آیا می‌دانید ترانسفورماتور ولتاژ چیست و در سیستم توزیع برق زمینی و هوایی چه نقشی را ایفا می‌کند؟ ترانسفورماتورها ازجمله اصلی‌ترین و مهم‌ترین تجهیزات در شبکه‌های برق‌رسانی بوده که در انواع مختلف طراحی و ساخته می‌شود. ترانسفورماتورهای ولتاژ در سیستم فشار متوسط اکثراً برای تأمین ولتاژ ورودی دستگاه‌های اندازه‌گیری به منظور سنجش توان مصرفی مصرف‌کنندگان سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه این راهنما به طراحی و ساختار این تجهیزات نگاهی جزئی‌تر و تخصصی‌تر خواهیم داشت. با ما همراه باشید.
تقسیم‌بندی ترانسفورماتور ولتاژ از لحاظ عایق‌بندی
به طور کل ترانسفورماتورهای ولتاژ از لحاظ عایق‌بندی به سه دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
ترانسفورماتورهای ولتاژ نوع خشک با عایق رزین
این تجهیزات به گونه‌ای طراحی و ساخته شده‌اند که برای ولتاژهای فشار متوسط کاربرد داشته و برای محیط‌های سرپوشیده یا داخلی با در نظر گرفتن عدم انفجار و همچنین ایمنی بیشتر در مقایسه با نوع روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترانسفورماتورهای ولتاژ نوع روغنی به همراه کاغذ آغشته به روغن
ساخت ترانسفورماتورهای ولتاژ از نوع روغنی با کاغذ آغشته به روغن برای سطوح مختلف ولتاژ انجام می‌شود.
ترانسفورماتورهای ولتاژ از نوع SF6
این نوع از ترانسفورماتورهای ولتاژ از ماده عایقی SF6 بهره‌گیری می‌کنند.
تقسیم‌بندی ترانسفورماتور ولتاژ از لحاظ ساختار
ترانسفورماتورهای ولتاژ اندوکتیو
در این نوع از ترانسفورماتورهای ولتاژ سیم‌پیچی اولیه مستقیماً به طرف فشار قوی و سیم‌پیچی ثانویه به دستگاه‌های اندازه‌گیری و یا حفاظتی متصل می‌شود و بر اساس تبدیل ترانسفورماتور، ولتاژ اولیه به ثانویه قابل استفاده در دستگاه‌های اندازه‌گیری، رله‌ها، کنتورها و همچنین دستگاه‌های کنترل تبدیل خواهد شد. به طور معمول در سطوح ولتاژ متوسط از این نوع ترانسفورماتورها استفاده می‌شود.
ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی
ترانسفورماتورهای خازنی از یک سیستم خازنی به منظور کاهش ولتاژ در سیم‌پیچی اولیه بهره‌گیری می‌کنند.
نکات مهم طراحی و ساخت ترانسفورماتور ولتاژ
- ترانسفورماتور ولتاژ بایستی به صورت یکپارچه ساخته شده و با طرح و ابعاد مناسب برای نصب در سلول‌هایی تمام بسته فلزی یا در هوای آزاد بسته به درخواست مشتری، طراحی شود. علاوه بر این، ترانسفورماتورهای ولتاژ باید دارای خواص تحمل بار الکتریکی و مکانیکی در حد بالایی باشند و در برابر قوس الکتریکی و تغییرات درجه حرارت مقاومت زیادی از خود نشان دهند.
- کلیه اجزای ترانسفورماتورهای ولتاژ که در معرض هوای آزاد قرار می‌گیرند می‌بایست به منظور مقاومت در برابر خوردگی، از مواد ضدخوردگی یا از فولاد با روکش گرم گالوانیزه تهیه و ساخته شوند.
- ترانسفورماتورهای ولتاژ باید به گونه‌ای ساخته شوند که نیازی به تعمیر نداشته باشند.
- ترانسفورماتورهایی که در فضای باز نصب می‌شوند باید از مقاومت کافی در برابر تابش اشعه خورشید برخوردار باشند.
- ترمینال‌های اولیه در این تجهیزات می‌بایست از جنس مس قلع اندود شده، فولاد گالوانیزه یا برنج تهیه شده و به پیچ‌های اتصال و واشرهایی با اندازه و ابعاد مناسب مجهز گردند.
- ترمینال‌های ثانویه نیز باید از جنس مس قلع اندود شده، برنج یا فولاد گالوانیزه تهیه شده و پیچ‌های اتصال دارای واشرهایی با اندازه مناسب به منظور اتصال هادی‌های مسی با سطح مقطع حداکثر ۶ میلی‌متر باشند.
- ترمینال ولتاژ پایین می‌بایست دارای پوشش مناسبی بوده و به بدنه و پایه نگه‌دارنده محکم شده و دارای آب‌بندی مناسبی باشد. علاوه بر این، به گلندهای مناسب به منظور ورود کابل نیز مجهز شده باشند.
