_ وسایل کنترل حرارت
حرارت مضرترین عامل در ترانسفورماتور می باشد .حرارت زیاد عمر مواد عایقی ترانسفورماتور را پایین آورده و در نتیجه باعث پیری زودرس مواد عایقی شده و ممکن است خسارتتی به ترانسفورماتور وارد سازد .
وسایل کنترل حرارت ترانسفورماتور عبارتند از :
دماسنج روغن که روی بدنه ترانسفورماتور نصب می شود ، دماسنج سیم پیچ روغن نما رطوبت گیر رادیاتور ها که روی بدنه ترانسفورماتور نصب می شوند و به وسیله پنکه، پمپ روغن خنک می شود . لذا با توجه به قدرت نامی ترانسفورماتور، ترانسفورماتور به روشهای مناسب خنک می شوند .
روغن به طور طبیعی ، هوا به طور طبیعی
روغن تحت فشار وهوا طبیعی
روغن تحت فشار و هوا تحت فشار
مثال : از ترانسفورماتور با قدرت خروجی 30 می توان :
هوا به طور طبیعی و روغن به طور طبیعی 15 مگاولت آمپر بار گرفت .
هوا به طور طبیعی و روغن بوسیله پمپ 5/22 مگاولت آمپر بار گرفت .
هوا بوسیله پنکه و روغن بوسیله پمپ 30 مگاولت آمپر بار گرفت .
ب – رله بوخهولس
رله بوخهولس رله بسیار مهمی جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل شرایط نا مساعد داخلی می باشد که در قسنت رله ها به آن اشاره خواهد شد . از دیگر وسایلی که جهت محافظت ترانسفورماتور می توان نام برد ، عبارتند از :
رله محافظ مخزن روغن ترانسفورماتور ، رله محافظتپ چنجر ( جانسون ) رله درجه حرارت روغن و رله درجه حرارت سیم پیچ ها .
پ – تپ چنجر زیر بار
CT دستگاه تنظیم کننده ولتاژ ترانسورماتورها در زیربار است محدوده معمول تنظیم ولتاژ آن معمولا 10٪ ± ولتاژ نامی ترانسفورماتورها است .
ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ
این ترانسفورماتورها به منظور جدا کردن مدار دستگاه های اندازه گیری و حفاظتی از شبکه فشار قوی بکار برده می شوند و د رنقاط مهم متصل می گردند . این ترانسفورماتورها به طور کلی به ترانسفورماتورهای ابزاری یا ادواتی موسوم می باشند .علل استفاده از این ترانسفورماتور ها به قرار زیر است :
الف – کوچک کردن لوازم اندازه گیری
ب – ایزوله کردن تجهیزات فشار قوی و ضعیف
پ – ایمنی جان افراد
ترانسفورماتورهای جریان
دارای دو سیم پیچ اولیه و ثانویه جدا از هم می باشد که بر روی هسته آهنی پیچیده می شوند . سیم پیچ اولیه ترانسفورماتورجربان به طور سری در مسیر جریان قرار می گیرد و در طرف ثانویه آن آمپر متر وصل می گردد . سیم پیچ اولیه با تعداد دور کم و قطر زیاد و سیم پیچ ثانویه با تعداد دور زیاد و قطر کم می باشد . معمولا نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای جریان طوری است کخ در صورت عبور جریان نامی از اولیه آن ، از مدار ثانویه یک یا پنج آمپر عبور می کند ( مثلا 5/100 ).
ترانسفورماتور های ولتاژ
سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور های ولتاژ بطور موازی با شبکه ای نصب می گردد که لازم است مقدار ولتاژ آن اندازه گیری شود و در هر سطح ولتاژ طوری طراحی شده اند که در دو سر اولیه ولتاژعادی شبکه و در دو سر ثانویه 100 یا 110 خواهیم داشت . مثلا :
3√/100/3√/20000
ترانسفورماتورهای ولتاژ بصورت معمولی و ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی عرضه می شوند . از نظر اقتصادی برای ولتاژهای بالا مناسب است ( 63 کیلو ولت به بالا ) از علاوه بر استفاده به عنوان یک ترانسفورماتور ولتاژ ، به منظور انتقال امواج مخابراتی نیز استفاده می شود .
ترانسفورماتور های تغذیه داخلی
در پست های فشار قوی علاوه بر ترانسفورماتور های قدرت ، ترانسفورماتور های جریان و ولتاژ که وظیفه آنها شرح داده شد . ترانسفورماتور های تغذیه داخلی نیز وجود دارد . که در زیر شرح داده شده است . همانطوری که از نام آن پیداست از این ترانسفورماتور برای تغذیه تجهیزات داخلی پست استفاده می شود در پست هایی که ثانویه ترانسفورماتور ها بصورت اتصال مثلث باشند این ترانسفورماتور همچنین برای ایجاد اتصال زمین به منظور حفاظت کردن و کنترل نیرو استفاده می شود . در اینگونه موارد به منظور ایجاد یک اتصال زمین از طریق نقطه صفر و نصب رله های جریانی در مسیر آن جهت حفاظت شبکه در زمان بوجود آمدن اتضال کوتاه در شبکه استفاده می گردد .
خازن ها
یکی دیگیر از اجزاء پستها خازنها می باشند . خطوط انتقال در بارهای سنگین ، ترانسفورماتور ها و بالاخره بعضی از مصرف کنندگان از قبیل موتور ها باعث پایین آمدن ضریب قدرتی شبکه می گردند . پایین آمدن ضریب قدرتن به علت افزایش اثرات سلفی باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می گردد . در قدرت ثابت ، کاهش ضریب توان باعث افزایش جریان در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می شود . افزایش جریان همچنین باعث اقزایش سطح مقطع هادیها ، کلیدهاو فیوزها و غیره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضریب قدرت و کاهش اثرات نا مطلوب سلفی خط از خازن استفاده می نمایند .
راکتورها
در بارهای سبک در خطوط انتقال طویل که مقدار جریان خط کم می شود اثرات خازنی خط افزایش یافته و اثرات سلفی خط کاهش می یابد . چون افت ولتاژ از مجموع برداری افتهای مقاومتی ، سلفی و خازنی به دست می آید . در این حالت ولتاژطرف باراز ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتور خازنی و سلفی و تثبیت ولتاژ از راکتور استفاده می کنند . رکاتورها در حقیقت سلفهایی می باشند که وارد شبکه می کنند .
برقگیر
وظیفه برقگیر کاستن اضافه ولتاژها به مقادیری است که استقامت عایقی تجهیزات قابلیت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معینی برقگیر هادی شده و ولتاژبا عبور جریان از مقاومت غیر خطی محدود می گردد پس از کاهش اضافه ولتاژ ، جریان قطع شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد . اضافه ولتاژها در اثر رعد و برق ، تخلیه جوی و یا قطع و وصل کلیدها می توان بوجود ایند .
خصوصیات یک برقگیر ایده آل
الف - مقاومت آن در ولتاژ نامی بینهایت است .
ب - در هنگام کار عادی شبکه مقاومت آن به گونه ای است که ولتاژ آن برابر ولتاژ نامی سیستم است .
پ - زمان عملکرد آن صفر است برای اینکه امواج صاعقه دارای زمان بسیار کمی است.
ت - پس از رفع اضافه ولتاژ سریعا به حالت قبلی خود بر می گردد .
انواع برق گیر
از انواع برق گیر می توان برقگیرهای میله ای ، سیلیکونی و برقگیر با مقاومت غیر خطی اکسید روی را نام برد .
مثال
فرض کنید بخواهیم توان اکتیو 80 مگاوات را در ولتاژ 230 کیلو وات با ضریب قدرت 85/0 انتقال دهیم .
حال اگر بخواهیم همین توان را در انتقال دهیم :
به طوری که ملاحظه می کنیم در قدرت ثابت ، کاهش ضریب توان باعث افزایش جریان در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می شود افزایش جریان هم چنین باعث افزایش سطح مقطع هادیها ، کلید ها و فیوز ها و غیره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضریب قدرت و کاهش اثرات نامطلوب سلفی خط از خازن استفاده می نمایند ( محاسبات مربوط به اصلاح ضریب قدرت خارج از بحث ما در اینجا می باشد.)
راکتور ها
در بارهای سبک در خطوط انتقال طویل در حدود 1 بامداد که مقدار جریان خط کم می شود. اثرات خازنی خط افزایش یافته و اثرات سلفی خط کاهش می یابد چون افت ولتاژ از مجموع برداری افت های مقاومتی ، سلفی و خازنی به دست می آید . در این حالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتیو خازنی و سلفی و تثبیت ولتاژ از راکتورها استفاده می کنند راکتور ها در حقیقت ساف هایی می باشند که وارد شبکه می کنند .