خواندنی ها+برق، قدرت، کنترل، الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، ابزار دقیق، الکتروتکنیک، هوش مصنوعی، آی تیIT(فناوری اطلاعات)، مکاترونیک، رباتیک، فتونیک، اویونیکAvionic، فیزیک


دایره المعارف برق(اطلاعات عمومی برق)iman.sariri@yahoo.com

ترانس ولتاژ

ترانس ولتاژ ( Voltage transformer ) ، یک ترانس کاهنده است برای رسیدن به ولتاژ متناظر در اولیه این ترانس . ولتاژ ثانویه در این ترانسها متناسب و هم فاز با ولتاژ اولیه است . این ترانسها بصورت موازی بین ولتاژ اولیه و زمین قرار می گیرد ( در انواع تک فاز ) . این ترانس هم دارای انواع مختلف و اندازه ها ، قدرت متفاوت و ساختمانهای متفاوت است . ترانسهای ولتاژ در انواع تک فاز ، دو فاز و چند فاز نیز ساخته میشوند . این ترانسها در ولتاژ های بالا برای صرفه جویی درهزینه ها و کمتر شدن حجم ساختمانی خود از خازنهایی سود می برد که در داخل خود ترانس تعبیه شده است و به ترانسهای ولتاژ خازنی معروف است . علاوه بر اندازه گیری ولتاژ فشار قوی و نمونه برداری ولتاژ برای رله های حفاظتی از ترانس های ولتاژ در پستها برای ارتباطات PLC نیز استفاده میشود که در بعضی موارد وسایل ارتباطی ( لاین تراپ ) بروی خود این ترانسها نصب میشود که در ادامه به آن میپردازیم ...

انواع ترانس ولتاژ :

v ترانس ولتاژ اندوکتیو ( VT یا PT )

v ترانس ولتاژ خازنی ( Capacitive Voltage Transformer )

- ترانس ولتاژ اندوکتیو :



ترانسهای ولتاژ ، شامل دو سیم پیچ هستند که بسته به نوع ترانس و ترانس مورد درخواست در ثانویه میتواند تعداد بیشتری سیم پیچ ( کور ) وجود داشته باشد . در درون این ترانسها هم روغن روان قرار دارد و باعث خنک شدن ترانس میشود .در اولیه ، این ترانس به ولتاژ نامی پست متصل میشود و تنها شامل یک ترمینال است ( البته در انواعی از آن ترمینالهای اولیه ورود و خروج هم وجود دارد ) . قدرت خروجی ترانس ولتاژ برابر با مجموع قدرت کورهای ثانویه است . قدرتی که بروی پلاک ترانس درج میشود ، قدرتی است که ترانس بطور دائم در مدار میتواند بدهد .ترانس ولتاژ طرح شده برای فرکانس 50 هرتز میتواند در فرکانس 60 هرتز هم بدون افت قدرت نامی بکارش ادامه دهد.




- ترانس ولتاژ خازنی :

امروزه بخاطر هزینه های کمتر این نوع ترانسها و نوع کاربرد آنها بیشتر از این نوع ترانسها استفاده میشود که در این مقوله بیشتر به این نوع ترانسها می پردازیم ؛ از آنجا که خصوصیات عایقی در ولتاژ های بالا تر در ترانسهای ولتاژ اندوکتیو به نسبت سخت تر و حجیم تر میشود لذا در ابتدای امر توسط خازنهایی ولتاژ اولیه را کاهش داده که این خازنها از نوع کاغذی با هادی آلومینیومی هستند که بصورت متوالی قرار دارند و بسته به ولتاژ ، تعداد خازنها متفاوت است و در ولتاژ بیشتر تعداد خازنهای سری بیشتر میشود . پس از کاهش این ولتاژ با استفاده از یک هسته و سیم پیچ به مقدار نامی ولتاژ در ثانویه که ذکر شد کاهش می یابد . ترانسهای ولتاژ خازنی دقت کمتری دارند اما قیمت مناسب تری دارند ، و از آنجا که در نصب سیستم PLC نیز جهت جلوگیری در نصب خازنهای کوپلاژ جلوگیری میشود لذا از این ترانسها بیشتر استفاده میشود .


