر افزایش درجه حرارت داخل ترانسفورماتور جریان نباید به حدی برسد كه باعث از بین رفتن عایق آن گردد .

جریان زمانی كوتاه از فرمول زیر حاصل می شود :                                   

 : قدرت اتصال كوتاه (MVA) تاسیساتی كه ترانسفورماتور جریان باید روی آن نصب شود . (اگر   معلوم نباشد قدرت قطع كلید شبكه مربوط منظور می شود . )

 : ولتاژ نامی شبكه (ولتاژ فاز به فاز )

مشخصه زمان اتصال كوتاه ترانسفورماتور اهمیت فوق ا لعاده أی  دارد زیرا اگر در شرایط جریان زیادتر ، ترانسفورماتور جریان از بین برود . كنترل و حفاظتی روی شبكه وجود نخواهد داشت .

ه ) جریان دینامیكی اتصال كوتاه :

این جریان معادل 5/2 برابر  در نظر گرفته می شود و اگر باتوجه به نسبت  سیستم ، مقدار مزبور از 5/2 متفاوت باشد بایستی به سازنده اطلاع داده شود .


و ) تعداد هسته های ثانویه :

اصولا ویژگی هسته های ترانس های جریان برای كاربرد حفاظت و اندازه گیری متفاوت می باشد زیرا عدم اشباع و دقت اندازه گیری هسته های مورد استفاده برای حفاظت در جریانهای خطا كه بیشتر از جریان نامی می باشند دارای اهمیت بوده در حالیكه كار كرد مناسب هسته های اندازه گیری در جریانهای تا حد جریان نامی اهمیت دارد . لذا ضرورت عدم اشباع هسته های ترانس ایجاب می نماید كه برای افزایش قابلیت اطمینان از هسته های مجاز برای رله های حفاظت استفاده شود . لذا ترانس های جریان معمولا باچند هسته مستقل ساخته می شوند كه بعضی از آنها مناسب برای سیستم حفاظت و بعضی دیگر برای اندازه گیری مناسب می باشند تعداد هسته های مورد نظر بسته به طرح حفاظت و كنترل و اندازه گیری تعیین می گردد  و امروز ه معمولا ترانس های جریان باتعداد هسته های تا 6 عدد ساخته می شود .

ز‌) كلاس دقت (خطای تبدیل ) :‌(Accuracy class)

مهمترین ویژگی یك ترانس جریان ، كلاس دقت آن می باشد . كلاس دقت در ترانسها ی جریان معرف میزان ماكزیمم خطای مجاز در شرایط مشخصی از جریان می باشد

كلاس دقت برای كاربردهای گوناگون به سه شكل استاندارد بیان می شود كه اصطلاحاً اندازه گیری دقیق ، تجاری و امدازه گیری جهت كنترل و حفاظت نامیده می شود . در حالت كلی دو نوع اندازه گیری و حفاظت متداول می باشد .

در مورد ترانسفورماتور های جریان حفاظتی نوشته می شود 20 P  5 یا 10 P 10 علامت P مشخص كننده proTECTION ( حفاظتی ) است . 20 P  5 نشان می دهد كه در 20 برابر جریان نامی خطای آن 5 % است .

ك ) نسبت تبدیل ترانس :

نسبت جریان نامی اولیه به جریان نامی ثانویه می باشد :‌  كه جدول (۲) نسبت تبدیلهای استاندارد برای ترانسهای جریان را نشان می دهد .

نسبت تبدیل

نسبت جریانها

1:10

50:5A

1:20

100:5

1:40

200:5

1:80

400:5

1:120

600:5

1:160

800:5

1:240

1200:5

جدول (۲)

ل ) قدرت نامی :

قدرت نامی یا ظرفیت خروجی ترانسفورماتور جریان ، عبارت است از قدرتی كه ترانسفورماتور جریان می تواند در جریان نامی ، و بار نامی به مدار ثانویه تحویل دهد .

