ترانسفورماتورهای برق قدرت

[am in 25041]

5- رله بوخهولتز :

 

تجهيزات الكتريكي كه داخل آنها پر از روغن است نظير ترانسفورماتورها ، بوشينگهاي آنها و ترمينال باكس مربوط به كابلها را مي توان جهت محافظت از عيوب داخلي و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد .

اين رله كه در لوله رابط بين تانك ومنبع ذخيره نصب مي شود از دو گوي شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و مي توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكيل شده است . دو عدد كليد جيوه اي نيز با شناور همراه هستند و مي توانند كنتاكتهايي را قطع يا وصل كنند رله بوخهلتز بسيار دقيق است و از آنجا كه در مراحل اوليه آغاز شدن بسياري از مشكلات ، آلارم مي دهد . اين شانس را به پرسنل بهره برداري مي دهد كه شرايط خطرناك را خيلي زود شناسايي كنند . و از آسيب هاي جدي به تجهيزات جلوگيري نمايند .

تنظيم درجه حساسيت رله بوخهولتز كاملاً تجربي است و بستگي به ترانس و رله دارد . در هر حال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشد ، زيرا اضافه بار كم و جريانهاي اتصال كوتاه شديد خارجي و حتي تغييرات درجه حرارت موسمي ، سبب جريان پيدا كردن روغن مي شود كه نبايد رله بوخهولتز را بكار اندازد . پس از هر تريپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز بايد گازهايي كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اوليه خود بازگردد.

در ضمن بايد گازهايي را كه به محفظه گاز رله خارج مي كنيم ، از نظر قابليت اشتعال مورد آزمايش قرار دهيم ، زيرا در صورتيكه ترانسفورماتور خوب تحت خلاء قرار نگرفته باشد ، هواي موجود در داخل روغن ، كم كم خارج شده و در رله جمع مي گردد و مي تواند سبب ظاهر شدن آلارم گردد .

همچنين ممكن است به طريقي هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد . اين عمل در ترانسهايي كه روغن آنرا جديداً عوض كرده اند بيشتر پيش مي آيد . با وجود اينكه رله بوخهولتز يك رله بسيار خوبي است و مي تواند از آغاز پيدايش نقص آن را تشخيص دهد ، و ليكن داراي محدويت هايي نيز هست كه در ادامه ذكر مي گردد .

محدوديت هاي رله بوخهولتز :

۱-فقط خطاهايي را تشخيص مي دهد كه در سطح روغن پايين تر از رله اتفاق افتاده باشد .

2- تنظيم كليد جيوه اي را نمي توان زياد حساس گرفت ، زيرا در اين صورت لرزشهاي ناشي از بهره برداري ، زلزله ، شوكهاي مكانيكي در خط و حتي نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند .

3- مي نيمم زمان عمل كردن آن 0.1 ثانيه است و متوسط آن 0.2 ثانيه . چنين رله اي خيلي كند به حساب مي آيد ، و ليكن با وجود آن ارزش اين رله بسيار بالاست .

4- از نظر اقتصادي رله بوخهولتز براي ترانسهاي كمتر از kva 500 بكار برده نمي شود .

[am in 25041]

6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري ( شير فشار شكن )

 

 

در اثر اتصال كوتاه ناگهاني و يا هر حادثة ديگر در هسته و سيم پيچها كه منجر به ايجاد گاز شديد شود ، فشار داخل تانك مي تواند به ميزان خطرناكي افزايش يابد . براي جلوگيري از خطر انفجار تانك ، در بالاي درپوش آن شير فشار شكن نصب مي گردد .

اين شيزر در عرض چند ميلي ثانيه عمل خواهد كرد و سبب تخليه فشار خواهد شد . در همين موقع ، ميكرو سويچي كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تريپ مي گردد . پس از كاهش فشار در اثر نيروي فنر ، شير خود به خود بسته خواهد شد .

[am in 25041]

7- رادياتور يا مبدل حرارتي

 

نظر به اينكه روغن داراي خاصيت عايقي خوب و همچنين تبادل حرارتي زياد مي باشد . در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرد . جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد . لازم به توضيح است در بعضي از ترانسفورماتورهاي واحدهاي آبي روغن توسط كولرهاي آبي ( Heat exchanger ) خنك مي شود .

[am in 25041]

8- پمپ و فن ها

 

جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد .

 

معمولاً در ترانس هاي قدرت كه مجهز به پمپ روغن مي باشند ، يك نشان دهندة فولي روغن در مسير باي پاس و به موازات مسير پمپ هاي روغن نصب مي شود كه در شرايط روشن بودن پمپ ها و جاري بودن روغن ، صفحه معلق آن به صورت مايل قرار مي گيرد . اما به خاموش شدن پمپ و يا قطع جريان روغن – به هر دليل ديگر – صفحه بر اثر نيروي وزن پايين آمده و بصورت قائم واقع مي شود . در اين حالت ، اغلب سبب بسته شدن كنتاكتي خواهد شد كه موقعيت اين صفحه را در اتاق فرمان گزارش مي نمايد . همچنين از طريق دريچه شيشه اي ، موقعيت آن قابل رؤيت است .

10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك

11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس

12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر

منبع ذخيره روغن توسط يك يا دو مجراي تنفسي به هواي آزاد مربوط مي گردد و در ورودي آن يك ظرف شيشه اي كار گذاشته مي شود كه بسته به بزرگي منبع مي تواند از يك يا چند قسمت تشكيل شده باشد . درون اين ظرفها را با سيليكاژل پر مي كنند .

هنگاميكه بار ترانس زياد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداري از هواي داخل منبع ذخيره از طريق مجراي تنفسي خارج مي شود . در انتهاي ظرف سيليكاژل يك مجرا وجود دارد كه در بالاي آن يك پياله زنگي شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداري روغن ترانس ريخته مي شود . به اين مجموعه تله هوا (air trap) ميگويند .

هوا براي خارج شدن ا زمنبع ذخيره بايد از اين تله بگذرد هنگاميكه روغن منقبض مي شود فشار داخل منبع ذخيره كاهش مي يابد . و فشار هواي بيرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب مي گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائين بيايد كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سيليكاژل به منبع ذخيره برسد . به اين ترتيب روغن، ذرات معلق در هوا را مي گيرد و سيليكاژل كه يك ماده رطوبت گير است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد .

سيليكاژل به صورت دانه هاي گرد كوچكي است كه در شرايط خشك ، رنگ آن آبي است و با جذب رطوبت به رنگ صورتي در خواهدآمد . وقتي حدود 75% درصد از سيليكاژل داخل ظرف تغيير رنگ داد بايد آن را تعويض نمود . سيليكاژل صورتي شده را براي بازيافت به آزمايشگاه مي فرستند سليكاژل از پايين ظرف شروع به تغيير رنگ مي كند . اگر در مواردي مشاهده شود اين تغيير رنگ از بالاي ظرف شروع شده است به اين معني است كه نشتي هوا وجود دارد و بايد آن را برطرف نمود .

13- تابلوي كنترل

14- تابلوي مكانيزم تب چنجر

15- چرخ ها

16- پلاك مشخصات نامي

[am in 25041]

ترانسهاي قدرت t1 ,t2 (400/33kv) پست اتصالشان بصورت ستاره مثلث مي باشد اين بدان علت است كه اتصال شماره – مثلث در پست هاي فرعي و در پايان خط انتقال بكار مي رود و توسط آن ولتاژ فشار قوي به متوسط يا فشار ضعيف تبديل مي شود تا به ترانس توزيع متصل گردد .

از زيان ديگر اين روش اين است كه چون هارموني سوم جريان در مثلث بسته مي تواند جريان يابد ، لذا جريان آن سينوسي بوده و در نتيجه ولتاژهاي ثانويه سينوسي مي باشند ( يعني داراي هارموني سوم ولتاژ نمي باشند ) .

كاربرد اين اتصال :

1- پست هاي فرعي انتهاي خط انتقال انرژي

2- تبديل فشار قوي به فشار ضعيف

3- در مواردي كه همه مصرف كننده ها سه فاز داشته باشند .

اتصال زيگزاگ :

همانگونه كه از اسمش پيداست اين اتصال در ترانس زيگزاگ استفاده شده است :

مزاياي اين اتصال : 1- از ثانويه ترانس قدرت در مقابل اتصال زمين حفاظت مي كند .

2- نامتعادلي بار را شديداً كاهش مي دهد .

3- مانند اتصال مثلث هارموني سوم ولتاژ را حذف مي كند .

اتصال ترانس مصرف داخلي پست بصورت مثلث – ستاره مي باشد : 33kv/380vاين اتصال در سيستمهاي توزيعي ( چهار سمبه ) بكار مي رود كه همزمان مي تواند هم مصرف كننده هاي سه فاز را تغذيه نمايد و هم بصورت تكفاز در مصارف خانگي و روشنايي استفاده شود .

[am in 25041]

قطع و وصل ترانسفورماتورهاي قدرت :

جهت قطع ترانسفورماتور بايستي ابتدا بار ترانسفورماتوري كه قرار است از مدار خارج گروه محاسبه شود . اگر امكان مانور دادن بار بر روي ترانسفورماتورهاي پرالل وجود داشته باشد ، مي توان پس از انجام مانور اقدام به قطع دژنكتور طرف ثانويه ترانسفورماتور نمود . بعد از آن پك ترانسفورماتور را در صورتيكه از نوع O.L.T.C باشد ، روي حالت زمان گذاشته و سپس دژكتور طرف اوليه قطع گردد .

در صورتيكه امكان مانور بار وجود نداشته باشد و يا خروج ترانسفورماتور اضطراري نباشد ، خاموشي به يكي از روزهاي تعطيل يا در ساعاتي از شبانه روز كه بار خروجي حداقل داشته باشد ، موكول مي گردد . عمل وصل ترانسفورماتورها عيناً عكس عملياتي است كه در حالت قطع صورت مي گيرد .

 

تجهيزات اندازه گيري و حفاظت ترانسفور ماتور 165MVA يا 62.5MVA پست 400KV

 

1- ترانسفورماتورهاي جريان

2- نشان دهنده درجه حرارت سيم پيچ

3- نشان دهنده درجه حرارت روغن

4- Pressure relief valve

5- سيليكاژل Dehy drating breather ( محفظه سيليكاژل )

6- رله بوخهولتز Buchholz relay

7- Gas collector

8- كيج مغناطيسي سطح روغن

[samyar 3407]

فایل کامل ترانس بصورت word:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[samyar 3407]

رطوبت به عنوان يكي از عوامل مخرب، نقش مهمي در كاهش عمر عايقي ترانسفورماتور دارد. عمر عايقي كاغذ متناسب با مقدار رطوبت آن است به طوري كه اگر مقدار رطوبت كاغذ دو برابر شود عمر آن به نصف كاهش مي‌يابد. از طرف ديگر افزايش رطوبت در نواحي با شدت ميدان الكتريكي بالا موجب كاهش آستانه شروع تخليه جزيي و افزايش شدت آن مي‌شود و در نهايت باعث وارد شدن خسارات جدي به ترانسفورماتور مي‌شود. در ترانسفورماتورها معمولاً‌مقداري رطوبت طي فرآيند خشك كردن باقي مي‌ماند كه به مرور زمان اين مقدار در اثر رطوبت هوا و تجزيه روغن و مواد سلولزي بيشتر مي‌شود. از آنجايي كه ميل تركيبي كاغذ به جذب رطوبت خيلي بيشتر از روغن است بيشتر رطوبت جذب كاغذ مي‌شود. توزيع ميزان رطوبت بين سيستم عايقي ثابت نبوده و بسته به شرايط كاركرد ترانسفورماتور تغيير مي‌كند. حركت رطوبت از كاغذ به روغن بسيار وابسته به دما است به طوري كه با افزايش دما رطوبت از كاغذ به روغن وارد مي‌شود و باعث كاهش استحكام عايقي روغن مي‌شود. در حال حاضر روغن ترانسفورماتور به صورت دوره‌اي نمونه‌برداري مي‌شود و به روش off-line رطوبت آن اندازه‌گيري و در صورت لزوم تصفيه مي‌شود. از آنجايي كه نمونه‌برداري به صورت دوره‌اي است ممكن است در زمان مناسب صورت نگيرد و علاوه بر آن اندازه‌گيري به روش off-line دقت مناسبي ندارد. امروزه با توجه به اهميت شناسايي به موقع رطوبت از روش‌هاي on-line جهت اندازه‌گيري آن استفاده مي‌شود كه به صورت مداوم مقدار رطوبت روغن را اندازه‌گيري مي‌كند. در اين سيستم در صورت افزايش رطوبت با توليد آلارم، بهره‌بردار جهت انجام تست دوره‌اي مطلع شود. اندازه‌گيري رطوبت به روش on-line به عنوان يكي از قابليت‌هاي سيستم مانيتورينگ on-line توسط نويسندگان مقاله در حال اجرا است. علل توليد رطوبت در ترانسفورماتور بطور كلي مي‌توان علل توليد رطوبت در ترانس را مطابق زير دسته‌بندي كرد: ورود مستقيم رطوبت از هوا ورود مستقيم رطوبت از هوا منبع اصلي رطوبت در عايق ترانسفورماتور است كه ممكن است طي نصب و يا تعمير،‌ هنگامي كه عايقي در تماس مستقيم با هوا قرار دارد رخ دهد. دو راه عمده ديگر براي ورود رطوبت از هوا به عايق ترانسفوماتور وجود دارد. اولي ورود رطوبت به خاطر آب‌بندي ضعيف و انتقال رطوبت از طريق هواگيرها بوده (حدود %2/0-1/0 در سال) و ديگري ورود رطوبت در شكل مولكولي ناشي از اختلاف تجمع رطوبت در هوا و روغن موجود در تانك ترانسفورماتور است. رطوبت باقيمانده در ترانسفورماتور نو رطوبت باقيمانده در اجزاي ساختماني ضخيم مانند چوب و مواد پلاستيكي آغشته به رزين نيز از منابع توليد رطوبت بيش از حد در ترانس است زيرا رطوبت در اين مواد به خاطر نياز به زمان خشك‌سازي طولاني‌تر در مقايسه با پرسبورد، مي‌تواند باقي بماند. تجزيه كاغذ و روغن ديگر منبع اصلي توليد رطوبت زياد در عايق ترانسفورماتور،‌تجزيه كاغذ است. به خاطر فشارهاي حرارتي وارد بر عايق كاغذ،‌زنجيره‌هاي سلولزي با وزن مولكولي بالا در كاغذ دچار واكنش شكست مي‌شود كه تركيبات آب و فوران به عنوان محصولات جانبي اين واكنش تشكيل مي‌شوند. مقدار آب توليدي از تجزيه كاغذ با توجه به شرايط واقعي عايق تغيير مي‌كند. اين فرآيند سبب كاهش درجه پليمريزاسيون از 1500-1000 به 400-200 در پايان مدت زمان عمر سلولز مي‌شود. تاثيرات نامطلوب رطوبت در ترانسفورماتور رطوبت موجود در عايق كاغذ- روغن ترانسفورماتور مي‌تواند به چند شكل عملكرد ترانسفورماتور را تحت تاثير قرار دهد كه در ادامه معرفي مي‌شود. پيري زودرس سيستم عايقي كاغذ- روغن رطوبت توليد شده در عايق ترانسفورماتور باقي مي‌ماند كه بخش عمده آن (%99)‌ در كاغذ قرار دارد. هنگامي كه مقدار آب كاغذ افزايش مي‌يابد، نرخ پيري افزايش يافته و قدرت عايقي كاهش مي‌يابد. نهايتاً‌كاغذ شكننده شده و دچار شكست مي‌شود. اگرچه دماي بهره‌برداري بدون شك يك عامل مهم پيري به شمار مي‌آيد، اما توليد رطوبت و باقي ماندن آن در كاغذ‌هاي سيم‌پيچ به صورت يك كاتاليزور عمل مي‌كند و نرخ پيري را افزايش مي‌دهد. براي پيري كاغذ در اثر رطوبت، يك ضريب شتاب پيري (AAF) برحسب مقدار رطوبت درون كاغذ (WCP) مطابق رابطه (3-1) تعريف مي‌شود، با اين فرض كه مقدار رطوبت كاغذ در هنگام پيري عادي برابر با %0/1 است. به منظور بدست آوردن ضريب اصلي پيري، اين ضريب در ضريب شتاب پيري ناشي از حرارت ضرب مي‌شود. پيري زودرس كاغذ در اثر رطوبت همچنين موجب توليد اسيد و لجن مي‌شود. لجن بر روي سيم‌پيچ‌ها و استراكچرها رسوب مي‌كند و كارآيي سيستم خنك‌كننده ترانسفورماتور را كاهش مي‌دهد و به آرامي و در طول زمان موجب افزايش دماي سيم‌پيچ مي‌شود. اسيدها نيز موجب افزايش نرخ فساد كاغذ شده كه اين امر موجب تشكيل اسيد، لجن و رطوبت با نرخ سريعتر مي‌شود. تشكيل آب در روغن آب محلول در روغن ممكن است در شرايط معين بر روي مشخصات الكتريكي روغن تاثير بگذارد. در صورتي كه مقدار رطوبت روغن از يك مقدار معين (مقدار رطوبت اشباع) فراتر رود،‌ديگر تمام مقدار آب نمي‌تواند به صورت محلول باقي بماند و آب خالص به شكل قطرات كوچك تشكيل مي‌شود. اين آب همواره باعث كاهش استقامت الكتريكي، مقاومت ويژه و افزايش ضريب تلفات دي‌الكتريك مي‌شود. هنگامي كه يك ترانسفورماتور در اثر بارگذاري گرم مي‌شود، مقداري از آب موجود در كاغذ به روغن منتقل مي‌شود. هر چند با توجه به اينكه قابليت حل آب در روغن ترانسفورماتور با افزايش دما از 20 درجه سانتي‌گراد به 80 درجه سانتيگراد، حدود %800 افزايش مي‌يابد، لذا رطوبت نسبي (RH) همچنان پايين باقي مي‌ماند و ولتاژ شكست دي‌الكتريك سيستم عايقي نيز در سطح بالا حفظ مي‌شود. در اين شكل W مقدار رطوبت مطلق و ? رطوبت نسبي است. همان‌طور كه مشاهده مي‌شود با افزايش دما و زياد شدن قابليت حل آب در روغن ابتدا R.H.% كاهش يافته و سپس با انتقال رطوبت از كاغذ به روغن در اثر افزايش دما، مقدار R.H.% اندكي افزايش مي‌يابد. روغن‌هاي پير ظرفيت اشباع بزرگتري را نسبت به روغن‌هاي نو از خود نشان مي‌دهند. مشكلات در روغن هنگامي آغاز مي‌شود كه ترانسفورماتور سرد مي‌شود. اين امكان وجود دارد كه رطوبت بيش از حد در روغن باقي بماند زيرا رطوبت بسيار كندتر به كاغذ منتقل مي‌شود. اين امر مي‌تواند منجر به فوق اشباع‌شدن روغن و تشكيل آب خالص در ترانسفورماتور شود. اين آب ممكن است در محلي ته‌نشين شود كه منجر به شكست سطحي شود و يا بتواند در ته مخزن سيستم خنك‌كننده جمع شود. عملكرد ناگهاني پمپ‌هاي روغن مي‌تواند اين آب را به سيم‌پيچ‌ها هدايت كند و موجب از دست رفتن عايقي و نتيجتاً‌شكست الكتريكي عمده يا اتصال كوتاه سيم‌پيچ شود. توليد حباب در دماهاي بالا، رطوبت پسماند در عايق كاغذ مي‌تواند منجر به توليد حباب‌هاي گاز شود. اين حالت يك تهديد جدي براي سلامت عايقي سيستم به شمار مي‌آيد. حباب‌هاي گاز واقع شده در نواحي با استرس بالا مي‌توانند منجر به شكست الكتريكي عايق اصلي شوند. شكل‌گيري حباب در حالت‌هاي اضافه بار ترانسفورماتور به خاطر امكان ايجاد خرابي عايقي، يك نگراني عمده به شمار مي‌آيد. تشديد تخليه جزيي تشكيل حباب‌هاي بخار گاز به علت دارا بودن ضريب نفوذ‌پذيري كمتر نسبت به روغن يا كاغذ،‌موجب مي‌شود كه ميدان الكتريكي در اين حباب‌ها نسبت به كاغذ شديد‌تر بوده و موجب ايجاد تخليه الكتريكي در درون اين حباب‌ها شود. مولكول‌هاي روغن انرژي آزاد شده از اين تخليه‌هاي الكتريكي را جذب كرده و به هيدروكربن‌ها و هيدروژن تجزيه مي‌شوند. اگر روغن از گاز اشباع شده باشد، ممكن است حباب‌هاي هيدروژن بيشتري توليد كند كه مسيرهاي تخليه بيشتري در طول عايق ايجاد مي‌كند. بنابراين ولتاژ شكست عايق به مرور زمان كاهش مي‌يابد. همچنين تخليه‌هاي ايجاد شده در حفره‌هاي عايق كاغذ، ذرات كربني‌ هادي توليد مي‌كنند. فشار مكانيكي سيم‌پيچ سيم‌پيچ‌هاي يك ترانسفورماتور جهت تحمل نيروهاي الكترومكانيكي بايد محكم شوند. در غير اين صورت تغيير شكل خواهند داد و به بدترين شكل ممكن دچار آسيب مي‌شوند. بدين منظور پس از خشك‌سازي در هنگام توليد سيم‌پيچ‌ها فشرده مي‌شوند. متاسفانه كاغذ در اثر جذب رطوبت منبسط مي‌‌شود و برعكس، هنگامي كه خشك مي‌شود منقبض مي‌شود. مقدار رطوبت در عايق كاغذ ترانسفورماتور با افزايش عمر ترانسفورماتور افزايش مي‌يابد و افزايش حجم به نقاط نگهدارنده فشار وارد مي‌آورد. با اين كار آنها متورم مي‌شوند ولي سيم‌پيچ همچنان بر روي هسته محكم باقي مي‌ماند. اگر كاغذ عايقي مرطوب، خشك شود، منقبض مي‌شود و در صورتي كه نگهدارنده‌ها خود را با اين تغييرات تطبيق ندهند، سيم‌پيچ ممكن است شل شود. اين امر بسيار مهم است و از اين رو انقباض كاغذ در فرايند خشك‌سازي ترانسفورماتور بايد مدنظر قرار گيرد. ديگر مشكلات ناشي از رطوبت در ترانسفورماتور غير از مسائل ياد شده افزايش رطوبت در ترانسفورماتور موجب بروز مشكلات زير مي‌شود: - عدم اطمينان از سلامت ترانسفورماتور - افزايش هزينه تعمير و نگهداري به منظور كاهش مقدار رطوبت ترانسفورماتور - ايجاد اشكال در برنامه‌ريزي به منظور سرمايه‌گذاري‌هاي بلند‌مدت به دليل خرابي‌هاي غير منتظره - عدم قطعيت در بهره‌برداري از شبكه به دليل عدم قابليت اطمينان تجهيزات - ايجاد محدوديت در استفاده از ظرفيت اضطراري ترانسفورماتور به دليل افزايش دماي نقطه داغ و توليد بخار كه موجب عملكرد رله بوخهلتس مي‌شود. روش‌هاي اندازه‌گير ي رطوبت موجود در روغن از آنجايي كه رطوبت يكي از مهمترين عوامل مخرب بر سيستم عايقي است لذا شناسايي و برطرف كردن به موقع آن از اهميت بالايي برخوردار است. در حال حاضر در كشور جهت شناسايي رطوبت سيستم عايقي، از روغن به صورت دوره‌اي نمونه‌برداري مي‌شود و به روش‌هاي off-line كه مهمترين آنها تتراسيون كارل فيشر است رطوبت را اندازه‌گيري مي‌كنند. علاوه بر عدم دقت اين روش‌هاي off-line كه در ادامه بررسي مي‌شود، اصولاً‌ ارزيابي وضعيت رطوبت ترانسفورماتور به صورت دوره‌اي و طبق يك برنامه ثابت تاثير مناسب را ندارد چرا كه ممكن است در زمان مناسب صورت نگيرد. به همين دليل امروزه استفاده از روش‌هاي on-line جهت شناسايي به موقع رطوبت بسيار متداول شده است در اين روش‌ها مقدار رطوبت به طور دائمي اندازه‌گيري مي‌شود و در صورت افزايش رطوبت از حدود مجاز با توليد آلارم، بهره‌بردار مطلع مي‌شود. در ادامه به معرفي يك نمونه از روش‌هاي متداول off-line با عنوان تيتراسيون كارل فيشر و نيز معرفي سنسور خازني جهت اندازه‌گيري on-line پرداخته مي‌شود. روش تيتراسيون كارل- فيشر روش تست استاندارد براي اندازه‌گيري آب در روغن ترانسفورماتور، تست استاندارد ASTM D 1533 است كه به عنوان تست واكنش كارل فيشر شناخته مي‌شود. اين تست بر مبناي واكنش هالوژن‌ها با آب در حضور دي‌اكسيد گوگرد بر آب است. اين روش به خاطر حساسيت بالا بسيار مورد استفاده قرار مي‌گيرد. تجهيزات تجاري موجود هستند كه تيتراسيون كارل فيشر را به صورت اتوماتيك انجام مي‌دهند. با استفاده از اين تجهيزات، مي‌توان نمونه روغن را مستقيماً به محل واكنش تزريق كرد و مقدار رطوبت را پس از اتمام واكنش دريافت كرد. اگر چه تيتراسيون كارل فيشر به عنوان يك روش اندازه‌گيري قابل اطمينان به شمار مي‌آيد، اما توسط چند عامل تحت تاثير قرار مي‌گيرد: 1- هميشه مقداري رطوبت از هوا در هنگام نمونه‌گيري به روغن وارد مي‌شود. 2- سلولز توسط پيوندهاي شيميايي با قدرت‌هاي متفاوت به آب متصل مي‌شود. معلوم نيست كه انرژي حرارتي اعمالي به واكنش تمامي آب را آزاد كند. 3- دما و زمان گرم كردن واكنش به شدت مقدار آب آزاد شده را تغيير مي‌دهد. طبق استاندارد IEC 60819 اين دما بايد بين 140-130 درجه سانتي‌گراد باشد. استفاده از سنسور خازني سنسورهاي خازني از دو الكترود با يك دي‌الكتريك از جنس پليمرهاي حساس به رطوبت مطابق شكل (4-1) ساخته شده‌اند. اين پليمر كه در تماس با روغن ترانس قرار دارد، به علت نازك بودن ضخامت آن در مدت كمي با روغن به تعادل رطوبتي مي‌رسد و لذا به ميزان رطوبت نسبي روغن، در خود رطوبت ذخيره مي‌كند تا رطوبت نسبي آن با رطوبت نسبي روغن برابر شود. نفوذ آب c ظرفيت خازني C را به خاطر ضريب نفوذ‌پذيري بالاي آب (?r=80) مطابق رابطه (4-1) تغيير مي‌دهد: يك نوسان‌ساز RC تغييرات ظرفيت خازني را به وسيله تغييرات فركانس اندازه مي‌گيرد. غير از آب، مولكول‌هاي ديگر نيز ممكن است به پليمر نفوذ كنند و ظرفيت خازني را تغيير دهند كه منجر به خطاي اندازه‌گيري خواهد شد. اين اثر قابل اغماض است زيرا مثلاً‌محصولات جانبي حاصل از پيري، نفوذپذيري كمي در مقايسه با آب دارند. علاوه بر اين كاليبره كردن سنسورهاي خازني با محلول‌هاي نمك اشباع به آساني انجام مي‌شود. استفاده از سنسور خازني براي اندازه‌گيري اشباع نسبي روغن نخستين بار توسط اومن صورت گرفت و هم‌اكنون مراكز زيادي اين سنسورها را توليد مي‌كنند. RH% خوانده شده را مي‌توان به مقدار رطوبت مطلق بر حسب ppm تبديل كرد. نحوه اندازه‌گيري رطوبت در عايق (كاغذ) ترانسفورماتور روش مستقيم در اين روش،‌نمونه‌هايي از كاغذ ترانسفورماتور برداشته و رطوبت آن اندازه‌گيري مي‌شود. اين امر تنها زماني امكان‌پذير است كه ترانسفورماتور در حال تعمير باشد و يا اينكه خراب شده باشد و بدين جهت استفاده از اين گونه تست‌ها محدود مي‌شود. همچنين نمونه‌برداري از كاغذ ترانس ممكن است اثرات مخربي براي ترانس داشته باشد. روش غيرمستقيم در اين روش، اطلاعات مورد نياز به منظور قضاوت در مورد (كاغذ)، توسط اندازه‌گيري مشخصه‌هايي از سيستم كه به نحوي با مقدار رطوبت موجود در عايق متناسبند، صورت مي‌پذيرد. تعادل بين مقدار آب كاغذ و روغن به طور گسترده توسط محققان زيادي مورد مطالعه قرار گرفته كه نتيجه آن ارايه منحني‌هاي تعادلي است كه مقدار آب كاغذ را برحسب مقدار آب روغن براي دماهاي مختلف نشان مي‌دهند. بنابراين مي‌توان با داشتن يكي از اين مقادير، ديگري را تعيين كرد. ايجاد تعادل بين رطوبت كاغذ و روغن نياز به زمان زيادي دارد. اين زمان بين چند ساعت تا چند روز، با توجه به دما متفاوت است. علاوه بر آن، زمان رسيدن به تعادل به جهت شارش آب نيز بستگي دارد (فرآيند دفع آب از كاغذ به روغن سريعتر از جذب مجدد آب توسط كاغذ است). همچنين در يك ترانسفورماتور به خاطر تغييرات پيوسته بار و دماي محيط، دماي ترانس براي يك مدت طولاني ثابت نمي‌ماند. هنگامي كه ترانسفورماتور در حال تعادل است، منحني‌هاي تعادلي يك راه‌ سريع براي ارزيابي مقدار رطوبت كاغذ توسط اندازه‌گيري رطوبت روغن، به منظور پيش‌بيني خرابي‌هاي آينده است. در طول سال‌ها دانشمندان چندين دسته از اين منحني‌ها را ارايه داده‌اند كه مهمترين آنها عبارتند از: - منحني‌هاي فيبر- پيچون - منحني‌هاي اومن - منحني‌هاي گريفين مزاياي استفاده از روش‌هاي on-line از آنجايي كه تاثيرات منفي ناشي از وجود آب در ترانسفورماتور، ناشي از آن دسته ملكول‌هايي است كه امكان برقراري واكنش با مواد موجود در ترانسفورماتور را دارند. در نتيجه ملكول‌هايي از آب كه داراي پيوندهاي قوي با ديگر مواد هستند، مانند پيوند هيدروژني ملكول‌هاي آب با گروه‌هاي OH زنجيره‌هاي سلولزي، داراي اثر مخرب بر عايق ترانس نيستند. متاسفانه اندازه‌گيري رطوبت بر مبناي وزن، با استفاده از روش تيراسيون كارل فيشر، آبهايي كه داراي پيوند هستند و آب غير فعال به شمار مي‌آيند را نيز اندازه‌گيري مي‌كند. همان‌طور كه ذكر شد، تيتراسيون كارل فيشر كه مهمترين روش اندازه‌گيري off-line است، داراي خطاهاي ديگري نيز هست، از جمله اينكه عليرغم اندازه‌گيري دماي نمونه روغن، با اندازه‌گيري رطوبت آن نمي‌توان معياري از وضعيت رطوبت عايقي ترانسفورماتور بدست آورد زيرا اين نمونه‌گيري مربوط به يك لحظه خاص از طول دوره بهره‌برداري ترانس است كه ممكن است با توجه به شرايط ترانسفورماتور در آن لحظه از نظر بارگيري و شرايط محيطي، داراي مقدار رطوبت زياد و يا كم باشد. همچنين با توجه به تغييرات بار ترانسفورماتور و تغييرات دماي محيط، در لحظه نمونه‌گيري تعادل رطوبتي بين كاغذ و روغن ايجاد نشده است و اين امر استفاده از منحني‌هاي تعادلي، به منظور تخمين رطوبت كاغذ را دچار خطاهاي زياد مي‌كند. با توجه به اين توضيحات واضح است كه اندازه‌گيري off-line رطوبت ترانس ارزش چنداني در ارزيابي دقيق رطوبت ترانسفورماتور ندارد. در مقابل اندازه‌گيري‌هاي on-line دقت عملكرد بسيار بهتري دارند و اطلاعات بسيار بيشتري در مورد وضعيت رطوبت ترانس فراهم مي‌آورند. از آنجايي كه در اندازه‌گيري on-line رطوبت روغن ترانسفورماتور به طور دائم در حال اندازه‌گيري است، لذا در طول اندازه‌گيري تمامي شرايط رطوبتي ترانسفورماتور مونيتور مي‌شود. با توجه به اينكه رطوبت بين كاغذ و روغن در هنگام بهره‌برداري به تعادل نمي‌رسد، لذا نمي‌توان با اندازه‌گيري رطوبت روغن، رطوبت كاغذ را تعيين كرد. بنابراين بهترين راه ارزيابي رطوبت ترانس، ارزيابي رطوبت روغن آن است كه همواره در تماس مستقيم با كاغذ قرار دارد. با اندازه‌گيري on-line رطوبت، مي‌توان بهترين و بدترين شرايط رطوبتي روغن را مونيتور كرد كه معمولاً اين شرايط در طول دوره يك شبانه‌روز تكرار مي‌شوند، چرا كه بار روزانه ترانسفورماتور قدرت، سير تقريباً‌ مشابهي طي مي‌كند و از اين رو تغييرات دمايي ترانس نسبت به چند روز قبل تفاوت آشكاري نخواهد داشت. با در نظر گرفتن اين نكته كه حالت‌هاي پررطوبت و كم رطوبت روغن ترانس تنها براي مدت كوتاهي برقرار هستند با ميانگين‌گيري از رطوبت اندازه‌گيري شده در دوره‌هاي زماني معين (مانند شبانه‌روز) مي‌توان برآورد خوبي از رطوبت روغن ترانس بدست آورد. علاوه بر مزاياي ذكر شده از آنجايي كه در روش‌هاي on-line ميزان رطوبت بر مبناي درصد اشباع و نه بر مبناي وزن اندازه‌گيري مي‌شود لذا دقت مناسب‌تري نسبت به روش‌هاي off-line دارد و تنها مقدار آب مخرب تعيين مي‌شود. اندازه‌گيري رطوبت نسبي روغن داراي مزاياي ديگري مطابق زير است: - امكان اندازه‌گيري دقيق و مداوم با استفاده از سنسورهاي خازني - سهولت اجرا در سيستم‌هاي مانيتورينگ - عدم تاثيرگذاري پيري روغن يا كاغذ بر اعتبار روش اندازه‌گيري - عدم نياز به تبديل از طريق منحني‌هاي تعادلي - رابطه مستقيم با ميزان اثرات مخرب آب اندازه‌گيري مستقيم اشباع نسبي رطوبت (RH%) ضرورت توجه به نوع و شرايط روغن را از بين مي‌برد. در شرايط تعادل، اشباع نسبي هر دو جز سيستم عايقي (روغن و كاغذ) با هم برابر است. سنسورهاي تجاري مانيتورينگ on-line رطوبت، معمولاً اشباع نسبي رطوبت در روغن را به همراه دماي روغن در محل سنسور رطوبت اندازه‌گيري مي‌كنند. با استفاده از اين دو اندازه‌گيري (و با دانستن منحني اشباع روغن براي نوع روغن مربوطه و همچنين داشتن سن‌ روغن) مي‌توان اشباع نسبي را به مقدار آب مطلق در روغن بر حسب pmm تبديل كرد. با توجه به اينكه در حالت تعادل، رطوبت نسبي روغن با رطوبت نسبي كاغذ در تماس با روغن، برابر است، منحني تعادل رطوبت بين روغن و كاغذ مي‌تواند براي تعيين مقدار آب موجود در كاغذ بكار رود. چگونگي استفاده از سنسورهاي رطوبت نصب سنسور اندازه‌گيري رطوبت به راحتي در يكي از شيرهاي ترانسفورماتور انجام مي‌شود. از آنجايي كه بيشترين مقدار رطوبت در پايين ترانس وجود دارد. بنابراين مناسب است كه اين سنسور روي شير پاييني نصب شود. براي نصب و يا تعمير اين تجهيز نيازي به بي‌برقي ترانسفورماتور نيست و خللي در عملكرد ترانس ايجاد نمي‌كند اين سنسور را مي‌توان به تنهايي و يا جزيي از يك سيستم مانيتورينگ on-line اجرا كرد. نتيجه‌گيري با توجه به نقش مخرب رطوبت در ترانسفورماتور كه مهمترين آنها كاهش عمر عايقي است شناسايي به موقع و برطرف كردن آن از اهميت بالايي برخوردار است. از آنجايي كه تشخيص رطوبت بر پايه نمونه‌برداري دوره‌اي غير كاربردي و هزينه‌بر است با قرار دادن دستگاه‌هاي اندازه‌گيري on-line كه به طور پيوسته ميزان رطوبت را اندازه‌گيري مي‌كند مي‌توان از وارد شدن خسارات جديد به سيستم عايقي و تحويل هزينه‌هاي جانبي تعميرات و نگهداري جلوگيري بعمل آورد. اين دستگاه هم به صورت جداگانه و هم به صورت جزيي از يك سيستم مانيتورينگ on-line قابل پياده‌سازي است.

[samyar 3407]

حفاظت ثانويه ترانس اندازه گيري ولتاژ

موضوع شكست مدار جريان بعنوان يك روش الكترومكانيكي جهت تحديد جريان خطا در مسيرهاي حاوي نيروي محركه الكتريكي (EMF) قبل از پيدايش مواد ابررسانا تنها ايده مطرح جهت پاكسازي خطا از مدارهاي الكتريكي بوده است ، با اين حال همين روش ساده با توجه به نيازمنديهاي شبكه هاي مدرن الكتريكي از ظرفيتهاي بالايي جهت جذب و بكارگيري گروه قابل توجهي از رشته هاي تخصصي شامل برق ، مكانيك ، علم مواد ، الكترونيك و كامپيوتر است.

علاوه بر آن مكان يابي مناسب جهت نصب مدار شكنهاي مورد بحث ، موضوع دسته ديگري از تحقيقات و پژوهشهاي انجام شده در قالب تحليلهاي رياضي شبكه هاي الكتريكي همچنين ايمني و قابليت اطمينان بهره برداري از آنها است ، كه بحث حاضر از جهاتي در اين گروه قابل دسته بندي است .

 

 

ترانس ولتاژ به واسطه اتصال اوليه آن از ديد مدار ثانويه عليرغم ماهيت انتقالي آن ، يك منبع انرژي امپدانس داخلي مشخص است ،‌هر چه كليد حفاظتي منصوب در ثانويه ترانس به سيم پيچي آن نزديكتر باشد از ناحيه تحت حفاظت بيشتري برخوردار است . بطور مثال در ترانسهاي ولتاژ مستقر در پستهاي فشار قوي ،‌ اولين مكان بعد از سيم پيچي جهت نصب مناسب كليد حفاظتي ، جعبه پيش بيني شده روي ترانس ولتاژ توسط سازنده است و مكان بعدي تابلو توزيع پيش بيني شده در محوطه پست جهت انشعابات مورد نياز است .

بعضي از سازندگان بدليل اجتناب از قبول مسئوليتهاي ناشي از دسترسي بهره بردار پست به كليد حفاظتي منصوب در جعبه ترانس ولتاژ ، بطور كلي از نصب آن صرفنظر و اين حفاظت را خارج از محدوده ترانس ولتاژ به عهده استفاده كننده

مي گذارند . در اين حالت ناحيه بينابيني ترانس ولتاژ و تابلو توزيع محوطه و مسئله عدم حفاظت آن ناحيه در قبال اتصال كوتاه يا نشتي جريان موضوع يك رشته از مباحث فني بين طراح و مسئولين بهره برداري پست خواهد بود .

سئوالي كه در اينجا مطرح مي شود آن است كه چگونه مي توان ناحيه مزبور را به بهترين روش و صرف كمترين هزينه ممكن تحت پوشش حفاظتي قرارداد ؟ آيا كليد حفاظتي منصوب در تابلوي توزيع محوطه علاوه بر نواحي پائين دست قادر به پوشش نواحي بالا دست خود نيز

هست ؟ پاسخ سئوال مذكور در اتصالات مرسوم منفي است ، زيرا كليد ياد شده تنها قادر به پوشش نواحي پائين دست خود است و جريان گذرنده از نواحي بالا دست را احساس نمي كند ، اما اگر اتصال ياد شده به نحو ديگري انجام شود پاسخ باز هم منفي است ؟

در شكل زير با انتقال كليد حفاظتي از ناحيه شماره 1 به ناحيه شماره 2 (انتقال كليد از سيم فاز به سيم نول در داخل تابلوي توزيع محوطه) مي توان بدون تغيير مكان نصب كليد نواحي بالا دست را نيز در مقابل دسته بسيار بزرگي از خطاها حفاظت كرد.

در شكل زير مسير عبور جريان اتصال كوتاه به ازاي خطاي تكفاز به زمين در ناحيه بالا دست نشان داده شده كه ناگريز از تحريك كليد حفاظتي است .

در شكل زير نيز مسير عبور جريان فاز – فاز در اثر خطاي رخ داده در ناحيه بالا دست كه باعث عملكرد كليد منصوب در پائين دست مي شود ، ملاحظه مي شود .

با دقت در اشكال بالا ملاحظه مي شود ، اصل اساسي شكست جريان خطا همچنان جاري است و تنها بايستي مفهوم بالا دست (Up stream) و پائين دست (down stream) در اتصالات غير متداول مورد بازنگري قرار گيرد . با اين حال حفاظت مذكور هنوز در مقابل اتصال كوتاه هاي سيم نول هر يك از ترانسهاي ولتاژ در بالا دست بي عمل باقي مي ماند كه به دليل احتمال كم آن در مقابل مزاياي ديگر طرح قابل چشم پوشي است .

نكته قابل توجه ديگر لزوم اطمينان از برقراري اتصال زمين در ثانويه ترانس ولتاژ است كه به صراحت در بسياري از استانداردها بدان اشاره شده است .چنانكه ملاحظه مي شود ، با قطع كليد حفاظتي ، ثانويه ترانس ولتاژ از زمين حفاظتي منفك شده كه امري مخاطره آميز است ، زيرا به هر دليل در صورت تخريب عايقي ترانس ، ولتاژ اوليه روي بخشهاي فلزي ثانويه ظاهر شده كه مي تواند در شرايطي همراه با عدم عملكرد حفاظتهاي اوليه باشد . در اين شرايط ممكن است سيستم فشار ضعيف در معرض اضافه ولتاژهاي خطرناك قرار گيرد .

بنابراين ضعف طرح مذكور صرف نظر كردن از مزاياي زمين حفاظتي در مواقع قطع كليد است كه به دليل صراحت استاندارد ها قابل چشم پوشي نيست .ضعف مذكور در سيستمهايي كه حاوي ترانس ولتاژ واسطه در مدارات داخلي هستند قابل جبران است . بدين نحو كه با اعمال زمين در نقطه صفر ترانس ولتاژ واسطه عملا كمبود زمين حفاظتي در ثانويه ترانس ولتاژ فشار قوي جبران

مي شود .

يك مزيت قابل توجه ديگر نصب كليد حفاظتي در مدار نول سيستم سه فاز گسترش ناحيه مورد حفاظت حتي در داخل سيم پيچي تجهيز مورد استفاده است . مزيتي كه به طور منحصر به فرد تنها با اينگونه اتصال قابل تحصيل است .

نتيجه

در شرايط خاص با انصراف از طروق مرسوم در نحوه اتصالات و مكان يابي مناسب تجهيزات حفاظتي ، مي توان با كمترين هزينه از مزاياي قابل توجه اي بهره برد كه مقاله بالا نمونه اي از آن است.

ماهنامه صنعت برق

[samyar 3407]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[samyar 3407]

فایلی در مورد:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

موفق باشید

[samyar 3407]

یک فایل کامل در مورد ترانسفورماتور که از زمان ساخت تا بهره برداری را همراه با نمایش تصاویر مربوطه را در بر میگیرد حتما دانلود کنید!

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

موفق باشید

[samyar 3407]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

امیدوارم که مفید برای دوستان باشد

موفق باشید

[spow 44197]

روغن ترانسفورماتور روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ شیمیایی کاملاً خالص بوده و تنها شامل هیدرو کربنهای مایع می باشد. روغن ترانسفورماتور دو وظیفه اساسی بر عهده دارد:اول اینکه بعنوان عایق الکتریکی عمل می نماید و ثانیاً حرارت های ایجاد شده در قسمتهای برقدار ترانسفورماتور را به خارج منتقل می کند.با ولتاژ های بالایی که هم اکنون در شبکه انتقال انرژی صورت می گیرد نیاز به روغن ترانسفورماتور ها بعنوان عایق الکتریکی و وسیله خنک کننده افزایش یافته است.چنانچه روغن خالص باشد مشخصات الکتریکی آن خوب خواهد بود و نیز اگر ویسکوزیته (چسبندگی) روغن کم باشد ، خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت و POUR POINT آن پائین خواهد بود . به هر حال ویسکوزیته روغن را نمی توان بسیار پائین انتخاب کرد زیرا در این صورت flash point روغن پائین تر خواهد آمد و از روغن با flash point پائین نبایستی استفاده کرد.پائین ترین حد flash point در اینگونه موارد 130 درجه سانتی گراد در نظر گرفته میشود.در عین حال ویسکوزیته روغن نباید به اندازه کافی پائین باشد تا p.p روغن کمتر از 40- درجه سانتی گراد باشد.( در بعضی کشورهای اروپای شمالی از روغنهایی با p.p پائیت استفاده میشود ) .

 

خصوصیات یک روغن ایده آل میتواند ایتمهای زیر را در بر داشته باشد :

1-استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.

2-انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد .

3- جرم مخصوص پائینی داشته باشد .

در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث تسریع در روند هموژنیزه روغن میشود.

4-ویسکوزیته پائینی داشته باشد، روغنی که وسکوزیته پائینی دارد سیالیت آن بهتر است و بیشتر است و در نتیجه خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت.

5- Pour point پائینی داشته باشد .روغنی که Pour point پائینی دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.

6- Flash point بالایی داشته باشد. Flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن میباشد. هر چه Flash point روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند.

7- به مواد عایقی و استراکچر فلزی نمی بایستی آسیبی برساند.

8- خاصیت شیمیایی پایداری داشته باشد.این مسئله به عمر بیشتر روغن کمک خواهد کرد.

خصوصیات روغن ترانسفورماتور :

روغنی که در ترانسفورماتور بکار میرود می بایستی دو خصیصه زیر را داشته باشد :

1- روغن باید تمییز باشد .مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن هرگز موجود نباشد.

2- روغن از لحاظ شیمیایی بایستی پایدار باشد .تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس باشد در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد.

ناخالصی ها :

ناخالصی ها در اولین قدمخاصیت الکتریکی روغن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به نوع ناخالصی تاثیر پذیری روغن متفاوت خواهد بود.بطور مثال :

1- ذرات جامد با قطر بیشتر از mμ 15 و قطرات کوچک آب استقامت دی الکتریک روغن را کاهش میدهد.

2- چنانچه ذرات جامد در روغن باشد ، استقامت دی الکتریک روغن توسط آب های غیر محلول در روغن کاهش خواهد یافت.

3- ذرات جامد بسیار کوچک (mμ 15> ) برای مثال ترکیبات قطبی حل نشده در میدانهای الکتریکی بالا تلفات دی الکتریکی در روغن را بالا خواهد برد.

به هر حال هر چه میزان ناخالصی ها در روغن بیشتر باشد،تاثیر پذیری روغن بیشتر خواهد شد.بنابر این برای انواع مختلف نا خالصی ها و خصوصیات الکتریکی وابسته به روغن می بایستی محدودیت هایی در نظر گرفت. البته این حدود تابع ولتاژ وسایلی است که بدان وابسته می باشند.

حد اکثر میزان آب مجاز در روغن مطابق IEC 422 ، mg/dm3 20 برای ولتاژهای بیش از 170 کیلو ولت و mg/dm3 30 برای ولتاژ های کمتر از 170 کیلو ولت می باشد.

برای ضریب پراکندگی دی الکتریک (tg δ ) که تابع ذرات کوچک و ترکیبات قطبی حل نشده در روغن می باشد ، حدود کاملاً مشخص نمی باشد. معمولاً می توانیم حد بالای tg δ را /00 ْ400 برای درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد را در نظر بگیریم برای برخی روغن ها به هر حال حد بالای tg δ را می توانیم تا/ 00 ْ2000 در نظر بگیریم.

 

زوال و اضمحلال روغن :

از آنجا که روغن یک ترکیب آلی است زوال و تاثیر ناپذیری آنرا در مقابل گرما و اکسیژن نمی توانیم کاملاً از بین ببریم. بنابراین روغن اکسیده میشود و ترکیبات اسیدی و قطبی به تبع آن بوجود می آید و کشش سطحی روغن در مقابل آب کاهش می باید.

از طرف دیگر ترکیبات اسیدی بر کاغذ و تخته های فشرده شده عایق های سیم پیچی ها تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. در حقیقت سلول های عایقی هنگامی که تحت حرارت قرار می گیرند در محیط اسیدی سریعتر از محیط خنثی ترد و شکننده می شوند.

تشکیل لجن و کثافات در روغن ترانسفورماتور از پیامدهای دیگر زوال و اضمحلال روغن می باشد. پس از این مرحله تغییرات در روغن نسبتاً سریعتر صورت می گیرد . برای مثال کشش سطحی در این مرحله از مقدار اولیه خود N/M 3- 10 * 45 به مقدار N/M 3- 10 * 15 کاهش می یابد.لجن و کثافات هنگامی که در روغن ترانسفورماتور تشکیل میشوند ، بر روی سیم پیچی ها رسوب می کنند و باعث می گردند که سیم پیچی ها بطور موثر خنک نشوند.

هنگامیکه اسیدیته (Neutralization value) روغن بسیار بالا باشد و یا کثافات در روغن مشاهده شده است توصیه میشود اقدامات آمده در جدول انجام گیرد.همانگونه که خواهید دید از ته نشین شدن و رسوب هر گونه کثافات در روغن ترانس باید جلوگیری بعمل آید.

 

تجزیه و تحلیل گازها برای آشکار کردن نقصهای ابتدایی در ترانسفورماتور :

عایقها در یک ترانسفورماتور تنها به دلیل حرارت و تجزیه شیمیایی زائل نمی شوند، بلکه تخلیه الکتریکی نیز در این فرایند موثر می باشند. بوسیله تخلیه الکتریکی و درجه حرارت نسبتاً بالای محیط ، روغن و کاغذ به مواد گازی از قبیل هیدروژن – متان – اتیلن – استیلن – و اکسید کربن تجزیه می گردند . این پدیده در ترانسفورماتور بدین معنی است که نقصی وجود دارد . این نقص می تواند کاملاً بی ضرر باشد و نیز می تواند بسیار جدی بوده و دیر یا زود منتهی به عملکرد بد ترانسفورماتور شود.

منشاء و میزان گازهای مختلف تولید شده بستگی به نوع و جدی بودن خطا دارد. بنابراین با بررسی گازهای حل نشده در روغن ترانسفورماتور نیاز به بازدید و تعمیر ترانسفورماتور آشکار می گردد. برای مثال اضافه حرارت روغن باعث ایجاد گاز متان و اتیلن ، تخلیه الکتریکی جزئی در روغن باعث ایجاد هیدروژن و تخلیه الکتریکی شدید ، گاز استیلن در روغن ایجاد خواهد نمود.

به هر حال ، چگونگی بررسی اینگونه گاز های ایجاد شده در روغن و تجزیه و تحلیل آنها هنوز کاملاً قطعی نشده و در کشور های مختلف در این خصوص مطابق با استاندارد های IEC تحقیقات ادامه دارد.

 

نظارت بر روغن و رطوبت گیر :

بررسی روغن های نمونه برداری شده از ترانس که در فواصل منظمی صورت می گیرند ، نظارت خوبی بر کار ترانسفورماتور خواهد بود . با این عمل نه تنها برخی مشخصات روغن در زمانهای معینی ضبط می گردد ، بلکه همچنین میزان پیشرفت و تغییرات این مشخصه با زمان نیز آشکار خواهد شد.که این خود مبنای بهتری برای ارزیابی وضعیت روغن می باشد.چنانچه نتایج بعضی از اندازه گیریها هماهنگ با نتایج قبلی نباشد ، این بدان معنی است که در اندازه گیری ها و یا هنگام نمونه برداری خطایی وجود داشته است . روغن نمونه برداری شده براحتی بوسیله آلودگی و رطوبت شیر ها و یا بطری نمونه برداری ، آلوده می گردد و بنابراین نمونه برداری از روغن ترانسفورماتور بایستی با حد اکثر دقت صورت گیرد.

ترکیب روغن ها :

چه نوع روغنی را میتوانیم به ترانسفورماتورها اضافه نمائیم؟ در حقیقت ترکیب دو نوع روغن متفاوت می تواند نتایج غیر قابل انتظاری به همراه داشته باشد.بازدارنده اکسیداسیون دو روغن ممکن است بر یکدیگر تاثیر گذاشته و یا ترکیبات ناشی از کهولت در یک روغن می تواند رسوبات ایجاد کند در حالیکه این رسوبات توسط روغن دوم رقیق گردد. به هر حال روغن ها می توانند به دلایل مختلفی با یکدیگر نا سازگار باشند.

در موارد نامشخص، آزمایشات مربوط به ترکیبات دو نوع روغن متفاوت می تواند انجام شود . معمولاً باید اصول زیر را همواره در ترکیب دو نوع روغن متفاوت مراعات نمود.

روغن دو نوع ترانسفورماتور را در صورت داشتن شرایط زیر می توان ترکیب نمود.

1- مطابق با استاندارد واحدی باشند.

2- شامل باز دارنده اکسیداسیون یکسان و یا باز دارنده اکسیداسیون قابل مقایسه ای باشند.

3- مقدار خنثی (Neutralization value) کوچکتر از mg KOH/g 0.5 داشته باشد.

4- میزان آب در روغن ازg/g μ 20 کمتر باشد.

[samyar 3407]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

دراین فایل به مطالبی چون:

معرفی استاندارد ها

معرفی اجزای این ترانسفورماتورها

توضیحات فنی مربوط به(ولتاژها،جریان،قدرت،نسبت تبدیل این ترانسها،راندمان و....)

گروههای اتصالی این ترانسها

.....

پرداخته شده

امیدوارم که مفید برای دوستان باشد!

موفق باشیم

[samyar 3407]

رله فشار شکن:

یکی دیگر از رله های مهم در ترانسفورماتورهای قدرت رله فشاری ( pressure relief valve )است .

این رله عموماً بروی ترانس نصب میشود و برای هر 10000 گالن روغن یک رله فشاری باید طبق استاندارد نصب گردد.

 

عملکرد این رله در برابر فشار زیاد روغن است یعنی زمانی که به هر عللی فشار روغن در داخل ترانس از حد مجاز تعیین شده ( بسته به ظرفیت و قدرت ترانس ) بیشتر شود این رله عمل خواهد کرد . در قدیم ساختمان این رله ها بدین شکل بود که یک صفحه دیافراگمی شکل را بین تانک اصلی و رله فشاری قرار می دادند و یک تیغه چاقویی مانند بروی این دیافراگم قرار داشت که بر اثر فشار زیاد و بالا امدن صفحه دیافراگم و برخورد با تیغه چاقویی باعث پاره شدن صفحه دیافراگمی می شده و بدین طریق فشار روغن با خارج شدن روغن از محل رله فشاری متعادل می گشت . در این رله ها این عیب وجود داشته که اگر چه فشار متعادل میگشته اما بدلیل وجود منفذ خروج بروی ترانس (در اثر پاره شدن صفحه دیافراگمی ) تمامی روغن در کنسرواتور و بوشینگ ها تا رسیدن به سطح رله فشاری می بایستی تخلیه شود .

اما امروزه پشت این صفحه دیافراگمی ( که عموماً از آلومینیوم ساخته میشود ) یک فنر با ثابت فنر مشخص قرار می گیرد که بعد از عملکرد رله فشاری و متعادل شدن فشار روغن در داخل ترانس مجدداً با فشار فنر، صفحه دیافراگمی به محل خود برگشته و از خروج روغن بیشتر میکاهد .

با عملکرد رله فشاری و بالا آمدن صفحه دیافراگمی ، اهرمی که به صفحه دیافراگمی متصل است سبب تحریک میکرو سوئیچی میشود که جهت فرستادن فرمان قطع به اتاق فرمان است و بلافاصله بریکرهای دو طرف ترانسفورماتور قدرت از مدار خارج شده تا از صدمات بیشتر در داخل ترانس قدرت بکاهد . عملکرد رله فشاری میتواند در اثر اتصالی داخلی سیم پیچ های ترانس و یا بوجود آمدن هر نوع جرقه و اضافه حرارت که موجب انبساط حجمی روغن شود بوجود آید. با عملکرد رله فشاری ، فشار مازادی که در ترانس بوجود آمده با پاشیده شدن روغن به فضای بیرون ترانس قدرت رفع میشود و از صدمه به بوبین های ترانس و یا بوشینگ ها می کاهد . عملکرد این رله بسیار سریع است و در زمان اولیه مونتاژ ترانس در زمان تزریق روغن به داخل ترانس باید دقت لازم را داشت که هنگام تزریق روغن شیر کنسرواتور باز بوده و بدلیل عدم رویت روغن در کنسرواتور و ادامه تزریق روغن شاهد عملکرد این رله نباشیم .

این رله یکی از رله های مهم در ترانسفورماتورهای قدرت است که حتی رله هایی چون دیفرانسیل یا جریان اضافی قادر به تشخیص آن نمی باشند . این رله نیاز به سرویس خاصی ندارد و تنها بعد از عملکرد باید میکروسوئیچ آن را ریست کرد تا به وضعیت اولیه خودش برگردد.

نکنته مهم در عملکرد این رله اینست که حتماً باید وضعیت ترانس را بررسی نمود چون عملکرد این رله در هنگام کار بسیار نادر است ( گر چه تریپ های ناخواسته و کاذب بخاطرنفوذ آب و شکستگی میکروسوئیچ داشته ایم ) . تست گاز کروماتوگرافی یکی از کارهای اولیه در بروز علت عملکرد این رله خواهد بود که نکات قابل توجهی از وضعیت روغن را بررسی میکند و میتوان پی به عیب های اولیه و بررسی وضعیت داخلی ترانس برد .

در بعضی از ترانسها این رله در زیر و یا بدنه کناری ترانس نیز نصب میشود که بسته به نوع و قدرت ترانسفورماتور خواهد بود و وضعیت وساختار خود رله فشاری . این رله چون در یک مرحله عمل میکند لذا مانند رله بوخهلتس و یا ترمومترها وضعیت ارسال آلارم ندارد و تنها فرمان قطع ( تریپ ) را ارسال می کند .

[Glint 280]

کلید تنظیم ولتاژ (TAP CHANGER) تپ چنجر

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[mgpprogman 11]

با سلام و خسته نباشید

دو تا مدرک رو می خواستم ، اگه دوستان دارند لطف کنند لینک بزارن ( لینک ***** نشده !!!)

1- استاندارد ترانس خشک iec76-11

2- کتابچه راهنمای ترانسفورماتورهای خشک شرکت ایران ترانسفو

ممنون میشم

[spow 44197]

تست ترانسفورماتورهای قدرت از شركت ايران ترانسفو

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44197]

عیب یابی ترانسفورمرها

بطور کلی عیب یابی به دو طریق ذیل انجام می شود :

۱- عیب یابی از طریق آنالیز گاز با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی .

۲- عیب یابی از طریق تستهای متنوع دوره ای .

در روش عیب یابی از طریق دستگاه گاز کروماتوگراف ابتدا مرحله نمونه گیری روغن طبق روال خاص خود انجام می گیرد بعد از مرحله جدا سازی گاز از روغن وپس ازآنالیز گاز از طریق دستگاه گاز کروماتوگراف انجام می شود ودر این روش بوسیله دستگاه قید شده درصد هر یک از گازهای حل شده در روغن مشخص خواهد شد و بر حسب درصد گازهای موجود نسبت آنها با هم از روشهای مختلف (روش نسبت روجرز وretio metod ) می توان به تشخیص پدیده هایی همچون تخلیه جزیی ،پدیدة کرونا ،قوس با حرارت زیاد واضافه بار و… در ترانسفورماتور پی برد .وعیب را در داخل ترانسفورماتورشناسایی کرد.در روش تستهای متنوع دوره ای : به بحث وبررسی آزمایشات روتین یا سری وآزمایشات تایپ – ویژه پرداخته ایم .همچنین دراین فصل با نحوه آزمایشات واندازه گیری های پارامتری ترانس شامل نسبت تبدیل (T.T.R) میگرواندازه گیری شدت جریان و باری و… توضیحات لازم داده شد ه است .

روغن ترانسفورماتور از جمله روغن های وارداتی و ارزی بر مورد مصرف در کشور است به جهت دارا بودن برخی خواص مناسب روغنهای پایه نفتینیک برای ساخت روغنهای ترانسفورماتور است .جهت کنترل کیفیت قسمتهای مقداری بر اساس استانداردهای بین المللی مانند IEC , VDE , BS روی روغن صورت می گیرد ودر صورت عدم جلب اطمینان نسبت به تعویض یا بازیابی آن اقدام می گردد. قسمتهای مورد نظر بر اساس خواص فیزیکی وشیمیایی الکتریکی روغن صورت می گیرد روغن عایق ترانسفورماتور باید قابلیت جذب گازهای تحت فشار را داشته باشد. تا بتوان با تجزیه گازهای محلول در آن به تشخیص نارسایی وعلل بروز شرایط غیرعادی در کار ترانسفورماتور پی برد.

ترکیب های هیدروژن بهمراه هیدروکربن های ساده تر همانندمتان CH4 اتان C2H6 واتیلن C2H4 واستیلن C2H2 ایجاد کننده گستره ای از نسبتها هستند که بعنوان نشان دهنده دمای تولید شده در روغن ترانسفورماتور قابل بحث می باشند.

بعنوان مثال استیلن C2H2 با ایجاد جرقه وگرمادهی تا ایجاد دمای ْc 700قابل تولید شدن است که نمایشگر جرقه زنی داخلی ترانسفورماتور می باشد.میزان بالایی از هیدروژن ایجاد شده نشان دهنده بمباران یونی که به دلیل تخلیه جزئی هستند می باشد.

جدول نسبتها مثلاً متان به هیدروژن ، اتان به متان ، اتیلن به اتان ،‌ استیلن به اتیلن با توجه به مقادیر هر یک از نسبتها ۱۲ حالت متفاوت را در ترانس تفکیک وتوجیه می نمایند.

اگر نسبتهای موجود وبرای مواد مشخص شده کدبندی می گردند.ترکیبات مختلف کدها می توانند از طریق برنامه کامپیوتری تفسیر تشخیص خطا برنامه ریزی گردند .وبه همراه خروجی آنالیز مقادیر وتشخیص احتمالی را بدست دهد وبرای کارشناسان مربوطه اتفاقات پدیده جهت جلوگیری از تخریب را مشخص می نمایند .

روش جدید : تجزیه گازهای محلول در روغن

گازهای قابل احتراق در ترانسفورماتور معمولاً تولید فشارهای حرارتی الکتریکی ومکانیکی غیر عادی می نمایند . فشار ناشی از گازهای محلول در روغن ممکن است باعث تغییر شکل ترانسفورماتور واجزاء آن گردد هنگامیکه خطاهای اولیه رخ می دهد در داخل ترانسفورماتور فشار ایجاد می شود که بایستی روغن ترانسفورماتور تجزیه گردد در روش جدید با استفاده از تجزیه گازهای محلول در روغنAnalysis of Dissolved Gas in oil نتایج خوب وقابل توجهی دست یافته اند این روش نیز به طریق مختلف امکان پذیر است :

- Mass Analysis

- Combustible Gas Analysis

-Cas Chromategrphy

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام