تعیین میزان رطوبت عایق ترانسفورماتور با استفاده از تحلیل پاسخ دی‌الکتریک
در حوزه فرکانس بر پایه الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات
مقاله فارسی
قالب : WORD
مقدمه
روش تغییر نسبت تبدیل ترانسفورماتورها با استفاده از تپ قدمتی به اندازه خود ترانسفورماتور دارد.از دیرباز ترانسفورماتورهای دارای نسبت تبدیل متغییر با حدود مشخص در انتقال توان الکتریکی مورد استفاده بوده اند چرا که این ساده ترین راه کنترل سطح ولتاژ وتوان اکتیو وتوان راکتیو در شبکه های الکتریکی است. در بدو توسعه ترانسفورماتورها وجود تپ های متصل به بوشینگ ها در خارج از تانک ترانسفورماتور که بر اساس نیاز های شبکه استفاده می شدندکافی به نظر می رسید.یک روش ساده تر اتصال تب ها به کلید های تپ که امروزه تپ چنجرهای بدون بار یا خارج از مدار نامید می شوند بود.این تپ چنجر ها فقط هنگامی که ترانسفورماتور بی برق است امکان عمل دارند.واضح است که این وسیله ساده فقط اجازه می داد که گهگاهی نسبت تبدیل ترانسفورماتور اصلاح شود و امکان کنترل افت ولتاژ در اثر تغییرات بار شبکه میسر نبود.در آن زمان کنترل افت ولتاژ فقط در نیروگاه امکانپذیر بود. جهت حل این مسئله تجهیزات کلید زنی نیازبودند که زیر بار یعنی بدون قطع جریان بار قابلیت تغییر تعداد دور ترانسفورماتور ها را داشته باشند.چنین تجهیزات کلید زنی که امروزه تپ چنجر های زیر بار نامیده می شوند بیش از 70 سال قبل به صنعت ترانسفورماتور سازی معرفی شدند. در دهه 1920که مصرف توان الکتریکی سهم روبه رشدی داشت به دلیل نیاز بهم پیوستگی و توسعه شبکه های الکتریکی استفاده از تپ چنجر های زیر بار در سیستم قدرت به یک موضوع بسیار ضروری تبدیل گردید.رشد بسیار سریع سیستم های قدرت در عرض چندین سال راه حل های کاملا" قابل قبولی برای بهربرداری کارا و مطمئن از سیستم به ارمغان آورد و در عرض چند سال به دلیل افزایش پیوسته سطح ولتاژ انتقال وتوان منتقل شده رشد تپ چنجر های زیر بار سرعت گرفت.
فهرست مطالب
فصل اول مقدمه
مقدمه
فصل دوم تحلیل پایداری ولتاژ
مقدمه
افت ولتاژ در خطوط و خط بار راکتیو سیستم
دسته بندی پایداری
نقش بار در پایداری ولتاژ
سقوط ولتاژ
رابطه پایداری ولتاژ با پایداری رتور
تحلیل حساسیت
فصل سوم معرفی ساختمان تپ چنجرهای ترانسفورماتور های قدرت
تعویض کننده های انشعاب
تعویض کننده های انشعاب مقاومتی
ساختمان تپ چنجر یا تعویض کننده انشعاب
قسمت میکانیکی تپ چنجر از داخل ترانسفورماتور و سیستم الکتریکی و میکانیکی آن
قسمت میکانیکی فرمان تپ چنجر
سیستم فرمان الکتریکی تپ چنجر
مقایسه بین مدار های ترتیب یافته با راکتانس و مقاومت
فرمان الکتریکی از فاصله اتوماتیک
مشخصه های تعویض کننده انشعاب (تپ چنجر)
فصل چهارم مدارات ترانسفورماتور های تنظیم ولتاژ دارای تپ چنجر زیر بار
اصول تنظیم ولتاژ
مدارات تنظیم ولتاژ
فصل پنجم انتخاب تپ چنجر زیر بار
سطوح عایقی
جریان گذرنده نامی
جریان اضافه بار
جریان اتصال کوتاه
ظرفیت قطع
تعداد موقعیت های تپ
مسائل تخلیه با انتخاب کننده های تغییر وضعیت
عمر میکانیکی