بطوریكه رابطه  برقرار باشد .

نحوه انتخاب ترانسفورماتور جریان :

یك ترانسفورماتور جریان به منظور اندازه گیری باید بر اساس مقدار بار متصل شده به آن (burden) و مقدار دقت انتخاب شود . انتخاب یك ترانسفورماترو جریان بزرگتر از احتیاج ،‌خطا را زیاد می‌كند ،‌ بطوریكه مطلوب آن است كه بار متصل به آن نه كمتر و نه بیشتر از مقدار نامی باشد باید در نظر داشت كه بار متصل به خروجی ترانسفورماتور جریان فقط وسائل اندازه گیری نیست بلكه هادیهای رابط بین C.T و دستگاه اندازه گیری هم باید مدنظر قرار گیرند . در بعضی موارد فاصله بین پست و تابلوی كنترل طولانی است ،‌ در این موارد جریان ثانویه 5A برای ترانسفورماتور جریان زیاد است و باید ترانسفورماتور جریان باثانویه 1A مورد استفاده قرار گیرد .

انتخاب كلاس دقت بالاتر از آنكه مورد احتیاج است اقتصادی نیست و باعث می شود كه ترانسفورماتور جریان ،‌بزرگ شده و به این ترتیب فضای بیشتری را اشغال كند .

ترانسفورماتور جریان باید طوری انتخاب شود كه هم در حالت عادی و نرمال شبكه و هم در حالت اتصال كوتاه بتوانند جریان لازم را برای دستگاههای اندازه گیری و رله های حفاظتی تامین كنند بدون اینكه به وسایل فوق آسیبی وارد شود .

 انتخاب ترانسفورماتورهای جریان پست گرمسار

محل نصب ترانسفورماتور های جریان به قرار زیر است :‌

1) در دو طرف ترانسهای قدرت از C. T  استفاده شده است .

2)‌ نقطه صفر اتصال ستاره ترانسفورماتور های قدرت و نیز نقطه صفر اتصال زیگزاگ ترانسفورماتورهای زمین را جهت حفاظت از نا متعادلی بوسیله یك C. T زمین می كنند .

همه ترانسفورماتورها ی بكار رفته در پست گرمسار  دارای جریان نامی ثانویه 1A می باشند و علت آن زیاد بودن فاصله بین پست و تابلوی كنترل می باشد .

نسبت تبدیل های ترانسفورماتور های موجود در پست گرمسار به شرح زیر می باشد :‌

نسبت تبدیل

نسبت جریانها(A)

1:400

400:1

1:500

500:1

1:600

600:1

1:800

800:1

1:1000

1000:1

1:1500

1500:1

1:2000

2000:1

 جدول (۳)

حال به محاسبه و انتخاب ترانسهای جریان پست مزبور می پردازیم :‌

 ترانسفورماتورهای جریان طرف 230kv برای ترانس 80MUA

و طبق محاسبات اتصال كوتاه جریان اتصال كوتاه را برای طرف  برابر 40KA در نظر می‌گیریم .

باتوجه به استاندارد IEC مشخصات ترانس مورد نظر را استخراج می كنیم .

1) Type IMBD 245A

2) Highest system voltaye : 245 Kv

3) Primary rated current : 1000A

4) Shart time current for 1 s :40KA

5) Dynamic Current : 150 KA

6) Amper turns : 1000 A

7) Rating factor : 1.2

البته C. T  فوق بعنوان نمونه برای طرف 230Kv ترانس محاسبه و انتخاب شده و برای سایر قسمتها و سر خط و طرفین كلیدها نیز بستگی به جریان نامی آن قسمت CT مناسب را انتخاب می‌كنیم .

- ترانسفورماتور های جریان طرف 63KV :

باتوجه به استاندارد IEC  مشخصات ترانس مورد نظر استخراج می كنیم .

