powerengineering.blogfa.com og f aelectrodiana.com/pdf/741214409.pdf · ﺮﯾدﺎﻘﻣ.ﺖﺳا هﺪﺷ ﻪﺘﺧﺎﺳ نآ ياﺮﺑ ﯽﻧﺎﯾﺮﺟ ﺲﻧاﺮﺗ ﻪﮐ

... با مراجعه به وبالگ ما از آخرین کتاب ها، نرم افزارها، مطالب آموزشی و

.در ارتباط با مهندسی برق استفاده نمایید

http://powerengineering.blogfa.com

مهندسی برق


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




مرکز آموزش و تحقیقات صنعتی ایران

:دوره آموزشی

ساختمان و انتخاب , آشنایی با طرز کار

CT & VTترانسفورماتورهاي اندازه گیري

آنالیز بکارگیري ترانسفورماتورهاي جریان و ولتاژ حفاظتی و اندازه گیري

:تعاریف

, ترانسفورماتوري است که براي تغذیه کردن وسایل اندازه گیري : ترانسفورماتور اندازه گیري

.رله هاي حفاظتی و سایر دستگاههاي مشابه استفاده می شود , مترینگ

یک نوع ترانسفورماتور اندازه گیري است که در آن جریان ثانویه متناسب با : ترانسفورماتور جریانی

. برابر با صفر می باشد" اولیه است و اختالف فاز این دو جریان تقریباجریان

.که جریانی تبدیل شونده از میان آن می گذرد, سیم پیچی است : سیم پیچ اولیه

, که براي تغذیه کردن مدارهاي جریانی وسایل اندازه گیري , سیم پیچی است : سیم پیچ ثانویه

. دستگاههاي مشابه استفاده می شود رله هاي حفاظتی و سایر, مترینگ

مقادیر , که ترانس جریانی براي آن ساخته شده است , مقدار جریان اولیه : جریان نامی اولیه

-30-40-50-60-75: استاندارد جریان اولیه ترانسهاي جریانی اعداد زیر یا ضرایبی از آنها هستند

√3مقادیر فوق بر , لتا بسته شوند براي ترانسهایی که به صورت د. 12-10-5, 25-20-15-5

.تقسیم می شوند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مقادیر . که ترانس جریانی براي آن ساخته شده است , مقدار جریان ثانویه : جریان نامی ثانویه

براي ترانسهایی که به صورت دلتا بسته . آمپر می باشند1, 2, 5استاندار براي جریان ثانویه هم

.ی شوند تقسیم م√3مقادیر فوق بر , شوند

. نسبت مقدار جریان نامی اولیه به جریان نامی ثانویه ترانس است: نسبت تبدیل نامی

. نسبت مقدار جریان واقعی اولیه به جریان واقعی ثانویه ترانس است: نسبت تبدیل واقعی

مقدار خطایی است که در اندازه گیري جریان ایجاد می شود و از این واقعیت ناشی : خطاي جریان

مقدار خطاي جریان بر . می شود که نسبت تبدیل واقعی ترانس برابر با نسبت تبدیل نامی نیست

. حسب درصد از فرمول زیر محاسبه می شود

Current error% =(Kn.Is-Ip).100/ Ip

Knکه براي آن , برابر با نسبت تبدیل نامی ترانس Ip مقدار جریان واقعی اولیه و Is جریان مقدار

Ipواقعی ثانویه در حین عبور جریان . می باشند

اختالف فاز بین بردارهاي جریانی اولیه و ثانویه ترانس است و در یک ترانس : جابه جایی فاز جریان

این مقدار وقتی مثبت است که بردار جریان ثانویه جلوتر . جریان با ساختار خوب برابر با صفر است

توجه شود . بر حسب دقیقه و یا صد رادیان نشان داده می شود "اشد و معموالاز بردار جریان اولیه ب

. که تعریف فوق براي جریان سینوسی صادق است

یکی از عالئم مشخصه ترانس جریان است که معرف معرف باقی ماندن خطاي ترانس : کالس دقت

.تحت شرایط استفاده از قبیل تعیین شده یک محدوده مشخص است, جریان

(بردن burden مقدار . برحسب اهم و ضریب توان است , امپدانس مدار سمت ثانویه ترانس ) :

Burden VA بر حسب " معموال آمپر جذب شده , نمایش داده می شود و نشانگر مقدار ولت

مقدار . توسط مدار ثانویه در جریان نامی ثانویه و تحت ضریب توان مشخص است Burden نامی

ي از مقدار, ترانس VA بردن نامی مقاومتی . است که در آن دقت ترانس جریانی حفظ می شود

Rb مقادیر استاندارد نامی خروجی . مقدارنامی مقاومت متصل شونده به ثانویه ترانس جریان است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مقادیر بزرگتر از . ولت آمپر2, 5-5-10-15-30ترانس جریان عبارتند از 30MVA نیز با توجه به

هم برابر با مقدار جریان نامی جریان حرارتی پیوسته نامی . است انتخاب شوندنوع کاربرد ممکن

. اولیه می باشد

: مقاومت سیم پیچ ثانویه Rn مقاومت dc درجه سانتی گراد و یا 75 ثانویه ترانس است و در دماي

.هر دماي مشخص داده می شود

(ن مقدار باالتری: باالترین ولتاژ براي تجهیز RMS فاز ولتاژ است که ترانس با توجه به –فاز )

.خاصیت عایقی اش براي آن ساخته شده می شود

بیانگر خاصیت عایقی ترانس با توجه به مقاومت دي الکتریک آن در مقابل : سطح عایقی نامی

. فشارهاي ولتاژي وارده است

(مقدار نامی جریان حرارتی در مدت زمان کم lth موثر جریان اولیه ترانس در اتصال کوتاه مقدار)

. ثانیه بدون هیچ گونه اثر مخرب بر روي آن است1براي مدت , سمت ثانویه

(مقدار نامی جریان دینامیک ldyn , مقدار پیک جریان اولیه ترانس در اتصال کوتاه سمت ثانویه )

یروي الکترو مغناطیسی می است ك ترانس بدون هیچ گونه اثر مخرب الکتریکی یا مکانیکی تحت ن

برابر مقدار نامی جریان حرارتی در مدت زمان کم 2, 5مقدار این جریان برابر با . تواند تحمل کند

Name plateاست و در صورت متفاوت بودن با مقدار فوق در . ترانس داده می شود

سیم پیچ اولیه در حالی مقداري مجاز جریان پیوسته گذرنده از: مقدار نامی جریان حرارتی پیوسته

نامی وصل باشد بدون اینکه درجه حرارت سیم پیچ از حد مجاز تعیین Burdenکه سیم ثانویه به

. شده تجاوز کند

مقدار موثر جریانی است که توسط سیم پیچ ترانس کشیده می شود وقتی که : جریان تحریک

و سیم پیچهاي اولیه و سایر سیم , شده ولتاژي سینوسی با فرکانس نامی به ترمینالهاي ثانویه وصل

. پیچهاي ترانس مدار باز باشند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



(تحت شرایط حالت ماندگار مقدار موثر : خطاي مرکب r.m.s اختالف مقادیر لحظه اي جریان )

عالئم مثبت . مقادیر لحظه اي جریان ثانویه واقعی ضرب در نسبت تبدیل نامی است, اولیه

در واقع خطاي . ناسب با قرارداد عالمت گذاري ترمینالهاي ترانس استجریانهاي اولیه و ثانویه مت

خطاي مرکب . مرکب نشان دهنده باالترین مقدار براي خطاي جریان و یا جابجایی فاز ثانویه است c

ε : از فرمول زیر محاسبه می شود " معموال

1/T( Kn . i-ip)2 dt √ c= 100/Ip ε knکه در آن , نسبت تبدیل نامی Ip , مقدار جریان اولیه ip , مقدار لحظه اي جریان اولیه is