قسمتهای مختلف یک ترانس ولتاژ خازنی

1 - سیستم انبساطی

2 - المانهای خازنی

3 - بوشینگ ولتاژ میانی

4 - ترمینال اولیه

5 - ترمینال ولتاژ پائین

6 - بالشتک گازی

7 - دریچه نشاندهنده روغن

8 - راکتور جبران کننده

9 - مدار میرا کننده فرو رزونانس

10- سیم پیچ های اولیه و ثانویه

11- هسته

12- جعبه ترمینال




1 – واحد الکترو مغناطیسی

2 – سیم پیچ اولیه ترانس ولتاژ میانی

3 – رآکتور جبران کننده

4 – سیم پیچ های تنظیم

5 – سیم پیچ های ثانویه

6 – مدار میرا کننده فرورزونانس


فرورزونانس اصولاً نوعی تشدید ( رزونانس) است که در مدارهای سلفی و خازنی سری ، با عنصر سلفی دارای هسته آهنی ، نظیر مدار بسته سیم پیچی روی میدهد . ظرفیت خازنی مقسم ولتاژ بطور سری با راکتور جبران کننده و ترانس اصلی یک مدار تشدید را در این ترانسها بوجود می آورد ، در زمان بروز این پدیده شرایط اشباع هسته مغناطیسی مدار و اندوکتانس ظاهر گردیده ، پدیده رزونانس را به فرورزونانس تبدیل میکند . بدون وجود مقاومت اضافی بار با تلفات در یک مدار LC ، ولتاژ دو سر هر یک از المانهای آن میتواند از ولتاژ منبع اعمال شده به آنها بزرگتر شود .

در نتیجه این پدیده ، ممکن است ولتاژهای بزرگی در فاصله ایزولاسیون قسمتهای مختلف یک شبکه رخ دهد و یا موجب اشباع شدید هسته آهنی در اثر جریانهای زیاد شود و یا موجب گرم شدن بیش از حد واحد الکترو مغناطیسی و یا شکست عایقی در آن شود . مدار میرا کننده از اتصال سری یک راکتور دارای هسته آهنی و یک مقاومت خنک شونده با روغن تشکیل شده است . در شرایط معمولی هسته راکتور میرا کننده اشباع نمی شود و بنابر این امپدانس بالایی از خود نشان میدهد. با شروع فرورزونانس ، فلو در هر دو هسته ترانسفورماتور اصلی و راکتور میرا کننده افزایش می یابد . اشباع هسته راکتور میرا کننده باعث کاهش امپدانس در مدار می شود که خود باعث عبور یک جریان از داخل آن می شود و موجب خنثی شدن این پدیده می شود .

همچنین اگرسه ترانس ولتاژ تک فاز استفاده شود ، جهت جلوگیری از این پدیده ، در خروجی سیم پیچ مثلث باز از مقاومتی 30 تا 35 اهمی و با توان 300 وات یا بیشتر استفاده میشود .

همانطور که در شکل شماتیک مشخص بوده ، ترانسفورماتور اصلی واحد الکترو مغناطیس دارای چند سیم پیچ تنظیم بوده است که برای ثابت نگه داشتن و یا بهتر کردن دقت برای یک بار که با بار نامی تفاوت داشته است و یا حد اقل کردن خطای دامنه و یا ایجاد امکان تعویض مقسم ولتاژ و تنظیم مجدد ترانسفورماتور برای ترکیب جدید مقسم ولتاژ و واحد مغناطیسی بکار میرود که با تغییر شکل تعداد دور سیم پیچ ها میتوان تعداد دور را تا 05/6 + درصد با فاصله 05/0 در صد تنظیم نمود ؛ که البته این اتصالات بنا به در خواست تنظیم شده هستند و ضرورتی به تنظیم مجدد آنها در محل پست نیست .

مشخصات مهم یک ترانس ولتاژ به قرار زیر است که در هنگام سفارش و یا طراحی لحاظ قرار می گیرد :

v بالاترین ولتاژ سیستم

v فرکانس نامی

v نسبت تبدیل

v تیپ و کلاس

v ظرفیت خازنی بین اولیه و زمین

v فاصله خزشی ( Creepage Distance )

v حد اکثر بار حرارتی

ترانسهای ولتاژ در ولتاژ های پائین تر تنها از سیم پیچهای اولیه و ثانویه تشکیل شده اند که عایق استفاده شده در آنها اپوکسی رزین بوده که در قالب هایی شکل داده میشوند . در ورودی اولیه این ترانسها فیوز محافظ قرار میگیرد و اولیه آنها از طرف دیگر به زمین ( در تک فاز ) وصل میشود و در ثانویه هم به همین صورت است یعنی انتهای سیم پیچ ثانویه زمین میشود . کلاس دقت در اغلب ترانسهای مورد استفاده در پستها 3P است که نشاندهنده اینست که به میزان 3 درصد خطا در نسبت تبدیل ترانس وجود دارد .

در ترانسهای 63 کیو ولت و بالاتر در خروجی این ترانسها فیوزهایی نصب میشود . این فیوزها هم میتواند در داخل باکس خود ترانس باشد و یا در تابلویی دیگر ، که اگر در تابلو ها باشد همراه با یک کنتاکت کمکی برای ارسال آلارم در صورت عملکرد فیوز همراه است .

در ترانسهای ولتاژ بیرونی در هنگام نصب باید دقت داشت که سیم اتصال بدنه آن به دقت نصب گردد و مقاومت پائینی داشته باشد . در طول زمان بهره برداری جز بازدید اتصالات و چک کردن ظاهری ترانس نیاز به تست و آزمون خاصی ندارد . اما بعد از یک اتصالی و یا زمان تعریف شده برای ترانس توسط کارخانه سازنده باید روغن داخل آن تست شود . همچنین در صورت نشتی احتمالی حتما باید با روغن هم تراز با کلاس روغن آن اصلاح گردد.

نیاز است که در مدتهای مشخص بسته به موقعیت محیطی نصب ترانس ، مقره های خازنی آن تمیز گردد و ترمینالهای ثانویه نیز آچارکشی شود .


انواع تست های ترانس ولتاژ



تست های ترانس ولتاژ بسیار متنوع است اما در محل پست و بعد از نصب ترانس ، تستهایی که بروی آن برای بررسی صحت کار آن انجام میشود به قرار زیر است:


1 – تست مقاومت عایقی ترانس ولتاژ :

تست عایقی را با دستگاه میگر انجام می دهیم ، در این تست مقاومت عایقی بین قسمتهای مختلف ترانس را بررسی نموده و نتایج را ثبت می کنیم . اولین تست عایقی ، برسی میزان مقاومت بین اولیه ترانس با زمین است . در ترانسهای ولتاژ خازنی احتیاجی به باز نمودن سر زمین شده در انتهای سیم پیچ اولیه نیست ، اما در ترانسهای ولتاژ اندوکتیو حتماً باید سر زمین شده در انتهای سیم پیچ اولیه را باز نمود و تست را انجام داد . در این تست ، پراب مثبت را به اولیه سیم پیچ زده و پراب منفی دستگاه میگر را با زمین وصل میکنیم و با ....

اعمال ولتاژ 5 کیلو ولت ، نتیجه را بررسی میکنیم . در این تست هم همانند تستهای میگر قبلی باید برای هر کیلو ولت مقاومتی برابر یک مگا اهم داشته باشیم .در ترانسهای اندوکتیو پراب مثبت دستگاه میگر را میتوان به ابتدا و یا انتهای سیم پیچ اولیه متصل نمود و تست را انجام داد .

بعد از تست اولیه ، با انتخاب رنج یک کیلو ولت دستگاه میگر ، ثانویه ترانس را تست می کنیم . در این مرحله هم نباید سری از سیم پیچ ثانویه در ( در همه کور ها ) زمین باشد . در تست میگر احتیاجی به زماندار بودن مده=ت تست نیست و با ساکن شدن تقریبی میزان عایقی نشان داده شده توسط دستگاه ، میتوان نتایج را ثبت نمود .مرحله سوم تست میگر ، بررسی عایقی بین اولیه و ثانویه ترانس ولتاژ است که نسبت عایقی بین این دو سیم پیچ را با اعمال ولتاژ 5/2 کیلو ولت ، انجام میدهیم . این تست در دستور کار نبوده و تنها برای اطمینان بیشتر انجام میشود .


2 – تست نسبت تبدیل ترانس ولتاژ :

در این تست به بررسی نسبت ولتاژ اعمالی به اولیه و ولتاژ قرائت شده در ثانویه می پردازیم . بدین منظور منبع ولتاژ متناوب را به اولیه ترانس ولتاژ متصل کرده ( در این حالت باید انتهای سیم پیچ اولیه زمین باشد ) و با اعمال ولتاژ، ولتاژ القا شده در ثانویه را با ولت متر دیجیتال دقیق اندازه گیری کنیم .


بسته به نوع و توان منبع ولتاژ هر چه بتوان ولتاژ را بطور خطی بالا ببریم و اندازه گیری را در ولتاژ ها مختلف بسنجیم ، بهتر میتوان به صحت عملکرد ترانس پی برد . اندازه گیری ولتاژ ثانویه را همزمان برای تمامی کورها انجام می دهیم .


3 – تست پلاریته ترانس :

در این تست به بررسی پلاریته ترانس می پردازیم و با اعمال ولتاژ به اولیه ترانس ، با دقت در اتصال پلاریته منبع ولتاژ مستقیم ( یعنی سر مثبت منبع به ابتدای سر اولیه ) ولتاژی در حدود 12-6 ولت را به ترانس تزریق کرده و با یک ولت متر آنالوگ ( یا گالوانومتر ) در ثانویه به بررسی پلاریته می پردازیم. بدین منظور سر مثبت ولت متر ( پراب قرمز ) را به ترمینالهای 1a یا 2a وصل کرده و سر دیگر ( پراب مشکی )ولت متر را به انتهای سیم پیچ ثانویه وصل میکنیم و حرکت عقربه را بررسی میکنیم . در لحظه وصل مدار به اولیه باید ولتمتر آنالوگ به مدار ثانویه وصل شده باشد و در حالت درست پلاریته ، عقربه ولت متر حرکتی به سمت جلو خواهد داشت .

4 – تست قدرت ترانس ( Burden ) :

در این تست به بررسی میزان قدرت ترانس می پردازیم تا میزان توان ترانس را در حالتی که تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری به آن وصل شده اند را اندازه گیری کنیم .

میزان توان یک ترانس را بر حسب ولت آمپر بروی پلاک ترانس درج می کنند .در این تست با اعمال ولتاژ ( بطور مثال 220 ولت برای ترانسهای ولتاژ تک فاز ) به اولیه و سنجش مقدار جریان و ولتاژ در ثانویه به بررسی ترانس می پردازیم . مقدار ولتاژ و جریان در ثانویه را در زمانی که کلیه فیوزها ومدارات بسته شده اند و شرایط آماده به کار ترانس مهیاست را در هم ضرب کرده و با مقایسه با توان نامی ترانس ، میزان قدرت ترانس را می سنجیم.


