تجهیزات ترانسفورماتور

تجهیزات ترانسفورماتور و نقش آن‌ها در سیستم‌های توزیع برق

640 بازدید آموزش در صنعت برق

تجهیزات ترانسفورماتور شامل ماژول‌ها یا سیستم‌های تخصصی ‌می‌شوند که برای عملکرد صحیح، آزمایش و یا نظارت بر پارامترهای الکتریکی و مکانیکی ترانسفورماتورها و سایر دستگاه‌های مرتبط طراحی شده‌اند. ترانسفورماتورها در صورت نگهداری و سرویس‌دهی منظم ‌می‌توانند خدمات قابل اعتمادی را برای مدت زمان طولانی ارائه دهند. اما برای رعایت نکات مربوط به نگهداری و تعمیر آن‌ها ابتدا باید تجهیزات ترانسفورماتور را به درستی شناخت و از عملکرد آن‌ها مطلع بود. انواع متداول تجهیزات ترانسفورماتور شامل هسته، سیم پیچ، مواد عایق، روغن ترانسفورماتور، شیر تعویض، محافظ، هواگیر، لوله‌های خنک کننده، رله بوخهولز و دریچه انفجار ‌می‌شود. در ادامه این مقاله برخی از پرکاربردترین تجهیزات ترانسفورماتور‌ها را با هم بررسی ‌می‌کنیم.

الف) تجهیزات ترانسفورماتور که در ساختار و عملکرد صحیح آن نقش مؤثر دارند

ترانسفورماتور‌ها به کمک سیستم به هم پیوسته‌ای از تجهیزات مختلف قادرند انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال دهند و این کار را به کمک القای الکترومغناطیسی به انجام ‌می‌رسانند. به عبارت ساده‌تر از ترانسفورماتور‌ها برای افزایش یا کاهش سطوح ولتاژ استفاده ‌می‌شود. تجهیزات ترانسفورماتور در انجام این وظیفه به صورت به هم پیوسته و هماهنگ با یکدیگر شرکت ‌می‌کنند، به نحوی که هر کدام از آن‌ها با توجه به ویژگی‌های ساختاری، نقش مشخصی را انجام ‌می‌دهد. در بخش زیر برخی از این تجهیزات را ملاحظه ‌می‌فرمایید.

آشنایی با تجهیزات ترانسفورماتور

1. هسته

هسته ترانسفورماتور برای پشتیبانی از سیم پیچ‌ها استفاده ‌می‌شود. این بخش از تجهیزات ترانسفورماتور از آهن نرم برای کاهش تلفات جریان گردابی و تلفات هیسترزیس ساخته شده است و مسیری با رلکتانس کم برای جریان شار مغناطیسی فراهم ‌می‌کند. قطر هسته ترانسفورماتور با تلفات مس نسبت مستقیم دارد و با تلفات آهن نسبت معکوس دارد.

2. سیم پیچ (کویل)

کویل‌ها شامل چندین سیم پیچ مسی هستند که در کنار هم قرار گرفته‌اند و هرکدام از بسته‌ها برای تشکیل یک سیم‌ پیچ کامل به یکدیگر متصل ‌می‌شوند. این گروه از تجهیزات ترانسفورماتور ‌می‌توانند بر اساس منبع ورودی – خروجی و یا بر اساس محدوده ولتاژ عمل کنند. سیم پیچ‌هایی که بر اساس منبع تغذیه هستند به دو دسته سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه طبقه بندی ‌می‌شوند، یعنی سیم پیچ‌هایی که ولتاژ ورودی و خروجی به آن‌ها اعمال ‌می‌شود. از طرفی سیم پیچ‌های ولتاژ محور را ‌می‌توان به سیم پیچ‌های فشار قوی و فشار ضعیف طبقه بندی کرد.

3. مواد عایق

با توجه به ویژگی‌های تجهیزات ترانسفورماتور استفاده از مواد عایق در آن‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. این متریال‌ شامل کاغذ‌ها و تخته‌های کارتی برای جداسازی سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه از یکدیگر و همچنین هسته ترانسفورماتور ‌می‌شود. بخش‌های زیادی از تجهیزات ترانسفورماتور از‌ هادی مس ساخته شده است. رسانایی بالای مس سبب ‌می‌شود در انتخاب مواد عایق برای مناطقی که نیاز به برقراری جریان نیست و یا امکان تداخل جریان وجود دارد دقت بیشتری نمود.

4. روغن ترانسفورماتور

روغن ترانسفورماتور را نیز ‌می‌توان در گروه تجهیزات عایق قرار داد، زیرا تأثیر مهمی‌در ایزوله کردن بخش‌های مختلف دارد. از سوی دیگر خنک کردن مجموعه هسته و سیم پیچ نیز یکی از مسئولیت‌های مهم روغن ترانسفورماتور است. هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور باید به طور کامل در روغنی که معمولاً حاوی روغن‌های معدنی هیدروکربنی است غوطه‌ور شود.

5. درام محافظ

محافظ یک درام استوانه‌ای فلزی است که در بالای ترانسفورماتور نصب شده تا روغن ترانسفورماتور را در خود ذخیره نماید. این گروه از تجهیزات ترانسفورماتور در قسمت بالای آن تعبیه ‌می‌شوند اما فقط نصف آن با روغن پر ‌می‌شود تا در طول تغییرات دما امکان انبساط و انقباض داشته باشد. البته مخزن اصلی ترانسفورماتور که از طریق یک لوله به درام محافظ متصل ‌می‌گردد، همواره باید از روغن پر باشد.

بخش های مختلف ترانسفورماتور

6. هواکش

هواکش یک ظرف استوانه‌ای است که با ژل سیلیکا پر شده است و از آن برای حفظ و تنظیم رطوبت هوای ورودی به مخزن استفاده ‌می‌شود. هنگا‌می‌که هوا از سیلیکاژل عبور ‌می‌کند، رطوبت آن توسط کریستال‌های سیلیکا جذب ‌می‌گردد. وجود رطوبت در تجهیزات ترانسفورماتور ‌می‌تواند میزان عایق بودن روغن را تحت تأثیر قرار دهد که این مسئله آسیب‌های داخلی جدی به دنبال خواهد داشت. به همین دلیل باید هوای ورودی به ترانسفورماتور را نسبت به رطوبت تصفیه نمود.

7. تپ چنجر‌ها

یکی از تجهیزات ترانسفورماتور که کاربرد فراوانی دارد تپ چنجر است. برای متعادل کردن تغییرات ولتاژ در ترانسفورماتور، از تپ چنجرها استفاده ‌می‌شود. دو نوع تپ چنجر وجود دارد؛ در تپ چنجر‌های بار، تپ را ‌می‌توان بدون جداسازی ترانسفورماتور از منبع تغذیه تعویض کرد. در تپ چنجر‌های خارج از بار، ترانسفورماتور باید از منبع تغذیه جدا شود تا امکان تغییر تپ چنجر فراهم گردد.

تپ چنجر

8. لوله‌های خنک کننده

تجهیزات ترانسفورماتور در هنگام عملکرد خود حرارت زیادی تولید ‌می‌کنند که بخشی از این حرارت توسط روغن ترانسفورماتور تعدیل ‌می‌گردد. از لوله‌های خنک کننده برای کاهش دمای روغن ترانسفورماتور استفاده ‌می‌شوند. گردش روغن در داخل ترانسفورماتور ممکن است طبیعی یا اجباری باشد. در حالت گردش طبیعی، زمانی که دمای روغن افزایش ‌می‌یابد، روغن داغ به طور طبیعی به سمت بالا و روغن سرد به سمت پایین حرکت ‌می‌کند، در حالی که در صورت گردش اجباری، از پمپ برای گردش روغن و خنک کردن تجهیزات ترانسفورماتور استفاده ‌می‌شود.

9. رله بوخهلتس (Buchholz Relay)

رله بوخهلتس (Buchholz Relay) روی لوله اتصالی که از مخزن اصلی تا مخزن نگهدارنده امتداد دارد قرار گرفته و عیوب رخ داده در تجهیزات ترانسفورماتور را معین ‌می‌کند. مکانیسم عملکرد آن بر پایه آنالیز گاز‌های منتشر شده در اثر تجزیه روغن ترانسفورماتور ‌می‌باشد.

10. دریچه انفجار

در هنگام خطا‌های داخلی برای جلوگیری از وارد شدن آسیب به تجهیزات ترانسفورماتور، روغن داغ در حال جوش از طریق دریچه انفجار خارج ‌می‌شود تا از انفجار ترانسفورماتور جلوگیری کند.

بخش‌های مختلف ترانسفورماتور از نما‌های مختلف

ب) تجهیزات ترانسفورماتور که در ارتباط با پست‌ها و دستگاه‌های دیگر عمل ‌می‌کنند

علاوه بر مواردی که تا به اینجا ذکر شد، تجهیزات جانبی نیز وجود دارد که سبب تعامل ترانسفورماتور با دستگاه‌های دیگر و یا پست‌های برق ‌می‌گردد. تجهیزات جانبی ترانسفورماتور‌ها بسیار گسترده هستند، زیرا علاوه بر تنوع در کارکردهای ترانسفورماتور‌ها، هدف و محل استفاده از آن‌ها نیز دارای گستردگی بسیار زیادی است. اما برخی از تجهیزات ترانسفورماتور را ‌می‌توان به صورت مشترک در اغلب پروژه‌ها و یا پست‌های انتقال و توزیع برق مشاهده نمود. این گروه از تجهیزات ترانسفورماتور اغلب شامل میله باس، مقره‌ها، کلید‌های ایزوله، قطع کننده‌های مدار، فیوز‌ها و تجهیزات اندازه گیری و نشان گر‌ها هستند. به طور کلی تجهیزات موجود در پست ترانسفورماتور به نوع پست، نیاز خدمات و درجه حفاظت مورد نظر بستگی دارد. برای اطلاعات بیشنر و مشاهده آگهی‌های مربوط به تجهیزات ترانسفورماتور، کلیک کنید.

640 بازدید
نویسنده این مقاله
الهه زینالی
اشتراک گذاری

مطالب مرتبط