تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - تپ چنجر(انشعاب عوض کن)TAP CHANGER

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

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

TAP CHANGER

می دانیم که با تغییر تعداد دور سیم پیچ در ترانسفورماتورها می توان ولتاژ خروجی را تنظیم نمود.و این کار را در ترانسفورماتورها ، تپ چنجرها به عهده دارند.طبق فرمول V1/V2=N1/N2 هر چه تعداد حلقه در سیم پیچ اولیه کمتر گردد ، در ثانویه ولتاژ بیشتری خواهیم داشت.

معمولاً تپ چنجرها بروی سیم پیچی که ار نظر اقتصادی و فنی مقرون به صرفه باشد قرار می گیرد.بیشتر بروی اتصال ستاره و یا سمت فشار قوی.اصولاً تپ چنجر ها به سه طریق زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

1- تپ چنجرهای سه فاز که بروی سیم پیچ های با اتصال ستاره قرار می گیرند.

2- تپ چنجر های سه فاز که بروی سیم پیچ های با اتصال مثلث قرار می گیرند. در این حالت عایق بندی کامل بین فازها مورد نیاز است و به سه دستگاه تپ چنجر احتیاج داریم که با یک مکانیزم حرکتی مشترک کار کنند.

3- تپ چنجر های تک فاز که بروی ترانسفورماتور های تک فاز یا سه فاز مورد استفاده قرار می گیرند.

تپ چنجرها بر حسب نوع کار به دو دسته قابل تغییر زیر بار ( On Load ) و غیر قابل تغییر در زیر بار (Off Load ) تقسیم میشوند.

تپ چنجر های غیر قابل تغییر زیر بار دارای ساختمان ساده ای بوده و جهت تغییر آن حتماً باید ترانس قدرت را از مدار خارج نمود . تغییرات این نوع تپ چنجر ها معمولاً با توجه به نیاز و متناسب با نوسانات بار در فصول مختلف سال انجام می گیرد.

اما تپ چنجر های قابل تغییر زیر بار از چند قسمت مختلف تشکیل شده اند

....


1- Motor Drive : جعبه موتور بروی بدنه ترانسفورماتور نصب است و حرکت موتور آن به جعبه دنده و از آنجا به قسمت دیگر تپ چنجر منتقل میشود .به منظور تنظیم تپ ها و تغییر در گردش موتور و سیستمهای کنترل از راه دور و دادن فرامین از دور و نزدیک و قرائت مقدار تپ در داخل این جعبه اداوات مختلفی نصب گردیده همچون کنتاکتور ها ، سوئیچ های محدود کننده ، بی متال ، رله کنترل فاز ، هیتر ، نشان دهنده ها ، جعبه دنده و .. .

2- مکانیزم انتقال حرکت : حرکت موتور چه در جهت کاهش دور سیم پیچ و چه در جهت افزایش دور پس از موتور به جعبه دنده ها و از آنجا توسط محورهای رابط به قسمت داخلی مکانیزم تغییر تپ، منتقل میشود.

3- Diverter Switch : کلید برگردان ، مکانیزمی است که محرک اصلی آن قدرت فنری است که در آن تعبیه شده است و در محفظه حاوی روغن ترانس ( که البته با روغن تانک اصلی در ترانس ایزوله است ) قرار دارد.

4- : Tap Selectorکلید انتخاب تپ ، در قسمت زیرین محفظه کلید برگردان قرار دارد و از تعدادی کنتاکت لغزشی تشکیل شده است.

محفظه کلید برگردان و کلید انتخاب تپ به یکدیگر متصل بوده و تشکیل یک واحد را می دهند که به قسمت در پوش بالائی ترانسفورماتور از طریق سر تپ چنجر آویزان می باشد.


در تپ چنجرهای زیر بار چیزی که اهمیت دارد پیوسته بودن جریان در مدار است که حتی نباید لحظه ای مسیر بار قطع گردد . جهت پیشبرد این روند ، در لحظه تغییر تپ چه اتفاقی می افتد که مسیر بار قطع نمیشود؟ در دایورتر سوئیچ دو کنتاکت کمکی در طرفین کنتاکت اصلی قرار دارد که در زمان تغییر تپ ابتدای امر کنتاکت کمکی اول به تپ دیگر چسبیده و اجازه می دهد کنتاکت اصلی جدا شود در ادامه کنتاکت کمکی دوم جای کنتاکت اصلی می نشیند و در این حالت کنتاکت اصلی کاملاً آزاد است و سپس کنتاکت کمکی اول آزاد شده و جایش را به کنتاکت اصلی میدهد و کنتاکت کمکی دوم نیز آزاد میشود .در طول این زمان مسیر کاملاً بسته می ماند و باز نمیشود. کل این فرایند در کسری از ثانیه انجام می پذیرد تا باعث تجزیه روغن تپ چنجر نشود و حداقل آرک بوجود آید.

