کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

 کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع

یکی از حوزه های استفاده از الکترونیک قدرت در صنعت برق، تپ چنجر ترانسفورماتورها می باشد . تپ الکترونیکی برخلاف نوع مکانیکی ، کنترل دائم و تنظیم جریان ولتاژ ترانسفورماتور را ممکن میسازد . بدین منظور ، بایستی امکان تغییر تپ در شرایط بار کامل ترانس فراهم گردد . مهمترین مسئله در طراحی مبدل قدرت برای این منظور، اندوکتانس سرگردان تپ های سوئیچ شده می باشد . اگر عمل تغییر تپ بین دو تپ مختلف در فرکانس بالا صورت بگیرد ، امکان تنظیم دائمی ولتاژ ثانویه در بار کامل ترانس وجود دارد . کل سیستم در شکل زیر نشان داده شده است :

شکل ( 1 ) - مبدل قدرت ، اتصالی بین شبکه قدرت و ترانس

طراحی مبدل قدرت

به دلایل زیر از لحاظ فنی، امکان استفاده از یک مبدل قدرت معمول تجاری سه فاز حتی در سیستم توزیع وجود ندارد :

ولتاژ فاز شبکه توزیع (در محدوده تا 20 کیلوولت) از حد ظرفیت بلوکه کردن نیمه هادیهای قدرت معمول ، بیشتر است .

کل سیستم مذکور ، شامل مبدل قدرت ، بایستی در شرایط وقوع اتصال کوتاه ترانس در مدار باقی بمانند ( مثلا برای جریان نامی 22 آمپر اولیه ، جریان اتصال کوتاه تا 550 آمپر را تحمل کند) .

با برقدار کردن ترانس، جریانی در حدود چهار برابر جریان نامی برقرار میشود که در نتیجه ثانویه ترانس، تا لحظاتی قادر نیست برق 400 ولت مورد نیاز دستگاههای کنترلی فوق را تامین کند .

بنابراین ، برای ساختن مبدل قدرتی که بر مشکلات فوق غلبه کند ، موارد زیر در مرحله تحقیق و بررسی قرار دارند :

تحقیق در مورد توپولوژی و مفاهیم کنترلی (مدولاسیون) مبدل .

مدل شبیه سازی شده از ترانس قدرت با مبدلهای قدرت برای توپولوژیهای مختلف .

توپولوژیهای مختلف ممکن از مبدل قدرت و تکنیکهای مرتبط کنترل از طریق شبیه سازی .

انتخاب توپولوژی بهینه از مبدل قدرت با توجه به قابلیت اطمینان سیستم ، پیچیدگی و هارمونیکها و دقت شکل موج ترانس .

اثبات توپولوژی در نظر گرفته شده از لحاظ تجربی .

انجام آزمون در یک آزمایشگاه ولتاژ بالا و ارزیابی نتایج با توجه هارمونیکهای شکل موج مبدل .

منبع : Its

آدرس : http://ee.its.tudelft.nl/EPP/ReInd_001.htm

 آیا تانک ترانسفورماتورها باید تحت فشار قرار گیرند؟

از شرکت سرویس دهنده ترانسفورماتور ، DYNEX اغلب این پرسش می شود که آیا یک تانک روغن ترانسفورماتور باید تحت فشار باشد یا درحالت خلأ نگهداری شود و یا اصلا" چنین موضوعی اهمیت دارد؟

نشتی در اثر تلفات فشار (مثبت یا منفی) بوجود می آید. در یک ترانسفورماتور تحت فشار در صورت ایجاد نشتی احتمال اینکه روغن از تانک با فشار خارج گردد خیلی بیشتر می باشد. روغن ریزی حادثه ناخوشایندی می باشد زیرا روغن های بکاررفته آلوده کننده می باشند و گاهی سبب مشکلات زیست محیطی می گردند. وقتی تانک ترانسفور تحت فشار باشد کشیدن یک نمونه روغن راحتتر است و در اثر نشتی آلودگیها به داخل ترانسفورماتور کشیده نمی شوند.

اثرات فشارمنفی

اگر از یک تانک ترانسفورماتور که در خلأ نگهداری می شود یک نمونه روغن کشیده شود، چه اتفاقی خواهد افتاد؟

روغن نمونه معمولا" از کف تانک کشیده می شود (غیر از آسکارل ) هنگامی که شیر باز می شود ممکن است که هوا به داخل تانک کشیده شود. اگر هوا بوسیله رطوبت، گرد و غبار، یا ناخالصی ها آلوده باشد، روغن می تواند آلوده گردد حتی اگر برای فقط یک مدت زمان کوتاه باشد. همچنین این امکان را فراهم می آورد تا یک حباب هوا درون روغن حرکت کند و این می تواند بطور لحظه ای قدرت دی الکتریک متوسط بین دو نقطه در جایی که یک اختلاف پتانسیل بالا وجود دارد را ضعیف کند که در نتیجه آن ممکن است یک جرقه الکتریکی تولید گردد.

یک ترانسفورماتور که در فشار اتمسفر نگهداری شده بسیار خوب عمل می کند. در حقیقت، اگر ترانسفورماتور آب بندی شده باشد، فشار داخلی با درجه حرارت بالا و پایین می رود و این فقط به واسطه انبساط حرارتی گازهای داخلی ( هوا، نیتروژن یا هر آنچه داخل آن است ) ، روغن و خود تانک ترانس می باشد و دستگاه کاملا"بطور رضایت بخشی از همه جهت وبر اساس طول عمر مورد انتظار عمل خواهد کرد.

وضع نهایی مشخص شده بوسیله DYNEX نشان می دهد که یک فشار مثبت نسبتا" کم از 1 تا 2 پوند در هر اینچ مربع مطلوب است. در حالیکه این میزان فشار سبب صدمه دیدن گاسکت (واشر) و ایجاد نشتی نمی گردد . استخراج نمونه های روغن برای تجزیه های پریودیک معین جهت تشخیص علائم آغازین خطاهای داخلی بآسانی انجام می گیرد و بوسیله کنترل فشار علایم نشتی ها می تواند تشخیص داده شود. همچنین اگر چنانچه یک نشتی گسترش یابد، احتمال اینکه ناخالصیهایی از محیط اطراف به داخل وارد گردند کمتر است. در این حالت نشتی های روغن ترانسفورماتور می توانند برطرف گردند و این کار هزینه کمتری نسبت به تعویض یا تعمیر ترانسفورماتور دارد.

بررسی نشتی ها:

1-       گیج فشار را در اول هفته عملکرد ترانسفورماتور در طول روز بررسی کنید. اگر گیج فشار- خلأ در صفر بماند، نشان دهنده خطای آب بندی است. اگر ترانسفورماتور را نمی توان بی برق نمود. دقت کنید که به قسمتهای زنده آن مانند ترمینالهای بوشینگ و هادیهای آن نزدیک نشوید.

2-       نیتروژن یا هوای خشک را بطور آهسته در فشار پایین اضافه کنید تا گیج 5 PSI را نشان دهد. بوسیله یک برس، محلول آب صابون به کلیه قسمتهای بالای سطح مایع استعمال کنید. حبابهای کوچک محلهای نشتی را مشخص می نمایند.

3-       بعد از اینکه نشتی تعمیر شد، نیتروژن با هوای خشک باندازه کافی اضافه کنید تا فشار هوا به 0.5 PSI برسد ( دمای مایع بالا ). جهت بدست آوردن فشار نرمال در دماهای دیگر، می توان از منحنی زیر استفاده کرد.

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=

Pn

= 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

70

وزن آهن آلات (kg)

53

72

وزن عایقها (kg)

935

--

وزن روغن ( در نوع روغنی) (kg)

--

162

وزن رزین( در نوع خشک) (kg)

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

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

1600kVA=

Pn

= توان نامی

=

Voltage rating

= ولتاژ نامی

50Hz=

Frequancy

= فرکانس

Dyn11=

Vector group

= گروه اتصال

6%=

Impedance voltage

= امپدانس درصد

2.8kW=

No load losses

=تلفات بی باری

16kW=

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.