Tمقدار لحظه اي جریان ثانویه و . مدت زمان یک سیکل می باشند

تعاریف مربوط به ترانسهاي مخصوص اندازه گیري

ترانسفورماتوري است که براي تغذیه کردن وسایل اندازه : ترانس جریانی مخصوص اندازه گیري

کالسهاي دقت مربوط به ترانسهاي . ینگ و سایر دستگاههاي مشابه استفاده می شودمتر, گیري

, 2-0 , 5-1در کالسهاي دقت . 0-1-0-2-0-5-1-3-5: جریانی مخصوص اندازه گیري عبارتند از

خطاي جریان و جابجایی فاز ثانویه در فرکانس نامی در صورتی که , 0 , 0-1 Burden ثانویه بین

. از مقادیر موجود در جدول زیر تجاوز نمی کند, صد مقدار نامی باشد در100درصد تا 25

خطاي جریان و جابجایی فاز ثانویه در فرکانس نامی در صورتی که 5و3در کالسهاي دقت

Burden از مقادیر موجود در جدول زیر تجاوز , درصد مقدار نامی باشد 100درصد تا50 ثانویه بین

. نمی کند

Percentage

cu`rent(ratio) error at

percentage of rated

current shown below

Class


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



120 50

3

5

3

5

3

5

(مقدار نامی حد جریان اولیه IPL خطاي مرکب , مقدار حداقل جریان اولیه است که در آن ) :

است و ثانویه به % 10ترانس جریانی مخصوص اندازه گیري بزرگتر یا مساوي Burden نامی وصل

به خاطر این است که وسایل % 10توجه شود که مقدار خطاي مرکب بزرگتر یا مساوي . شده است

تغذیه شونده توسط جریان در مقابل جریانهاي بزرگ ایجاد شده در حین وقوع فالت در سیستم

. محافظت شوند

(فاکتور امنیت دستگاه FS نسبت ): IPL . به جریان نامی اولیه است FS=IPL/Inp

شود که در حین وقوع فالت در سیستم که جریان اتصال کوتاه از سیم پیچ اولیه ترانس جریان توجه

ایمنی وسیله تغذیه شونده با ترانس جریان وقتی بزرگتر است که مقدار . عبور می کند FS کوچک

. هسته ترانس جریانی مخصوص اندازه گیري به صورت زیر مشخص می گردد. است

15VA Class 0.5 FS 10 E.M.Fمقدار حاصلضرب : محدود کننده ثانویه FS جریان نامی ثانویه ترانس جریان و جمع ,

Burdenبرداري . نامی و امپدانس سیم پیچ ثانویه است

Secondary limiting e.m.f=FS.Ins .(Rbn+ Rs) 75براي محاسبه فوق مقدار سمت ثانویه باید در دماي آمده از مقدار بدست. درجه سانتی گراد باشد

. فرمول فوق بزرگتر از مقدار واقعی است

تعاریف مربوط به ترانسهاي جریانی مخصوص حفاظت

ترانسفورماتور جریانی است که براي تغذیه کردن رله هاي : ترانس جریانی مخصوص حفاظت

. استفاده می شود, حفاظتی


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



که با شرایط ملزوم با خطاي مرکب مقداري از جریان اولیه است : مقدار نامی حد دقت جریان اولیه

. موافق باشد

مقادیر استاندارد . ضریب محدود کننده دقت جریان اولیه به جریان اولیه ترانس جریان ALF برابر

, کالس دقت مورد نظر , براي ترانس جریانی مخصوص حفاظت . هستند5و10-15-30-20با

Pمتناسب با حد جریان اولیه است و همراه با حرف کالسهاي دقت مربوط به این . ن می گردد معی

10P ویا 5Pترانسها به صورت در فرکانس نامی و وقتی که . می باشند Burden نامی به دو سر

جابجایی فاز ثانویه خطاي مرکب نباید از مقادیر , خطاي جریان , ترانس جریان وصل شده باشد