- سیم‌پیچ‌های اولیه (فشار قوی) به صورت کلاف بر روی سیم‌پیچ ثانویه عایق شده پیچیده شوند.
- در ترانسفورماتورهای ولتاژ دو سیم‌پیچ جداگانه برای حفاظت و اندازه‌گیری تعبیه شده که هر یک از آن‌ها باید از دقت مورد درخواست در محدوده خروجی در زمانی که خروجی سیم‌پیچ دیگر از صفر تا صد در صد مقدار نامی تغییر کند، برخوردار باشند.
- یک ترمینال زمین که با نشانه مشخص شده می‌بایست در کنار ترمینال‌های ثانویه تعبیه گردد.
علامت‌گذاری ترمینال‌ها در فرآیند طراحی و ساخت ترانسفورماتورهای ولتاژ
علائم مذکور برای ترانسفورماتورهای ولتاژ تک فاز و مجموعه ترانسفورماتورهای ولتاژ تک فازی که برای ایجاد ترانسفورماتورهای ولتاژ سه فاز به هم‌دیگر متصل شده‌اند و همچنین برای ترانسفورماتورهای ولتاژ سه فازی که سیم‌پیچ‌های سه فاز روی هسته مشترک پیچیده شده‌اند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
علائم ترمینال‌ها
- حروف بزرگ A، B، C و N بیان‌کننده ترمینال‌های سیم‌پیچ اولیه و حروف کوچک a، b، c و n بیان‌کننده ترمینال‌های متناظر در سیم‌پیچ ثانویه هستند.
- حروف A، B و C نشان‌دهنده ترمینال‌هایی بوده که به طور کامل عایق‌بندی شده و حرف N بیان‌گر ترمینال‌هایی است که باید زمین الکتریکی شوند و سطح عایقی آن‌ها پایین‌تر از ترمینال‌های دیگر می‌باشد.
- حروف da، dn بیان‌کننده ترمینال‌هایی بوده که برای تأمین یک ولتاژ پسماند در نظر گرفته می‌شوند.
پلاریته نسبی
ترمینال‌هایی که حروف متناظر بزرگ و کوچک دارند، در هر لحظه پلاریته نسبی یکسانی خواهند داشت.
مراحل مختلف انتخاب تراسنفورماتور ولتاژ
- مرحله ۱: تعیین اطلاعات مورد نیاز به منظور طراحی (اطلاعات مربوط به سیستم، شرایط محیطی و اقلیمی)
- مرحله ۲: انتخاب نوع ترانسفورماتور
- مرحله ۳: انتخاب توان نامی بر حسب درخواست مشتری
- مرحله ۴: تعیین حداکثر ولتاژ برای تعیین سطوح عایقی
- مرحله ۵: تعیین حدود افزایش دما
- مرحله ۶: تعیین شرایط عایق‌بندی
- مرحله ۷: مشخص کردن کلاس دقت و خطا با در نظر گرفتن نیازها و خواسته‌های مشتری
اطلاعات مندرج روی پلاک مشخصات ترانسفورماتور ولتاژ چیست؟
روی کلیه ترانسفورماتورهای ولتاژ می‌بایست حداقل مشخصات به شرح زیر درج شود:
– نام یا علامت تجاری شرکت سازنده ترانسفورماتور
– شماره سریال ساخت
– نوع ترانسفورماتور
– مقدار ولتاژ نامی اولیه و ثانویه
– فرکانس نامی
– ولت آمپر نامی و کلاس دقت متناظر آن
– حداکثر ولتاژ سیستم
– سطح ولتاژ عایقی نامی
لازم به ذکر است که کلیه اطلاعات مذکور می‌بایست به راحتی قابل خواندن و غیر قابل پاک شدن باشد. اطلاعات مذکور باید روی خود ترانسفورماتور یا روی یک پلاک مشخصات که به بهترین شکل به بدنه ترانسفورماتور متصل شده درج شود. علاوه بر این اطلاعات، اگر روی بدنه ترانسفورماتور فضای کافی وجود داشته باشد، اطلاعات زیر نیز باید روی آن درج گردد:
– کلاس عایقی، اگر غیر از کلاس A باشد.
– کاربرد هر سیم‌پیچ و ترمینال‌های متناظرش بر روی ترانسفورماتورهایی که بیشتر از یک سیم‌پیچ ثانویه دارند.
سخن پایانی
ترانسفورماتور ولتاژ (Voltage transformer) یکی از تجهیزات مهم در سیستم‌های برق‌رسانی به اماکن مختلف بوده که وظیفه تأمین ولتاژ ورودی دستگاه‌های اندازه‌گیری برای سنجش توان مصرفی مصرف‌کنندگان سنگین را برعهده دارد. شما درباره طراحی، ساخت یا بهره‌برداری از این ترانسفوماتور چه اطلاعات دیگری دارید؟ لطفاً نظرات خود را با ما و کاربران علاقمند به حوزه انرژی الکتریکی در میان بگذارید.
278 بازدید
محمد یاری پور