ترانسفورماتور روغنی

ترانسفورماتور خشک

نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

2330

1830

طول کلی (mm)

1270

1000

عرض کلی(mm)

کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

 کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع

یکی از حوزه های استفاده از الکترونیک قدرت در صنعت برق، تپ چنجر ترانسفورماتورها می باشد . تپ الکترونیکی برخلاف نوع مکانیکی ، کنترل دائم و تنظیم جریان ولتاژ ترانسفورماتور را ممکن میسازد . بدین منظور ، بایستی امکان تغییر تپ در شرایط بار کامل ترانس فراهم گردد . مهمترین مسئله در طراحی مبدل قدرت برای این منظور، اندوکتانس سرگردان تپ های سوئیچ شده می باشد . اگر عمل تغییر تپ بین دو تپ مختلف در فرکانس بالا صورت بگیرد ، امکان تنظیم دائمی ولتاژ ثانویه در بار کامل ترانس وجود دارد . کل سیستم در شکل زیر نشان داده شده است :

شکل ( 1 ) - مبدل قدرت ، اتصالی بین شبکه قدرت و ترانس

طراحی مبدل قدرت

به دلایل زیر از لحاظ فنی، امکان استفاده از یک مبدل قدرت معمول تجاری سه فاز حتی در سیستم توزیع وجود ندارد :

ولتاژ فاز شبکه توزیع (در محدوده تا 20 کیلوولت) از حد ظرفیت بلوکه کردن نیمه هادیهای قدرت معمول ، بیشتر است .

کل سیستم مذکور ، شامل مبدل قدرت ، بایستی در شرایط وقوع اتصال کوتاه ترانس در مدار باقی بمانند ( مثلا برای جریان نامی 22 آمپر اولیه ، جریان اتصال کوتاه تا 550 آمپر را تحمل کند) .

با برقدار کردن ترانس، جریانی در حدود چهار برابر جریان نامی برقرار میشود که در نتیجه ثانویه ترانس، تا لحظاتی قادر نیست برق 400 ولت مورد نیاز دستگاههای کنترلی فوق را تامین کند .

بنابراین ، برای ساختن مبدل قدرتی که بر مشکلات فوق غلبه کند ، موارد زیر در مرحله تحقیق و بررسی قرار دارند :

تحقیق در مورد توپولوژی و مفاهیم کنترلی (مدولاسیون) مبدل .

مدل شبیه سازی شده از ترانس قدرت با مبدلهای قدرت برای توپولوژیهای مختلف .

توپولوژیهای مختلف ممکن از مبدل قدرت و تکنیکهای مرتبط کنترل از طریق شبیه سازی .

انتخاب توپولوژی بهینه از مبدل قدرت با توجه به قابلیت اطمینان سیستم ، پیچیدگی و هارمونیکها و دقت شکل موج ترانس .

اثبات توپولوژی در نظر گرفته شده از لحاظ تجربی .

انجام آزمون در یک آزمایشگاه ولتاژ بالا و ارزیابی نتایج با توجه هارمونیکهای شکل موج مبدل .

منبع : Its

آدرس : http://ee.its.tudelft.nl/EPP/ReInd_001.htm

 آیا تانک ترانسفورماتورها باید تحت فشار قرار گیرند؟

از شرکت سرویس دهنده ترانسفورماتور ، DYNEX اغلب این پرسش می شود که آیا یک تانک روغن ترانسفورماتور باید تحت فشار باشد یا درحالت خلأ نگهداری شود و یا اصلا" چنین موضوعی اهمیت دارد؟

نشتی در اثر تلفات فشار (مثبت یا منفی) بوجود می آید. در یک ترانسفورماتور تحت فشار در صورت ایجاد نشتی احتمال اینکه روغن از تانک با فشار خارج گردد خیلی بیشتر می باشد. روغن ریزی حادثه ناخوشایندی می باشد زیرا روغن های بکاررفته آلوده کننده می باشند و گاهی سبب مشکلات زیست محیطی می گردند. وقتی تانک ترانسفور تحت فشار باشد کشیدن یک نمونه روغن راحتتر است و در اثر نشتی آلودگیها به داخل ترانسفورماتور کشیده نمی شوند.

