Print Friendly and PDF

تجهیزات ترانسفورماتور ها

متاسفانه تصویر مورد نظر در پایگاه یافت نشد.

براي مراقبت مداوم ازكارترانس،نيازبه تجهيزاتي جهت اندازه گيري دماي روغن وسيم پيچها،سطح روغن ونظارت برعملكردصحيح سيستم خنك كننده ميباشد.نشان دهنده هاوسايل اندازه گيري وساير تجهيزات حفاظتي بايد بگونه اي روي ترانس نصب شود كه ارتعاشات دستگاه به آنهامنتقل نشود.

كنتاكتهاي لوازم فوق بايد نسبت به زمين عايق شده وازنوع حركت سريع يانوع جيوه اي باشند. كنتاكتهاي هشداردهنده وكنترل بايددرشرايط عادي بازبوده (بجز كنتاكتهاي فشارناگهاني)ونيزمناسب ولتاژDCداخل پست باشند.ترمينال همه كنتاكتهاووسايل مورداستفاده براي اتصالات،بايستي به ترمينالهاي داخل تابلوي كنترل هدايت شوند.حداقل جريان نامي كنتاكتهاي مربوط به هشداردهنده ها،بايد 0.5آمپروحداقل جريان نامي كنتاكتهاي كنترل،بايد5آمپرباشد.درادامه بشرح برخي تجهيزات مهم اندازه گيري درترانسهاي قدرت خواهيم پرداخت.

نشان دهنده درجه حرارت سيم پيچ به روش انعكاس گرمايي

اين نشاندهنده ازنوع عقربه اي بوده وبراي تشخيص درجه حرارت گرمترين نقطه سيم پيچي ترانس بكارميرود.معمولاًبه ازاي هرگروه سيم پيچ يك نشاندهنده بكارگرفته شده كه روي يكي ازفازهانصب ميشود.اين روش اندازه گيري بصورت غيرمستقيم است،به اين معني كه غلاف ترمومترداخل روغن بوده ودماي روغن راحس ميكند ، سپس توسط يك CT جرياني متناسب باجريان عبوري ازسيم پيچ ازكويل حرارتي عبورميكندلذاگرمايي مناسب باسيم پيچهادرترمومتر ايجاد ميشود. ترمومترهابايدداراي چند سري كنتاكتهاي قابل تنظيم براي ايجاد عمليات زير باشند:

كنترل اتوماتيك سيستم خنك كن

الف :كنتاكت شماره 1در60°يك گروه ازفنهاراروشن ميكندودر50°فنهاراخاموش ميكند.

ب: كنتاكت شماره2گروه ديگري ازفنهارادر°70روشن ودر60°خاموش ميكند.

مدارآلارم(هشداردهنده)

مثلاًكنتاكت شماره3در110°آلارم ميدهد.

مدارتريپ

كنتاكت شماره4در120°تريپ ميدهد.

نشان دهنده هابايدروي بدنه ترانس ودرارتفاع قابل دسترس وقابل رويت ازسطح زمين نصب گردند.

نشان دهنده درجه حرارت روغن

اين نشان دهنده نيزازنوع عقربه اي بوده وعنصرحساس آن دربالاي ترانس ودرحول و روش گرمترين محل روغن نصب ميشود وخود آن روي بدنه ترانس ودرمجاورت ترمومترهاي سيم پيچها نصب مي گردد.نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دمااست.اين نشان دهنده نيزبايد مجهز به كنتاكتهاي قابل تنظيم زير باشد:

1-كنتاكتهايي براي كنترل سيستم خنك كننده.

2-كنتاكتهاي مدارآلارم مثلاًدر90°

3-كنتاكتهايي براي تريپ مثلاًدر100°

4-كنتاكتهايي براي فرمان قطع اتوماتيك سيستم خنك كن.