.موجود در جدول زیر تجاوز کند

. ص اندازه گیري به صورت زیر مشخص می گرددهسته ترانس جریانی مخصو

30VA class 5P 10 E.M.Fمقدار حاصلضرب : محدود کننده ثانویه ALF جریان نامی ثانویه ترانس جریان و جمع ,

Burdenبرداري . نامی و امپدانس سیم پیچ ثانویه است

Secondary limiting e.m.f=ALF.Ins .(Rbn+Rs)

(شار اشباع s ψ :( ر پیک شادي است که در هسته ترانس در حالت گذر از حالت غیر اشباع به مقدا

هسته است که در آن افزایش B-Hحالت اشباع کامل وجود دارد و مربوط به نقطه اي از منحنی

در % 10 B در % 50 باعث H . می شود

(شار پسماند s ψ :( یک با مقدار دقیقه بعد از برداشته شدن جریان تحر3مقداري از شار است که

.در هسته ترانس جریان باقی می ماند, کافی براي شار اشباع

(ضریب پسماند Kr . نسبت شار پسماند به شار اشباع و برحسب درصد می باشد):

Kr=ψr/ψs.100 (ثابت زمانی حلقه ثانویه Ts مقدار ثابت زمانی حلقه ثانویه است و با توجه به مقادیر مجموع ):

(س کنندگی و اندوکتانس نشتی اندوکتانس مغناطی LS (و مقاومت حلقه ثانویه , ) Rs بدست می )

. آید


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Ts=LS/Rs

منحنی رابطه بین مقدار موثر جریان تحریک و مقدار موثر ولتاژ داده : منحنی مشخصه تحریک

محدوده جریان تحریک از . شده به ثانویه ترانس جریان باز بودن سمت اولیه و سایر سیم پیچها

. تحریک کم تا تحریک متناظر با ولتاژ نقطه زانو را شامل می شودمقدار

(نیروي محرکه الکترومغناطیسی نامی نقطه زانویی Ek حداقل مقدار موثر نیروي محرکه ):

داده شده به ثانویه ترانس جریان با مدار باز بودن , الکترومغناطیسی در فرکانس نامی توان شبکه

, درصدي این مقدار نیروي محرکه 10ت که در آن نقطه با افزایش سمت اولیه و سایر پیچها اس

. درصد افزایش در جریان تحریک ایجاد شود50حدود

تعاریف مربوط به ترانسهاي جریانی در حالت گذرا

(جریان اتصال کوتاه سمت اولیه I psc مقدار موثر جریان اتصال کوتاه متقارن سمت اولیه که در ):

. جریان حفظ می شوددقت ترانس , آن

( جریان خطاي لحظه اي ε i تفاضل بین مقدار لحظه اي جریان ثانویه ضربدر نسبت تبدیل ):

iε = kn.is_ipنامی ترانس جریان و مقدار لحظه اي جریان اولیه

شامل مولفه , که این جریان ac و dc : ست ازفرمول زیر به صورت تفکیک شده عبارت ا. می باشد

iε = iεac+iεdc =(kn.isac_ipac)+(kn.isdc_ipdc)

(خطاي لحظه اي پیک ε حداکثر جریان خطاي لحظه اي براي یک سیکل مشخص است و به ):

.صورت درصدي از پیک جریان اتصال کوتاه لحظه اي نامی سمت اولیه بیان می شود

^ε=100.iε/√2.Ipsc لفه شامل مو, جریان خطا acو dc . می باشد

:کالس کاري ترانسهاي جریانی مخصوص حفاظت


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



در استاندارد , ترانسهاي جریان مخصوص حفاظت با توجه به عملکردشان در شرایط کاري متفاوت

IEC به چند دسته تقسیم می شوند که عبارتند از کالس P کالس , TPS کالس , TPX ,

.TPZ کالس TPYکالس

(شده سمت اولیه ثابت زمانی مشخص T p ثابت زمانی مولفه ): dc این . جریان سمت اولیه است

, TPXمقدار به عنوان یک مقدار نامی روي صفحه مشخصات نامی ترانسهاي جریانی کالسهاي

TPY و TPZ . موجود است

توجه شود که ترمینالهایی . عالمت گذاري ترمینالهاي ترانس جریانی به صورت زیر انجام می شود

C1,S1,P1 با که . در یک لحظه مشخص داراي پالریته یکسان می باشند, مشخص شده اند

ترانس جریانی و ترانس ولتاژي الزمه براي حفاظت دیستانس

تجهیزاتی با قیمت خیلی باال وجود دارد که براي حفاظت آنها در مقابل خطرات ,در سیستم قدرت

(رماتورهاي جریان نیاز به حفاظت هاي ویژه اي داریم که ترانسفو CT و ترانسفورماتورهاي )

(ولتاژي CVT یا VT درعمل بصورت واسط بین وسایل حفاظتی و تجهیزات قدرت قرار دارند )

روشهاي اندازه گیري در این تجهیزات بر . که عمل اندازه گیري جریان و ولتاژ را انجام می دهند

پایه اصول فیزیکی استوار است

ن در سیستم هاي قدرت از روشهاي مختلفی استفاده می شودبراي اندازه گیري جریا

عبارتند از اندوکتیو

هسته از مقوا ساخته می شود لذا , در پیچک روگوفسکی : پیچک روگوفسکی- V(t)=L di/dt و

L لذا توان از این پیچک براي مقاصد . مقدار کمی خواهد داشت لذا ولتاژ ثانویه کم خواهد شد

اگر بخواهیم توان خروجی آن را زیاد کنیم حجم این پیچک بسیار بزرگ . د حفاظتی استفاده نمو

.می شود بنابراین در عمل از پیچک هاي با هسته آهنی استفاده می شود

. در آینده مورد استفاده قرار خواهد گرفت , این روش : نوري / اندوکتیو-

.این روش در آینده مورد استفاده قرار خواهد گرفت: نوري -


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: براي اندازه گیري ولتاژ در سیستم هاي قدرت از روشهاي زیر استفاده می نمائیم که عبارتند از

در این روش ترانس ولتاژ مانند یک ترانس قدرت عمل می کند: اندوکتیو -

. در این روش از افت ولتاژ تقسیم ولتاژ استفاده می گردد: اهمی -

. تاژ بین خازنها استفاده می گردددر این روش از تقسیم ول: خازنی -

در عمل مشکالت انتخاب ترانسهاي جریانی بسیار بیشتر از ترانسهاي ولتاژي است زیرا ترانس

جریانی باید در محدوده وسیع بین جریان نامی تا جریان اتصال کوتاه درست عمل کند ولی در

. نتخاب آن مشکالت کمتري داردمحدوده تغییرات کم است و به دلیل ا, ترانس ولتاژي

انتخاب ترانس جریان

مشخصات ترانسهاي جریانی الزم براي آنها تعیین می , با توجه به نیازمندي رله هاي حفاظتی

نیاز به استانداردهاي خاصی داریم , از طرفی با توجه به مشخصات شبکه و شرایط محیطی . شود

در عمل عوامل محدود کننده . صورت یکنواخت انجام شودانتخاب ترانس جریانی ب, تا براساس آنها


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



عادت مشتریان براي استفاده از یک ترانس جریانی با , دیگري مانند نیاز رله هاي موجود خاص

.نیز در انتخاب ترانسهاي جریانی موثرند... کالس دلخواه و

براي دقت و رفتار گذار ,ترانسهاي جریانی و ولتاژي الزمه براي حفاظت باید داراي شرایط حداقل

اغتشاشات موجود در سیگنال , بخصوص . بوده تا رله بتواند بخوبی و با سرعت الزم عمل نماید

اندازه گیري شده که از اشباع شدن ترانس جریانی و نوسانات ولتاژي بر روي ترانس ولتاژ ناشی

. بایستی در یک محدوده مشخص باشد, می شود

راي ترانسهاي جریانی و ولتاژي وجود دارد که در جدول زیر بعضی از آنها استانداردهاي متفاوتی ب

بر اساس استاندارد . آمده است IEC 60044-1 به طور کلی یک ترانس جریانی با توجه به ,

. مشخصات زیر انتخاب می شود

: نسبت تبدیل نامی Ipn/Isn داده می شود5/600و یا 1/600 که به عنوان مثال به صورت.

ن نامی توا p N توان قابل تامین توسط سمت ثانویه ترانس جریان در جریان نامی و : Burden

30VAنامی است که به عنوان مثال به صورت . داده می شود

ترانس جریانی براي حفاظت در قدم اول باید در شرایط جریان اتصال کوتاه داراي : کالس دقت

درصد است و به صورت 10یا 5 خطا خطاي مشخص باشد که در ترانسهاي موجود این 5P و یا

10P در جدول زیر خطاهاي کالسهاي . نشان داده می شود 5P10وP . نشان داده شده است

Atnominal accuracy

limit primary

current

At nominal primary

current

Composite errotr Current error Phase

angle phase angle

displacement

displacemnt

% % minutes

centirad

Accuracy

class


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



5

10

+-1.3 +-30 +-1

- - +-3

5p

10 p

(ضریب محدود کنندگی دقت نامی ALF می بدون برابر با ضریبی از جریان نا, این مقدار ) :

متصل شده نامی قابل Burden است که توسط ترانس جریان با کالس دقت معین و DCمولفه

جریان باالتر از مقدار تعیین شده توسط این ضریب باعث اشباع . تبدیل به جریان ثانویه است

.شدن و اعوجاج در جریان ثانویه می شود

: مقاومت سیم پیچ ثانویه R CT . هم داده می شوداین مقاومت بر حسب ا :


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



رابطه اندوکتانس در حالت خطی بصورت

Lh=µ0.µr.n2.A/l 2000 , ->5000 است که براي هسته آهنی<- . است

در صورتیکه ثانویه اتصال کوتاه شده باشد هرچه جریان اولیه زیادتر شود شار در برگیرنده سیم

هم زیادتر می شود لذا جریان ثانویه زیاد خواهد شد و جریان مغناطیس کنندگی در پیچ ثانویه

یک حد مشخص باقی خواهد ماند ولی اگر در طرف ثانویه افت ولتاژ داشته باشیم شار ثانویه نمی

تواند بطور کامل جریان را دنبال کند ولذا جریان مغناطیس کنندگی زیاد می شود تا هسته اشباع

X mag حالت اشباع در. (شود اطالعات , بنابراین با اشباع شدن ترانس جریان ) کاهش می یابد

در هنگام اشباع . جریان ثانویه جریان اولیه را دنبال نخواهد کرد, اولیه گم می شود و به عبارتی

جریان مغناطیس کنندگی زیاد می شود در اصل , با افزایش جریان اولیه , شدن ترانس جریان

ارده شده صرف هم جهت کردن دو قطبی ها می شود و لذا گرماي زیادي در هسته تولید انرژي و

.در شکلهاي زیر اثر اشباع هسته نشان داده شده است. خواهد شد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ضرایبی جهت تعیین خطاهاي متفاوت وجود دارد که , از دید استاندارد براي ترانس جریان

: عبارتند از

Fi= 100 . I sec . n n – Iprim/ Iprim خطاي دامنه جریان

: خطاي زاویه جریان Δφi=angle(Isec)_angle(Iprim)

: خطاي مرکب

Fi=100√1/tζ(nn.isec(t)_iprim(t))2dt/Iprim.rms

CT نسبت تبدیل n n در روابط فوق منظور از . می باشد

همچنین توجه به این نکته ضروري می باشد که هسته هاي اندازه گیري براي مقاصد حفاظتی

در شکل زیر منحنی اشباع براي کالس . مناسب نیستند P در Burden هاي متفاوت نمایش داده

در این منحنی تنها مولفه . شده است AC در نظر گرفته شده و اشباع در حالت متقارن , جریان

اما با توجه به این که جریان اتصال شامل مولفه هاي . است AC و DC کاهش یابنده است براي

مولفه , انتخاب ترانس جریان DC . هم باید در نظر گرفته شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



رد به عنوان مثال اطالعات یک ترانس جریانی حفاظتی بر اساس استاندا IEC به صورت زیر داده

می شود

Burden در شرایطی که ALFمقدار اگر . نامی به ترانس جریان متصل شده باشد داده می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Burden متصل شده از مقدار نامی کمتر باشد مقدار افزایش یافته این ضریب از فرمول زیر

. محاسبه می شود

ALF`=ALF.Pi+Pbn/Pi+Pb=ALF.Rct+Rbn/Rct+Rb

مقدار مقاومت سیمهاي اتصال بین ترانس جریان و رله بر Rl است که Rb=Rl+Rrکه در آن

Rpحسب اهم و در این فرمول . مقاومت رله متصل به ترانس جریان است Pb=Rb.I sn می

در صورتیکه مقدار . باشد ALF در هنگام , جریان کم باشد خیلی زیاد بوده و نسبت تبدیل ترانس

به رله متصل شده به , اتصال کوتاه CT براي . جریان زیادي وارده شده و به آن آسیب می رسد.

(بدست آوردن مقدار ضریب حد دقت واقعی ALF . بصورت زیر عمل می شود)

10P و 5P در کالسهاي ALFدر صورتی که مقادیر از کالس . براي کاربرد نامناسب نباشد X

براي کالس . تفاده می شوداس PX در استاندارد IEC و براي کالس X در استاندارد BC جهت ,

CTتعیین خطاي براي کالس . از منحنی اشباع استفاده می شود X اغلب روي صفحه مشخصات

CT . موارد زیر مشخص است

Rated primary current Turns ratio (the error shall not exceed +_ 0.25%) Rated knee-point voltage Magnetizing current at rated knee-point voltage Resistance of secondary winding corrected to 75 c

درصد افزایش در مقدار موثر 10تعریف نقطه زانویی در دو کالس فوق اینست که در این نقطه

در کالس . مغناطیس کنندگی می شود درصدي مقدار موثر جریان50ولتاژ ثانویه باعث افزایش

PX و X همه جریانها بصورت RMS محاسبه می شوند ولذا همه هارمونیک ها دیده خواهند

.شد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



قبل از نقطه شروع اشباع قرار دارد بنابراین ولتاژ محاسبه شده از رابطه U kneeولتاژ

U kneeولتاژي خواهد بود که از ژ باالتر است زیرا در این ولتا CT درصد 5 داراي حداکثر خطاي

درصد می باشد بنابراین ولتاژ نقطه زانویی از رابطه 10یا

در کالس . قابل محاسبه است X Rct مقدار مقاومت " حتما درجه روي صفحه 75 دردماي

CTمشخصات . نوشته شده است Uknee=(Rn+Rct).l2n.ALFn/1.3

(Pn+Rct).ALFn/1.3.l2n =

X به کالس Pبراي تبدیل کالس . بایستی بصورت زیر عمل کرد

: مثال 5P10,15VA,Rct=4Ὡ ,LEC Class 5p:600/1A

to

LEC Class px: 600/1A Uknee=(15vA+4vA).10/1.3.1Va=146v

P به کالس Xهمچنین براي تبدیل کالس که در زیر رابطه بین . بایستی بصورت زیر عمل کرد

ALFولتاژ نقطه زانو و به عنوان مثال یک ترانس جریانی کالس . بیان شده است IEC PX با

Pمشخصات زیر را می خواهیم به کالس . تبدیل کنیم

L2x=1A Rated secondary current

Uknee=600V knee-point voltage


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Internal burden Rtc=5Ὡ Ri=1Ὡ wire and relay burden

Uknee(class p)=1.3.Uknee(class px)=600v

Maximum transmittable AC current

Without DC components(secondary):

