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

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

ترانس

1-تعریف پستsubstation:
پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ
انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود
درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری
از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود.
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان
انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا
اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای
بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولانی به علت پایین بودن
تلفات انتقال استفاده می شود.
درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی
الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.
2-انواع پست:
پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به
انواع مختلفی تقسیم کرد. براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:
پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .
ـــ براساس نوع عایقی:
پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی( که دارای مزایای زیراست):
پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله,
کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های
برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد,
پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د ر
مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معایب پستها با عایق گازی :
گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :
نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .
معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته
وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
اجزاع تشکیل دهنده پست :
پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر ,
جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ,
ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .
ـ ترانس زمین:
از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس
نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود .
نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت
مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم
پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد .
ـ ترانس مصرف داخلی:
از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :
تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و
سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها .
نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ
(نوع اتصال بندی) DYn11 می باشد . ـ سویچگر:
تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به
باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی
ارتباط می دهند .
در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .
ـ تجهیزات سویچگر:
باسبار:
که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .
بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به
سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است ) ,
برقگیر:
که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط
است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای
غیرخطی است .
ـ جبران کنندههای توان راکتیو:
جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت
اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار
می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :
راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :
راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

ـ ساختمان کنترل:
کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات
ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط
می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در
داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیاز
جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :
اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق
(AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...

ـ باطری خانه:
جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای
شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به
باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و
دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک
دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانس فورماتور :
1-تعریف ترانس فورماتور:
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 بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم :
P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2
که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .
2ـ اجزاع ترانس فورماتور:
هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی , شیرها و لوله های ارتباطی , وسایل خنک کننده ,
ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...

3ـ انواع اتصّال سیم پیچ:

اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره ,
مثلث , زیکزاک است .
4ـ ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT):
چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله
دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را
کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های
حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شود
که ترانس فورماتور ولتاژ از نوع مغناطیسی دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V تا 132 KV استفاده می شود .
5ـ ترانس فورماتورجریان(CT):

جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار
جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود
از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف
و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط
ترانس جریان انجام می شود .
ـــ پارامترهای اساسی یک CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT , نسبت تبدیل CT .
6ـ نسبت تبدیل ترانس جریان:
جریان اولیه Ct طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً
باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود:
10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150 Amp

درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا
انتخواب شود . جریان ثاویه Ct هم طبق IEC 185 مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5
برای انتخواب نسبت تبدیل Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریان
دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها
اندازه گیری شود انتخواب کرد .
در موردCt تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:
تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .
7ـ حفاظتهای ترانس:
الف : حفا ظتهای دا خلی :
1- اتصال کوتاه :
A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) , B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , C رله دیفرانسیل
2- اتصال زمین :
A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین
3- افزایش فلوی هسته :
A اورفلاکس
ب : حفا ظتهای خارجی :
1- اتصالی در شبکه :
A فیوز, B رله جریان زیاد زمانی , C رله دیستانس
2- اضافه بار :
A ترمومتر روغن و سیم پیچ , B رله جریان زیاد تاخیری , C رله توی ب , D منعکس کننده حرارتی ,
3- اضافه ولتاژ در اثر موج سیار :
A توسط انواع برق گیر
ج : خفا ظتهای غیر الکتریکی :
1- کمبود روغن : رله بوخهلتز ,
2- قطع دستگاه خنک کن
3- نقص در تپ چنجر : رله تخله فشار یا گاز


انواع زمین کردن :

1ـ زمین کردن حفاظتی:
زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم ( فلزبه فلز ) با مدار الکتریکی
قرار ندارد .
این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح
تماس زیاد به کار گرفته می شود .
2ـ زمین کردن الکتریکی:
زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشد.
مثل زمین کردن مرکز ستارهً سیم پیچ ترانسفورماتور یا ژنراتور .
که این زمین کردن بخاطرکارصحیح دستگاه و جلوگیری از ازدیاد فشار
الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازهای دیگر با زمین .
3ـ روشهای زمین کردن:
ـــ روش مستقیم :
مثل وصل مستقیم نقطه صفر ترانس یا نقطه ای از سیم رابط بین ژنراتور جریان دائم به زمین .
ـــ روش غیر مستقیم :
مثل وصل نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا
اتصال نقطه صفر ستاره ترانس توسط سلف پترزن (پیچک محدود کننده
جریان زمین)
ـــ زمین کردن بار:
باید نقطه صفریااصولاً هرنقطه از شبکه که پتانسیل نسبت به زمین دارد
توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود.