كنترل سيستم خنك كن

كنترل خنك كننده هااغلب طراحي ميشودكه شروع بكارهرمرحله ازسيستم خنك كن با فرمان مشترك ترمومترهاي روغن وسيم پيچ انجام پذيرددرحالي كه توقف هرمرحله فقط بافرمان ترمومترروغن انجام شود.

نشان دهنده سطح روغن

اگرچه رله بوخهولتزميتواندكاهش سطح روغن رانشان دهدولي براي داشتن ضريب اطمينان بالاتر،نشان دهنده

سطح روغن نيزبرروي منبع  ذخيره (كنسرواتور)پيش بيني ميشود.ممكن است نشان دهنده بصورت دريچه شيشه اي براي ديدن سطح روغن باشد. علاوه برآن نشان دهنده نوع عقربه اي كه ازطريق مغناطيس باشناورداخل منبع كنسرواتوردرارتباط است نيزتعبيه مي گرددوبايدطوري نصب  شودكه ازسطح زمين قابل رويت باشد.عقربه نشان دهنده بايد نمايانگر سطوح حداكثر،حداقل ونرمال بوده وكنتاكتهايي براي آلارم نيزبايد پيش بيني شده باشد.

نشان دهنده جريان روغن

معمولاًدرترانسهاي قدرت كه مجهزبه پمپ روغن ميباشنديك نشان دهنده فلوي روغن درمسيرباي پاس وبه موازات مسيرپمپهاي روغن نصب ميشودكه درشرايط روشن بودن پمپهاوجاري بودن روغن صفحه معلق آن بصورت مايل قرارميگيرد.اماباخاموش شدن پمپ وياقطع جريان روغن به هردليل ديگرصفحه براثرنيروي وزن خودپايين آمده وبصورت قائم واقع ميشود.دراين حالت اغلب سبب بسته شدن كنتاكتي خواهد شدكه موقعيت اين صفحه رادراتاق فرمان گزارش مينمايد.همچنين ازطريق دريچه شيشه اي موقعيت آن قابل رويت است.

شيرفشارشكن

]دراثراتصال كوتاه ناگهاني وياهرحادثه ديگردرهسته وسيم پيچهاكه منجربه ايجادگازشديد شودفشارداخل تانك ميتواندبه ميزان خطرناكي افزايش يابد.براي جلوگيري ازخطرانفجارتانك دربالاي درپوش آن شيرفشارشكن نصب ميگردد.اين شيردرعرض چندميلي ثانيه عمل خواهد كردوسبب تخليه فشارخواهدشد.درهمين موقع ميكروسويچي كه همراه آن است سبب بسته شدن مدارتريپ ميگرددوپس ازكاهش فشار دراثرنيروي فنر،شيرخودبخودبسته خواهد شد.

  رله بوخهولتز

تجهيزات الكتريكي كه داخل آنهاپرازروغن است نظيرترانسفورماتورها،بوشينگهاي آنهاوترمينال باكس مربوط به كابلهاراميتوان جهت حفاظت ازعيوب داخلي وازدست رفتن روغن آنهابارله بوخهولتزحفاظت كرد.اين رله كه درلوله رابط بين تانك ومنبع ذخيره نصب ميشودازدوگوي شناوركه درداخل محفظه رله نصب شده اندو ميتوانندهمراه باسطح روغن جابجا شوندتشكيل شده است.دوعددكليد جيوه اي نيزباشناورهاهمراه هستندوميتوانندكنتاكتهايي راقطع ياوصل كنند.رله بوخهولتزبسياردقيق است وازآنجاكه درمراحل اوليه آغاز شدن بسياري از اشكالات آلارم ميدهداين شانس رابه پرسنل بهره برداري ميدهدكه شرايط خطرناك راخيلي زودشناسايي كنندواز آسيب هاي جدي به تجهيزات جلوگيري نمايند.