1)Type IMBD 72 A

2)Highest system voltaye :72 KV

3)Primary rated current : 1500 A

4) Shart time current for 1s : 40 KA

5) Dynamic current : 150 KA

6) Amper turns : 1500 A


ترانسفورماتور جریان (CT )

از ترانسهای جریان برای تبدیل جریان زیاد به مقدار كم ( معمولاً 5 آمپر) برای وسائل اندازه‌گیری و رله‌های حفاظتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم پیچی اولیه ترانس جریان بصورت سری در مدار قرار گرفته و جریان آن همان جریان خط می‌باشد كه مقدار آن بستگی به امپدانس بار و ولتاژ شبكه دارد. مقادیر نامی ترانسفورماتور جریان برحسب نسبت تبدیل آن مشخص می‌شود (مثلاً 5 به 600، 5 به 800 ، 5 به 1000). چیزی كه مهم است اندازه نامی جریان (5 آمپر) در طرف ثانویه ترانس می‌باشد.

تعداد سیم پیچی‌های ثانویه ترانسهای جریان 2 یا 3 سری بوده كه یكسری برای وسائل اندازه‌گیری و بقیه برای سیستمهای حفاظتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترانسفورماتور جریان بصورت سری در مدار جریان قرار می‌گیرد و وسائل حفاظتی و اندازه‌گیری نیز به صورت سری با ثانویه ترانسفورماتور جریان متصل می‌گردند.

تذكر خیلی مهم:

ثانویه ترانس جریان اگر هیچ دستگاهی به آن متصل نباشد، بایستی حتماً در تمام لحظات اتصال كوتاه باشد. چون ممكن است ولتاژهای بسیار زیادی در ثانویه (مدار باز) آن ظاهر گردد. در عمل اغلب رله‌ها و وسایل اندازه‌گیری دیگر، كه از جریان ترانسفورماتورهای جریان استفاده می‌كنند دارای یك كلید اتصال كوتاه هستند كه باید قبل از برداشتن رله برای تعویض یا تنظیم بسته شود.

انواع ترانسفورماتور جریان

الف) انواع ترانسهای جریان برحسب نوع عایق اصلی عبارتند از: 

ـ ترانس نوع روغنی با عایق كاغذ آغشته به روغن (برای ولتاژهای زیاد و خیلی زیاد و تاسیسات بیرونی)
ـ نوع خشك با عایق رزین (برای ولتاژ متوسط و تاسیسات داخلی و پستهای گازی)
ـ  نوع SF6

ب ) انواع ترانسفهای جریان بر حسب نحوه قرار گرفتن هسته و سیم بندی ترانس عبارتند از :

- ترانس جریان هسته پایین یا مخزن دار (Tank Type)
ـ ترانس جریان هسته بالا یا با مخزن معكوس (Inverted Type )
ـ ترانس جریان Bushing Type




ترانس جریان هسته پایین( Tank Type )

هسته این نوع ترانسهای روغنی در قسمت پایین قرار دارد و هادی طرف اولیه بصورت حرف U (نوع Hair Pin ) از بالا تا پایین بداخل مخزن ادامه داشته و ثانویه در قسمت تحتانی بدور آن واقع است. به منظور جبران انقباض و انبساط روغن در درجه حرارتهای مختلف از گاز نیتروژن و یا محفظه خالی آكاردئونی شكل استفاده می‌شود.




برخی از ویژگیهای ترانسهای جریان هسته پایین:

1- كوچگتر بودن ابعاد ترانس (با بكارگیری روغن كوارتز)
2- امكان تغییر حجم با استفاده از گاز نیتروژن و بدون استفاده از قسمتهای متحرك (عدم نیاز به تعویض روغن)
3- آب بندی كامل بطوریكه نیاز به بازبینی و نگهداری ندارد
4- دارای مقاومت بالا در برابر زلزله
5- تانك روغنی از نوع گالوانیزه گرم می‌باشد.