سیم پیچهای قابل تغییر در ترانس از دو قسمت جداگانه تشکیل شده اند ، یک قسمت سیم پیچ اصلی است و قسمت دیگر سیم پیچ تنظیم ولتاژ. نحوه اتصال سیم پیچ اصلی و سیم پیچ تنظیم به سه طریق زیر انجام می گردد:

1- سیم پیچ تنظیم خطی Regulation Linear Winding

2- سیم پیچ تنظیم با اتصال معکوس Reversing – Puls/Minus Winding

3- سیم پیچ تنظیم با اتصال کورس – فاین Regulation Coarse/Fine Winding


در اتصال نوع اول تعداد سیم پیچ های خروجی از سیم پیچ تنظیم ولتاژ زیاد بوده ( به تعداد تپ ها ) در نتیجه این نوع سیم پیچ را در مواقعی که نیاز به دامنه تنظیم ولتاژ کم است مورد استفاده قرار می گیرد.ولی در انواع دوم و سوم بعلت استفاده از یک کلید اضافی ( Changer Over Switch )میتوان دامنه تغییرات ولتاژ را با همان تعداد سیم پیچ تنظیم ولتاژ تا دو برابر افزایش داد.

استفاده از هر کدام از سیم پیچ ها بسته به عواملی همچون حد اکثر ولتاژ سیستم ، امپدانس داخلی ترانس ، سطح عایقی پایه و ساختمان خود تپ چنجر دارد. آرایش نوع اول بیشتر در سیستمهای سه فاز در ترانس های 63 کیلو ولت استفاده میشود.آرایش نوع دوم و سوم در سیستهای سه فاز 230 کیلو ولت و بالاتر مورد استفاده است.

در نوع دوم می توان از تپ چنجرهای دو پل و تک پل استفاده کرد اما در انواع اول و سوم میتوان از سه تپ چنجر تک پل تا 230 کیلو ولت نیز استفاده نمود.

تعداد تپ ها معمولا فرد هستند بدین صورت که تپی را نرمال فرض کرده و به تعداد برابر تپ بالاتر از نرمال و به همان تعداد پائین تر از نرمال تپ جهت تغییر تعبیه شده است . مثلاً اگر تعداد تپ ترانسی 19 است ، تپ نرمال آن (2 / ( 1 – 19 )) یعنی 10 است و تعداد 9 تپ جهت بالاتر از نرمال و تعداد 9 تپ زیر حالت نرمال تعبیه شده است.

در زمانی که ولتاژ خروجی زیر حالت نرمال باشد تپ را افزایش میدهند در این حالت باید دقت داشت که افزایش عددی تپ یعنی کم شدن تعداد دور سیم پیچ های تنظیم ولتاژ .


تعمیر و نگهداری

تجربه نشان داده است که حوادث ناشی از تپ چنجرها که باعث صدمه زدن به ترانسفورماتورهای قدرت نیز شده است بیشتر از سایر موارد بوده است ، بنابراین بررسی وضعیت این بخش از ترانسفورماتور و پیش بینی جلوگیری از خطای تپ چنجرها از اهمیت بالای برخوردار است. به دلیل موقعیت قرار گرفتن تب سلکتور و دایورترسویچ که هر دو درون ترانسفور و مجاورت سیم پیچ ها قرار دارند ، هرگونه اشکال یا خطا روی این قطعات باعث سرایت به سایر قسمت ها شده و خسارات جبران ناپذیری به دنبال خواهد داشت ، متاسفانه در بسیاری از موانع حوادث تپ چنجرهای ONLOAD مشاهده شده که توام با آتش سوزی بوده و حتی قطعات بیرونی شامل بوشینگ ها ، برقگیرها ، رادیاتورها و … نیز از بین رفته اند. روغن ترانسفورماتور نیر بسیارگران قیمت و در حجم زیادی قرار دارد ، مشاهده گردیده بعلت سوراخ شدن دریچه تپ چنجر و آتش سوزی کلیه روغن هدر رفته است . تپ چنجر به نوبه خود وسیله ای بسیار گران و قیمت تخریبی یک تپ چنجر ONLOAD بیش از ۵۰۰ هزار دلار است ، عوامل متعددی می توانند در حوادث تپ چنجرها موثر باشند.

tapchenger onload

 

1-    عدم تعمیر و نگهداری و سرویس به موقع تپ چنجرها

۲-    عدم کیفیت یا ساختار مناسب دایورترسویچ و تپ سلکتور

۳-    عدم بهره برداری مناسب

۴-    عدم استفاده از کارشناس مجرب در تعمیرات دوره ای و تعمیرات اساسی

 

تعمیر و نگهداری و سرویس به موقع تپ چنجرهای ONLOAD :

تپ چنجرهای ONLOAD بواسطه اینکه یک وسیله متحرک هستند و بطور مرتب قطع و وصل می شوند و از اهرم ها و چرخ دندهها استفاده می کنند باید مورد بازبینی قرار گیرند البته به واسطه انجام جرقه در روغن دایورترسویچ ، ضروری است که تعویض روغن نیز صورت گیرد.

