تجهیزات ترانسفورماتور توزیع

روغن نمای مغناطسی

روغن در ترانسفورماتورهای روغنی به عنوان پر حجم ترین عایق و خنک کننده استفاده شده شده است که ضروریست سطح آن همواره در سطح مجاز نگه داشته شود . روغن نماها به منظور نشان دادن سطح روغن در ترانسها به کار میروند .

طراحهی آنها طوری است که بتوانند در شرایط 110 درجه سانتی گراد و 0.5 بار (بصورت فشار یا خلا) به عملکرد عادی خود ادامه دهند. ساختمان روغنها متشکل از دو قسمت نشانگر و فلنچ می باشند که توسط پیچ بهم متصل هستند هر کدام از قسمتهای اصی شامل بخشهای زیر می باشند.

نشانگر : بدنه اصلی،صفحه مدرج،عقربه ،طلق،فلنچ: بدنه اصلی، اهرم، شناور، و کوپلینگ مغناطیسی

با توجه به شرایط کاربرد روغن برای ساخت اقلب قسمتهای بیرونی آن از آلومینیوم استفاده شده است و قسمتهایی که در معرض نور خورشید ویا روغن ترانسفورماتور قرار دارند از مواد مقاوم در شرایط مذکور ساخته شده اند.

عملکرد:

حرکت شعایی یا دورانی شناور تحت تاثیر تغییرات سطح روغن در منبع توسط اهرم مربوطه به یک کوپلینگ مغناطیسی منتقل شده و نهایتا میکروسوئیچ را تحریک میکند.

رطوبتگیر

یکی از عوامل تخریب روغن ترانسفورماتور که طول عمر آنرا بشدت کاهش میدهدرطوبت موجود در هوا میباشد که برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب به داخل ترانسفورماتورهای غیر هرمتیک برروی منبع انبساط یک محفظه رطوبتگیر نصب گردیده استاین محفظه از مواد رطبت گیر (سیلیکاژل) پر شده که در حالت عادی آبی رنگ بوده وبا جذب رطوبت به تدریج به رنگ صورتی و سفید در می آیندکه در این حالت می بایست ماده رطوبت گیر تعویض گردد.

این ماده با جذب رطوبت موجب میشودهمواره هوای خشک وارد ترانسفوماتور گردد.باید دقت شود ضخامت قشر آبی رنگ کمتر از 3 سانتی متر نباشد.که در این حالت باید آنرا تعویض نمود.علاوه بر این در محفظه رطوبت گیر ر قسمت انتهایی از استانک حاوی روغن جهت جذب گرد و غبار و ذرات معلق هوای مرتبط با روغن ترانسفورماتور استفاده شده است .

جهت حفاظت سیلیکاژل در مقابل تماس روغن ناشی از تکان های وارده در حمل ونقل یک ورق مسدود کننده به رنگ قرمز مابین فلنچ رطوبتگیر و چپقی منبع انبساط قرار داده شده است که می بایست پس از نصب با شل کردن پیچ های فلنچ این ورق از محل برداشته شود و مجددا پیچ ها محکم گردند.

ترمومتر روغن

با توجه به کلاس حرارتی عایقهای مورد استفاده در ترانسفورماتور و با اطلاع از اثرات مخرب حرارت غیر مجاز بر کیفیت آنان لازم است در تمامی شرایط کارکرد ترانسفورماتور تحت کنترل باشد، که برا ی این منظور از ترمومتر استفاده میگردد.این ترمومترها برای نشان دادن دمای روغن در هر دو نوع ترانسفرماتور با منبع انبساط و هرمتیک طراحی شده اند و دارای 2 میکروسوئیچ و شاخص نشانگر میباشند. عقربه مخصوص نشان دهنده حداکثر دما نیز بر روی آنها نصب گردیده است. این ترمومترها بصورت کاملا مطمئن در شرایط آب و هوایی بسیار گرم و سرد میتوانند کاربرد داشته باشند.این ترمومترها دارای بدنه با آلیاژ آلومینیومی بوده که دربرگیرنده قسمتهای سنسورحرارتی میکرو سوئیچ نشانگرو عقربه ها میباشند که اغلب بر اساس DIN40050 با IP43 ساخته شده اند.طلق شفاف ترمومتر نیز از مواد مقاوم در برابر تابش خورشید ساخته شده است.

ترمومتر سیم پیچ

در برخی موارد مصرف کننده علاوه بر کنترل دمای روغن نیاز به کنترل دمای سیم پیچ نیز دارد.در این موارد از ترمومترهای سیم پیچ که توسط دو پارامتر جریان عبوری از فاز داغ و دمای روغن ترانسفورماتور تغذیه میشوند ، بهره خواهیم گرفت . تنظیمات دمایی نشانگر این ترمومتر شکل زیر بوده و عملکرد آن از نظر حرکت عقربه و تنظیم شاخص ها مشابه ترمومتر روغن می باشد.

رله بوخهلتس

رله بوخهلتس با تشخیص و ارسال سیگنال ترانسفورماتور را در برابر خطرات ناشی از بروز عیوب در مواقع زیر محافظت می نماید:

1- گازهای ایجاد شده که ممکن است ناشی از تجزیه روغن و یا مواد عایقی جامد در اثر عیوب اکتیو پارت باشد.

2- کاهش سطح روغن که ممکن است ناشی از نشتی از مخزن ترانسفورماتور باشد.

3- جریان سریع روغن از مخزن به سمت منبع انبساط که ممکن است ناشی از انبساط روغن در اثر اتصال کوتاه باشد.

قابل توجه اینکه آنالیز گازهای جمع شده در درون رله بوخهلتس می تواند کاربران را در یافتن ناهنجاری های بوجود آمده در ترانسفورماتور کمک نماید.

قسمت فعال رله بوخهلتس از 3 قسمت مکانیکی مجزا شامل شناور بالا، شناور پایین و پره مخصوص جریان روغن تشکیل یافته است که در وضعیت عادی ترانسفورماتور، روغن داخل رله بوخهلتس شناورها را در موقعیت reset قرار میدهد.

هنگام بروز عیب در ترانسفورماتور گازها و حباب های بوجود آمده به سمت بالا و به طرف منبع انبساط حرکت مینمایند که پس از رسیدن به رله بوخهلتس در محفظه آن جمع شده و تجمع گاز موجب جابجایی روغن و کاهش سطح آن در محفظه رله بوخهلتس میشود که این عمل موجب تحریک شناور بالایی شده و کنتاکت مربوطه عمل نموده و فرمان اخطار صادر میشود.

چنانچه این وضعیت عمل ادامه یابد سطح روغن در محفظه پایین تره رفته و شناور پایین نیز عمل می نماید و کنتاکت مربوطه فرمان Trip و قطع ترانسفورماتور از منبع تغذیه را صادر می نماید.در حالت اتصال کوتاه و جریان سریع و غیر عادی روغن به سمت منبع انبساط ، بدلیل ارتباط پره با شناور پایین، توسط کنتاکت مربوطه فرمان قطع داده میشود.

فشار شکن

فشار شکنها اعم از کنتاکت دار و ساده برای جلوگیری از تغیی شکل و انفجار مخزن در مواقعی که فشار داخل مخزن از حد مجاز آن تجاوز کرده باشد طراحی شده اند.طراحی آنها بگونه ای است که بتوانند با ایجاد مسیری برای تخلیه روغن بواسطه عملکرد سوپاپ، اجازه ندهند فشار مخزن از حد مجاز خود فراتر رود.افزایش سریع فشار ممکن است باعث ایجاد انفجار و آتش سوزی بشود.فشار شکنها دارای یک بدنه فلنچی و یک محافظ و یا غلاف از جنس آلومینیومی می باشند ، که سوپاپ اصلی در میان آن قرار داشته و توسط یک میله مرکزی و فنر به بدنه متصل میشود.عمل آببندی در حالت نرمال توسط دو رینگ از جنس مخصوص صورت میگیرد که تحت فشار سوپاپ قرار دارد.کلیه اجزای فعال توسط محافظ در مقابل شرایط محیطی محافظت میشوند.

برای کنترل فشار شکن در بالای محافظ یک نشانگر چشمی قرار دارد که در صورت عمل کردن فشار شکن توسط میله مرکزی بطرف بالا رانده میشود و برگشت آن بحالت اول بصورت دستی صورت میگیرد.