تخليه هاي جزئي كم انرژي،داغ شدنهاي موضعي به سبب اتصال بين حلقه ها،اتصال پرمقاومت(شل شدن)سرسيمهاوجريانهاي فوكوي سنگين درقسمتهاي فلزي،سبب ميشودكه عايقهاي مايع وجامددراين نقاط بتدريج تجزيه شده وتوليد گاز نمايند. جرقه شديدوجريانهاي زيادناشي ازآن سبب ميشودكه مقدارزيادي گازبه سرعت وبافشار ايجادگردد.باكاهش فشارودماقابليت حل شدن هوادرروغن ترانس كاهش مييابد.به اين معني كه اگردرمدت كوتاهي فشار و دماي تجهيزات به مقدار قابل ملاحظه اي بيفتد،اين افت دماسبب كاهش فشارنيزخواهدبود.بدين ترتيب،مقدار قابل ملاحظه اي هواازداخل روغن آزاد خواهدشد.چنين تغييراتي ميتواندبه سبب تغيير ناگهاني آب وهوارخ دهد.

ازآنجاكه بيش از70%گازهاي حاصل ازتجزيه روغن راهيدروژن تشكيل ميدهدبه علت سبكي اين گازهابالاآمده وبه طرف منبع ذخيره ميرودودرمحفظه رله بوخهرلتزجمع ميشود.درشرايط عادي رله بوخهرلتزكاملاًپرازروغن است.وقتيكه توليدگازبه آهستگي صورت پذيردشناوري راكه دربالاي رله واقع است جابجا ميكند.هنگاميكه تقريباً150تا200cm3گازدرمحفظه بالاي رله جمع شد،جابجايي شناورسبب بسته شدن كنتاكتهاي كليد جيوه اي خواهد شد ومدارآلارم رابرق دارخواهد كرد.

اگرتوليدگازناگهاني بوده ومقدارآن نيززيادباشدضربه اي درروغن پديدمي آوردكه به اين ضربه درطول خط لوله اي كه به منبع ذخيره ميرودمنتشر ميگردد.درمسيراين جريان-درداخل رله بوخهرلتز- صفحه اي قرارداردكه ازطريق اهرمي به شناورپاييني رله وصل است.ضربه روغن صفحه راجابجامي كندوآن نيزبه نوبه خودشناور راجابجاميكند.اين شناورسبب بستن كنتاكتهاخواهدشدكه درمدار تريپ ترانس قراردارد،وقتي اثرضربه به روغن پايان يافت مكانيزم شناور صفحه بموقعيت قبلي خودبر    مي گردد.

اگردريكي ازتجهيزات ترانس نشتي وجودداشته باشد سبب ميشود كه سطح روغن دررله پايين بيايد.بنابراين ابتداشناوربالايي عمل خواهدكرد.اگركاهش سطح روغن باز هم ادامه يابدسبب عمل كردن شناورپاييني خواهدشد.اين شناورهاوصفحه سبب عمل كردن كنتاكت هايي ميشودكه سيگنال آلارم رابه اتاق فرمان ميبردوياترانس راازشبكه جداميسازد.كنتاكتهاميتوانند NC (درحالت عادي بسته Normally Close) ويا NO  (درحالت عادي بازNormally Open) باشند . اغلب مدارالارم رله مجهزبه يك ميكروسويچ ومدار تريپ آن مجهزبه2ميكروسويچ است.ازروي تجزيه گازهايي كه دررله بوخهرلتزجمع ميشود،ميتواندپي به علت عمل كردن رله بردو مشخص كردكه آياترانس به تعميرات يامراقبتهاي ويژه نيازداردو يااينكه ميتواندبكارخودادامه دهد.درموردآناليزگازدرجاي خودمفصلاً توضيح داده خواهد شد.

درترانسهايي كه بدون داشتن هيچ گونه نقص فني درضمن بارگيري توليدگازمي گنند،نظيرترانسهايي كه داراي تنظيم كننده اتوماتيك ولتاژ هستندودرموقع عمل كردن بين كنتاكتهاي آن جرقه هايي هرچند كوچك ايجادميشود،نمي توان ازرله بوخهرلتزدوشناوري استفاده كردبلكه به علت اينكه ايجادگازعلامت وقوع عيب نيست.فقط از حركت روغن ميتوان جهت عمل كردن حفاظت استفاده كرد.به اين دليل بااين ترانسهامجهزبه رله بوخهرلتزبايك شناور مي باشند ويا در صورت بزرگ بودن ترانس راه حلهاي ديگري مطرح مي شود.يكي ازروشهاي جداكردن محفظه تپ چنجرازتانك اصلي است.دراين صورت تانك اصلي مجهزبه رله بادوشناورخواهد بود.رله اي كه درقسمت تپ چنجرنصب ميشودبايدجرقه هاي كوچك ناشي ازتغيير تپ رانبيند.تنظيم درجه حساسيت رله بوخهرلتزكاملاًتجربي است وبستگي به ترانس ورله دارد.درهرحال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشدزيرااضافه باركم وجريانهاي اتصال كوتاه شديدخارجي وحتي تغييرات درجه حرارت موضعي،سبب جريان پيداكردن روغن ميشودكه نبايدرله بوخهرلتز رابكاراندازد.پس ازهرتريپ ترانس در اثررله بوخهرلتز بايدگازهايي كه درمحفظه رله جمع شده است راخارج نمودتاشناورآن به حالت اوليه خودبازگردد.درضمن بايدگازهايي راكه ازمحفظه گازرله خارج ميكنيم ازنظرقابليت اشتعال موردآزمايش قراردهيم زيرا اغلب درصورتيكه ترانسفور ماتورخوب تحت خلاءقرارنگرفته باشد،هواي موجود درداخل روغن كم كم خارج شده ودررله جمع ميگرددو ميتواندسبب ظاهرشدن آلارم گردد.همچنين ممكن است به طريقي هوابه داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد.اين عمل درترانسهايي كه روغن آنرا جديداًتعويض كرده اند بيشترپيش آيد.باوجوداينكه رله بوخهرلتزيك رله بسيار خوبي است وميتواندازآغاز پيدايش نقص آنرا تشخيص دهد،وليكن داراي محدوديتهايي نيزهست كه درادامه ذكر ميگردد.

محدوديتهاي رله بوخهرلتز

1- فقط خطاهايي راتشخيص ميدهدكه درسطح روغن پايينترازرله اتفاق افتاده باشد.

2- تنظيم كليدجيوه اي رانميتوان زياد حساس گرفت،زيرادراين صورت لرزشهاي ناشي ازبهره برداري،زلزله،شوكهاي مكانيكي درخط وحتي نشستن پرنده ها،ممكن است اشتباهاًآنرابكاراندازند.

3- مينيمم زمان عمل كردن آن0.1 ثانيه است ومتوسط آن0.2 ثانيه . چنين رله اي خيلي كندبه حساب مي ايدوليكن باوجودآن ارزش اين رله بسياربالااست.

4- ازنظراقتصادي رله بوخهرلتزبراي ترانسهاي كمتراز500KVA بكاربرده نميشود.

دياگرام حفاظتي تپ چنجردربرابرفشارضربه اي

قسمت بالايي محفظه ديورترسويچ تپ چنجرهاي قابل قطع زيريار ، توسط ديافراگم آلومينيمي پوشيده ميشود.وظيفه اين وسيله اين است كه درشرايط بروزحادثهازافزايش فشاردرمحفظه ديورترسويچ جلوگيري نمودونيزآلارمي جهت اطلاع اپراتورارسال نمايد.اين ديافراگم بزرگ بوده وقطرآن حدود60تا70سانتيمتراستودربرابرافزايش فشارميتوانددرمدت كمتراز10ميلي ثانيه عكس العمل نشان دهد.اگرفشارداخل محفظه تپ چنجرخيلي زيادشود ديافراگم زيادبالاآمده واهرم چاقويي كه دربالاي آن است نيزحركت ميكندوسبب عمل كردن يك مدارتريپ ميشود.اگرفشارسبب بالاآمدن بيشترديافراگم گردد،لبه چاقوسبب پاره شدن آن وآزادشدن گازهاي حاصله ميگردد.درمواردي علاوه برديافراگم محافظ يك رله فشار ضربه اي ديگركه همانند رله بوخهرلتز است نيزبكارميرود.اين رله فقط داراي يك گوي شناوراست كه بافشارضربه اي روغن عمل خواهدكرد. محل نصب آن بروي لوله اتصال دهنده تانك ديورتر سويچ به منبع كنسرواتورميباشد.مدت پاسخ آن ازديافراگم بيشتربوده وبسته به فشارروغن از50ميلي ثانيه خواهدبود.

  رطوبت گيربراي جعبه ترمينال

همانگونه كه قبلاًذكرگرديدمنبع ذخيره روغن ازطريق ظرف حاوي سيليكاژل به فضاي آزادراه پيدا ميكندتاهواي خشك وتميزبه داخل كنسرواتوربرود.درمواردي كه ولتاژخروجي ترانس خيلي زيادنيست وبوشينگهاي آن درداخل ترمينال باكس قراردارند(نظيرترانس مصرف داخلي نيروگاه)براي اينكه شيشه هاي مسي دراثررطوبت دچارخوردگي واكسيدشدن نگردندمحفظه ترمينال باكس راكاملاًآب بندي نموده وتوسط يك ظرف كوچك سيليكاژل آنرابه هواي آزادارتباط ميدهند.

  سيستم آتش نشاني

ازآنجاكه ترانسهاي قدرت حاوي هزاران ليترروغن ميباشند براي جلوگيري ازخطرآتش سوزي وگسترش آن پيش بينيهايي انجام ميشود. يك سيستم آب آتش نشاني دردورتادورآن نصب شده كه درصورت مشاهده دودوآتش سوزي بلافاصله ترانس راازشبكه قطع نموده واقدام به پاشيدن آب برروي آن مينمايد.درزيرترانس حوضچه اي به عمق 50تا60سانت ساخته شده كه آب ياروغن ريخته شده درآن به چاه فاضلاب دفع ميگردد.همچنين براي اينكه درصورت بروز انفجاردرتانك روغن وآتش به مناطق ديگر سرايت نكننددراطراف اين ترانسهاديوارهاي بتبني محافظ ساخته ميشود.

رله هاي حفاظتي

اگرچه دراين قسمت پرداختن به رله هاي حفاظتي مدنظرنميباشداما درحد ذكر نام به آنها اشاره      مي كنيم.نسبت به بزرگي ترانسها از فيوز رله جريان زياد زماني يارله ديفرانسيل،جهت حفاظت دربرابرجريان زياداستفاده مي شود.براي جلوگيري ازافزايش شديدفلووجريان مغناطيس كننده كه آثاري همچون داغ شدن هسته ترانس رابه عهده داردازرله ((Over Flux)) استفاده ميشود.برق گيروجرقه گيرنيزجهت حفاظت درمقابل امواج سيارواضافه ولتاژهاي گذرادرطرف فشار قوي ترانس نصب مي شوند.

ترانسهاي اندازه گيري

ترانسهاي اندازه گيري براي كاهش ولتاژياجريان بكارميروند.اگر بخواهيم ولتاژفشارقوي ياجريان زيادرابطورمستقيم براي اندازه گيري به اتاق فرمان پست يانيروگاه ببريم كارخطرناك وغيره عملي اي انجام داده ايم لذاتوسط ترانسهاي اندازه گيري مقدارآنهابه حدي كاهش داده ميشودتابتوان مستقيماًآنرا به دستگاه اندازه گيري متصل نمود.بنابراين هدف ازبكاربردن اين ترانسهاراميتوان چنين نوشت:

1- براي جداكردن دستگاههاي اندازه گيري ازشبكه فشارقوي يا آمپرزياد.

2- براي كاهش دادن ولتاژياجريان درحد دستگاههاي اندازه گيري.

قدرت خروجي اين ترانسها كم ودرحدودچند10ولت آمپرميباشدمثلاً10VA،30VAيا100VA

ترانس جريان

ترانس جريان براي كاهش دادن جريانهاي زيادبه حد1يا5آمپربكار ميرود.ازآنجاكه درثانويه آن آمپرمترويابوبين جريان وات مترياثبات توان نصب ميشودكه همگي داراي مقاومت بسيارناچيزي هستند. مي توان گفت كه ترانس جريان درشرايط اتصال كوتاه كارمي كند.

اين ترانس براساس رابطه تقريبيI1/[email protected]/N1 كارميكند.براي كاهش دادن مقدارخطابايدجريان بي باريIOكاهش يابدلذا دراين ترانسهاازهسته هاي مرغوب وبدون درزاستفاده ميشود.مدار مغناطيس ترانس جريان براي كاردرشرايط اتصال كوتاه طرح ميشودوچگالي شارآن كمتراز1.0تسلادرنظرگرفته ميشود.اين اندوكسيون ازيك مغناطيس كننده بسياركوچكي درحدود01.0 جريان نامي حاصل ميگردد.اگرثانويه ترانس جريان بازبماند از آنجا كه جريان اوليه آن مستقل ازجريان ثانويه است آمپردوري كه سبب ايجاد فلودرهسته ميشودN1I1»›› خواهدبودكه مقدارآن صدبرابر آمپردورمنتجه درزمان كارمعمولي باشدزيرادراين حالت آمپردورثانويه صفرشده است وبنابراين آمپردورمقابله كننده اي وجود ندارد اين امر سبب ميشودكه:

1- فلوي زيادي ازهسته بگذردوآنراتاحدسوختن داغ نمايد.

2- ولتاژزيادي درحد چندكيلوولت درثانيه القاميشودكه هم سبب خراب شدن عايقهاي ترانس ميگرددوهم خطربرق گرفتگي براي اپراتوررابه دنبال دارد.

به اين دليل اغلب درترمينالهاي متصل به خروجي ترانس جريان،يك گيره كشويي پيش بيني ميشودكه درصورتيكه بخواهند وسيله اندازه گيري راازثانويه ترانس بازكنندابتداتوسط گيره مدارثانويه ترانس جريان رااتصال كوتاه نمايند.بدليل فوق درمدارثانويه ترانس جريان هرگزفيوزگذاشته نميشود.

ترانس ولتاژ‌‌‌‌‌‌

اين ترانس هماننديك ترانس كاهنده معمولي عمل ميكندوبراي تبديل فشارقوي به ولتاژكم(حدود100ولت)بكارميرود.درثانويه آن ولت متريابوبين ولتاژوات متربسته ميشودكه داراي مقاومت بزرگي مي باشد. بنابراين ميتوان گفت كه تقريباًاين ترانس درشرايط بي باري كار ميكند.اساس كاراين ترانسها رابطه تقريبيV2/V1≈N2/N1ميباشد.منبع خطادراين ترانس جريان بي باريIoوامپدانس سيم پيچي است براي كاهش خطااولاًجنس هسته كاملاًمرغوب وبدون درز انتخاب ميشود.ثانياًاندوكسيون آنراكم(درحدود6.0 تسلا)طرح ميكنند تاراكتانس سيم پيچي كوچك شده وخطاي ناشي ازافت ولتاژكوچك گردد.

علاوه برترانسهاي ولتاژفوق كه بصورت القاءمغناطيسي عمل ميكند.نوع ديگري ازترانس ولتاژنيز ساخته ميشودكه به ترانس ولتاژخازني(CVT)معروف است.دراين طرح ازخازن بعنوان يك مقسم ولتاژاستفاده ميشود،درولتاژهاي بالاتركيب مقسم خازني وترانس ولتاژ به سبب اقتصادي بودن آن كاربرددارد.

مطالب مرتبط

فقط با یک کلیک,ما را در گوگل محبوب کنید.