ترانس جریان هسته بالا (Inverted Type)

هادی اولیه این نوع ترانسهای جریان روغنی از یك لوله توپر و یا شمش مسی یا آلومینیمی كوتاه با تلفات حرارتی بسیار كم می‌باشد. هسته‌ها در بالا واقع شده و ثانویه در همان قسمت فوقانی بدور آن تعبیه شده است.


از این نوع ترانسها برای ولتاژهای بالاتر از kV 300 استفاده می‌شود و به دلیل طراحی مناسب و اقتصادی از سایر مدلها ارزانتر است. برخی از ویژگیهای ترانسهای جریان هسته بالا عبارتند:

1- طراحی بهینه ابعاد و استفاده از كمترین میزان ممكن حجم روغن
2- امكان حمل و نقل بصورت افقی
3- عدم نیاز به سرویس و نگهداری

مشخصات ترانسفورماتور جریان شامل:

1) نوع ترانس ( از لحاظ عایق اصلی و وضعیت هسته و سیم پیچیها)

2) ولتاژ نامی و سطوح عایقی

با توجه به ولتاژ پست و سطح عایقی سیستم این دو پارامتر انتخاب می­شوند.

3) جریان نامی اولیه

جریان نامی جریانی است كه عملكرد ترانس جریان بر پایه آن است و براساس جریان عادی كه از محاسبات پخش بار (یا جریان نامی فیوزها) بدست می‌آید انتخاب می‌شود. اختلاف زیاد بین جریان نامی ترانس و جریان خط باعث می‌شود تا حساسیت رله ها كاهش یابد و علاوه بر آن نیاز به ترانسفورماتورهای كمكی نیز كمتر است. جریانهای نامی اولیه A 75، 60، 50، 40، 30، 25، 20، 15،12.5، 10 و مضارب ده آنها در استانداردها توصیه شده است. مقادیری كه در زیر آنها خط كشیده شده است ارجح می‌باشد.

4) جریان نامی ثانویه

جریان نامی ثانویه مطابق استاندارد اعداد 1، 2 یا 5 آمپر می‌تواند باشد. جریانهای یك آمپر در ولتاژهای بالاتر كه طول سیمهای ارتباطی تا رله بیشتر است ارجح می‌باشد. (معمولاً ترانسهای جریان نوع 2 آمپری را نمی‌سازند). ترانسهای جریان نوع یك آمپری دارای حجم و وزن زیادتری نسبت به CTهای 5 آمپری بوده و ولتاژ مدار باز آنها نیز بالاتر می‌باشد. اما مقاومت سیمهای رابط در اینگونه CTها ولت‌آمپر كمتری را به ترانس تحمیل می‌كند.

جریان نامی ثانویه مطابق با استاندارد برای ولتاژهای تا kV 145 برابر 1 یا 5 آمپر و برای ولتاژهای بالاتر برابر یك آمپر انتخاب می‌شود.

نسبت تبدیل جریان نامی

برابر با نسبت جریان نامی اولیه به ثانویه ترانس می‌باشد (1/2000 یا 5/1000). انتخاب صحیح آن باعث بالا رفتن حساسیت رله‌ها و دستگاههای اندازه‌گیری می‌شود.

6) بار نامی یا ولت‌آمپر ثانویه یا باردن (Burden )

مقدار امپدانس بارها (دستگاههای حفاظتی و اندازه‌گیری) كه می‌توان در ثانویه ترانس جریان قرار داد بدون آنكه خطای نسبت تبدیل از حد مجاز بالاتر برود. بارگذاری ترانسهای جریان بصورت سری بوده و سیم پیچی‌های دستگاههای اندازه‌گیری و دستگاههای حفاظتی باید جدا از هم باشند. بعبارت دیگر ولت آمپر همان خروجی نامی ترانس بر حسب VA یا توان ظاهری در بار نامی و جریان نامی می‌باشد. مقادیر استاندارد شده برای خروجی عبارتند از VA 30، 15، 10، 5، 2.5.

