مهندسی برق قدرت

رادیاتورها

رادیاتورها که نقش تماس روغن با محیط مجاور را دارند معمولاً از ورقه های فولادی پرس شده به ضخامت هایی در حدود mm2/1 ساخته می شود .معمولاً رادیاتورها به کمک لوله هایی موسوم به Header به یکدیگر متصل می شوند .معمولاً‌ رادیاتورها به کمک پروسه جوشکاری اتوماتیک ساخته می شوند واکثر کارخانجات سازنده ترانسفورماتور را اقدام به ساخت آنها نمی نمایند واصولاً سازندگان خاصی وجود دارد که فقط به ساخت رادیاتورها اختصاص دادند . که از جمله آنها به کارخانجات نمک در آلمان وتارا در ژاپن می توان اشاره کرد .رادیاتورها را بسته به موردشان می توان برای جلوگیری از زنگ زدگی وخوردگی شیمیایی یا پوششهای رنگ مجهز نمود ویا اینکه آنها را گالوانیزه نمود.رادیاتورها پس از تولید در کارخانه به صورت روتین مورد آزمایشهای نشستی بافشار هوا در حدود یک اتمسفر قرار می گیرند وپس از نصب روی ترانسفورماتور نیز در هنگام آزمایشهای کارخانه ای مجدداً مورد آزمایش نشستی قرار می گیرند .البته در بعضی از موارد رادیاتورهای تولید شده در کارخانه به عنوان نمونه مورد آزمایش اعمال فشار ۳ اتمسفر با روغن ۹۰ درجه قرار می گیرند.

رادیاتورها بسته به نوع اتصالشان به تانک ترانسفورماتوربه دو دسته تقسیم می شوند :

۱- رادیاتورهای نصب شده روی ترانسفورماتور Tank mounted Radiators

۲ – رادیاتورهایی که بصورت جداگانه نصب شده اندSeparate mounted Radiators

در ساختمان سیم پیچ های ترانس باید موارد متعددی را در نظر گرفته شوند که در ذیل به مهمترین آنها اشاره می نماییم :

۱- در سیم پیچ ها باید جنبه های اقتصادی که همان مصرف مقدارمس و راندمان ترانس می باشد ،در نظر گرفته شود .

۲- ساختمان سیم پیچ ها برای رژیم حرارتی که باید در آن کار کند محاسبه شود، زیرا درغیر اینصورت عمر ترانس کاسته خواهد شد.(Oill or Winding) Tampreture که در این حالات با توجه به وضعیت آب وهوائی ،موقعیت جغرافیایی میزان رطوبت درجه حرارت روغن وسیم پیچ ترانس طراحی میشود .در این حالت اگر دمای روغن تا مرز۹۵ْ درجه بالا رود وضعیت عادی به محض بالا رفتن درجه حرارت روغن وسیم پیچ از دمای فوق ذکر به بالا ابتدا آژیری توسط رله های حفاظتی ایجاد میشود اگر بالاتر ازحد مجاز ۱۰۵ْ درجه باشد ترانسفورماتور اصولاً تریپ می خورد.

۳- سیم پیچ ها در مقابل تنش ها وکشش های حاصل از اتصال کوتاه های ناگهانی مقاوم باشند.

۴- سیم پیچها باید در مقابل اضافه ولتاژهای شبکه ،موجی،از نقطه نظر عایقی ، مقاومت لازم رادارا باشد.

همانطوریکه از ۴ بند ذکر شده می توان فهمید . که مواد فوق از لحاظ بررسی بعضی از پارامترها متضاد یکدیگرند .فرضاً وقتی چگالی جریان را با کوچک انتخاب کردن سطح مقطع مس افزایش می دهیم اندازه مس مصرفی را کم می کنیم ،لیکن درمقابل حرارت یا انرژی تلف شده بصورت گرمای ژولی را فزایش داده ودر نتیجه راندمان را کاسته ایم .در ترانسهای باقدرت کم ازسیم مسی ویا آلومینیومی ترانسهای با قدرت زیاد از سیم مسی استفاده می شود.

اکتیو پارت ترانسفورماتور

اکتیو پارت از قسمتهای زیر تشکیل شده است :

بوبین های فازهای A و B وC که شامل هسته ، سیم پیچهای ثالثیه ، سیم پیچ فشار ضعیف و فشار قوی که در مباحث بعدی به پارامترهای آن واجزای تشکیل دهنده آن  توضیحات لازم داده خواهد شد .

هسته ترانسفورماتور

هسته ترانس یک مدار مغناطیسی خوب با حداقل فاصله هوایی وحداقل مقاومت مغناطیسی است تا فورانهای مغناطیسی براحتی ازآن عبور کنند .هسته ورقه ورقه ساخته شده وضخامت ورقه ها حدود ۳/۰ میلیمتر وحتی کمتر است .برای کاهش تلفات فوکو ورقه هاتا حد امکان ساخته می شوند ولی ضخامت آنها نباید به حدی برسد که از نظر مکانیکی ضعیف شده وتاب بردارد .

در ترانسهای قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً ۳/۰ تا ۳۳/۰ میلیمتر انتخاب می شود که این ورقه ها توسط لایه نازکی از وارنیش عایقی یا یک فیلم نازک عایقی ،نسبت به هم عایق می شوند .

تاریخچه صنعت برق در ایران

در سال ۱۲۸۳ هجری شمسی با نصب ژنراتور KW400 توسط حاج امین الضرب در خیابان چراغ برق تهران استفاده از انرژی الکتریکی بصورت یک سیستم در ایران آغاز شد .تا سال ۱۳۳۸ تنها چند نیروگاه دیگر به ظرفیت های MW 6،MW8،MW 2 ، MW1 مورد بهره برداری قرار گرفتند.در سال ۱۳۳۸ نیروگاه طرشت با چهار واحد توربین بخار وتولید جمعاً  MW50 بعنوان اساسی ترین منبع تولید قدرت در ایران بشمار می رفت .با تشکیل وزارت آب وبرق در سال ۱۳۴۳ که بعداً به وزارت نیرو تغییر نام یافت ، وظایف شرکتهای برق پراکنده به این وزارتخانه محول شد .در پایان سال ۱۳۸۸ ظرفیت نصب شده در کل کشور به بیش از MW50000 رسید که نشان دهنده حدود W 600 برای هر نفر بود

آزمایشات روتین به آزمایش هایی اطلاق میگردد که به طور معمول بر روی کلیه ترانسفورماتور های تولیدی در کارخانجات انجام میگیرد.این نوع آزمایش ها بر اساس استاندارد IEC 76 بوده و در هنگام عقد قرار داد برخی از شرکت ها سال استاندارد را نیز قید مینمایند تا بر مبنای استاندارد  آن سال آزمایشگاه اقدام نماید.

-اندازه گیری نسبت تبدیل T.T.R

-اندازه گیری مقاومت های سیم پیچ LOW RESISTANCE

-اندازه گیری شدت جریان و تلفات بی باری

-تلفات بار و درصد ولتاژ اتصال کوتاه UK%

-آزمایش ولتاژ ضربه

در قسمت های بعد جزئیات مطالب فوق را ارائه خواهیم نمود.

آزمایش عایقی ترانسفورماتور

یکی از ساده ترین و بدیهی ترین آزمایشات،آزمایش عایقی ترانسفورماتور می باشد،این آزمایش از ابتدای ساخت ترانسفورماتور بطور مکرر انجام می شود،و کمک بزرگی است برای اطمینان از اجرای صحیح نصب بوئین ها،عایق ها،و کلیه قطعات در هنگام مونتاژ روی هسته ترانسفورماتور و نهایتاً پس از اتمام ساخت اکتیوپارت(هسته و سیم پیچ) و پس از نصب در کوره و بیرون آوردن اکتیوپارت این آزمایش تکرار می شود تا همچنان اطمینان از سلامت عایقی وجود داشته باشند.پس از نصب اکتیوپارت در تانک ترانسفورماتور و غوطه ور شدن آن در روغن عایق و نصب قطعات و عایق ها و بستن بام ترانس و نصب بوشینگ ها، در این حالت نیز اولین آزمایش، میگر خواهد بود و در صورت پاسخ صحیح به ترتیب آزمایشات غیر مخرب انجام می گردد.

اصول آزمایش:

اصولاً براساس طراحی و ساخت سیم پیچ های ترانسفورماتور رابطه N1/N2=V1/V2=I2/I1 همیشه برقرار است که این رابطه برابر است با مقدار k یا نسبت تبدیل سیم پیچ های ترانسفورماتور.در صورتیکه هیچگونه تغییری در تعداد دور سیم پیچ های ترانسفورماتور صورت نگیرد مقدار k عدد ثابتی خواهد بود.چنانچه روی سیم پیچ ها تپ چنجر نصب شود معمولاً با تغییر تپ تعداد دور سیم پیچ ها تغییر خواهد کرد و به طبع آن مقدار ولتاژ خروجی نیز تغییر خواهد کرد که این بستگی به طراحی و مقدار ولتاژ مورد نیاز در هر تپ می باشد. که معمولاً درصدی از ولتاژ شبکه می باشد بنابراین چنانچه هیچگونه تغییری در سیم پیچ ها ی اولیه و ثانویه صورت نگیرد عدد k ثابت خواهد بود و این عدد تا پایان عمر ترانسفورماتور وجود خواهد داشت ، چنانچه بر اثر جریانهای اتصال کوتاه یا اضافه ولتاژهای شبکه باعث قطع شدن یک نقطه گردد یا چندین حلقه به هم متصل شود.

طبق استاندارد IEC 76 آزمایشات مربوط به ترانسفورماتورها به انواع زیر تقسیم بندی می شوند.

– آزمایشات رویتن یا سری Routine Test.

– آزمایشات تایپ یا نوعی Type Teste.

–  آزمایشات ویژه special Teste .

الف – آزمایشات روتین شامل موارد زیر می باشد:

۱- اندازه گیری مقاومت سیم پیچ.

۲- اندازه گیری نسبت تبدیل وچک کردن گروه برداری .

۳- اندازه گیری امپدانس ولتاژ وتلفات بار.

۴- اندازه گیری جریان وتلفات بی باری .

۵- اندازه گیری ظرفیت خازنی وضریب تلفاتی عایقی (تانژانت ولتا).

۶- اندازه گیری مقاومت الکتریکی .

۷- آزمایشات عایقی.

۸- آزمایشات روی تب چنجر (On load).

عیب یابی ترانسفورماتور

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

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

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 ،پدیده 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 .

انواع خطاها

الف – خطا ی فاز – فاز

ب- خطای فاز – زمین

ج- اتصال حلقه های یک کلاف

د- آسیب هسته، وصل دو لایه هسته به هم ، عیب تانک یا نشتی ، عدم گردش روغن و در نتیجه گرم شدن هسته .

ه- بار زیاد

روشهای حفاظت ترانسفورماتورها در مقابل انواع انواع خطاها

به طور می توان حفاظتهای مورد استفاده در یک ترانسفورماتور را به دو دسته مکانیکی و الکتریکی تقسیم کرد . حفاظتهای مکانیکی معمولا به عنوان اجزای ترانسفور ماتور در مرحله طراحی در کارخانه سازنده در نظر گرفته می شوند و نسبت به تغییرات در   کمیت های مکانیکی مانند حجم و فشار روغن در محفظه ترانسفورماتور در هنگام وقوع خطا عکس ا لعمل نشان می دهند.

دانلود کتاب معماری کامپیوتر پترسون  به همراه کتاب ترجمه شده  به فارسی معماری کامپیوتر عنوان یکی از گرایش‌های رشته کامپیوتر است. در این گرایش با اجزای داخلی کامپیوتر که مراحل انجام یک دستور را بر عهده دارند … 

دانلود کتاب آموزش جامع نرم افزار متلب یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است  …

دانلود کتاب الکترونیک کاربردی هنرستان گسترش علم الکترونیک در صنعت و سایر رشته های تخصصی، فراگیری آن را درحد کاربردی برای هنرجویان رشته الکتروتکنیک ضروری نموده است. در این کتاب سعی شده است مفاهیم و مطالب بر اساس مصوبه …

دانلود کتاب مرجع کاربردی برق صنعتی بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تأسیسات الکنریکی و مراکز تولید نیرو، تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانجات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات، ویژگی …