مقاله مقایسه ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

مقایسه ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی

مقدمه:

ترانسفورماتورهای شبکه توزیع عمدتاً از نوع ترانسفورماتورهای روغنی (Oil immersed type) ، و بعضاً از نوع خشک (Dry type) می باشند تفاوت اصلی این دو نوع ترانسفورماتور در استقامت الکتریکی و حرارتی عایقهای بکار رفته در آنهاست. ترانسفورماتورهای خشک بر اساس استاندارد بین المللی IEC 60726 می توانند با سیستم عایقی کلاسهای A,E,B,F,H,C طراحی و ساخته شوند ترانسفورماتورهیا خشک مورد بررسی در این مقاله دارای عایقهایی با کلاس حرارتی F و دمای می باشند که مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها است به بیان دیگر جهش حرارتی مجاز سیم پیچها در محیط استاندارد برابر 100k خواهد بود. ] 1[ در حالی که عایقهای ترانسفورماتورهای روغنی با کلاس حرارتی A دمای قابل تحمل کمتری داشته و لذا مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها در محیط استاندارد می باشد. [2]

بدیهی است که این دو نوع ترانسفورماتور از دیدگاههای مختلف دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشند که از جمله مهمترین مزایای ترانسفورماتور خشک ایمن بودن آن در برابر انفجار و آتش سوزی بوده و در مقابل عدم امکان تعمیر و بازسازی سیم پیچهای رزینی(Cast resin) عیب آن به شمار می رود.

همچنین ترانسفورماتورهای خشک در صورت نصب در فضای آزاد (outdoor) معمولاً درون یک محفظه (Enclosure) قرار می گیرند که می تواند سه حالت داشته باشد: بدون تنفس (Sealed) یا با تنفس (totally enclosed) و یا به صورت با گردش هوا (Enclosed) را امکان پذیر سازد. ولی برای نصب در فضای بسته (Indoor) و در صورت عدم وجود شرایط خاص نیازی به حفاظ نخواهد بود که بصورت (Non-enclosed) می باشند.

در این مقاله سعی شده تا بر اساس مدارک فنی برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک موجود در شرکت ایران ترانسفو[3] مقایسه ای از لحاظ ابعاد و اوزان بین این دو نوع ترانسفورماتور(با مشخصات یکسان) بدست آید. استاندارد مورد نظر برای ترانسفورماتورهای روغنی IEC76 و برای خشک کدرن IEC60726 می باشد.

شرح مقاله و روش تحقیق:

برای انجام این تحقیق از دانش فنی موجود در شرکت ایران ترانسفو برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک استفاده شده است. بررسی بر روی دو نمونه ترانسفورماتور سه فاز 1600kVA، 800kVA پارامترهایی که برای هر دو نوع ترانسفورماتور خشک و روغنی یکسان فرض شده عبارتند از:

1-وان (kVA) 2- نسبت تبدیل و پله های تنظیم ولتاژ 3- گروه اتصال 4- درصد امپدانس اتصال کوتاه (%) 5- فرکانس (Hz) 6- تلفات بی باری گارانتی شده (kw) 7- تلفات بار گارانتی شده (kw) 8- شرایط محیط نصب (مطابق استاندارد IEC) 9- محل نصب (Indoor)

لازم به ذکر است که برای محاسبه و طراحی این ترانسفورماتورها مقادیر تلفات ترانسفورماتورهای محاسبه شده خشک(بصورت نرمال) مبنا قرار داده شده و با در نظر گرفتن این مقادیر گارانتی برای تلفات بار و تلفات بی باری، ترانسفورماتورهای روغنی نیز طراحی گردید.

همچنین از آنجا که تلفات بی باری تابع نوع ورق هسته مصرفی می باشد لذا یک نوع ورق (M5) برای هر دو نوع ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است و البته هر چند بر اساس مدارک فنی و در مقایسه انجام شده روش چیدن ورقها در ترانسفورماتورهای روغنی به صورت overlap و در نوع خشک بصورت step lap منظور شده است اما این مورد در مقدار تلفات بی باری تأثیر چندانی ندارد.

اما تفاوت عمده ای که در مقایسه دو طرح اجرا شده ترانسفورماتور خشک و روغنی دیده می شود جنس هادی و روش سیم پیچهای ترانسفورماتورهای خشک با فویل آلومینیومی و با مواد عایقی کلاس F طراحی شده اند. بنابراین بر اساس استانداردهای IEC 60076,IEC 60726 مقدار تلفات اتصال کوتاه و درصد ولتاژ اتصال کوتاه ترانسفورماتورهای روغنی در دمای مبنای و برای ترانسفورماتورهای خشک در محاسبه شده اند.

در نهایت پس از تکمیل طراحی ابعاد و اوزان در هر دو ترانسفورماتور نوع خشک و روغنی با هم مقایسه شده اند.

2-1- ترانسفورماتور نمونه اول: (توان 800kVA)

مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است:

800kVA=

= توان نامی

Voltage rating

= ولتاژ نامی

0Hz=

Frequancy

= فرکانس

Dyn11=

Vector group

= گروه اتصال

6%=

Impedance voltage

= امپدانس درصد

1.69kW=

No load losses

=تلفات بی باری

9.4kW=

Short circuit losses

= تلفات بار

Max.Ambient temperature=

=حداکثر دمای محیط

Altitude=1000m

=ارتفاع نصب

Indoor

=محل نصب

** مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در و برای ترانسفورماتور خشک در گارانتی می شود.

ابعاد و اوزان و نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است:

ترانسفورماتور روغنی

ترانسفورماتور خشک

نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

2110

1530

طول کلی (mm)

1050

850

عرض کلی(mm)

2100

1650

ارتفاع کلی(mm)

2980

2000

وزن کل (kg)

933

1266

وزن هسته (kg)

309

300

وزن هادی بوبینها (kg)

670

وزن آهن آلات (kg)

وزن عایقها (kg)

935

وزن روغن ( در نوع روغنی) (kg)

162

وزن رزین( در نوع خشک) (kg)

2-2- ترانسفورماتور نمونه دوم: (توان 1600kVA)