7) جریان اتصال كوتاه كم مدت نامی

جریان اتصال كوتاه نامی با توجه به محاسبات اتصال كوتاه شبكه تعیین می‌گردد و مدت آن مطابق با استاندارد برابر یك ثانیه می‌باشد و مقدار جریان برای ترانسهای روغنی از رابطه زیر قابل محاسبه می‌شود: 


Sk(MVA) : سطح خطا (اتصال كوتاه) در نقطه‌ای كه CT نصب شده است. بطور كلی مقدار جریان استقامت كوتاه مدت برای زمانهای x ثانیه از رابطه زیر قابل محاسبه می‌باشد:


جریان استقامت كوتاه مدت، اثر حرارتی روی سیم پیچهای اولیه می‌گذارد.

8) جریان دائمی حرارتی نامی

معمولاً برابر با جریان نامی اولیه ترانسفورمر می‌باشد. انتخاب عدد بالاتر از مقدار نامی باعث كاهش میزان ازدیاد درجه حرارت ترانسفورماتور می‌گردد كه در طول عمر ترانسفورماتور مؤثر می‌باشد.

9) كلاس دقت

كلاس دقت حداكثر خطای مجاز ترانس را در محدوده‌ای مشخص از نظر جریان، فركانس و بار نشان می‌دهد و یكی از پارامترهای مهم در انتخاب ترانس جریان است. به طور نمونه محدوده جریان از 10 تا 120 درصد جریان نامی و محدوده بار از 25 تا 100 درصد بار نامی ترانسهای جریان اندازه‌گیری می‌باشد. كلاس‌های دقت استاندارد برای ترانسهای اندازه‌گیری عبارتند از: 5، 3، 1، 0.5، 0.2، 0.1 .

10) جریان نامی حد دقت اولیه

حداكثر جریان اولیه‌ای كه به ازای آن جریان CT نوع حفاظتی دقت خود راحفظ می‌كند.

11) ضریب حد دقت (A.L.F )

نسبت جریان حد دقت اولیه بر جریان نامی اولیه را ضریب حد دقت می‌نامند به­ عبارت دیگر ضریبی از جریان نامی ترانس كه ترانس از محدوده كلاس دقت خود خارج نمی­شود و طبق استاندارد عبارتند از اعداد 30، 20، 15، 10، 5=n

ترانسهای جریان نوع حفاظتی و اندازه‌گیری

اصولاً ترانسهای جریان در دو نوع حفاظتی و اندازه‌گیری ساخته می‌شوند‌ (سیم پیچ اولیه مشترك و هسته و سیم پیچ ثانویه جدا). یك ترانس جریان می‌تواند شامل 6 هسته جدا از هم بعنوان هسته‌های اندازه‌گیری و رله باشد.

بطور كلی اندازه‌گیری جریان می‌تواند در دو حالت زیر باشد:

-اندازه‌گیری به منظور تبدیل جریان در شرایط عادی با دقت بالا، بردن پایین، ولتاژ اشباء پایین هسته اندازه‌گیری، در محدوده 5% تا 120% جریان نامی و كلاسهای اندازه‌گیری 0.2، 0.5 (IEC ) (ترانس جریان اندازه‌گیری)

-اندازه‌گیری در شرایط خطا  در رنج اضافه جریانها، دقت پایین، ولتاژ اشباء بالا، كلاسهای دقت p p 10، عدم تصحیح دور ترانسها (ترانسهای جریان حفاظتی)

بعضی ویژگیها که در ساختمان ونصب ترانس جریان باید رعایت گردد :

ترانسفورماتورهای جریان باید از نوع روغنی و خود خنک شونده بوده و دارای عایق‌بندی مناسبی باشند (در سطح ولتاژ 63 کیلوولت ترانسفورماتورهای جریان از نوع رزینی نیز می‌تواند استفاده شود). ترانسفورماتورهای جریان باید برای نصب در فضای آزاد و برروی پایه نگهدارنده مناسب باشند.خروجی هر یک از ترانسفورماتورهای جریان باید برای عملکرد صحیح وسائل حفاظتی و اندازه‌گیری در محدوده مورد نیاز بار وشرایط خطای مشخص شده مناسب باشد.نسبت تبدیل های متفاوت ترانسفورماتور جریان، حتی الامکان به وسیله سرهای مختلف از ثانویه آن گرفته شود. 

 

ترانسفورماتورهای جریان نوع روغنی باید به تسهیلات زیر مجهز باشند:

-       نشاندهنده سطح روغن

-       دریچه پرکردن روغن

-       شیر تخلیه

-       درپوش تخلیه

-       تسهیلات لازم جهت بلند کردن ترانسفورماتور کامل پرشده با روغن قسمت فلزی پایین ترانسفورماتور جریان باید به دو ترمینال زمین در دو سمت مقابل هم مجهز باشد به‌طوری که بتوان هادی مسی با اندازه مناسب را به آن وصل نمود. اتصال زمین باید آنچنان باشد که ناخواسته قطع نگردد.برای برقرارکردن اتصالات اولیه و ثانویه آرایش تأیید شده‌ای باید درنظر گرفته‌شود.کلیه قطعاتی که درمعرض خوردگی می‌باشند باید از جنس مقاوم در برابر خوردگی، یا به صورت گالوانیزه گرم ساخته شوند.دسته‌ها و آویزهای مخصوص حمل و نقل و جابجایی ترانسفورماتور جریان بایستی به طور محکم به بدنه ترانسفورماتور متصل شوند.

ترانسفورماتورهای جریان، باید به یک جعبه ترمینال ثانویه با سوراخها و گلندهای کابل کافی جهت اتصال کابلها مجهز باشد. جعبه ترمینال باید دارای فضای کافی برای انجام اتصال سیمهای ارتباطی مورد نیاز و اتصال‌کوتاه کردن ترمینال‌‌های ثانویه ترانسفورماتور به‌طور آسان باشد. جعبه ترمینال می‌بایستی دارای درجه حفاظت IP54 باشد و درهنگام کار ترانسفورماتور قابل دسترسی بوده و نیز به حفاظ باران، سوراخهای تنفس پوشیده‌شده با تور و در صورت لزوم به گرمکن‌های ضد تقطیر کنترل شده با ترموستات مجهز باشد. جعبه ترمینال همچنین باید به یک ترمینال زمین جهت زمین کردن سیم‌پیچهای ثانویه و حفاظ کابلها مجهز باشد (این عمل می‌تواند توسط یک میلة مسی انجام شود). کلیه پیچها و عناصر اتصال‌دهنده باید از فلز مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده باشند.

برای هر سه ترانسفورماتورجریان باید یک جعبه ترمینال مادر در نزدیکی استراکچر فاز میانی با درجه حفاظت IP54 تهیه شود تا اتصالات بین فازها در آن انجام گیرد. حداکثر فاصله باید بین گروه‌های سیم‌پیچی مختلف درنظر گرفته‌شود. احتیاطات لازم باید درنظر گرفته‌شود تا از توزیع یکنواخت فشارالکتریکی در سرتاسر عایق اطمینان حاصل گردد. پس از طی فرآیند ساخت ، عایق باید تماماً از رطوبت و هوا عاری شود. جزئیات روش‌های پیشنهادی برای عملیات خشک‌کردن و پرکردن ترانسفورماتور و زمان خشک کردن، درجه خلاء و غیره بایستی اعلام گردد.

هر ترانسفورماتورجریان باید با روغن با مشخصات استاندارد IEC شماره 60296 پرشود. هر هسته ترانسفورماتورجریان باید از نظر الکتریکی از کلیه سیم‌پیچها جدا باشد. پیش‌بینی‌های لازم به جهت جلوگیری از وارد آمدن فشارهای مکانیکی و حرارتی بر اثر اتصال کوتاه بروی سیم‌پیچ اولیه بایستی انجام شود.ترانسفورماتورهای جریان می‌توانند دارای اولیه به شکل میله‌ای، یک یا چند دور باشند. ترانسفورماتورهای جریان روغنی بایستی کاملاً آب‌بندی شده بوده و مجهز به وسیله انبساط باشند که این ساختار در مورد ترانسفورماتورهای جریان هسته بالا پذیرفته نمی‌باشد.عایق داخلی باید به‌ طور دائم و رضایت‌بخش در مقابل نفوذ رطوبت حفاظت شد‌ه ‌باشد. وسائل آب‌بندی مربوطه باید در برابر نورخورشید، هواو آب مقاوم باشد.اتصال مقره چینی به قسمتهای فلزی بایستی بگونه‌ای باشد که اطمینان حاصل شود که در شرایط بارگذاری خصوصاً در شرایط گذرا نشتی روغن اتفاق نخواهد افتاد.در لحظات اول وقوع اتصال کوتاه، هسته‌های حفاظتی ترانسفورماتورهای جریان باید به درستی عمل انتقال را انجام دهند.آنها باید خطاهای سه فاز با وصل مجدد سرعت بالا را دنبال نموده و در زمان ایجاد حداکثر سطح خطا و جریان DC مربوط به آن به اشباع نروند. ولتاژ ایجاد شده در هسته در اثر وقوع خطا یا در هنگام پدیده‌های گذرا در سیستم باید به حد کافی از ولتاژ اشباع ترانسفورماتورجریان پایین ‌تر باشد تا پاسخ گذاری رضایت بخشی حاصل شود.

یک شیلد الکترواستاتیکی باید بین اولیه و ثانویه ترانسفورماتورجریان تهیه گردد تا از ورود جریانهای بالا به ثانویه و رله‌ها جلوگیری نماید. ترمینالهای ثانویه باید به نحوی قرارگیرد که در حالت برقدار بودن ترانسفورماتورجریان، دسترسی به آن میسر باشد.ترمینالهایی از سیم‌پیچ ثانویه که مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بایستی زمین شوند.استقامت مکانیکی پیچهای ترمینال ثانویه باید به اندازه مناسب باشد. کلیه پیچ‌های ترمینالها باید مجهز به واشر فنری باشند.جزئیات هر آرایش و یا ساختمان خاص سیم‌پیچ‌ها که برای اصلاح دقت ویا به هر دلیل دیگر در نظرگرفته شده است باید در مدارک نشان داده شود. برای ترانسفورماتورهای جریان با چندین نسبت تبدیل باید برچسب‌هایی تهیه شود تا اتصالات لازم برای کلیه نسبت تبدیل‌ها را نشان دهد. این اتصالات همچنین باید در تمامی دیاگرام‌های اتصالات نشان داده شود.

ترانسفورماتورهای جریان باید از نظر مکانیکی طوری طراحی شوند که در مقابل فشارهای ناشی از بار یخ، نیروی باد، نیروهای کششی روی ترمینال های فشارقوی، همینطور نیروهای ناشی از اتصال کوتاه و زلزله که در این متن مشخصات آمده است مقاوم باشند.مقره چینی باید بر طبق استاندارهای IEC مربوطه ساخته و آزمایش شوند و با نیازمندیهای ترانسفورماتورهای جریان مطابقت داشته‌ باشد.هنگامی که ترانسفورماتورجریان دارای چندین دور در اولیه یا از نوع هسته پایین باشد، سیم‌پیچی اولیه بایستی در صورت لزوم توسط برق‌گیر محافظت شود. مشخصه‌های حفاظتی برق‌گیر باید هماهنگ با عایق موجود بین بخش‌های اولیه باشد.  


صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :