آیا می‌دانید ترانسفورماتورهای جریان چه نقشی در شبکه برق‌رسانی ایفا می‌کنند؟ ترانسفورماتور اندازه گیری جریان از جمله ترانسفورماتورهای مهم در سیستم توزیع برق بوده که به منظور تبدیل جریان‌های با دامنه زیاد به جریان‌هایی که به سادگی و با تلفات اندک به وسیله دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار ضعیف یا ورودی رله‌های حفاظتی قابل اندازه‌گیری بوده، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این راهنما ضمن آشنایی بیشتر با ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان، به نکاتی که بایستی در فرآیند طراحی و ساخت این تجهیزات رعایت شوند نیز خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.
نگاهی اجمالی بر ترانسفورماتور اندازه گیری جریان
این تجهیزات در شبکه قدرت به منظور اندازه‌گیری جریان در راستای حفاظت و اندازه‌گیری میزان توان عبوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به کاربرد ترانسفورماتور برای اندازه‌گیری یا حفاظت، ترانسفورماتور جریان به ترتیب تحت دو عنوان ترانسفورماتور اندازه‌گیری جریان و ترانسفورماتور جریان حفاظتی شناخته می‌شود. ترانسفورماتورهای مذکور عمدتاً در شبکه‌های فشار متوسط به منظور اندازه‌گیری توان کاربرد دارند.
ناگفته نماند که ترانسفورماتورهای جریان در تغذیه و عملکرد صحیح سیستم‌های اندازه‌گیری و حفاظتی نیز نقش بسیار مهمی را ایفا کرده و در مقایسه با سایر تجهیزات فشار قوی بیشتر حائز اهمیت هستند؛ از این رو انتخاب صحیح و دقت به مشخصات آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد.
انواع ترانسفورماتور اندازه گیری جریان
ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان از نظر عایق‌بندی به سه دسته زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
ترانسفورماتور نوع خشک به همراه عایق رزینی
این نوع از ترانسفورماتورها برای ولتاژهای فشار متوسط گزینه مناسبی بوده و موارد استفاده از آن‌ها بیشتر در محل‌های سرپوشیده (کلاس داخلی) با در نظر گرفتن عدم احتمال انفجار و برخورداری از ایمنی بیشتر در مقایسه با نوع روغنی آن‌ها است.
ترانسفورماتور نوع روغنی به همراه کاغذ آغشته به روغن
این نوع از ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان به روغن آغشته شده و برای سطوح مختلف ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که عمده ترانسفورماتورهای جریان، به ویژه ترانسفورماتورهای جریان فشار قوی از نوع آغشته به کاغذ روغنی هستند.
ترانسفورماتور اندازه‌گیری جریان نوع گازی
در ترانسفورماتورهای جریان نوع گازی از گاز SF6 به منظور عایق‌بندی بهره‌گیری می‌شود.
نکات مهم طراحی و ساخت ترانسفورماتور اندازه گیری جریان
- ترانسفورماتور مذکور می‌بایست به صورت یکپارچه ریخته شده و مناسب برای نصب در تابلوهای تمام بسته فلزی طراحی و ساخته شود. علاوه بر این، تجهیزات مذکور باید دارای تحمل الکتریکی و مکانیکی بالایی باشند و در برابر قوس‌های الکتریکی مقاومت خوبی از خود نشان دهند. ناگفته نماند که این نوع از ترانسفورماتورها باید به گونه‌ای طراحی شوند که در شرایط بهره‌برداری به تعمیر و نگه‌داری نیازی نداشته باشند.
- بدنه ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان می‌بایست دارای محل مناسب به منظور عبور کابل یا شینه با سطح مقطع استاندارد با جریان نامی ترانسفورماتور باشد.
- ترمینال‌های اولیه در این تجهیزات از جنس برنج، فولاد گالوانیزه یا مس بوده و به پیچ‌های هادی اتصال و واشرهایی با اندازه مناسب مجهز هستند.
- ترمینال‌های ثانویه نیز می‌بایست از جنس مس، برنج یا فولاد گالوانیزه بوده و از پیچ‌های اتصال و واشرهایی با اندازه مناسب برای اتصال هادی‌های مسی با سطح مقطع حداکثر شش میلی‌متر مربع برخوردار باشند.