5 – تست مقاومت سیم پیچ :

از نام این تست دقیقاً مشخص است به چه منظور انجام میشود . مدارات این تست هم دقیقاً مانند اندازه گیری مقاومت سیم پیچ در ترانس جریان است و به روشهای مختلف قابل اندازه گیری است و نکته مهم در این تست دمای محیط است که باید ثبت شود و پس از لحاظ قرار دادن ضرایب تصحیح مقدار مقاومت سیم پیچ محاسبه شود .


ترانس جریان

ترانسهای جریان ( CT ) 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- CT های 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 او






لیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و د



ر 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.


شکل روبرو یک ترانس جریان هسته پائین را نمایش میدهد .



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 خاک به داخل CT ‌ استفاده می شودو تا سطح ولتاژ 63 کیلو 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 که در حدود جریان نامی و عادی شبکه از دقت لازم برخوردار باشند. و این نوع هسته ها باید در جریان های اتصالی کوتاه 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 کوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و دیرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزایش جریان در اولیه ، آن را در ثانویه ظاهر کرده و با تشخیص این اضافه جریان در ثانویه توسط رله های حفاظتی فرمان قطع یا تریپ به کلیدهای مربوطه داده تا قسمتهای اتصالی شده و معیوب از شبکه 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 .


کلاس دقت ترانس های جریان:

میزان خطای CT ها با توجه کلاس دقت آنها مشخص می گردد. کلاس 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 کنند.

مثلاً کلاس دقت CL=0.5 یعنی 5/0 % خطا در جریان نامی CT های اندازه گیری را معمولا در کلاس دقت های 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص می کنند و در کاتولوگ 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 800c نوشته شود یعنی ولتاژ اتصال کوتاه 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 کنند . %X خطا در Y برابر جریان نامی مثلا 10 P 5 یعنی 5% خطا در 10 برابر جریان نا می که CT های حفاظتی بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 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 ترکیبی می باشند . مثلا خطای ترکیبی 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 کند مثلا خطای ALF در CT 20 p 5 برابر 20 می باشند .


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.


ترمینال ولتاژ خازنی :

از لایه های خازنی که در عایق بندی سیم پیچ اولیه استفاده شده می توان بصورت مقسم ولتاژ استفاده نمود بدین منظور از لایه یکی به آخر اتصالی از طریق یک بوشینگ کوچک روی مخزن بیرون آورده میشود امتیاز بزرگ این اتصال خازنی اینست که می توان از آن برای چک کردن عایق کاغذی از طریق تست تلفات عایقی استفاده کرد . از این ترمینال همچنین جهت نشانگر ولتاژ یا برای سنکرونیزه کردن و موارد مشابه ( غیر از اندازه گیری ) استفاده کرد.


تست ترانس قدرت

تست های ترانس قدرت

ترانس های قدر ت در کارخانه سازنده تست اساسی شده و با ولتاژ های در حد نامی و بیشتر و جریانهای بزرگ، تست میشوند اما پس از حمل ترانس به مقصد جهت بررسی و تائید صحت عملکرد ترانس و نداشتن هر نوع عیب در زمان بهره برداری ، تستهایی بروی آن در محل (پست )با وسایل اندازه گیری دقیق اما قابل حمل ونقل انجام میشود که به اختصار در زیر آمده است:

1-     تست نسبت تبدیل :(RATIO)

2- تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)

      3- تست مقاومت عایقی : (MEGGER)

4- تست جریان بی باری :(NO_LOAD)

5- تست شار مغناطیسی : flow)

6- تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)

7- تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)

8- تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)

9- تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)

 

1-     تست نسبت تبدیل :(RATIO)

 در این تست با دادن ولتاژ به اولیه یا ثانویه ترانس ، ولتاژ طرف مقابل را به دقت اندازه گیری می کنند.در ترانسهای قدرت کاهنده معمولا طرف اولیه را ولتاژ 380 ولت می دهند و در ثانویه ولتاژ بین 110 تا 180( در تراسهای 20/63 کیلو ولت )بسته به ترانس و تپ های آن اندازه گیری خواهد شد.

 

2- تست پیوستگی تپ چنجر(TAP CONTINUE)

در این تست به اولیه ولتاژ 380 داده و در طرف ثانویه ولت مترهای آنالوگ دقیق قرار داده و در زمان تغییر تپ ها انحراف عقربه در هر سه فاز را بررسی کرده تا بقول معروف عقربه پس نزند . در زمان تغییر تپ میبایست به ترتیب زیر عمل نمود.

    1-2....1-2-3....2-3-4....3-4-5 و... یعنی یک پله پائین ودو پله بالا (در روند افزایشی تپ )

 

      3- تست مقاومت عایقی : (MEGGER)

این تست را به کمک دستگاه میگر انجام می دهند و در زمانهای 15 ثانیه و60 ثانیه و5 دقیقه و 10 دقیقه اندازه گیری میکنند. اندازه گیری به قرار زیر است:

LV/HV  

HV +E/LV

LV+E/HV

در این تست سرهای اولیه اتصال کوتاه میشود و همینطور در ثانویه.(بهتر است در مرحله اول انجام شود)

 

4- تست جریان بی باری :(NO_LOAD)

 در این تست با دادن ولتاژ به اولیه و در صورتی که ثانویه مدار باز است جریان آنرا با آمپر متر دقیق اندازه گیری می کنیم . برای ثانویه هم به همین منوال است . در اتصال ستاره نسبت آمپر های سه فاز 1-0.8-1 و در اتصال مثلث 1-1-1.3 است.

 

5- تست شار مغناطیسی : flow)

در این تست با دادن ولتاژ تک فاز به سر های هر فاز و نول (در اتصال ستاره ) جریان هر فاز را اندازه گیری و ولتاژ سیم پیچ طرف مقابل را می خوانیم.

 

6- تست گروه برداری :(VECTOR GROUP)

در این تست سرهای مشابه ،در یک فاز را اتصال کوتاه کرده (مثلا U-u) و ولتاژ سه فاز را تزریق میکنیم و ولتاژ را برای تمای سرها نسبت به هم میخوانیم.

 

7- تست اتصال کوتاه :(SHORT CIRCUIT)

این تست را با اتصال کوتاه کردن در ثانویه انجام میدهیم و جریان در اولیه و ثانویه را پس از وصل ولتاژ 380 به اولیه قرائت و ثبت میکنیم.

 

8- تست مقاومت اهمی :(RESISTANCE)

در این تست ولتاژ دی سی (مثلا 12 ولت ) را به سرهای هر فاز با سر نول در اتصال ستاره و هر دو فاز در اتصال مثلث تزریق کرده و جریان عبوری را اندازه گیری میکنیم.(این تست بهتر است در آخرین مرحله انجام گیرد)

 

9- تست تانژانت دلتا :(TAN- DELTA)

در این تست با دستگاه مخصوص این تست حالتهای مختلف در ترانس را میشود بررسی نمود و ظرفیت خازنی بین هر نقطه از ترانس را اندازه گیری کرد.


این مقاله كوتاه راجع به ترانسفورماتورهای اندازه گیری میباشد كه خودم نوشتم و امیدوارم كه استفاده كنید و نظر یادتون نره

ترانسفورماتورهای اندازه گیری (( PT , CT

مقدمه

در سیستمهای فشار قوی و صنعت اندازه گیری اهمیت بسیار زیادی دارد چرا كه هرچقدر سطوح ولتاژ و جریان بالاتر رودبا هرینه های بیشتری مواجه خواهیم بود و باید سعی كرد تا حد ممكن از هزینه ها كاست اما از طرفی كاهش نباید سبب ایجاد نقصان در سیستمهای قدرت زیرا با كوچكترین اشتباه خسارتهای سنگینی به بار می آید پس باید دنبال راهی بود تا اندازه گیری استاندارد،دقیق و  كم هزینه باشد.