سه قسمت عمده تپ چنجر باید تحت کنترل باشد مهمترین  بخش مربوط به دایورترسویچ می باشد. در تپ چنجرهای که از کپسول خدا ، استفاده نشده در هنگام چرخش دایورترسویچ و تبدیل وضعیت از حالت های زوج به فرد و بلعکس یا به عبارت دیگر برای تعویض یک تپ  ، جرقه ای در بین کنتاکت ها صورت می گیرد که توسط روغن عایق خفه میگردد و مقداری کربن و استیلن در هر تغییر تپ در روغن باقی می ماند پس از مدتها این مقدار کربن و حتی استیلن زیاد میگردد و ضروری است در گام اول حداقل روغن تخلیه و oil comportment  از روغن سالم و مطمئن پر گردد.

دستورالعمل نحوه تعویض روغن ، زمان تعویض روغن ، نقاط مورد بازدید یا توسط کارخانه سازنده تهیه و در اختیار استفاده کنندگان قرار داده شده است . توجه به اینکه تپ چنجر یک وسیله دینامیک و گردان می باشد بنابراین همانطوری که گفته شده با هرگونه عملکرد مقداری کربن تولید می نماید و هر چه تعداد عملکرد بیشتر باشد اصولاً باید روغن زودتر تیره تر گردد به همین دلیل مبنای تعویض روغن را بر تعداد کارکرد تپ چنجر گذاشته اند و زمانی که شماره انداز به آن حد عملکرد رسیده است می باید تعویض روغن انجام گردد در غیر اینصورت به دلیل کاهش میزان دی الکتریک روغن در دایورترسویچ امکان تحمل ولتاژ را نداشته باشد و حتی حالت انفجار به خود گیرد.

اما حالتی دیگر وجود دارد که شاید پس از سالهای متمادی از عمر ترانسفورماتور بگذرد و لی تعداد عملکرد به آن عدد مورد نظر نرسد ، دراین حالت دستورالعمل تعریف نموده است که پس از ۶ – ۵ سال روغن تپ چنجر را تعویض نمائید.

تپ چنجر ها ساخت شرکت های مختلف همراه با دستور العمل های مربوط به خود می باشند مثلاً شرکت MR آلمان که سهم بسیار زیادی از تپ چنجرها را در سطح جهان دارا می باشد. (۶- ۵) سال را منظور کرده است و با توجه به تایپ تپ چنجر که بصورت تک فاز یا سه فازه باشند نیز متفاوت است. در بعضی از تپ چنجر ها ، هر فاز جداگانه برای خود یک دیوارترسویچ و یک  oil comportment  دارد. علاوه بر تعویض روغن ، لازم است در بعضی مواقع که دستورالعمل نیز اشاره نموده است ، قطعات دیوارترسویچ به واسطه اهمیت بیشتر مورد بازدید و بررسی بیشتری قرار گیرند یا مقاومت های گذرا تست شده و میزان اهم آن سنجیده گردد و از نزدیک moving contact و fix contact  و سایر لیدها و قطعات مانند اکولاماتورها ، پین ها ، واشرها مشاهده گردد و در صورت ضعیف بودن یا حتی پارگی ، تعویض شوند. مثلاً دستورالعمل برای تعویض روغن عملکرد حدود ۲۰۰۰۰ را گفته است و لی برای تعویض قطعات مهم عدد ۱۲۰۰۰۰ را اعلام کرده است. تجربه نشان داده است که بازدید قطعات داخلی جلوگیری از خیلی حوادث را داشته و کارشناسان قبل از حادثه قطعات آسیب دیده را تعویض نموده اند.

پس از مدت زمانی که از عملکرد تپ چنجر گذاشته است که به واسطه آن یا تعداد عملکرد به اندازه زمان سرویس و تعویض روغن رسیده است یا اینکه (۶-۵) سال از آن گذاشته است ، عملیات سرویس و تعویض روغن یابد با دقت زیادی صورت گیرد تا کار سرویس و نگهداری به صورت صحیح انجام شودو مثلاً پس از پایان کار یک دور کامل تپ چنجر را افزایش داده و سپس پائین آورند تا تپ سلکتور نیز کامل چرخشی نماید و اگر کربن روی تب سلکتور سویچ وجود داشته باشد ، از روی تپ ها جدا شود ،       تپ چنجر را روی عددی گذاشته تا ولتاژ مورد نظرتان را در خروجی ترانسفورماتور داشته باشید. با توجه به مطالبی که در مورد تعمیر و نگهداری گفته شده اگر این عملیات مطابق با دستور العمل تعمیر و نگهداری و سرویس به موقع تپ چنجر ها انجام نشود مطمئنا باعث حادثه ای خواهد شد که ضمن آسیب به تپ چنجر احتمال صدمه زدن به ترانسفورماتور نیز خواهد شد.