- در کنار ترمینال‌های ثانویه می‌بایست یک ترمینال زمین در نظر گرفته شود.
- ترمینال‌های ثانویه می‌بایست در صورت امکان از قابلیت پلمپ شدن برخوردار باشند.
- ترانسفورماتور اندازه گیری جریان می‌بایست قابلیت نصب در هر شرایطی توسط ۴ عدد پیچ را دارا باشد.
- این تجهیزات می‌بایست روی یک صفحه نگه‌دارنده با مقاومت استاندارد نصب شده و روی این صفحه یک عدد پیچ برای اتصال زمین نیز تعبیه شده باشد.
علامت‌گذاری ترمینال‌ها در فرآیند طراحی و ساخت ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان
علائم ترمینال‌ها
ترمینال‌های طرف اولیه با حروف بزرگ A، B، C و N و ترمینال‌های ثانویه با حروف کوچک a، b، c و n مشخص خواهند شد.
پلاریته نسبی
ترمینال‌هایی که دارای حروف متناظر بزرگ و کوچک هستند، در هر لحظه از پلاریته یکسان برخوردار خواهند بود.
مراحل مختلف انتخاب ترانسفورماتور اندازه گیری جریان
- مرحله ۱: مشخص نمودن شرایط بهره‌برداری از ترانسفورماتور جریان
- مرحله ۲: انتخاب نوع ترانسفورماتور خشک، روغنی یا گازی
- مرحله ۳: تعیین جریان‌ها و توان نامی بر حسب نیاز و خواسته مشتری و مشخصات سیستم
- مرحله ۴: مشخص نمودن حداکثر ولتاژ برای تعیین سطوح عایقی بر مبنای اطلاعات به دست آمده از شبکه قدرت
- مرحله ۵: مشخص کردن حدود افزایش دما
- مرحله ۶: مشخص کردن شرایط عایق‌بندی
- مرحله ۷: تعیین کلاس دقت و خطای ترانسفورماتور بر حسب نیاز و خواسته مشتری
اطلاعات مندرج روی پلاک مشخصات ترانسفورماتور اندازه گیری جریان چیست؟
روی کلیه ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان می‌بایست حداقل مشخصاتی که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد، درج شده باشد:
– علامت تجاری یا نام شرکت سازنده به گونه‌ای که قابل خواندن باشد.
– شماره سریال ساخت و کد نوع یا ترجیحاً هر دو مورد
– جریان‌های نامی اولیه و ثانویه
– فرکانس نامی
– ظرفیت خروجی نامی و کلاس دقت
– حداکثر ولتاژ ورودی
– سطح عایقی نامی
قابل ذکر بوده که کلیه این اطلاعات باید به طوری که غیر قابل پاک شدن باشند روی بدنه دستگاه یا روی پلاک مشخصات درج شوند. اگر روی ترانسفورماتور یا پلاک مشخصات فضای خالی بیشتری موجود بود، می‌توان اطلاعات زیر را نیز روی آن درج کرد:
– جریان حرارتی کوتاه مدت نامی و همچنین جریان دینامیکی نامی در صورتی که با دو و نیم برابر جریان حرارتی کوتاه مدت نامی تفاوت داشته باشد.
– کلاس عایق‌بندی اگر غیر از کلاس A باشد.
– کاربرد هر سیم‌پیچ و ترمینال‌های متناظر آن بر روی ترانسفورماتوری که دارای دو سیم‌پیچ ثانویه هستند.
سخن پایانی
ترانسفورماتورهای جریان ازجمله تجهیزات اصلی در شبکه قدرت و برق‌رسانی بوده که برای تبدیل جریان‌های با دامنه زیاد به جریان‌هایی با مصرف انرژی ناچیز به کمک دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار ضعیف یا ورودی رله حفاظتی کاربرد دارند. شما چه نکات دیگری درباره این تجهیزات می‌دانید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را با ما و کاربران علاقمند به حوزه شبکه قدرت و تجهیزات برق‌رسانی به اشتراک بگذارید.
محمد یاری پور