ترانسفورماتور جریان (‍(CT و ترانسفورماتور ولتاژ((PT

همانطوری كه میدانید و مطمئنا تا كنون به دفعات زیاد در آزمایشگاهها دیده اید و عمل كرده اید اندازه گیری سطوح ولتاژ و جریان كم بسادگی و با وسایل ساده آزمایشگاهی امكانپذیر است. اما در برق فشار قوی قضیه متفاوت است و اندازه گیری در این سیستم دشوارتر و حساس تر بنظر میرسد.

اگر در حالت عادی بخواهیم وسیله های اندازه گیری فشار قوی بسازیم باید طوری عمل كنیم تا دستگاههای ما قدرت و تحمل ولتاژ و جریان بالا را داشته باشند; اما ساخت این دستگاهها بسیار سخت و پر هزینه میباشد و از طرفی دارای هزینه تعمیر و نگهداری بالایی میباشند.بنابراین باید كاری كرد كه سطوح ولتاژ و جریان آنقدر كاهش یابند تا با دستگاههای اندازه گیری معمولی  قابل اندازه گیری شوند. برای كاهش ولتاژ و جریان و قابل اندازه گیری نمودن آن از دستگاههایی بنام ترانسفورماتورهای اندازه گیری استفاده میكنیم. برای اندازه گیری جریان از ترانسفورماتور جریان(CT)،و برای اندازه گیری ولتاژ از ترانسفورماتور ولتاژ (PT)استفاده می نماییم.پس از كاهش مقادیر مورد نظر ثانویه این ترانسفورماتورها به آمپرمتر و ولتمتر معمولی متصل میشوند.

اساس كار CT

CT هم مانند همه ترانسفورماتورها از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشكیل شده است كه سیم پیچ اولیه بخاطر جریان زیاد دارای سیم با سطح مقطع زیاد و تعداد دور كمتر میباشد و در مقابل در ثانویه بخاطر جریان كمتر داری سیم با سطح مقطع كم و تعداد دورهای زیاد میباشد كه به آمپرمتر متصل میشود.

اگر فرض كنیم كه جریان 1000 آمپر وارد یك دور سیم پیچ اولیه شود آنگاه در ثانویه بازای هر 1000دور سیم پیچ جریان 1 آمپر را  خواهیم داشت (كمی بهش فكر كنید!).پس می بینیم كه جریان 1000 آمپری كه قابل اندازه گیری نبود به یك آمپر تبدیل شد كه براحتی با آمپرمتر معمولی قابل اندازه گیری می باشد. بنابراین در این مثال اگر جریان 1 آمپر را روی آمپر متر مشاهده كردیم یعنی جریان واقعی ما 1000 آمپر میباشد و اگر 1.5 آمپر را مشاهده كردیم یعنی جریان واقعی ما 1500آمپر میباشد.این نسبت عددی كه مثال زده شد یعنی 1/1000 برای درك بهتر مطلب بود اما بطور معمول در CTها این نسبت 5/1000 میباشد.

نكته دیگر اینكه CT بطور سری در مدار قرار میگیرد.

اساس كار PT

PT هم مانند همه ترانسفورماتورها از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشكیل شده است كه سیم پیچ اولیه بخاطر جریان كم و ولتاژ زیاد دارای سیم با سطح مقطع كم و تعداد دور زیاد میباشد و در مقابل در ثانویه بخاطر جریان بیشتر داری سیم با سطح مقطع زیاد و تعداد دورهای كم میباشد كه به ولتمتر متصل میشود.

اساس كار PT نیز مانن CT میباشد با این تفاوت كه نسبت بكار گرفته شده در PT معمولا 110/66000 میباشد.و دیگر اینكه PT بطور موازی در مدار قرار می گیرد.


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 :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :