ترانس ولتاژ
ترانس ولتاژ
فلسفه وجودي:
يكي از شاخصه هاي مهم در بهره برداري از سيستم هاي قدرت ، داشتن اطلاعات ولتاژ نقاط مختلف شبكه است. بنابراين ساختن تجهيزاتي كه بتواند سطح ولتاژ هاي بالا را اندازه گيري كنند بسيار مشكل بوده و مقرون به صرفه نمي باشد. لذا لازم است كه سطح ولتاژ شبكه را تا حد قابل قبول تجهيزات اندازه گيري و حفاظتي پايين آورد كه اين امر توسط ترانسفورماتور هاي ولتاژ قابل انجام مي باشد. به طور كل ترانس هاي ولتاژ به صورت موازي با شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند. اين ترانس ها از نظر ساختمان به دو دسته ترانس هاي ولتاژ اندوكتيو(PT) و ترانس هاي ولتاژ خازني(CVT) تقسيم بندي مي گردند. وظيفه يك ترانس ولتاژ، كاهش سطح دامنه ولتاژ تا حد قابل قبول تجهيزات اندازه گيري بدون تغيير در ساير مشخصات موج ولتاژ مي باشد. بنابراين موضوع هماهنگي عايقي سمت HV و LV در آنها بايد مد نظر باشد.
متعلقات ترانس هاي اندوكتيو :
هسته :
چون ترانس هاي ولتاژ معمولاً در چگالي شار نسبتاً پايين بهره برداري مي شوند و جريان مغناظيس كننده و خطاي نسبت تبديل و زاويه فاز كوچك است لذا سطح هسته آنها بزرگتر از يك ترانس معمولي خواهد بود و به صورت تك فاز(و يا نهايتاً سه فاز با 5 ستون) طراحي مي گردند و روي هسته با يك لايه عايق پوشانده مي شود.
سيم پيچ اوليه يا فشار قوي:
سيم پيچ اوليه از يك طرف مستقيماً به ولتاژ فشار قوي متصل و از طرف ديگر به شبكه زمين يا ولتاژ صفر متصل است و داراي تعداد دور بالايي بوده كه لازم است به خوبي نسبت به سيم پيچ فشار ضعيف و هسته عايق كاري گردد.
سيم پيچ ثانويه يا فشار ضعيف:
اين سيم پيچ متناسب با نسبت تبديل داراي تعداد دور كمتري نسبت به اوليه بوده و نسبت به هسته عايق كاري مي گردد. معمولاً ترانس هاي ولتاژ داراي يك سيم پيچ اندازه گيري و يك سيم پيچ حفاظتي مي باشد.
تانك:
مجموعه هسته وسيم پيچ درون تانكي پر از روغن قرار مي گيرند.اين تانك داراي يك شيشه نشان دهنده روغن مي باشد كه لازم است همواره سطح روغن آن تحت كنترل قرارباشد. قسمت بالاي تانك هواي خشك يا گاز نيتروژن وجود دارد كه مانند يك بالش به منظور كنترل انبساط و انقباض روغن بكار مي رود.
مقره يا ايزولاتور:
جهت جداسازي ولتاژ فشار قوي از زمين پست از ايزولاتوز يا مقره استفاده مي گردد.
باكس ترمينال فشار ضعيف:
خروجي سيم پيچ ثانويه با عبور از داخل يك صمغي به ترمينال هاي خروجي PT متصل مي گردد كه اين مجموعه داخل باكس ترمينال فشار ضعيف قرار دارد. همچنين يك فيوز با آمپر متناسب جهت حفاظت PT در اين باكس قرار دارد.
لازم به ذكر است كه در PT هاي تا سطح 33Kv معمولاً به جاي روغن از رزين استفاده مي گردد و بنا براين بحث روغن و شيشه روغن نما در آنها حذف مي گردد همچنين معمولاً در اين PT ها فيوزي در باكس ترمينال خروجي وجود ندارد و بسته به نوع طراحي مدارات پست ممكن است در قسمت هاي ديگر مدار لحاظ گردد.
متعلقات ترانس هاي ولتاژ خازني (CVT):
از آنجا كه با افزايش ولتاژ هزينه ساخت PT افزايش مي يابد لذا در سطح ولتاژهاي بيشتر از 33 كيلوولت از CVT استفاده مي شود چرا كه ساخت CVT در ولتاز هاي بالا مقرون به صرفه تر از ساخت PT مي باشد.
در اين ترانسفورماتورها ابتدا ولتاژ اوليه توسط چند خازن متشكل از صفحات هادي آلومينيومي و كاغذ به عنوان عايق كه به صورت سري متصل مي گردند كاهش داده شده سپس توسط يك ترانس ولتاژ مجدداً سطح ولتاژ خروجي را تا حدود 100 يا 110 ولت كاهش مي دهند. تفاوت عمده CVT با PT در وجود مقسم خازني در CVT مي باشد. CVT ها علاوه بر مقسم ولتاژ خازني داراي تمام متعلقات PT (تانك، مقره ، باكس ترمينال فشار ضعيف ، ترانسفورماتور ) نيز مي باشند كه در قسمت قبل شرح داده شد.
- ولتاژ اوليه CVT يا PT:
ولتاژ اوليه CVT يا PT همان ولتاژ شبكه مي باشد ( ولتاژ فاز)
- ولتاژ ثانويهCVT يا PT:
ولتاژ ثانويه CVT يا PT معمولاً 100/1.73 يا 110/1.73 و 100 v مي باشد كه هماهنگ با وسايل اندازه گيري و حفاظتي مي باشد.
CVT علاوه بر كاربرد “كاهش ولتاژ جهت سيستم هاي حفاظتي و اندازه گيري”، به عنوان يك قسمت از تجهيزات فيلترينگ سيستم (power Line Carier)PLC نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.
قدرت خروجي نامي:
حاصلضرب ولتاژ نامي ثانويه ترانس ولتاژ در جريان خروجي آن را قدرت خروجي نامي گويند (ولتاژ خروجي از حد نامي ولتاژ ثانويه نبايد كمتر گردد). طبق استاندارد مقادير قدرت خروجي نامي عبارتند از: 500 -400
-300 – 200 -100 -75-50 -30 – 25- 15 -10 كه برحسب VA بيان مي گردد. قدرت خروجي ترانسفورماتور ولتاژ با چند سيم پيچ ثانويه مساوي مجموع قدرت هاي سيم پيچ هاي ثانويه است و منظور از قدرت ماكزيمم تواني است كه ترانس بدون تجاوز درجه حرارت از حد مجاز قادر است به طور دائم تامين كند.
معمولاً ولتاژ خروجي كاري ترانس هاي ولتاژ از 0.9 تا 1.1 ولتاژ نامي خروجي است. اما اگرولتاژ شبكه به هر دليلي افزايش يابد ترانس ولتاژ بايد بتواند آن را تحمل كند و آسيب نبيند. بنابراين يك ضريب VoltageFactor يا Vf طبق جدول ذيل تعريف مي گردد كه بر اساس آن مدت زمان اعمال اضافه ولتاژ نيز بايد در محاسبات لحاظ گردد
به عنوان مثال ترانس ولتاژ بايد بتواند 1.1 ولتاژ نامي را به صورت دائم و 1.5 برابر ولتاژ نامي را براي مدت 30 ثانيه تحمل نمايد.
خطاي نسبت تبديل:
در يك CVT يا PT خطاي نسبت تبديل به صورت زير تعريف مي گردد:
Kn: نسبت تبديل ترانس ولتاژ
Vs: ولتاژ ثانويه (ولتاژ واقعي )
Vp: ولتاژ اوليه (ولتاژ واقعي )
بر همين اساس يك كلاس دقت يا حد دقت براي ترانسهاي ولتاژ تعريف مي گردد كه طبق جدول هاي ذيل مي باشد.
به عنوان مثال در گروه A در صورتي كه ولتاژ بين 9. تا 1.1 ولتاژ نامي باشد (در ضريب توان يك) مقدار مجاز خطاي نسبت تبديل 5. % خواهد بود.
نحوه اتصال بار به ثانويه PT :
در صورت اتصال بيش از يك وسيله اندازه گيري يا حفاظت به ثانويه ترانس ولتاژ ،بايد به اين نكته توجه نمود كه تمام تجهيزات لازم است به صورت موازي با هم به ثانويه ترانس ولتاژ متصل گردند.
حفاظت ترانس ولتاژ:
ثانويه ترانس ولتاژ نبايد به هيج عنوان اتصال كوتاه گردد. بنابراين جهت جلوگيري از آسيب به ترانس ولتاژ لازم است در ثانويه ( در باكس ترمينال خروجي ) يك فيوز يا كليد مينياتوري نصب گردد تا در صورت اتصال كوتاه در ثانويه عمل نموده و مانع سوخت ترانس ولتاژ گردد.
شاخص هاي مهم در انتخاب ترانس ولتاژ:
- ولتاژ نامي اوليه و سطوح عايقي مربوطه
- ولتاژ نامي ثانويه
- نوع خازني يا اندوكتيو ( باتوجه به ولتاژ اوليه)
- قدرت نامي خروجي
- تعداد كرها
- ضريب ولتاژ Vf
- كلاس دقت هر كـُُـر
- فركانس نامي
تست هاي راه اندازي ترانس ولتاژ:
- تست نسبت تبديل
- تست ميگر
- تست مقاومت
- تست منحني اشباع
شرايط بهره برداري از ترانس ولتاژ:
بررسي وجود نشتي از قسمت هاي مختلف بخصوص شيشه روغن نما و صمغي فشار ضعيف
عدم وجود لب پريدگي در مقره ايزوله كننده
بازديد ظاهري از اتصالات HV
بررسي اتصالات ارت
درباره ابرمهندسی
بنام یزدان اینجانب محمدی هستم 12سال در زمینه برق فعالیت دارم ونسبت به این علم علاقه زیاد دارم وتمایل دارم که تجربیاتم را در خدمت کسانی که به این رشته علاقه مند هستند بگذارم امیدوارم که این آموزشات مفید باشند.....
نوشته های بیشتر از ابرمهندسی
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.