کلیه اجزا فلزی از فولاد ضد زنگ یا آلیاژی مقاوم در برابر شرایط محیطی ساخته شده است.

فشار سنج

فشار سنج های صنعتی بمنظور نشان دادن فشار کار یمخازن در حال بهره برداری ،طور یطراحی شده اند که اپراتور میتواند با رویت و ثبت فشار در شبانه روز و ترسیم نمودار فشار کار مخزن، برای پیشگیری از خسارات ناشی از افزایش فشار، برنامه ریزی صحیح بارگیری از ترانسفورماتور را انجام دهد.از طرف دیگر میتوان از فشار سنج برای اندازه گیری فشار ، در حین تزریق گاز نیتروژن N2 به ترانسفورماتورهای بالشتک گازی نیز استفاده نمود.ساختمان آنها طوری است که بصورت Outdoor نصب میشوند و صفحه آنها به صورت دو واحد PSIG و Bar مدرج گردیده است.محل نصب حتی المقدور در روی بدنه ،در ارتفاع قابل رویت و قرائت اپراتور می باشد.

ترانسفورماتور جریان CT

CT های حفاظتی که اغلب بر روی نقطه نوترال نصب میشوند در هنگام سفارش ترانسفورماتور توسط مشتری درخواست شده و مشخصات آن به واحد فروش ارائه میگردد.این وسیله که روی شینه نوترال میگردد در صورت عبور جریان از نقطه نوترال ، آن را تشخیص می دهد و می توان از خروجیهای آن ، میزان جریان القا شده در آن را اندازه گیری نمود .ct می تواند در صورت بحرانی بودن وضعیت ترانسفورماتور زمینه صدور فرمان Trip را ایجاد و از وارد آمدن خسارات جلوگیری نماید. لازم بذکر است که CTها در دو نوع indoor یا outdoor بصورت Resin Type تولید می شوند.

فن

در برخی از ترانسفورماتورها که بدلایل مختلف طراحی یا وجود پارامترهای موثر مانند شرایط محیطی ،عدم امکان خنک کاری ترانسفورماتور بصورت طبیعی و .... از این وسیله که زیر یا روی رادیاتور ها نصب میگردد، استفاده میشود.

فن های صنعتی در مدلهای مختلف با پره و کلاف فلزی با قدرت های مختلف برای استفاده Outdoor طراحی شده اندو دارای IP54 می باشند.عموما در انواع مدلهای بکار برده شده در ترانسفورماتورها ، راه اندازی و Reset بر اساس دمای روغن صورت میگیرد.

جعبه اتصالات

کلیه خروجی های مربوط به تجهیزات حفاظتی توسط کابل های افشان چند رشته به درون این جعبه ترمینال منتقل شده و جهت ردیابی روی سیم ها با برچسب شماره گذاری گردیده است. بدین طریق مصرف کننده با توجه به نقشه داخل جعبه میتواند ارتباط بین ترمینالهای جعبه را با اتاق فرمان برقرار سازد.

این جعبه از ورق آهنی با IP54 ساخته شده که درب آن با واشر لاستیکی تزریقی مقاوم در برابر شرایط محیطی که موجب آببندی کامل آن گردد و باز و بسته کردن آن توسط یک کلید صورت میگیرد.این جعبه شامل ترمینالها ،فیوزها، پریزها، شین ارت و کانالهای پلاستیکی که همگی روی یک صفحه مونتاژ درون جعبه ثابت شده اند.

شیر آلات (نمونه برداری تصفیه تخیه)

روغن بکار رفته در ترانسفورماتورهای توزیع دارای وظیفه اصلی انتقال حرارت و عایق الکتریکی بوده و نیاز مبرم به نگهداری دوره ای دارد. بدین منظور برای نمونه گیری و تست روغن در صورت نیاز ،برای تصفیه روغن و یا تعویض آن، روی مخزن، شیرآلات خاص تعبیه شده است که بهره بردار بتواند عمل نمونه گیری و تصفیه را انجام دهد.در ترانسفورماتورهای توزیع بصورت معمول استاندارد یک شیر تخلیه و نمونه برداری مطابق استاندارد DIN42551 در پایین ترین قسمت مخزن قرار دارد که مغزی این شیر دارای دو سوراخ به قطرهای مختلف می باشد که بترتیب برای نمونه گیری و تخلیه کامل روغن و اتصال رابط برای تصفیه روغن میباشد. مغزی ین شیر توسط یک آچار آلن باز و بسته میشود.در ترانسفورماتورهای با حجم زیاد و یا بنا به درخواست مشتری شیرهای جداگانه تصفیه و نمونه گیر از سطوح بالا و پایین در مخزن نصب میگرددکه اغلب دارای اتصال فلنچی یا پیچی میباشند در این حالت نتایج بدست آمده از تست، بدلیل نمونه یری از دو سطح بالا و پایین روغن نزدیک به وضعیت واقعی روغن خواهد بود.در مخازنی که دارای دو شیر تصفیه بالا و پایین میباشند .اتصال رابطهای دستگاه تصفیه نیز از طریق این شیرها صورت میگیرد که بدلیل قرار گیری این دو شیر در طرفین مخزن موجب تصفیه بهتر روغن خواهد شد.

مقره های فشار ضعیف و قوی (بوشینگ ها)

ترانسفورماتور های روغنی برای ایجادفاصله عایقی مناسب از محل اتصال کابل یا شینه نسبت به سطح درپوش و اتصال به منبع تغذیه و مصرف کننده مجهز به بوشینگهای فشار ضعیف و قوی می باشند. پارامترهای مهم در انتخاب بوشیگها عبارتند از ردیف ولتاژ ،جریان عبوری، رطوبت و آلودگی محیط و شرایط نسب Indoor و Outdoor . برای تامین پارامترهای ذکر شده بوشینگ ها با طول خزش متفاوت براساس استاندارد DIN42530 ، DIN42539، و .... که در دسترس می باشند،انتخاب و نصب میگردند.بوشینگها از Um=12KV به بالا طبق استاندارد دارای جرقه گیر می باشند که تنظیم فاصله جرقه گیر با توجه به شرایط محیط نصب مطابق جدول 1 امجام میپذیرد.وظیفه جرقه گیر ها ،حفاظت ترانسفورماتور در مقابل موج واتاژهای ناگهانی و انتقال ولتاژ اضافی به زمین از طریق بدنه ترانیفورماتور می باشد. بنابراین بایستی به تنظیم فواصل آن دقت شود.برای جلوگیری از خزش ، روی بوشینگها همواره باید تمیز باشد.بنابراین باید بصورت دوره ای روی آنها را تمیز کردو سطوح از لحاظ عدم وجود شکستگی چک شود. قطعات هادی بکاررفته اغلب از جنس برنج یا مس و واشرهای لاستیکی از جنس مخصوص مقاوم دربرابر روغن ترانسفورماتور و UV میباشد.

بطور معمول این بوشینگها برروی درپوش مخزن نصب می شوند و قابلیت نصب برروی دیواره مخزن را نیز دارا می باشند. لازم به ذکر است که برای کاهش ابعاد ترانسفورماتورها در مکانهایی مثل پست کمپکت و اتاقکها و ... از بوشینگهای دیگری به نام بوشینگ سوکتی Plug in bushing با کابل اتصال مخصوص خود بنام Elbow connection استفاده میکنند.

این بوشینگها از جنس اپوکسی رزین ساخته شده اند که علاوه بر کاهش ابعادی ترانسفورماتور در برابر شکنندگی مقوم بوده و بیشتر در مکانهای با آلودگی بالا استفاده میشوند.

کلید تنظیم ولتاژ

تغییرات جزیی ولتاژ شبکه را میتوان با تغییر تعداد دور در سیم پیچ فشار قوی جبران نمود، بنحوی که ولتاژ مورد نیاز مصرف کننده ثابت باقی بماند.تغییر دادن نقاط اتصال و استفاده از انشعابات سیم پیچ فشار قوی در حالت بی برقی توسط کلید تنظیم ولتاژ صورت میگیرد.محدوده تغییر واتاژ در ترانسفورماتورهای توزیع :

ترانسفورماتورهای ±2 x 2.5% 11 ; 33 kv

ترانسفورماتورهای ±4% PN≤200 K V A 20 KV

ترانسفورماتورهای ±2 X 2.5% 200K V A

تنظیم و تغیی ولتاژ در طرف فشار ضعیف به ندرت صورت میگیرد.بطور عموم ترانسفورماتورهای استاندارددر طرف فشار ضعیف و در حالت بی باری دارای 400 v سه فازو 231 v تکفاز می باشند.مشخصا ت مورد نیاز جهت انشعابات و حالات مختلف کلید تنظیم ولتاژ روی پلاک مشخصات منعکس و قابل استفاده می باشد.