اثرات فشارمنفی

اگر از یک تانک ترانسفورماتور که در خلأ نگهداری می شود یک نمونه روغن کشیده شود، چه اتفاقی خواهد افتاد؟

روغن نمونه معمولا" از کف تانک کشیده می شود (غیر از آسکارل ) هنگامی که شیر باز می شود ممکن است که هوا به داخل تانک کشیده شود. اگر هوا بوسیله رطوبت، گرد و غبار، یا ناخالصی ها آلوده باشد، روغن می تواند آلوده گردد حتی اگر برای فقط یک مدت زمان کوتاه باشد. همچنین این امکان را فراهم می آورد تا یک حباب هوا درون روغن حرکت کند و این می تواند بطور لحظه ای قدرت دی الکتریک متوسط بین دو نقطه در جایی که یک اختلاف پتانسیل بالا وجود دارد را ضعیف کند که در نتیجه آن ممکن است یک جرقه الکتریکی تولید گردد.

یک ترانسفورماتور که در فشار اتمسفر نگهداری شده بسیار خوب عمل می کند. در حقیقت، اگر ترانسفورماتور آب بندی شده باشد، فشار داخلی با درجه حرارت بالا و پایین می رود و این فقط به واسطه انبساط حرارتی گازهای داخلی ( هوا، نیتروژن یا هر آنچه داخل آن است ) ، روغن و خود تانک ترانس می باشد و دستگاه کاملا"بطور رضایت بخشی از همه جهت وبر اساس طول عمر مورد انتظار عمل خواهد کرد.

وضع نهایی مشخص شده بوسیله DYNEX نشان می دهد که یک فشار مثبت نسبتا" کم از 1 تا 2 پوند در هر اینچ مربع مطلوب است. در حالیکه این میزان فشار سبب صدمه دیدن گاسکت (واشر) و ایجاد نشتی نمی گردد . استخراج نمونه های روغن برای تجزیه های پریودیک معین جهت تشخیص علائم آغازین خطاهای داخلی بآسانی انجام می گیرد و بوسیله کنترل فشار علایم نشتی ها می تواند تشخیص داده شود. همچنین اگر چنانچه یک نشتی گسترش یابد، احتمال اینکه ناخالصیهایی از محیط اطراف به داخل وارد گردند کمتر است. در این حالت نشتی های روغن ترانسفورماتور می توانند برطرف گردند و این کار هزینه کمتری نسبت به تعویض یا تعمیر ترانسفورماتور دارد.

بررسی نشتی ها:

1-       گیج فشار را در اول هفته عملکرد ترانسفورماتور در طول روز بررسی کنید. اگر گیج فشار- خلأ در صفر بماند، نشان دهنده خطای آب بندی است. اگر ترانسفورماتور را نمی توان بی برق نمود. دقت کنید که به قسمتهای زنده آن مانند ترمینالهای بوشینگ و هادیهای آن نزدیک نشوید.

2-       نیتروژن یا هوای خشک را بطور آهسته در فشار پایین اضافه کنید تا گیج 5 PSI را نشان دهد. بوسیله یک برس، محلول آب صابون به کلیه قسمتهای بالای سطح مایع استعمال کنید. حبابهای کوچک محلهای نشتی را مشخص می نمایند.

3-       بعد از اینکه نشتی تعمیر شد، نیتروژن با هوای خشک باندازه کافی اضافه کنید تا فشار هوا به 0.5 PSI برسد ( دمای مایع بالا ). جهت بدست آوردن فشار نرمال در دماهای دیگر، می توان از منحنی زیر استفاده کرد.