مکانیزم موتور درایو
آزمایشات خلائ و فشار
شرایط دمای کم
سطوح عایقی درونی و بیرونی
فصل ششم کاربرد های خاص تپ چنجر های زیر بار
کاربرد های خاص
توالی کلید زنی C-B-A
تپ چنجر های زیر بار برای کاربرد های خطی
تپ چنجر های زیر بار با انتخاب کننده تغییر وضعیت مثلث –ستاره
آرایش های سیم پیچی تپ درشت/ظریف چند گانه
آرایش سیم پیچ تپ با حلقه های بایاس
ترانسفورماتور جابهجا کننده فاز با تپ چنجر
اصول تنظیم زاویه فاز
فصل هفتم تفاوت در روش آنالیز ناپایداری تپ چنجر بین شبکه های حلقوی وشعاعی
خلاصه
مقدمه
تشخیص ناپایداری تپ چنجر
نتایج شبیه سازی
نتیجه
فهرست مطالب
ترانس تکفاز
ساختمان ترانسفورماتور تکفاز
ترانسفورماتور ایده آل ( تکفاز )
محاسبه تعداد دور سیم پیچها
تبدیل امپدانس توسط ترانس
ترانسفورماتور واقعی ( حقیقی ) تکفاز
ترانسفورماتور ایده آل بدون بار
ترانسفورماتور واقعی بدون بار ( با تلفات اما بدون نشت مغناطیسی )
ترانسفورماتور واقعی با بار ( با مقاومت سیم پیچ ها و بدون نشت مغناطیسی )
ترانسفورماتور واقعی با بار ( با مقاومت سیم پیچ ها و با نشت مغناطیسی )
تنظیم ولتاژ ( رگولاسیون ولتاژ )
دیاگرام ساده شده و نمودار فیزوری ترانسفورماتور
نمودار فیزوری ترانسفورماتور
مشخصه خارجی ترانسفورماتور
تلفات و راندمان ترانسفورماتور
بررسی ضریب توان (قدرت ) ترانس
آزمایش های ترانسفورماتور
راندمان شبانه روزی ( 24 ساعتی )
راندمان سالیانه
مقادیر نامی ( اسمی ) ترانسفورماتور
جریان یورشی ( هجومی ) ترانس
موازی کردن ترانس های تکفاز
حالت های مختلف موازی کردن دو ترانس
اتوترانس ( ترانسفورماتور صرفه ای )
فرمول صرفه‌جویی در مس
تبدیل ترانسفورماتور دو سیمه به اتوترانس
ترانسهای اندازه‌گیری ( PT , CT)
معرفی و ساختمان ترانس سه فاز
تنظیم ولتاژ در ترانسهای سه فاز
گروه‌های اتصال (برداری) در ترانس سه فاز
معایب هارمونیک‌ها
تهویه (خنک کردن ) ترانسفورماتورها
مقدمه
ترانسفورماتور یک وسیله الکترومغناطیسی ساکن است که می تواند انرژی جریان متناوب را از مداری به مدار دیگر فقط با حفظ اندازه فرکانس انتقال دهد و معمولاً به عنوان مبدل ولتاژ به کار می رود. یک ترانسفورماتور از دو سیم پیچ که بر روی یک هسته مغناطیسی ( مثلاً هوا یا آهن ) پیچیده شده اند، تشکیل می شود.
توجه : استفاده از هسته فرومغناطیسی به جای هسته هوا باعث افزایش چگالی شار ( B ) هسته می شود .
دو سیم پیچ از لحاظ الکتریکی جدا از هم ، ولی از لحاظ مغناطیسی توسط مسیری که دارای رلوکتانس ( مقاومت مغناطیسی ) کوچکی است به هم مرتبط می باشند.
اساس کارترانسفورماتور چنین است :
با عبور جریان متناوب از سیم پیچ اول ( اولیه )، در اطراف آن میدان مغناطیسی متناوبی ایجاد شده و از طریق هسته مسیر خود را می بندد و سیم پیچ دوم ( ثانویه ) را قطع می کند. بنابراین بر اساس قانون فاراده ولتاژی در سیم پیچ ثانویه القاء می شود که اگر مدار این سیم پیچ از طریق مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری می شود، یعنی انرژی الکتریکی
( به صورت کاملاً مغناطیسی ) از سیم پیچ اول به دوم منتقل می شود.
تعریف : گاهی بدون توجه به اولیه یا ثانویه بودن سیم پیچ ها ، سیم پیچی که تعداد دورش بیشتر است و به مدار با ولتاژ زیاد وصل شده باشد سیم پیچ فشار قوی یا H.V ( High Voltage ) و سیم پیچی که تعداد دورش کمتر است و به مدار با ولتاژ پایین یا کم وصل شده سیم پیچ فشار ضعیف یا L.V یا B.T ( Low Voltage ) نامیده می شود.
تعریف : ترانسفورماتوری که در آن ولتاژ سیم پیچ ثانویه کمتر از ولتاژ اولیه باشد کاهنده و ترانسفورماتوری که در آن ولتاژ سیم پیچ ثانویه بیشتر از ولتاژ اولیه باشد افزاینده نامیده
می شود .
توجه : ترانس ها انواع مختلفی دارند که مهمترین آنها عبارتند از :
1 – ترانس های قدرت برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی
2 – ترانس های مخصوص جهت تغذیه کوره های الکتریکی و ترانس های جوشکاری
3 – ترانس های جریان و ولتاژ جهت انشعاب و اتصال وسایل اندازه گیری
4 – اتو ترانس ها برای داشتن ولتاژ قابل تنظیم و جهت راه اندازی موتورهای ac
5 – ترانس های آزمایش در آزمایشگاههای فشار قوی برای آزمایش عایق ها و روغن های ترانسفورماتور و . . .
ساختمان ترانسفورماتور تکفاز
یک ترانسفورماتور عملی از اجزاء زیر تشکیل شده است :
1 – هسته یا مدار مغناطیسی ،
2 – سیم پیچ های اولیه یا ثانویه ،
3 – ظرفی که هسته و سیم بندی در آن قرار گرفته ،
4 – ایزولاتور یا چینی عایق که توسط آن سر سیم پیچ ها به خارج هدایت می شود .
هسته :
برای غلبه بر تلفات ناشی از جریان های گردایی ( فوکو ) هسته به صورت ورقه ورقه ساخته می شود که جنس آنها را فولاد آلیاژ شده با سیلیکون ( سیلیس ) خوب می باشد که تلفات کم و ضریب نفوذ و چگالی شار زیادی دارد و بین ورقه ها از کاغذ یا لعاب یا قشر اکسید قرار گرفته تا از هم عایق شوند.
ضخامت ورقه ها از mm35/0 برای فرکانس Hz 50 تا mm5/0 برای فرکانس Hz25 تغییر
می کند.
جنس هسته می تواند از فریت باشد که ضریب نفوذ زیاد و قابلیت هدایت کم دارد و در صنعت مخابرات ( فرکانس های بالا ) به کار می رود.
انواع ترانس از نظر قرار گرفتن سیم پیچ ها روی هسته عبارتند از :
1 – ترانسفورماتور نوع هسته ای ( Core ) یا ترانسفورماتور هسته ستونی ،
2 – ترانسفورماتور زرهی ( Shell )
در ترانسفورماتور نوع هسته ای ، سیم پیچ ها روی دو شاخه یا دو پایه جانبی هسته پیچیده
می شوند و قسمت زیادی از محیط هسته را در بر می گیرند ( شکل های زیر ) .
چکیده
هدف این مقاله نشان دادن توانایی ترانسفورماتور جابجا کننده فاز (Phase Shifting Transformer)PST در کاهش تلفات سیستم قدرت است. در این راستا ابتدا تواناییهای PST با دیگر ادواتی که توانایی کنترل سیلان قدرت را دارند، مقایسه می شود. سپس شبکه برق منطقه ای تهران و خطوط رابط آن با نواحی مجاور به عنوان شبکه نمونه مطالعه می شود و محل نصب مناسب PST در جهت کاهش تلفات این شبکه مشخص می گردد. شبیه سازیها نشان می دهد که PST نه فقط تلفات برق منطقه ای تهران را کم می کند بلکه توانایی کاهش تلفات کل شبکه سراسری را نیز دارد.
کلمات کلیدی:
ترانسفورماتور جابجا کننده فاز، PST ، کاهش تلفات ، FACTS
1- مقدمه
هدف بهره برداران از سیستم قدرت این است که در حالت دائم توان درخواستی مصرف کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تأمین نمایند. از دیدگاه مسائل کنترلی، بر روی مصرف کننده نمی توان محدودیتهای زیادی اعمال نمود. در نتیجهع کنترل اصلی در شبکه برق روی تولید و انتقال است. طراحان در طراحیهای اولیه مربوط به سیستم تولید و انتقال،قابلیت تولید و انتقال درخواستی را مدنظر قرار می دهند. ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف، اتصال شبکه ها به یکدیگر و تأسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید این توازن را برهم زده و محدودیتهایی را در بهره برداری از شبکه قدرت به وجود می آورد.
در شبکه های غربالی اتصال شبکه ها در کنار مزایای زیادی که دارد، دارای مشکلات عدیده ای نیز هست. از جمله این مشکلات عبور توان در مسیرهای ناخواسته در سیستم انتقال است. این مسئله می تواند موجب افزایش بار غیرمجاز و عدم بهره برداری بهینه از سیستم قدرت شود. لذا بایستی بطریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نمود.
در نواحی با خطوط طولانی، مسئله فوق مشکل ساز نیست، بلکه مشکل عمده مسئله حد پایداری گذرا و افت ولتاژ غیرمجاز است. به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز، توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.
ترانسفورماتور های جریان Current transformer
در پستهای فشارقوی به منظور اندازه گیری مقدار جریان و یا حفاظت تجهیزات توسط رله های حفاظتی الکتریکی ازترانسفورماتورهای جریان استفاده می شود که دارای دو وظیفه اصلی می باشند :
۱ـ پایین آوردن مقدار جریان فشار قوی بطوری که قابل استفاده برای اندازه گیری از قبیل آمپر متر و مگا واتمتر و کنتورهای اکتیو و راکتیو و همچنین رله های حفاظتی جریانی باشد
۲ ایزوله کردن و جدا کردن دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی از ولتاژ فشار قوی در اولیه . بطور کلی ترانسفورماتور های جریان اولیه آنها در مسیر جریان مورد حفاظت و یا اندازه گیری قرار گرفته و در ثانویه آن ، با نسبتی معین جریانی متفاوت داریم مثلاً ترانس جریان با نسبت ۲۰۰/۱ یعنی ترانسی که بازای ۲۰۰ آمپر در طرف اولیه ۱ آمپر در طرف ثانویه ( به شرط برقراری مدار ) ایجاد می کند .
طبعاً هر قدر جریان اولیه تغییر کند جریان در طرف ثانویه نیز به همان نسبت تغییر می کند . ولی به خاطر محدودیت هسته ترانس جریان برای عبور خطوط قوای مغناطیسی این قاعده تا حد معینی از افزایش جریان ارتباط دارد . به خاطر حفاظت وسایل اندازه گیری در برابر ضربه های ناشی از اضافه جریان معمولاً ازترانس جریان نهایی استفاده می شود که هسته آنها خیلی زود اشباع می شود . برعکس برای اینکه سیستمهای حفاظتی دقیقتر عمل کنند به ترانس جریانهای احتیاج داریم که هر چه دیرتر اشباع بشوند مثلاً ده ، پانزده یا بیست برابر جریان نامی . طرز کار ترانس جریان نیز بدین صورت است که جریان مدار از اولیه آن عبور کرده و باعث ایجادخطوط قوای مغناطیسی می شود این خطوط قوا به نوبه خود درثانویه ایجاد جریان می کند . جریان موجود در سیم پیچ ثانویه خطوط قوای دیگری را در هسته بوجود می آورد که جهت آن مخالف جهت خطوط قوای اولیه بوده و آنرا خنثی می کند چنانچه مدار ثانویه ترانس جریان در حالی که ترانس در معرض جریان اولیه است باز شود . خطوط قوای مربوط به ثانویه صفر شده و در هسته فقط خطوط قوای مربوط به اولیه باقی می ماند که این خطوط قوای هسته را گرم کرده و باعث سوختن ترانس جریان می شود . لذا همیشه اخطار می شود که ثانویه ترانس جریان که درمدار قرار گرفته باز نشود یا به مداری با مقاومت بیشتر از حد مجاز متصل نشود…
35 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
–
فهرست مطالب
ترانسفورماتورهای جریان
پارامترهای اساسی در Cotها
انواع ترانسهای جریان از نظر ساختمان
مشخصات الکتریکی ترانسهای جریان
ترانسفورماتورهای ولتاژ
خروج دستی ترانسفورماتورها جهت سرویس و تعمیرات
برقرار کردن ترانسفورماتور پس از پایان کار سرویس و تعمیرات
عملیات در پستهای فوق توزیع دارای با سبار ۶۳ کیلو ولت
بهره برداری از ترانسورماتورهای فوق توزیع