لازم به ذکر است موارد قید شده در خصوص کلید تنظیم ولتاژ برای ترانسفورماتور های نرمال می باشد ،برای ترانسفورماتورهای سفارشی ، مشخصات کلید و حالتهای مختلف و درصدهای تغییر ولتاژ توسط مشتری تعیین و در طراحی در آن لحاظ میگردد.

تابلو مشخصات

تابلو مشخصات حاوی اطلاعات لازم روی دیواره ترانسفورماتور جهت شناسایی هر ترانسفورماتور عموما در سمت فشار ضعیف نصب میگردد.کاربران می بایست قبل از هر اقدامی ، مشخصات ترانسفورماتور را از طریق تابلو مشخصات کنترل نماید.چراکه تابلو مشخصات شامل اطلاعاتی است که بطور خلاصه وضعیت ترانسفورماتور را توضیح میدهد این اطلاعات شامل موارد زیر است.

مخزن

یکی از اجزای مهم در ترانسفورماتورهای روغنی مخزن آن میباشد. مخزن حاوی روغن ترانسفورماتور وظیفه حفاظت از اکتیو پارت در مقابل عوامل تخریب کننده همانند رطوبت، گرو و خاک و.... را داشته و به لحاظ دارا بودن استحکام مکانیکی و توان دفع حرارتی متناسب با تلفات اکتیوپارت از دیواره کنگره ای یا دیوار صاف با رادیاتور بصورت جداگانه ساخته میشوند.ورق های بکاررفته در آنها بسته به طرح های ذکر شده از فولادی نورد شده با ضخامتهای 1mm تا 1.5 mm برای دیواره کنگره ای و حداقل 6 mm برای دیواره صاف می باشد.نکته قابل توجه اینکه مخازن کنگره ای با توجه به مشخصات مکانیکی تا 650 میلی بار تحمل خلا راداشته و نباید تحت خلا کامل قرار گیرندو سایر مخازن دارای مشخصه خاص خود بر حسب طراحی خواهند بود.نکته مهم اینکه پیچهای ارت تعبیه شده برروی بدنه ترانسفورماتور بایستی در زمان نصب با کابل مخصوص زمین گردند.

منبع انبساط

مخازن ترانسفورماتورهای روغنی مجهز به منبع انبساطدر بالا ی درپوش میباشد که فضای لازم برای تغییرات حجم روغن در اثر حرارت ایجاد شده توسط اکتیوپارت را تامین می نماید.با توجه به حجم روغن داخل مخزن حجم منبع نیز متناسب با آن نیز طراحی میگردد.برای کنترل سطح روغن درون منبع روی دیواره جانبی آن روغن نمای مغناطیسی نصب میگردد که اپراتور می تواند براحتی آنرا رویت نماید.سطحه روغن در دمای 20 درجه سانتی گراد طوری است که هواگیری از مقره هارا امکان پذیر میسازد.در ترانسفورماتورهای دارای منبع انبساط بدلیل عملکرد تحت شرایط همفشار با اتمسفر، برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب به داخل روغن در زمان تنفس ،روی منبع یک دستگاه رطوبتگیر نصب میشود.ترانسفورماتورهای هرمتیک روغنی و یا بالشتک گازی فاقد منبع انبساط بوده و فشار ایجاد شده درون روغن توسط بالشتک گازی یا خاصیت ارتجاعی مخزن جبران می گردد.

معرفی ترانسفورماتورهای هرمتیک

تعریف ترانسفورماتور هرمتیک

ترانسفورماتورهایی که روغن آنها با هوای آزاد هیچ گونه ارتباطی نداشته و مخازن آنها کاملا مسدود می باشد به ترانسفورماتورهای هرمتیک مشهورند. از بهترین ویژگی های این نوع ترانسفورماتورها کاهش میزان فرسودگی مواد عایقی آنها در مقایسه با ترانسفورماتورهای با منبع انبساط، بعلت عدم ارتباط هوا با روغن می باشد. بطوریکه در این نوع ترانسفورماتورها اصولا نیازی به تعویض روغن نبوده و در نهایت هزینه مراقبت و نگهداری آنها به مقدار زیادی کاهش می یابد.

ترانسفورماتورهای هرمتیک با بالشتک گازی (رادیاتوری)

این ترانسفورماتورها بطور کلی در دو نوع بوده و در هر محدوده قدرت قابل ساخت میباشند. محفظه گاز در این نوع ترانسفورماتورها علاوه بر جلوگیری از ارتباط روغن با هوای محیط نقش حجم الاستیک را ایفا می نماید.از گازی بی اثر باید در محفظه استفاده نمود که تاثیر تخریبی برروی روغن و سایر مواد عایقی و قسمت های داخلی ترانسفورماتور نداشته باشد.گازی که معملا برای این منظور استفاده میشود ، گاز ازت (نیتروژن N2) ودر برخی موارد هوای خشک است.

این ترانسفورماتورها عمدتا دارای مخزن کاملا صلب بوده و در دو نوع زیر تولید میشوند:

1- با حجم ثابت گاز(در محدوده ترانیفورماتورهای توضیع)

2- فشار ثبت گاز(در محدوده ترانسفورماتورهای قدرت)

در ترانسفورماتورهای هرمتیک با بالشتک گازی برای کاهش دامنه تغییرات فشار ،حجم محفظه تحت فشار به قدر کافی بزرگ درنظر گرفته می شود.بسته به شرایط بارگیری مقداری از گاز درون روغن حل میشود که میزان گاز حل شده در روغن تابع خطی از فشار بوده و دما تاثیر ناچیزی در حلالیت گاز دارد، گاز نیتروژن دارای حجمی معادل 20% الی 50% حجم روغن ترانسفورماتور می باشد. بدلیل بزرگ بودن حجم محفظه گاز در مواردی که از لحاظ ارتفاع ترانسفورمتور و یا نصب بوشینگها محدودیت وجود داشته باشد می توان بخشی از محفظه گاز را به مخازنی در جنب دیواره ها ی ترانسفورماتور انتقال داده و توسط لوله ای ارتباط آنها را با محفظه بالای روغن برقرار نمود.

ترانسفورماتورهای هرمتیک روغنی(پره ای)

دراین نوع از ترانسفورماتورها از خاصیت ارتجاعی پره های خنک کننده؛ برای جبران تغییرات حجم روغن استفاده شده است ،بطوریکه در اثر افزایش حجم روغن، پره ها باز و در اثر کاهش حجم روغن پره ها فشرده میشوند . نوسانات بار و فشار در طی عمر ترانسفورماتورهای مذکور ، پره ها را در معرض پدیده خستگی قرار می دهند .اذا طراحی این ترانسفورماتورها باید بگونه ای باشد که تنشهای حاصله از حد تنش خستگی پره ها تجاوز ننماید . بکارگیری سیستم های پیشرفته جوشکاری و استفاده روشهای مناسب تولید مخزن تاثیر مهمی در افزایش عمر مخازن ترانسفورماتورهای مذکور دارد. این نوع ترانسفورماتورها کاملا از روغن پر شده و در محدوده ظرفیت ترانسفورماتورهای توزیع ساخته میشوند.

تجهیزات ترانسفورماتور توزیع

مطالب مشابه :

نحوه نگارش رزومه ( نمونه رزومه )

تجهیزات ترانسفورماتور توزیع

چه تلوزیونی بخریم؟ LED، LCD یا Plasma

پديده كرونا

معرفی کامل گرایش های مهندسی برق

نحوه نگارش پروپوزال

تکنولوژی های حرفه ای جاسوسی

افزودن گزینه‌های Power به منوی راست کلیک دسکتاپ در ویندوز 8

پرینتر جیبی رونمایی شد +عکس