فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه

باردهي ترانسفورماتور 1

شرايط پارالل كردن 2

تنظيم ولتاژ 5

مراقبت و نگهداري از ترانس هاي قدرت 9

دژنكتورها 14

اندازه گيري زمان قطع و وصل كليد 17

سكسيونرها 18

ترانسفورماتورهاي ولتاژ 23

ترانسفورماتورهاي جريان 25

راكتورها 29

فيوزها 31

برقگيرها 33

تست دوره اي تجهيزات 36

نيروگاهها و پست هاي برق 38

زمين حفاظتي در تجهيزات الكتريكي 44

بازرسي و تست شبكه اتصال زمين 50

كابلهاي قدرت سه فاز 50

استفاده از فيلتر ترموسيفون در ترانسفورماتور 53

 

 

 

باردهي ترانسفورماتور

ابتدا بايد گفته شود كه كه مطلوب ترين شرايط براي كار يك ترانس اين است كه با تمام ظرفيت تحت سرويس بوده و ايزولاسيون آن نيز نبايد از حد مجاز تجاوز ننمايند.

اضافه بار مجاز

عملا منحني مصرف بار الكتريكي كه در طول شبانه روز غير يكنواخت بوده و در فاصله زماني مشخصي مقدار ماكزيمم خود را خواهد داشت .

از طرف ديگر با توجه به اين حقيقت كه عمر مفيد هر نوع از عايق هاي الكتريكي پس از جذب ميزان معيني حرارت به اتمام مي رسد , مي توان در ماقع پيك بار , ترانس را به صورتي تحت اضافه بار قرار داد كه اضافه فساد عايق در اين پريود درست به اندازه كمبود فساد آن در زمان مينيمم بار باشد .

به اين ترتيب عايق عمر مفيد معين شده خويش را حفظ نموده و دچار خرابي زودرس نخواهد گرديد . اين اضافه بار كه معمولا به صورت درصدي از بار نامي بيان مي شود , بستگي به ميزان غير يكنواختي منحني بار , روش خنك كردن ترانس و ضريب انتقال حرارت آن دارد . اضافه بار مجاز براي زمان هاي كوتاه براي ترانس به شرح زير مي باشد .

 

 

1) ترانسهاي روغني

30	45	60	75	100	اضافه بار مجاز (درصد)
120	80	45	20	10	زمان اضافه بار (دقيقه)

 

2) ترانسهاي خشك

20	30	40	50	60	اضافه بار مجاز (درصد)
60	45	32	18	5	زمان اضافه بار (دقيقه)

 

در شرايط اضطراري ممكن است ترانسها را حتي روزانه 6 ساعت و حداكثر تا 5 روز متوالي تحت 40 درصد 40 درصد اضافه بار قرار داد. البته در اين صورت بار ميانگين ترانس در طول 24 ساعت نبايد از 93/0 بارنامي تجاوز نمايد.

شرايط پار الل كردن و باردهي اقتصادي براي ترانسفورماتورها

وقتي كه ترمينالهاي مشابه اوليه و ثانويه دوترانس (يا بيشتر ) به يكديگر متصل شوند گفته مي شود كه آنها بصورت پارالل كارمي كنند.

اين عمل معمولاً ا زطريق باسهاي ويژه و يا مستقيماً روي شبكه انجام مي گيرد. براي پارالل كردن چند ترانس شرايط زير بايد برقرار باشد.

 

1) ترانس هاي روغني

2) ترانس هاي خشك

در شرايط اضطراري ممكن است ترانس ها را حتي روزانه 6 ساعت و حداكثر تا 5 روز متوالي تحت 40 درصد اضافه بار قرار دارد . البته در اين صورت بار ميانگين ترانس در طول 24 ساعت نبايد از 93/0 بار نامي تجاوز نمايد .

شرايط پارالل كردن و باردهي اقتصادي براي ترانسفورماتورها

وقتي كه ترمينال هاي مشابه اوليه و ثانويه دو ترانس (يا بيشتر) به يك ديگر متصل شوند گفته مي شود كه آن ها به صورت پارالل كار مي كنند .

