ترانسفورماتور، اجزای ترانسفورماتور

در این مقاله توضیحات مختصری در مورد ترانسفورماتور و انواع آن ارائه می گردد.

ترانسفورماتور:

 ترانسفورماتورهای توزیع یکی از تجهیزات با اهمیت شبکه های توزیع نیروی برق می باشد که در پستهای توزیع 200 کیلو ولت به منظور کاهش سطح ولتاژ و رساندن آن به میزان قابل استفاده توسط مصرف کنندگان مورد استفاده قرار می گیرد.

1-ترانسفورماتورهای روغنی:

این نوع ترانسفورماتورها از لحاظ طراحی مخزن و چگونگی ارتباط با هوای محیط اطراف به دو دسته تقسیم می شوند:

 الف) ترانسفورماتورهای روغنی با منبع انبساط (کنسرواتوری): طراحی این نوع از ترانسفورماتورهای توزیع به گونه ای است که سیستم روغن با هوای بیرون، از طریق محفظه رطوبت گیر بوده و انبساط و انقباض روغن مخزن در منبع انبساط یا کنسرواتور جبران می شود.

 ب) ترانسفورماتورهای هرمتیک :ساختمان این نوع از ترانسفورماتورها به نحوی است که روغن با هوای بیرون هیچ گونه ارتباطی نداشته و تغییر در حجم روغن در اثر تغییرات دما به دو روش انجام میگردد:

- جبران افزایش حجم روغن به واسطه قابلیت ارتجاعی مخزن با دیواره کنگره ای(وله ای)

- استفاده از مخزن رادیاتوری با دیواره های صلب که بخشی از فضای بالای مخزن آن با گازی بی اثر مانند نیتروژن پر شده و تغییر حجم و فشار این گاز سبب جبران تغییر حجم روغن ترانسفورماتور میشود.

2- ترانسفورماتورهای خشک رزینی:

 این نوع ترانسفورماتورها فاقد روغن بوده و سیم پیچها رزین اندود شده و با ریخته گری و تزریق رزین محسور می شوند. مهمترین مزیت این ترانسفورماتورها حذف خطر آتش سوزی در اثر روغن می باشد.

در این بخش توضیحاتی در مورد اجزای ترانسفورماتور ارائه می گردد.

اجزای ترانسفورماتور:

1- نگه دارنده روغن: روغن نقش اساسی در ترانسفورماتورایفا می نماید بنابراین از یک مخزن در بالای ترانسفورماتور استفاده می نمایند. روغن در داخل ترانسفورماتور یک سیکل چرخشی را طی می نماید و سپس به داخل مخزن برمی گردد. حجم روغن داخل مخزن بستگی به قدرت ترانسفورماتورها فرق می نماید.

2- هوا گیر: روغنی که در داخل ترانسفورماتور وجود دارد باید یک سری خصوصیات داشته باشد از جمله اینکه بدون ناخالصی باشد و هوایی داخل آن نباشد بنابراین در بالای مخزن از یک هواگیر استفاده شده که هوای داخل روغن را به بیرون هدایت کند.

3- نشان دهنده ی سطح روغن : برای اینکه میزان روغن داخل ترانسفورماتور در یک سطحی ثابت بماند و مشخص باشد که چه مقدار روغن داخل ترانسفورماتور است که از نظر عایقی مشکلی ایجاد ننماید از این میزان سنج روغن استفاده می شود.

4- بوشینگ : در قسمت ورود و خروج ترانسفورماتور جهت عایق نمودن بدنه و تجهیزات از هادی ها ، از مقره های چینی فشار متوسط و ضعیف استفاده می گردد که به آن بوشینگ گفته می شود.

5-تغییر دهنده بازده خروجی ترانسفورماتور: در یک شبکه قدرت اعم از انتقال و یا توزیع از جمله مسائلی که از دیرباز مطرح بوده کنترل ولتاژ بوده که راههای مختلفی برای کنترل ولتاژ پیشنهاد می شود مثل: خازن و سلف، تحریک ژنراتور ، ترانسهای مجهز به زیر بار و استفاده از موتور سنکرون

6- تپ چنجر (TAPCHSNGER): در ترانسفورماتورها به خاطر جبران افت ولتاژ مقداری سیم پیچ اضافی در ثانویه یا اولیه تعبیه نموده که با تغییر اتصال دو سر ورودی یا خروجی بر روی آنها ولتاژ را  می توان کم یا زیاد نمود که به این مکانیزم TAPCHANGER می گویند.

7- هسته ترانسفورماتور: هسته هایی که برای ترانسفورماتور استفاده می شوند دن نوع هسته ای و ذره ای هستند. هسته ترانسفورماتور را جهت خنک شدن و ایزولاسیون فازها نسبت به هم و نسبت به بدنه در روغن غوطه ور می نماید.

8- سیم پیچی های ترانسفورماتور: در اولیه و ثانویه ترانسفورماتور هر کدام سه سیم پیچ (سه فاز) موجود است که با اتصالات گوناگون میتوان حالات مداری مختلفی به دست آورد. حالات اتصالات سه فاز به سه طریق ستاره ، مثلث و زیگزاگ می باشد که با تلفیق این اتصالات حالات مختلفی به دست می آید که البته هر کدام از اتصالات محاسن و معایبی نسبت بهم دارد.

9- نقطه خنثی : یکی از مسائلی که باید در ترانس ها رعایت شود داشتن نقطه خنثی می باشد که در یک ترانس که شبکه قدرت وجود دارد سه فاز که هر کدام با یکدیگر 120 درجه اختلاف فاز دارند همانطور که گفته شد اگر فازهای ما متعادل باشند هیچ جریانی که با جریان اصلی مخالفت کند وجود نخواهد داشت. ولی چنانچه سه فاز به طور نامتعادل باشند یک جریان چرخشی در مدار سیم پیچها به وجود خواهد آمد که بر خلاف جریان اصلی است بنابراین ما در ترانسها باید راهی برای خروج جریان اضافی داشته باشیم که استفاده از نقطه صفر که در مرکز سیم پیچی وجود دارد راه آن است.

10- هارمونیک های موجود در ترانس: در یک شبکه توزیع هارمونیکهای مختلفی وجود دارند که در کل باعث تغییر شکل موج ولتاژ جریان خواهد شد و آن را از شکل سینوسی خارج می کند و در ترانسها هم این مسئله صادق است. جریانی که ترانس از منبع می کشد یک جریان غیر سینوسی است متشکل از هارمونیک های اصلی که می توان گفت هارمونی سوم و پنجم از آن جمله است. هارمونی سوم که در ترانس به وجود می آید از طریق محاسبه به دست می آید. برای از بیین بردن این هارمونی از سیم زمین استفاده می نمایند که همان سم خنثی ترانس می باشد.

منبع: ایستگاه برق

(استفاده از مطالب با ذکر منبع لینکدار مجاز است)