ترانسفورماتور قدرت
ترانسفور ماتور وسیله ای است كه انرژی الكتریكی را در یك سیستم جریان متناوب از یك مدار به مدار دیگر انتقال می دهد و می تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زیاد وبالعكس تبدیل نماید .
برخلاف ماشینهای الكتریكی كه انرژی الكتریكی و مكانیكی را به یكدیگر تبدیل می كند ، در ترانسفور ماتور انرژی به همان شكل الكتریكی باقیمانده و فركانس آن نیز تغییر نمیكند و فقط مقادیر ولتاژ و جریان در اولیه و ثانویه متفاوت خواهد بود . ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلی سیستم های انتقال و پخش انرژی مطرح هستند بلكه در تغذیه مدارهای الكترونیك و كنترل ، یكسوسازی ، اندازه گیری و كوره های الكتریكی نیز نقش مهمی بر عهده دارند .
انواع ترانسفورماتورها را میتوان برحسب وظایف آنها بصورت ذیل بسته بندی كرد :
1- ترانسفورماتورهای قدرت در نیروگاهها و پستهای فشار قوی
2- ترانسهای توزیع در پستهای توزیع زمینی و هوایی ، برای پخش انرژی در سطح شهرها و كارخانه ها
3- ترانسهای قدرت برای مقاصد خاص مانند كوره های ذوب آلومینیم ، یكسوسازها و واحدهای جوشكاری
4- اتوترانسها جهت تبدیل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازی موتورهای القایی
5- ترانسهای الترونیك
6- ترانسهای ولتاژ و جریان جهت مقاصد اندازه گیری و حفاظت
7- ترانسهای زمین برای ایجاد نقطه صفر و زمین كردن نقطه صفر
8- ترانسهای آزمایشگاه فشار قوی و ...
و از نظر ماده عایقی و ماده خنك كننده نیز ترانسفورماترها را می توان بصورت ذیل بسته بندی كرد :
1- ترانسفورماتورهای روغنی Oil immersed power Transformer
2- ترانسفورماتورهای خشك Dry type transformer 3-ترانسفورماتورهای با عایق گازی (sf6) Gas insulated transformer
سایر ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهای كوره ، ترانسفورماتورهای تغییر دهنده فاز و..
بعنوان ترانسفورماتورهای خاص قلمداد می گردند .
ترانسفورماتورهای قدرت پست فولاد خراسان كه به نام T2 , T1 قلمداد می شوند ، از نوع ترانسفورهای روغنی هستند


ساختمان ترانسهای قدرت روغنی
قسمتهای اصلی در ساختمان ترانسفورماتورهای قدرت روغنی عبارتند از:
1- هسته یك مدار مغناطیسی
2- سیم پیچ های اولیه و ثانویه
3- تانك اصلی روغن
به جز موارد فوق اجزا دیگری نیز به منظور اندازه گیری وحفاظت به شرح زیر وجوددارند :
1- كنسرواتوریا منبع انبساط روغن
2- بك چنجر
3- ترمومترها
4- نشان دهنده های سطح روغن
5- رله بوخ هلتز
6- سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری / شیر فشار شكن )
7- رادیاتور یا مبدلهای حرارتی
8- پمپ و فن ها
10 – شیرهای نمونه برداری از روغن پایین و بالای تانك
11- شیرهای مربوط به پركردن و تخلیه روغن ترانس
12- مجرای تنفسی و سیلیكاژل مربوط به تانك اصلی و تب چنجر
13- تابلوی كنترل
14- تابلوی مكانیزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامی

1- هسته :
هسته ترانس یك مدار مغناطیسی خوب با حداقل فاصله هوایی و حداقل مقاومت مغناطیسی است تا فورانهای مغناطیسی براحتی از آن عبور كنند . هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 میلیمتر و حتی كمتر است . برای كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته می شوند و لی ضخامت آنها نباید بحدی برسد كه از نظر مكانیكی ضعیف شده و تاب بردارد .
در ترانسهای قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 یا 0.33 میلیمترانتخاب می شود كه این ورقه ها توسط لایه نازكی از وارنیش عایقی با یك سیم نازك عایقی ، نسبت به هم عایق می شوند .
2- سیم پیچی های ترانس
در ساختمان سیم پیچ های ترانس باید موارد متعددی در نظر گرفته شوند كه در ذیل به مهمترین آنها اشاره می نمائیم :
1- در سیم پیچ هاباید جنبه های اقتصادی كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس می باشد ، مراعات شود .
2- ساختمان سیم پیچ ها برای رژیم حرارتی كه باید در آن كار كند محاسبه شود ، زیرا در غیر این صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد .
3- سیم پیچ ها در مقابل تنش ها و كشش های حاصل از اتصال كوتاه های ناگهانی مقاوم شوند .
4- سیم پیچ ها باید در مقابل اضافه ولتاژهای ناگهانی از نقطه نظر عایقی ، مقاومت لازم را داشته باشند .
سیم پیچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سیم پیچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سیمها و ضخامت عایق بین حلقه ها متفوت خواهند بود . هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه های سیم پیچ بیشتر می شود و هر چه ظرفیت ترانس بیشتر شود ، اندازه سیم ها بزرگتر می گردد .
در ترانس با هسته ستونی ، سیم پیچها اعم از فشار قوی ، متوسط و فشار ضعیف و سیم پیچ تنظیم – بصورت استوانه متحدالمركز روی ستونهای هسته قرار می گیرند . معمولاً سیم پیچ فشار ضعیف در داخل و فشار قوی در خارج واقع می شوند و ترتیب فوق به این دلیل رعایت می شود كه عایق كاری فشار ضعیف نسبت به هسته راحت تر است .
3- تانك اصلی روغن
تانك ترانس یك ظرف مكعب یا بیضوی شكل است كه هسته و سیم پیچ های ترانس در آن قرار می گیرند و نقش یك پوشش حفاظتی را برای آنها ایفا می كند داخل این ظرف از روغن پر می شود بطوریكه هسته و سیم پیچ كاملاً در روغن فرو می روند . سطح خارجی تانك تلفات گرمایی داخل ترانس را به بیرون منتقل می كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الی 450 رات توان گرمایی به خارج منتقل می شود ، بطوریكه در ترانسهای كوچك ، همین سطح برای خنك كاری كافی است و به تمهیدات دیگری نظیر رادیاتور وفن نیاز نمی باشد . در ترانسهای تا KVA 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادی به ضخامت حدوداً MM3 میلیمتر ساخته می شود ، سطح آن صاف بوده و نیازی به میله های تقویتی یا لوله های خنك كن ندارد . هر 4 وجه ترانس از یك ورق یك پارچه درست می شود و فقط در یك گوشه جوشكاری می گردد .
تانك ترانس بایستی موجب شود كه موارد مشروحه ذیل تأمین گردند :
- حفاظتی برای هسته ، سیم پیچ ، روغن و سایر متعلقات داخلی باشد .
- دارای استقامت كافی باشد كه در حین حمل و نقل و نیز در زمان اتصال كوتاه داخلی بتواند تنش های مكانیكی ایجاد شده را تحمل نماید .
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد .
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و یا نفوذ هوا كاملاً آب بندی باشد .
- سطوح كافی برای دفع گرمای ناشی از تلفات ترانس را تأمین كند .
- محلی برای نصب بوشینگها ، تب چنجر ، مخزن ذخیره روغن و سایر متعلقات باشد.
- از نظر باعاد در حدی باشد كه براحتی قابل تحمل و حمل و نقل از طریق جاده یا راه آهن باشد .
- حداقل تلفات ناكو در آن ایجاد شود .
- حداقل میدان مغناطیسی در خارج از آن وجود داشته باشد .
به این ترتیب طراحی تانك ترانس به روش پیش بینی شده برای حمل و نفل آن نیز بستگی دارد .
4- مقره ها ( بوشینگ ها )
سرهای خروجی سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف باید نسبت به بدنه فلزی تانك ، عایقكاری شوند . برای این منظور از مقره ها استفاده می شود . مقره یا بوشینگ تشكیل شده است از یك هادی مركزی كه توسط عایق های مناسبی در میان گرفته شده است .
بوشینگها روی در پوش فوقانی ترانس نصب می شوند و در موارد نادری بوشینگها را روی دیوارة جانبی تانك هم نصب می كنند . انتهای پایینی مقره در داخل تانك جای می گیرد ، در حالیكه سر دیگر آن در بالای درپوش و در هوای خارج واقع می شود .
ترمینالهای هر دو سر دارای بستهای مناسبی برای اتصال به سر هادی های داخل ترانس و نیز هادی های شبكه می باشند . شكل و اندازه بوشینگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان یا در هوای آزاد ) و جریان نامی آن بستگی دارد . بوشینگهای داخل ساختمانی نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشینگهای هوای آزاد كاملاً در معرض شرایط مختلف جوی نظیر برف و باران و آلودگی و ... قرار می گیرند ، بنابراین از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهایی به شكل چتر تشكیل می شوند ، تا سطح زیرین آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراین صورت سطح خارجی آنها زیاد شده و فاصله خزش جرقه روی سطح چینی عایق زیادتر می گردد و در نتیجه استقامت الكتریكی بوشینگ افزایش می یابد .
در حال حاضر تمام ترانسهای با قدرت زیاد ، برای كار در هوای آزاد ساخته می شوند و مقره های عایقی ، برای ولتاژهای مختلف زیر موجود می باشند :
0.5و1و3 و6 تا 10 و20 و 35 و110 و220 و320 و500 و750 كیلووات
در ترانسهای قدرت از 3 تا 10 كیلووالت ، همان بوشینگ kv10 بكار می رود . برای ترانسهای kv 1 و كمتر از مقره چینی ساده یا مقره اپوكسی زرین ساخته می شود .
سیستم های اندازه گیری و حفاظت ترانس


1- كنسر واتور یا منبع انبساط روغن
منبع ذخیره روغن كه به اسامی منبع انبساط و كنسرواتور نیز نامیده می شود ، تانكی است كه در بالاترین قسمت ترانس نصب می شود در حین تغییرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض می یابد و در حین انبساط وارد منبع ذخیره می شود . اندازه و حجم منبع ذخیره به اندازه ترانس و تغییرات دمایی آن در هنگام بهره برداری بستگی دارد . در ترانسهایی كه دارای تب چنجر قابل قطع زیر بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسیم می گردد كه قسمت كوچكتر برای تب چنجر و قسمت بزرگتر برای تانك اصلی در نظر گرفته می شود . از بالای هر قسمت منبع ذخیره ، لوله ای به فضای آزاد آورده می شود ، كه به آن مجرای تنفسی می گویند (Breather) در ورودی این مجرا ظرف شیشه ای قرار دارد ، كه داخل آن از ماده ای رطوبت گیر به نام سیلیكاژل پر می شود . به این ترتیب هوای ورودی به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخیره ، یك نشان دهندة سطح روغن نصب می شود تا سطح روغن را در حین كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنین دو سطح منبع دیگر كه مجهز به كنتاكت آلارم می باشند نیز بر روی آنها نصب می گردند سطح خارجی منبع ذخیره نیز با رنگ مناسب پوشیده می شود تا از خوردگی و زنگ زدن محافظت گردد .
2- تپ چنجر
در بارهای مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نیز تغییر می كند و سبب تغییر ولتاژ شبكه می شود . كنترل ولتاژ شبكه های توزیع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ایجاد می شود . اساس كار تب چنجر بر تغییر نسبت تبدیل ترانس استوار است . بدین ترتیب كه با انشعاباتی كه در سیم پیچ فشار قوی تعبیه می گردد تعداد دور سیم پیچ را تغییر داده و سبب تغییر ولتاژ خروجی ترانس می گردد

تپ چنجرها بطور گسترده ای برای كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژی بكار گرفته می شوند . معمولاً كنترل ولتاژ در محدودة %15 +_ مقدور است . ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بین 1 تا 5/2 درصد تغییر می كند انتخاب مقدار كم برای پله ها سبب افزایش تعداد تپ ها می گردد و انتخاب مقدار بالا برای هر پله باعث عدم امكان تنظیم دقیق ولتاژ مورد نظر می گردد .
محل تپ چنجر : (( تپ چنجر ))

در ترانسفورماتورهای پست فولاد در داخل تانك اصلی ، قسمتی را برای بخش اصلی تب چنجر ( دایورترسوئیچ ) در نظر گرفته اند این قسمت كاملاً آب بندی شده است داخل آن نیز با روغن ترانس پر شده است . این روغن كاملاً از روغن تانك اصلی جداست و باهم مخلوط نمی شود . تپ چنجر را در سمت فشار قوی نصب كرده اند كه دارای مزیت های زیرمی باشند :
الف) در طرف فشار قوی جریان كمتر است لذا برای تپ چنجرهایی كه زیر بار عمل می كنند حذف جرقه ساده تر است .
ب) چون تعداد دور سیم پیچها ی فشار قوی بیشتر است ، لذا امكان تغییرات یكنواخت تروپه های كوچكتر به راحتی میسر است . در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار می دهند تا عایق كاری آن نسبت به زمین ساده تر باشد .
بهره برداری از ترانسفورماتورهای با تنظیم كننده ولتاژ زیر بار :
اكثر ترانسفورماتورها دارای دستگاهی بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادی از حلقه های سیم پیچی ترانسفورماتور به منظور تغییر دادن در نسبت تبدیل ترانس می باشد . عموماً این دستگاه در قسمت فشار قوی قرار می گیرد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر 2 نوع می باشند :
1- On load tap changer : ترانسفورماتورهایی كه تب آنها زمانی كه تپ ترانسفورماتور زیربار است ، قابل تغییر می باشد .
2- Off load tap changer : ترانسفورماتورهایی كه تب آنها فقط زمانی كه در مدار نباشند ، قابل تغییر می باشند .
این تغییر تپ در محل روی بدنة ترانس صورت می گیرد . به این ترتیب با توجه به تعداد تپ و اینكه هر تپ چه مقدار تغییر ولتاژ بوجود می آورد و نیاز به چه مقدار تغییر در ولتاژ می باشد ، تب آنها را بر حسب نیاز سیستم تغییر می دهیم . مكانیزم عمل تپ به طور كلی به این صورت است كه اهرمی قادر است در جهت گردش عقربه های ساعت تعداد حلقه های سیم پیچ را كم و در خلاف آن زیاد نماید .
ترانسفورماتورهایی كه مجهز به سیستم اتوماتیك ولتاژ
( Avr = Automatic voltage regulation)
می باشند به طریق زیر تغییر تب صورت می گیرد :
الف) اتوماتیك ب) دستی و الكتریكی از اطاق فرمان
ج) دستی الكتریكی از محل د) دستی مكانیكی توسط اهرم مخصوص
هر تغییر Tab در اولیه ترانس قدرت به اندازه kv5 در ولتاژ ورودی ترانس تغییر ایجاد می كند .
ترانس فولاد از نوع تب چنجر on loud بوده یعنی در زیر بار قابل قطع و وصل كردن است .
و تب چنجر off loud در خطوط kv20 در ترانسهای نورد و فولادسازی این مجتمع كاربرد دارد .
3- ترمومترها :ا

این نشان دهنده ها ، از نوع عقربه ای بوده و برای تشخیص درجه حرارت گرمترین نقطه سیم پیچی ترانس بكار میرود . معمولاً به ازاء هر گروه سیم یك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روی یك از فازها نصب می شود . این روش اندازه گیری بصورت غیرمستقیم است به این معنی كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دمای روغن را حس می كند، سپس توسط یك زف جریانی متناوب با جریان عبوری از سیم پیچ از كویل حرارتی عبور میكند
، لذا گرمایی متناسب با سیم پیچ ها در ترمومتر ایجاد می شود .
نشان دهنده حرارت ورغن :
این نشان دهنده نیز از نوع عقربه ای بوده و عنصر حساس آن در بالای ترانس و در حول و حوش گرمترین محل روغن نصب می شود و خود آن روی بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهای سیم پیچ ها نصب می گردد . نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است .
4- نشان دهندة سطح روغن :
اگر چه رله بوخهولتز می تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولی ، برای داشتن ضریب اطمینان بالاتر ، نشان دهندة سطح روغن نیز بروی منبع ذخیره ( كنسرواتور) پیش بینی می شود . ممكن است نشان دهنده بصورت دریچه شیشه ای برای دیدن سطح روغن باشد . علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه ای كه از طریق مغناطیس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است . نیز تعبیه می گردد و باید طوری نصب شود كه از سطح زمین قابل رؤیت باشد . عقربه نشان دهنده باید نمایانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكتهایی برای آلارم نیز باید پیش بینی شده باشد
5- رله بوخهولتز :

تجهیزات الكتریكی كه داخل آنها پر از روغن است نظیر ترانسفورماتورها ، بوشینگهای آنها و ترمینال باكس مربوط به كابلها را می توان جهت محافظت از عیوب داخلی و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد .
این رله كه در لوله رابط بین تانك ومنبع ذخیره نصب می شود از دو گوی شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و می توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكیل شده است . دو عدد كلید جیوه ای نیز با شناور همراه هستند و می توانند كنتاكتهایی را قطع یا وصل كنند رله بوخهلتز بسیار دقیق است و از آنجا كه در مراحل اولیه آغاز شدن بسیاری از مشكلات ، آلارم می دهد . این شانس را به پرسنل بهره برداری می دهد كه شرایط خطرناك را خیلی زود شناسایی كنند . و از آسیب های جدی به تجهیزات جلوگیری نمایند .
تنظیم درجه حساسیت رله بوخهولتز كاملاً تجربی است و بستگی به ترانس و رله دارد . در هر حال باید دقت داشت كه رله خیلی حساس نباشد ، زیرا اضافه بار كم و جریانهای اتصال كوتاه شدید خارجی و حتی تغییرات درجه حرارت موسمی ، سبب جریان پیدا كردن روغن می شود كه نباید رله بوخهولتز را بكار اندازد . پس از هر تریپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز باید گازهایی كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اولیه خود بازگردد.
در ضمن باید گازهایی را كه به محفظه گاز رله خارج می كنیم ، از نظر قابلیت اشتعال مورد آزمایش قرار دهیم ، زیرا در صورتیكه ترانسفورماتور خوب تحت خلاء قرار نگرفته باشد ، هوای موجود در داخل روغن ، كم كم خارج شده و در رله جمع می گردد و می تواند سبب ظاهر شدن آلارم گردد .
همچنین ممكن است به طریقی هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد . این عمل در ترانسهایی كه روغن آنرا جدیداً عوض كرده اند بیشتر پیش می آید . با وجود اینكه رله بوخهولتز یك رله بسیار خوبی است و می تواند از آغاز پیدایش نقص آن را تشخیص دهد ، و لیكن دارای محدویت هایی نیز هست كه در ادامه ذكر می گردد .
محدودیت های رله بوخهولتز :


۱-فقط خطاهایی را تشخیص می دهد كه در سطح روغن پایین تر از رله اتفاق افتاده باشد .
2- تنظیم كلید جیوه ای را نمی توان زیاد حساس گرفت ، زیرا در این صورت لرزشهای ناشی از بهره برداری ، زلزله ، شوكهای مكانیكی در خط و حتی نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند .
3- می نیمم زمان عمل كردن آن 0.1 ثانیه است و متوسط آن 0.2 ثانیه . چنین رله ای خیلی كند به حساب می آید ، و لیكن با وجود آن ارزش این رله بسیار بالاست .
4- از نظر اقتصادی رله بوخهولتز برای ترانسهای كمتر از kva 500 بكار برده نمی شود .

6- سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری ( شیر فشار شكن )


در اثر اتصال كوتاه ناگهانی و یا هر حادثة دیگر در هسته و سیم پیچها كه منجر به ایجاد گاز شدید شود ، فشار داخل تانك می تواند به میزان خطرناكی افزایش یابد . برای جلوگیری از خطر انفجار تانك ، در بالای درپوش آن شیر فشار شكن نصب می گردد .
این شیزر در عرض چند میلی ثانیه عمل خواهد كرد و سبب تخلیه فشار خواهد شد . در همین موقع ، میكرو سویچی كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تریپ می گردد . پس از كاهش فشار در اثر نیروی فنر ، شیر خود به خود بسته خواهد شد .
7- رادیاتور یا مبدل حرارتی

نظر به اینكه روغن دارای خاصیت عایقی خوب و همچنین تبادل حرارتی زیاد می باشد . در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار می گیرد . جهت تبادل حرارتی بهتر با محیط اطراف ، اصولاً روغن از طریق رادیاتور و پمپ های روغن یك سیكل بسته را طی می نماید و حین عبور از رادیاتورها توسط فن ها با محیط اطراف تبادل حرارتی انجام می دهد . لازم به توضیح است در بعضی از ترانسفورماتورهای واحدهای آبی روغن توسط كولرهای آبی ( Heat exchanger ) خنك می شود .
8- پمپ و فن ها

جهت تبادل حرارتی بهتر با محیط اطراف ، اصولاً روغن از طریق رادیاتور و پمپ های روغن یك سیكل بسته را طی می نماید و حین عبور از رادیاتورها توسط فن ها با محیط اطراف تبادل حرارتی انجام می دهد .
ترانسفورماتورهای مجتمع فولاد دارای چهار عدد فن می باشد كه در شرایط خاص ( حرارت بالا ) 2 به 2 شروع می كنند .

معمولاً در ترانس های قدرت كه مجهز به پمپ روغن می باشند ، یك نشان دهندة فولی روغن در مسیر بای پاس و به موازات مسیر پمپ های روغن نصب می شود كه در شرایط روشن بودن پمپ ها و جاری بودن روغن ، صفحه معلق آن به صورت مایل قرار می گیرد . اما به خاموش شدن پمپ و یا قطع جریان روغن – به هر دلیل دیگر – صفحه بر اثر نیروی وزن پایین آمده و بصورت قائم واقع می شود . در این حالت ، اغلب سبب بسته شدن كنتاكتی خواهد شد كه موقعیت این صفحه را در اتاق فرمان گزارش می نماید . همچنین از طریق دریچه شیشه ای ، موقعیت آن قابل رؤیت است .
10 – شیرهای نمونه برداری از روغن پایین و بالای تانك
11- شیرهای مربوط به پركردن و تخلیه روغن ترانس
12- مجرای تنفسی و سیلیكاژل مربوط به تانك اصلی و تب چنجر
منبع ذخیره روغن توسط یك یا دو مجرای تنفسی به هوای آزاد مربوط می گردد و در ورودی آن یك ظرف شیشه ای كار گذاشته می شود كه بسته به بزرگی منبع می تواند از یك یا چند قسمت تشكیل شده باشد . درون این ظرفها را با سیلیكاژل پر می كنند .
هنگامیكه بار ترانس زیاد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداری از هوای داخل منبع ذخیره از طریق مجرای تنفسی خارج می شود . در انتهای ظرف سیلیكاژل یك مجرا وجود دارد كه در بالای آن یك پیاله زنگی شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداری روغن ترانس ریخته می شود . به این مجموعه تله هوا (air trap) میگویند .
هوا برای خارج شدن ا زمنبع ذخیره باید از این تله بگذرد هنگامیكه روغن منقبض می شود فشار داخل منبع ذخیره كاهش می یابد . و فشار هوای بیرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب می گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائین بیاید كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سیلیكاژل به منبع ذخیره برسد . به این ترتیب روغن، ذرات معلق در هوا را می گیرد و سیلیكاژل كه یك ماده رطوبت گیر است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد .
سیلیكاژل به صورت دانه های گرد كوچكی است كه در شرایط خشك ، رنگ آن آبی است و با جذب رطوبت به رنگ صورتی در خواهدآمد . وقتی حدود 75% درصد از سیلیكاژل داخل ظرف تغییر رنگ داد باید آن را تعویض نمود . سیلیكاژل صورتی شده را برای بازیافت به آزمایشگاه می فرستند سلیكاژل از پایین ظرف شروع به تغییر رنگ می كند . اگر در مواردی مشاهده شود این تغییر رنگ از بالای ظرف شروع شده است به این معنی است كه نشتی هوا وجود دارد و باید آن را برطرف نمود .
13- تابلوی كنترل
14- تابلوی مكانیزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامی 

ترانسهای قدرت T1 ,T2 (400/33KV) پست اتصالشان بصورت ستاره مثلث می باشد این بدان علت است كه اتصال شماره – مثلث در پست های فرعی و در پایان خط انتقال بكار می رود و توسط آن ولتاژ فشار قوی به متوسط یا فشار ضعیف تبدیل می شود تا به ترانس توزیع متصل گردد .
از زیان دیگر این روش این است كه چون هارمونی سوم جریان در مثلث بسته می تواند جریان یابد ، لذا جریان آن سینوسی بوده و در نتیجه ولتاژهای ثانویه سینوسی می باشند ( یعنی دارای هارمونی سوم ولتاژ نمی باشند ) .
كاربرد این اتصال :
1- پست های فرعی انتهای خط انتقال انرژی
2- تبدیل فشار قوی به فشار ضعیف
3- در مواردی كه همه مصرف كننده ها سه فاز داشته باشند .
اتصال زیگزاگ :
همانگونه كه از اسمش پیداست این اتصال در ترانس زیگزاگ استفاده شده است :
مزایای این اتصال : 1- از ثانویه ترانس قدرت در مقابل اتصال زمین حفاظت می كند .
2- نامتعادلی بار را شدیداً كاهش می دهد .
3- مانند اتصال مثلث هارمونی سوم ولتاژ را حذف می كند .
اتصال ترانس مصرف داخلی پست بصورت مثلث – ستاره می باشد : 33KV/380Vاین اتصال در سیستمهای توزیعی ( چهار سمبه ) بكار می رود كه همزمان می تواند هم مصرف كننده های سه فاز را تغذیه نماید و هم بصورت تكفاز در مصارف خانگی و روشنایی استفاده شود .

قطع و وصل ترانسفورماتورهای قدرت :
جهت قطع ترانسفورماتور بایستی ابتدا بار ترانسفورماتوری كه قرار است از مدار خارج گروه محاسبه شود . اگر امكان مانور دادن بار بر روی ترانسفورماتورهای پرالل وجود داشته باشد ، می توان پس از انجام مانور اقدام به قطع دژنكتور طرف ثانویه ترانسفورماتور نمود . بعد از آن پك ترانسفورماتور را در صورتیكه از نوع O.L.T.C باشد ، روی حالت زمان گذاشته و سپس دژكتور طرف اولیه قطع گردد .
در صورتیكه امكان مانور بار وجود نداشته باشد و یا خروج ترانسفورماتور اضطراری نباشد ، خاموشی به یكی از روزهای تعطیل یا در ساعاتی از شبانه روز كه بار خروجی حداقل داشته باشد ، موكول می گردد . عمل وصل ترانسفورماتورها عیناً عكس عملیاتی است كه در حالت قطع صورت می گیرد .

تجهیزات اندازه گیری و حفاظت ترانسفور ماتور 165MVA یا 62.5MVA پست 400KV

1- ترانسفورماتورهای جریان
2- نشان دهنده درجه حرارت سیم پیچ
3- نشان دهنده درجه حرارت روغن
4- Pressure relief valve
5- سیلیكاژل Dehy drating breather ( محفظه سیلیكاژل )
6- رله بوخهولتز Buchholz relay
7- Gas collector
8- كیج مغناطیسی سطح روغن

منبع:    http://www.aeesiau.com

 

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 :