اين عمل معمولا از طريق باس هاي ويژه و يا مستقيما روي شبكه انجام مي گيرد .براي پارالل كردن چند ترانس بايد برقرار باشد :

1) كليه ترانس ها بايد داراي گروه هاي اتصال يكسان باشند.

2) ولتاژ نامي ونسبت تبديل ترانس ها بايد يكسان باشد .

3) ولتاژ اتصال كوتاه (امپدانس اتصال كوتاه ) ترانسفورماتورها بايد برابر باشند .

اگر در يك پست برق چند ترانسفورماتور به طور پارالل وجود داشته باشد , شرايط كار اقتصادي ايجاد مي نمايد كه بر حسب مقدار بار مصرفي , تعداد مشخصي از ترانسفورماتورها در مدار قرار گيرند .

اين تعداد بر اين اساس انتخاب مي شوند كه تلفات انرژي به حداقل ممكن برسد و البته مناسب ترين وضعيت حالتي است كه در اين انتخاب علاوه بر تلفات در خود ترانسفورماتورها تلفات بار اكتيو و راكتيو در شبكه نيز مد نظر قرار گيرد .

ارقام 0 تا 11 مبين گروه اتصال بوده و مشخص مي كند كه بردار ولتاژ يك فاز (در اتصال ستاره ) در فشار قوي چند برابر 30 درجه نسبت به ولتاژ همان فاز (دراتصال ستاره) در طرف فشار ضعيف و در جهت مثبت متلتاتي اختلاف فاز دارد .

اتصال ترانسفورماتورها با گروه هاي اتصال غير مشابه به همديگر به هيچ وجه امكان پذير نمي باشد . براي درك حادثه هاي كه ممكن است در اثر اتصال چنين ترانسفورماتورهايي پيش آيد كافي است متذكر شود كه اگر بردارهاي ثانويه دو ترانس فقط 30 درجه اختلاف فاز داشته باشند , جريان متعادل كننده از 3 تا 5 برابر جريان نامي تجاوز خواهد نمود .

همچنين اختلاف كوچكي در نسبت تبديل دو ترانس پارالل شونده , منجر به جريان متعادل كننده نسبتا زيادي شده و ترانسفورماتوري كه داراي ولتاژ ثانويه بيشتر است بار زيادتري به خود جذب مي نمايد .اگر چند ترانس با امپدانس اتصال كوتاه هايي مختلف به صورت پارالل بسته شوند توزيع بار بين آن ها به طور مستقيم با ظرفيت نامي و به طور معكوس متناسب با امپدانس اتصال كوتاه خواهد بود .

نسبت بين ظرفيت نامي ترانس هايي كه قرار است به طور پارالل كار كنند نبايد از 3:1 تجاوز نمايد , زيرا اگر چه امپدانس اتصال كوتاه دو ترانس تيز مساوي باشند , مولفه هاي اكتيو و راكتيو آندو معمولا با هم اخلتاف داشته و اين اختلاف در ترانسفورماتورهاي با ظرفيت پايين بارزتر مي باشد .

حال چنانچه امپدانس هاي اتصال كوتاه نيز بيش از 10 درصد تفاوت داشته باشد , اختلاف بين مولفه هاي فوق شديد تر بوده و نتيجتا كار پارالل كردن آن ها به خاطر وجود جريان متعادل كننده با اشكال مواجه خواهد شد .پس از اتمام عمليات نصب و يا تعميرات اساسي معمولا ترانسفورماتورها مورد تست هاي مخصوص قرار داده و بعد از اطمينان از حصول شرايط كار پارالل تحت سرويس قرارمي دهند .

تنظيم ولتاژ

تنظيم ولتاژ در شبكه برق به كمك تپ چنجر و يا با كم يا زياد كردن تعداد دورهاي سيم پيچ ترانسفورماتور صورت مي گيرد . اغلب ترانسفورماتورهاي اصلي شبكه برق مجهز به تپ چنجر چنجر هايي هستند كه زير بار كار كرده و در طرف فشار قوي ترانس نصب مي شوند . اين تپ چنجرها در واقع وقتي كه ولتاژ فشار قوي از حد مجاز انحراف پيدا كند , با تغيير دادن نسبت ولتاژ طرف فشار ضعيف را در مقدار نامي تثبيت مي نمايند . از نطر نوع تپ چنجرها را به دو دسته مي توان تقسيم نمود . در نوع اول نسبت تبديل ترانسفورماتور در حالت قطع كامل از شبكه و به كمك چند حلقه سيم پيچ اضافي تغيير داده شده ودر نوع دوم تغيير نسبت تبديل در حالت اتصال كامل به شبكه و زير بار انجام مي گيرد .

مثلا در ترانسفورماتورهاي كاهنده توزيع برق , چهار تپ وجود دارد كه به كمك آن ها مي توان نسبت تبديل ترانسفورماتور را در حالت بي باري و به ميزان 5+ , 5/2 + , 5/2 _ , و 5_ درصد مقدار نامي تغيير داد .

تپ چنجر ها معمولا در مخزن جداگانه اي در مجاورت تانك ترانس (به طوري كه از بيرون به صورت يكپارچه ديده مي شوند) نصب شده و محور عمل كننده آن ها در بالاي ترانس قرار دارد . طبيعي است كه در لحظات تغيير يك تپ به تپ ديگر مدار ترانسفورماتور قطع خواهد شد . براي تثبيت ولتاژ وقتي كه ولتاژ در ترمينال هاي طرف فشار ضعيف افزايش مي يابد , بايد تعداد دور سيم پيچ فشار قوي را به ميزان مناسب كاهش داده و برعكس اگر ولتاژ در طرف فشار ضعيف كاهش يابد بايد تعداد دور در طرف فشار قوي را به ميزان مناسب افزايش داد .

بيشترين حوادثي كه براي يك ترانس پيش مي آيد ناشي از عيوبي است كه در سيتم تپ چنجر آن بروز مي نمايد . اين عيوب عمدتا عبارتند از :

گرم كردن و سوختن كنتاكت ها , جام كردن محور تپ چنجر , شل و لق شدن اتصالات مكانيكي و ضعيف شدن كنتاكت هاي الكتريكي .

به همين جهت مكانيزم تپ چنجر بايد به طور مرتب و دوره اي تحت مراقبت و بازرسي قرار گيرد . در تپ چنجرهاي زير بار معمولا با استفاده از يك زير بار معمولا با استفاده از يك تپ كمكي مانع قطع مدار جريان در پريود تعويض تپ مي شوند كه اين عمل كه به كمك سوئيچ مخصوصي در داخل مخزن مخصوص تپ چنجر صورت مي گيرد .

مكانيزم تپ چنجر زير بار ممكن است از طريق تابلوي كنترل مربوطه فرمان داده شده ويا بطور اتوماتيك وتحت كنترل رله هاي ولتاژي عمل نمايد .

مشخصات فني و ويژگي هاي ترانسفورماتورهايي كه عمومادر شبكه هاي توزيع و انتقال برق به كار برده مي شوند در استانداردهاي معتبر بين المللي بيان شده است .

تپ چنجرهاي زير بار در بعضي از ترانس ها مجهز به سيستمهاي كنترل اتوماتيك بوده و ولتاژ شبكه را بر حسب تغييرات بار تا 15=درصد تنظيم مي نمايد .

اكر سيستم كنترل اتوماتيك يك تپ چنجر معيوب شود بايد ترانس را كلا از مدارخارج كرده و تحت تعمير قرار داد.

تپ چنجر زي بار بايد اصولا داراي فرمان از راه دور بوده و هيچگونه تغيير تپ دستي براي ترانسفورماتورهاي مجهز به سيستم تپ چنجر زير بار مجاز دانسته نشده است.

امروزه رگولاتورهاي ولتاژ كريستالي به جاي رگولا تورهاي الكترومكانيكي كاربرد وسيعي جهت تنظيم ولتاژ در شبكه ها ي برق پيدا كرده اند.

اين رگولاتورهاكه مستقما به تپ چنجر فرمان مي دهند معمولا داراي سيستم حفاظت و سينگال ويژه اي بوده و در صورت لزوم مي توان مجموعه رگولاتور را از مدار خارج نمود .