عدم کیفیت یا ساختار مناسب دایورترسویچ و تب سلکتور:

تپ چنجرها ساخت شرکت های سازنده مختلفی هستند و با توجه به قدمت و کیفیت و سوابق تجربی آنها می توان از محصولات تولیدی استفاده نموده ، کاهش قیمت و هزینه نکردن یا به عبارتی جنس ارزان خریدن شاید عاملی باشد که حادثه بزرگی را به دنبال داشته باشد ، در بعضی مواقع اشتباه در طراحی و عدم رعایت فاصله قرار گرفتن تپ چنجرها یا استفاده از لوازم با کیفیت پائین در تپ چنجرها عمر این دستگاه را به شدت پائین آورده ، در بعضی حوادث مشاهده شده است که قطعات داخل دایورترسویچ در هنگام تغییر تپ صدمه دیده یا لیدهای محل عبور جریان دچار پارگی شده اند یا مشاهده شده که تب سلکتور شکسته است ، البته رعایت اصول حفاظت ترانسفورماتور در جلوگیری از حوادث موثر می باشد. برای مثال رله مکانیکی مخصوص تپ چنجر که شباهت زیادی به رله بوخلتز دارد و به نام پرشر رله pressure relay معروف است .

طوری طراحی شده است که در مسیر روغن بین تانک روغن تپ چنحر و oil comportment مخزن روغن دایورترسویچ قرار گرفته است که با یک شیب حدود  ۱۵ درجه می باشد. در حالت عادی گازهای ناشی از عملکرد تپ که بیشتر هیدروژن می باشند از oil comportment   خارج میگردد و چنانچه به هر دلیل در مخزن روغن دایورترسویچ واکنش صورت گیرد روغن به سمت تانک روغن به سرعت حرکت می کند ، چنانچه سرعت روغن بیش از ۱٫۵ m/s باشد این رله مکانیکی عمل نموده و ترانسفورماتور را از مدار خارج می نماید.

عدم بهره برداری مناسب :

گزارش وضعیت و دیفکت های تپ چنجرها به منظور رفع عیب از طریق واحدهای بهره برداری صورت میگیرد.چه بسا عیب بسیار کوچکی وجود داشته باشد ولی بعلت عدم ارسال گزارش ، تبدیل به عیب بزرگتر میگردد. بنابراین تکمیل ارسال فرمت های بهره برداری از تپ چنجر و کنترل وضعیت عملکرد ، نشاندهنده روغن ، بازدید ظاهری روزانه موتور درایو کمک زیادی به جلوگیری از حوادث می نماید. پرهیز از تغییر تپ های اضافه و یا تنظیم نمودن دستگاه های AVR در حالت بهینه باعث جلوگیری از عملکردهای زیادی میگردد. در بعضی از ایستگاههای برق ، دستگاه کنترل ولتاژ AVR را طوری تنظیم نمودن که با کمترین تغییر ولتاژ اقدام به تغییر تپ می نماید ، در حالیکه که بایک بررسی کارشناسی و دقیقتر می توانیم فاصله تغییرات ولتاژ را بیشتر نموده و از تغییر تپهای بی مورد جلوگیری کنیم.

عدم استفاده از کارشناسان مجرب در تعمیرات دوره ای یا اساسی :

اصولاً دستگاههای حساس و با اهمییت مانند تپ چنجرهای ONLOAD می بایست توسط کارشناسان مجرب که دوره های فنی و تخصصی را گذرانده اند تعمیر و نگهداری شوند و براساس دستورالعمل سازنده کلیه مراحل انجام کار رعایت گردد. شناخت دقیق از نحوه عملکرد فنی تپ چنجر از نظر مکانیکی و الکتریکی ، جهت تعمیر و نگهداری آن از ضروریات می باشد. زیرا هرگونه خطا یا اشتباه در هنگام تعمیرات یا عدم تنظیم مناسب تپ چنجر و محورهای مربوطه خطرات زیادی بعمل خواهد آورد برای مثال اگر در هنگام بستن محورها و تنظیم آنها دچار اشتباه گردند این امکان وجود دارد که تپ سلکتور از مسیر خود خارج  گردد و بیش از حد چرخش نماید که احتمال شکستن یا حتی اتصال کوتاه سیم پیچ را به دنبال خواهد داشت ، عدم آگاهی کافی از دایروترسویچ و میزان خوردگی سطح کنتاکت ها ، عدم آگاهی کافی ازمقاومت های شنت و سایر قطعات دیگر در دیورترسویچ ، می تواند مشکلات و حوادث جبران ناپذیری به وجود آورد. بنابراین استفاده از تکنسین ها و مهندسین مجرب در امر تعمیر و نگهداری تپ چنجره های ONLOAD امری بدیهی است و استفاده از قطعات اصلی و مرتبط با شرکت سازنده به منظور تعویض قطعات معیوب نیز باید در نظر گرفته شود.

( برای دیدن در سایز اصلی ، روی عکس کلیک کنید )

در شکل بالا محل عیب نشان داده شده است . چنانچه مشاهده میگردد ، محل اتصال سیم نولترال به رینگ مسی مخصوص که به دور oil comportment میباشد ، دچار لوز کانکشن شده است که این عیب معمولا به علت مونتاژ نامناسب و شل بودن پیچ اتصال در محل کارخانه بوده است . آزمایش گاز کرماتوگرافی نشان داده است که در درون ترانسفورماتور مشکل اساسی وجود دارد ، خصوصا مقداری گاز اسیتیلن در نتیجه آزمایش وجود داشته است .

( برای دیدن در سایز اصلی ، روی عکس کلیک کنید )

پس از تخلیه روغن و بازدید داخلی ترانسفورماتور در هنگام بررسی لید های تپ چنجر ، لید آسیب دیده باکمترین حرکتی از جا کنده شده است .

( برای دیدن در سایز اصلی ، روی عکس کلیک کنید )

تعویض قطعات معیوب و عایق کاری آن در شکل بالا مشاهده میشود .

تپچنجر Off Load ترانسفورماتور

نسبت تبدیل ترانسفورماتور k  برابر است با نسبت دور سیم پیچ اولیه به ثانویه چون سیم پیچ ها حالت استاتیک دارند و دارای دور ثابتی هستند بنابراین نسبت تبدیل ترانسفورماتور k  برابر است با یک عدد ثابت، مثلا برای ترانسفورماتور ۱۳۲/۳۳ kv در صورتیکه سیم پیچ اولیه مثلث باشد و سیم پیچ ثانویه ستاره  باشد این عدد برابر است با  چنانچه مشاهده  میشود نسبت تبدیل ولتاژ عدد ثابتی است و فقط در صورتیکه ولتاژ اولیه تغییر نماید. تاثیر آن روی خروجی مشاهده خواهد شد و ولتاژ خروجی تابعی از تغییرات ولتاژ شبکه خواهد شد.

سیم پیچ های ترانسفورماتور از نظر تعداد دور، طوری طراحی شده اند که در صورتیکه ولتاژ ۱۳۲ کیلو ولت روی سیم پیچ اولیه اعمال گردد در خروجی ۳۳ کیلو ولت دریافت خواهد شد اکنون چنانچه ولتاژ ورودی به هر دلیلی افزایش یا کاهش یابد ، ولتاژ در خروجی تغییر خواهد یافت.

مصرف کننده یا مشتری در صنعت برق براساس قرارداد فی مابین سطح ولتاژ مورد نیاز خود را در حد استاندارد نیاز دارد. نوسانات ولتاژ در اولیه ، ولتاژ خروجی مربوط به مشترک را تحت تاثیر قرار خواهد داد بنابراین در صورتیکه ترانسفورماتور صرفا دارای سیم پیچ اولیه و ثانویه باشد. کنترل ولتاژ از دست خواهد رفت و مشتری تابع شرایط ولتاژ شبکه خواهد شد و چه بسا افزایش یا کاهش ولتاژ خروجی باعث خسارت به تجهیزات مصرف کننده گردد.

بنابراین ضرورت نیاز به مکانیزمی که بتوان ولتاژ خروجی ترانسفورماتور را تحت کنترل خود در آورد احساس میشود طراحان ترانسفورماتور به این فکر افتاده اند که اضافه نمودن سیم پیچ در اولیه یا ثانویه ( به طور جداگانه) اضافه بر سیم پیچ های ترانسفورماتور ، میتوان تعداد دور سیم پیچی را تغییر داد و با توجه به مقدار تغییرات افزایش یا کاهش دور سیم پیچ ، مقدار تغییرات ولتاژ مورد نیاز را بدست آورد.

با توجه به رابطه که در آن F مقدار فرکانس و B چگالی هسته و A مقطع هسته ، ضریب   بدست می آید و با در نظر گرفتن  تعداد دور اولیه  و   مقدار دور ثانویه محاسبه می شود . البته این ساده ترین روش برای ترانسفورماتورهای کوچک می باشد و برای محاسبه تعداد دور ترانسفورماتور یا قدرت از روش پیچیده تر و دارای ضرایب بیشتری استفاده میگردد. و روشهای سیم بندی متعددی وجود دارد که دربخش سیم پیچهای ترانس به آن اشاره شده است.

بنابراین به منظور کنترل ولتاژ در بخش ثانویه و رضایت مشتری با رعایت نگهداشتن ولتاژ در حد استاندارد ضروری است که سیم پیچی علاوه بر سیم پیچ های اصلی طراحی نموده که تعدادی سر خروجی داشته و با در مدار قرار دادن هر تعداد و دور از سیم پیچ مذکور تغییرات ولتاژ را در خروجی ترانسفورماتورهای قدرت تحت کنترل در آورد به این سیم پیچ جدید سیم پیچ تب چنجر می گویند. نحوه استقرار سیم پیچ تب چنجر و اضافه نمودن آن به سیم پیچ های اصلی بحث مفصلی دارد که در قسمتهای بعدی به آن اشاره خواهد شد.

می دانید که ترانسفورماتورهای قدرت بصورت غوطه ور در روغن OIL Emeresed  و کلیه هسته و سیم پیچ و همچنین سیم پیچ تب چنجر در روغن عایق قراردارند.

به منظور اضافه نمودن تعداد دور سیم پیچ های ترانسفورماتور یا به عبارت دیگر در مدار قرار دادن تعدادی از دورهای سیم پیچ تب چنجر لازم است مکانیزمی تهیه گردد که بتوان به کمک آن تعداد دورها را اضافه نمود. بنابراین سیم پیچ تپ چنجر و سرهای خروجی آن را با فاصله ای از هسته و سیم پیچ ها ( اکتیو پارت) قرار دارند و یک  اهرم مکانیکی طراحی شده که با تغییر اهرم می توان دو سر سیم ها را به هم وصل نمود و به سیم پیچ اصلی تعدادی دور اضافه کرد. این اهرم و متعلقات داخل ترانسفورماتور قرار دارد که بوسیله یک اهرم دیگر از طریق بدنه ترانسفورماتور و گیربکس به بیرون هدایت می شود و سپس در یک جعبه شامل چرخ دنده ها و محورها، شماره انداز نشان دهنده تپ قرار گرفته که در مجموع یه این مجموعه اهرم ، میله ها ، گیربکس و متعلقات آن مکانیزم تپ چنجر می گویند.

تب چنجر شامل دو قسمت اصلی است یک بخش مربوط به سیم پیچ تپ چنجر می باشد که در داخل ترانسفورماتور و روی سیم پیچ های اصلی پیچیده می شود و سرهای خروجی آن با فاصله ای از داخل ترانس قرار دادند و بخش دوم مکانیزمی جهت تغییر دور سیم پیچ که در اینجا به هر کدام از سرهای خروجی سیم پیچ تپ چنجر یک تپ اطلاق می شود .

طراح ترانسفورماتور، مقدار تغییرات ولتاژ به ازای هر تپ را محاسبه نموده و در جدولی ارائه می دهد برای مثال اگر تپ ۱ ترانسفورماتور ۳۳ کیلو ولت می باشد تپ دوم ۳۳٫۷۵ یا تپ سوم آن ۳۴٫۵ کیلو ولت خواهد بود

تپ چنجرهایی که به این سادگی طراحی می شوند ، هنگام اضافه نمودن یا تعویض تپ در ولتاژ خروجی ، ترانسفورماتور باید از مدار خارج شود و اصولاً بی برق گردد. پس از انجام تغییر تپ ، ترانسفورماتور مجدداً تحت ولتاژ و مورد بهره برداری قرار می گیرد. اصولاً این گونه روش تغییر تپ OFFLOAD معروف هستند.

تپ چنجر OFFLOAD تپ چنجرهای هستند که ترانسفورماتور باید از مدار خارج گردد تا بتوان  تغییر تپ چنجر روی آن انجام داد و در صورتیکه این کار صورت نگیرد صدمات و خسارت زیادی به ترانسفورماتور وارد خواهد آمد و اگر سیستم های حفاظتی عمل ننماید احتمال سوختن ترانسفورماتور و صدمه زدن به سیم پیچ ها بسیار زیاد است.

معمولا تعداد تپ در تپ چنجرهای OFFLOAD بین ۶ تا ۷ تپ می باشد و بازه تغییرات ولتاژ محدود می باشد . با توجه به توقع مشتریان برق و عدم رضایت از خاموش نمودن حتی برای لحظه ای کوتاه ، خصوصاً صنایع که خاموشی تاثیر موثری روی تولید آنها خواهد گذاشت، بنابراین تپ چنجر OFFLOAD  به تنهائی جوابگو نمی باشد.

به منظور جلوگیری از خطا و ایجاد حادثه در هنگام تغییر تپ، سیستم های حفاظتی و اینترلاک طراحی و تعبیه شده است بطوریکه اگر واحدهای بهره برداری به اشتباه در حالت برقدار اقدام به تغییر تپ نمایند. قبل از هرگونه کاری ترانسفورماتور به طور خودکار از مدار خارج خواهد شد. در صورتیکه ترانسفورماتور تحت ولتاژ باشد و بهره برداری به طور اشتباه درب جعبه را باز نماید تا دسته اهرم را برای دور دادن چرخ دنده ها وارد جایگاه خود نماید. در این حالت قبل از هرگونه اقدامی به محض باز نمودن درب جعبه سیستم اینتر لاک ترانسفورماتور را از مدار خارج می نماید.

برای تغییر تپ ، پس از بی برق نمودن ترانسفورماتور و باز نمودن جعبه مکانیزم ، اهرم مخصوص گردش چرخ دنده ها را در جایگاه قرار داده و در جهتی که مشخص شده است می چرخانند پس از چندین دور ، شماره تپ جدید در روبروی شما ظاهر میگردد و صدای قطع و بست جا رفتن تپ در سر جای خود در داخل ترانسفورماتور شنیده می شود.

یکی از مسائل مهم تغییر تپ در تپ چنجرها ، اطمینان از جا رفتن تپ می باشد زیرا اگر تپ داخل ترانسفورماتور  در جای خود قرار نگیرد و بین دو حالت ایستد در هنگام برقدارشدن جرقه بسیار شدیدی بوجود خواهد آمد که به تپ چنجر صدمه خواهد زد و ترانسفورماتور نیز با عملکرد رله ها از مدار خارج می شود و ایجاد خسارت خواهد نمود.

عملکرد همه مکانیزم های تپ چنجرهای OFFLOAD به صور دستی صورت میگیرد و فاقد سیستم موتوری هستند طراحی مکانیزم و ساختار داخلی تپ چنجرها معمولا به صورت کشوئی یا دوار هستند.

       تپچنجر (tap chenger): 

             

 می دانیم که با تغییر تعداد دور سیم پیچ در ترانسفورماتورها می توان ولتاژ خروجی را تنظیم نمود. و این کار را در ترانسفورماتورها ، تپ چنجرها به عهده دارند.   

معمولاً تپ چنجرها بروی سیم پیچی که ار نظر اقتصادی و فنی مقرون به صرفه باشد قرار می گیرد.بیشتر بروی اتصال ستاره و یا سمت فشار قوی.اصولاً تپ چنجر ها به سه طریق زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

تپ چنجرهای سه فاز که بروی سیم پیچ های با اتصال ستاره قرار می گیرند.

تپ چنجر های سه فاز که بروی سیم پیچ های با اتصال مثلث قرار می گیرند. در این حالت عایق بندی کامل بین فازها مورد نیاز است و به سه دستگاه تپ چنجر احتیاج داریم که با یک مکانیزم حرکتی مشترک کار کنند.

تپ چنجر های تک فاز که بروی ترانسفورماتور های تک فاز یا سه فاز مورد استفاده قرار می گیرند.

تپ چنجرها بر حسب نوع کار به دو دسته قابل تغییر زیر بار ( On Load  ) و غیر قابل تغییر در زیر بار        (Off Load ) تقسیم میشوند.

تپ چنجر های غیر قابل تغییر زیر بار دارای ساختمان ساده ای بوده و جهت تغییر آن حتماً باید ترانس قدرت را از مدار خارج نمود . تغییرات این نوع تپ چنجر ها معمولاً با توجه به نیاز و متناسب با نوسانات بار در فصول مختلف سال انجام می گیرد. 

تپ چنجر های قابل تغییر زیر بار از چند قسمت مختلف تشکیل شده اند :

   

1- Motor Drive : جعبه موتور بروی بدنه ترانسفورماتور نصب است و حرکت موتور آن به جعبه دنده و از آنجا به  قسمت دیگر تپ چنجر منتقل میشود .به منظور تنظیم تپ ها و تغییر در گردش موتور و سیستمهای کنترل از راه دور و دادن فرامین از دور و نزدیک و قرائت مقدار تپ در داخل این جعبه اداوات مختلفی نصب گردیده همچون کنتاکتور ها ، سوئیچ های محدود کننده ، بی متال ، رله کنترل فاز ، هیتر  ، نشان دهنده ها ، جعبه دنده و ..  . 

 

2- مکانیزم انتقال حرکت : حرکت موتور چه در جهت کاهش دور سیم پیچ و چه در جهت افزایش دور پس از موتور به جعبه دنده ها و از آنجا توسط محورهای رابط به قسمت داخلی مکانیزم تغییر تپ، منتقل میشود. 

 

3- Diverter Switch : کلید برگردان ، مکانیزمی است که محرک اصلی آن قدرت فنری است که در آن تعبیه شده است و در محفظه حاوی روغن ترانس ( که البته با روغن تانک اصلی در ترانس ایزوله است ) قرار دارد. 

 

4-  Tap Selector : کلید انتخاب تپ ، در قسمت زیرین محفظه کلید برگردان قرار دارد و از تعدادی کنتاکت لغزشی تشکیل شده است. 

 

محفظه کلید برگردان و کلید انتخاب تپ به یکدیگر متصل بوده و تشکیل یک واحد را می دهند که به قسمت در پوش بالائی ترانسفورماتور از طریق سر تپ چنجر آویزان  می باشد.

در تپ چنجرهای زیر بار چیزی که اهمیت دارد پیوسته بودن جریان در مدار است که حتی نباید لحظه ای مسیر بار قطع گردد . جهت پیشبرد این روند ، در لحظه تغییر تپ چه اتفاقی می افتد که مسیر بار قطع نمیشود؟ در دایورتر سوئیچ دو کنتاکت کمکی در طرفین کنتاکت اصلی قرار دارد که در زمان تغییر تپ ابتدای امر کنتاکت کمکی اول  به تپ دیگر چسبیده و اجازه می دهد کنتاکت اصلی جدا شود در ادامه کنتاکت کمکی دوم جای کنتاکت اصلی می نشیند و در این حالت کنتاکت اصلی کاملاً آزاد است و سپس کنتاکت کمکی اول آزاد شده و جایش را به کنتاکت اصلی میدهد و کنتاکت کمکی دوم نیز آزاد میشود .در طول این زمان مسیر کاملاً بسته می ماند و  باز نمیشود. کل این فرایند در کسری از ثانیه انجام می پذیرد تا باعث تجزیه روغن تپ چنجر نشود و حداقل آرک بوجود آید.

سیم پیچهای قابل تغییر در ترانس از دو قسمت جداگانه تشکیل شده اند ، یک قسمت سیم پیچ اصلی است و قسمت دیگر سیم پیچ تنظیم ولتاژ. نحوه اتصال سیم پیچ اصلی و سیم پیچ تنظیم به سه طریق زیر انجام می گردد:

1-     سیم پیچ تنظیم خطی   Regulation Linear Winding 

2-     سیم پیچ تنظیم با اتصال معکوس  Reversing – Puls/Minus Winding  

3-     سیم پیچ تنظیم با اتصال کورس – فاین  Regulation Coarse/Fine Winding 

در اتصال نوع اول تعداد سیم پیچ های خروجی از سیم پیچ تنظیم ولتاژ زیاد بوده ( به تعداد تپ ها ) در نتیجه این نوع سیم پیچ را در مواقعی که نیاز به دامنه تنظیم ولتاژ کم است مورد استفاده قرار می گیرد.ولی در انواع دوم و سوم بعلت استفاده از یک کلید اضافی ( Changer Over Switch )میتوان دامنه تغییرات ولتاژ را با همان تعداد سیم پیچ تنظیم ولتاژ تا دو برابر افزایش داد.

استفاده از هر کدام از سیم پیچ ها بسته به عواملی همچون حد اکثر ولتاژ سیستم ، امپدانس داخلی ترانس ، سطح عایقی پایه و ساختمان خود تپ چنجر دارد. آرایش نوع اول بیشتر در سیستمهای سه فاز در ترانس های 63 کیلو ولت استفاده میشود.آرایش نوع دوم و سوم در سیستهای سه فاز 230 کیلو ولت و بالاتر مورد استفاده است.

در نوع دوم می توان از تپ چنجرهای دو پل و تک پل استفاده کرد اما در انواع اول و سوم میتوان از سه تپ چنجر تک پل تا 230 کیلو ولت نیز استفاده نمود.

تعداد تپ ها معمولا فرد هستند بدین صورت که تپی را نرمال فرض کرده و به تعداد برابر تپ بالاتر از نرمال و به همان تعداد پائین تر از نرمال تپ جهت تغییر تعبیه شده است . مثلاً اگر تعداد  تپ ترانسی  19 است ، تپ نرمال آن (2 / ( 1 – 19 )) یعنی 10 است و تعداد 9 تپ جهت بالاتر از نرمال و تعداد 9 تپ زیر حالت نرمال تعبیه شده است.

در زمانی که ولتاژ خروجی  زیر حالت نرمال باشد تپ را افزایش میدهند در این حالت باید دقت داشت که افزایش عددی تپ یعنی کم شدن تعداد دور سیم پیچ های تنظیم ولتاژ .

http://hadi-haddad-khouzani-bargh.blogsky.com/1387/12/03/post-31/

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 :