ضمنا تنظيم نقطه كار اين رگولاتورها نيز از راه دور مسير مي باشد .تپ چنجرهاغالبا مجهز به كنتورشمارنده هستند كه تعداد دفعات عملكرد ان رانشان مي دهدو طبق دستور العمل كارخانه برحسب مورد پس ازهر

10000تا20000كليد زني ,كنتاكتهاي تپ چنجر بايد بازرسي شده وعيوب احتمالي آن بر طرف گردد

براي انجام اين عمل بايد روغن مخزن تپ چنجر را تخيله نمود ,البته علاوه بر اين تپ چنجر هاي زير بايد حداقل سال يك بار مورد بازرسي وتست قرار گرفته و قسمتهاي گردنده ومحلهاي كه تحت اصطكاك قراردارند نيز هر شش ماه يكبار روغن كاري شوند.اگر چند ترانس كه به صورت پارالل كار مي كنند داراي رگولاتورهاي اتوماتيك باشند , بايد توجه نمود كه عملكرد رگولاتورها بايد كاملا همزمان ومشابه باشند واگر رگولاتور اتوماتيك وجود نداشته باشد ,براي به حداقل رساندن جريان متعادل كننده ,تغيير تپ بايد قدم به قدم صورت گرفته واختلاف بيش از يك تپ بين دو ترانس ايجاد نگردد.

تنظيم ولتاژ ممكن است توسط اتوترانسفورماتورها و يا بوستر ترانسفورماتورها نيز صورت گيرد . بوستر ترانسفورماتور از يك و يا به ترانس سري و يك ترانس تغذيه كننده ان تشكيل مي شود بطوريكه سيم پيچ ثانويه ترانس با سيم پيچ ترانسفورماتورهاي كه لازم است ولتاژ آن تنظيم شود بطور سري بسته شده و اوليه ان به ثانويه ترانس تغذيه كوپل مي شود

مراقبت و نگهداري از ترانسهاي قدرت

زمين زير ترانس هاي روغني بايد به طرف چاهك مخصوص روغن شيببندي شده و روي ان رابا قلوه سنگ تميز به ارتفاع حداقل 25سانتيمتر پر شود .چاهك روغن كه لوله تخليه نيز براي ان پيش بيني مي شود معمولا در كنار ديوار ساخته شده وبايد به طور مرتب توسط اپراتور بازديد شود .

بايد مراقبت نمود كه روغن قابل اشتغال در ترنچهاي كابل و يا منولهاي ديگر موجود در محوطه نفوذ ننموده وضمنا در اتاق ترانس بايد شن خشك در جبعه هاي مخصوص و همچنين لوازم ديگر اطفا حريق وجود داشته باشد .

يك ترانس رابعد از اتمام عمليات نصب ,بايد تحت تست ها و بررسيهاي لازم قرارداده وپس از ان در سرويس گذاشت هدف از اين تست ها عبارت از حصول اطمينان از عملكرد صحيح رله ها ومدارات حفاظتي اينتر لاكهاي دژنكتورها ,چك كردن كليه ترمومترها , چك كردن سطح روغن در كنسرواتور و اطمينان از بر قرار بودن ارتباط ان با تانك ترانس .

قبل از اتصال ازمايشي ترانس كه در ان فقط دژنگتورهاي طرف اوليه بسته مي شود, اپراتور بايد كليه شير هاي روغن رادياتورها و كنسرواتور را بازديد كرده و از عدم وجود هوا در رله بوخهلتز اطمينان حا صل نمايد .

همچنين قسمتهاي مختلف ترانس وتجهيزات جانبي انرا كه در فضاي ازاد قرار دارند تا سر دژنكتورها باز بيني كرده ودقت نمايد كه روي ترانسفورماتور اشيا اضافي وجود نداشته باشد ,تانك ترانس به طور محكم وموثر به زمين وصل شده باشد ,روغني از ترانس نشت ننمايد واتصالات برقگيرهاي حفاظتي كه معمولا در جلوي ترانس وروي خط فشار قوي نصب ميشوند برقرارباشد .

در اين حالت پس از اطمينان از سلامت ودرمدار بودن سيستمهاي حفاظتي مي توان دژنگتورها راوصل نمود .البته در اينجا ياد آور مي شود كه وصل ترانس با تاخيري كمتر از 12ساعت پس از پر نمودن تانك از روغن مجاز دانسته نشده است .براي وصل ازمايشي ترانس بايد مدارهاي رله بوخهلتز و رله جريان زيادي براي قطع اني و بدون تاخير اماده مي شود ,ولي مي توان ترانس را به سيستمهاي خنك كننده نيز وصل نمود ,در اين صورت بايد توجه داشت كه در جريان كار ,درجه حرارت روغن درقسمت بالاي تانك از75 درجه سانتيگراد تجاوز ننمايد (به علت گرماي ناشي ازتلفات اهن).

براي كنترل وضعيت ترانس در شرايط بي باري بايد حداقل 30 دقيقه آن در حالت وصل آزمايشي نگاه داشت .اگر در خلال اين مدت نتايج ازمايشات قانع كننده بود مي توان بلا فاصله دژنگتورهاي طرف ثانويه ترانس را زير بار قرار داد.

درترانسفوماتورهايي كه سطح روغن كنسراتور توسط لوله شيشه اي آب نما كنترل مي شود بايد دقت نمود كه دو سر لوله مزبور مسدود نباشد زيرا در صورت مسدود بودن اين لوله سطح روغن به صورت صحيح نمايش داده نمي شود .

در ذيل ترانسفورماتورهاي تحت سرويس را بر حسب شرايط كاري مختلف طبقه بندي نموده ,نحوه رسيدگي و بازرسيهاي روتين آنها به شرح زير مي باشد .

1)در نيروگاههاو پستهايي كه توسط تشكلات پرسنلي شيفت يا مقيم محل كار كنترل ونگهداري مي شوند , ترانسفرماتورهاي اصلي و ترانسفورماتورهاي مصرف داحلي (اعم از اصلي و رزرو) بايد بطور روزانه وبقيه ترانسفورماتورها هفته اي يك مرتبه مورد بازرسي قرارگيرند.

2)در نيرگاهها و پستهايي كه توسط اكيپهاي سيار نگه داري مي شوند ,ترانسفورماتورها بايد حداقل ماهي يكبار مورد بازرسي قرار گيرند.

3)در پستهاي كوچك وكم ظرفيت ترانسها حداقل هرشش ماه يكبار بايد بررسي شوند .سيستمهاي خنك كننده ترانسفورماتورها بايد از نقطه نظر عملكردصحيح پمپها و فن ها كنترل شوند
براي انجام اين عمل اپراتوربايد دماي روغن ترانسفورماتور وهمچنين دماي روغن در ورودي وخروجي كولر (در صورتكه ترانس مجهز به كولر ابي جهت خنك كردن باشد )رايادداشت نمايد.

هرگاه ترانسي توسط رله هاي حفاظت داخلي قطع شود (رله بوخهلتز ,رله ديفرانسيل ,رله جريان زياد ) ابتدا اپراتور بايد وضع ظاهري ان و تجهيزات جنبي مربوطه به جهت پي بردن به علت حادثه مورد بازرسي قراردهد.

مثلا اگر وجود گاز در رله بوخهلتز مشاهده شود ,نمونه ان بايد جهت تست به آزمايشگاه ارسال گردد.

زيرا بعضي مواقع ممكن است در خلال كار ترانس حبابهاي هواي درون روغن باعث عملكرد نابجاي رله بوخلتز گردد.

اگر گاز درون رله بخهلتز از روغن سوخته متصاعد شده باشد مبين وجود حادثه در داخل ترانس بوده كه در اين صورت بلا فاصله بايد ترتنس راجهت تعميرات از مدار ايزوله نمود .تعميرات دورهاي روي ترانسهايي كه قطع آنها مستلزم خارج شدن ترانس اصلي از مدار است هر دو سال يك مرتبه وبقيه ترانسهاهر چهار سال يك مرتبه صورت ميگيرد .