Lmax=Uknee/Rct+R=600V/5Ω+1Ω=100A CT with

20VA:ALF`.P`+Pct/pn+pc=100.1va+5va/20va+5va=24

ALF=lmax/ln=100A/1A=100 CT with 10va :ALFn

=ALF`p`+pct/pn+pc=100.1va+5va/10va+5va=40

که مقاومت سیم اتصال GISهاي متصل شده با مقدار کم مانند اغلب پستهاي Burdenبراي

0.1VA درحدود Burdenترانس جریان به رله کم است و در آن از رله هاي مدرن با مقدار

ALF با مقدار Pاستفاده شده است تنها به ترانسهاي جریانی کالس . نیاز است

ANSI/IEEE C57.13بر اساس استاندارد ترانس جریانی طوري انتخاب می شود که وقتی ,

درصد تجاوز 10خطاي تبدیل جریان از .جریان ثانویه در محدوده اتصال برابر جریان نامی باشد

. نکند

Cتعریف این کالس به این صورت است که بعد از حرف مقدار ولتاژ ثانویه به ترانس که برابر با ,

جریان . ر مقاومت متصل شده به سیم پیچ ثانویه است ذکر می شود برابر جریان نامی ثانویه د20

در یک ترانس جریانی حفاظتی بر , به عنوان مثال . آمپر است5 برابر با "ثانویه این ترانسها معموال

اساس استاندارد

درمطابقت این کالس با کالس . محاسبه می شود P استاندارد IEC مقدار , P bn به صورت

تعریف خطاي اندازه گیري در , تبدیل فوق به صورت تقریبی است و در عمل . ودمحاسبه می ش

مقدار . این دو کالس مشابه نیست ALF معادل هم از فرمول مطابق با استاندارد IEC محاسبه

. می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



IEC از استاندارد P با کالس ANSIدر زیر انواع یک نوع کالس . تبدیل شده است

CTبراي . مپر داریم با ثانویه یک آ

C100 = 10P20, 5VA C200 = 10P20,10VA C400 = 10P20,20VA C800 = 10P20,40VA

CTبراي .آمپر داریم5 با ثانویه

C100 = 10P20,25VA C200 = 10P20,50VA C400 = 10P20,100VA C800 = 10P20,200VA

IEC به کالس ANSIبراي تبدیل کالس . بایستی بصورت زیر عمل کرد

:مثال

.پس ترانس جریانی تبدیل شده به صورت زیر می باشد

C200 = 10P20,10VA CTبراي . آمپر داریم5 با ثانویه

Example C200

Typical 5A

Nominal ANSI-Standard burden R`=Uterm/20.ln=200v/20.1A=10Ω

Class p normal burdun

Pn=ln2.R`=(1A)2.10Ω=10va

CTبراي .ریم آمپر دا5 با ثانویه

Example C200

Typical 5A

Normal ANSI-standard burden


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



R`=Uterm /20.ln = 200v/20.5v=2Ω

Class p normal burden

Pn = ln2.R`=(5A)2.2Ω=50VA

. پس ترانس جریانی تبدیل شده به صورت زیر می باشد

C200 = 10P20, 50VA

ANSIهاي با استاندارد CTشکل زیر منحنی بکارگیري . نمایش می دهد را


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ANSI C57.13 Performance Classification for Relaying CTs


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



CT موثر در دو نمونه مدار که در آن بکارگیري یک و سه Burdenشکل زیر نحوه تعیین مقدار

.نشان می دهد, براي آشکارسازي خطاهاي اتصال زمین در شبکه نمایش داده شده است

به مقاومت سیم رابط بین ترانس جریان و رله حفاظتی و مقدار جریان نامی سمت همچنین با توجه

آمپر بهتر از 1ثانویه ترانس جریان و شکل زیر می توان نتیجه گرفت که ترانس جریان با ثانویه

. آمپر است5ترانس جریان با ثانویه

.شده استنحوه انتخاب ترانس جریان در شرایط ماندگار در مثال زیر نمایش داده

تعیین توانایی انتقال جریان در حالت ماندگار -1مثال

CT:100/1;5P10;10VA;Rct=2Ω;Rb=2.1Ω

CT Transmission capability with normal burden

ALFn=10 →I=10.I=10KA

Accuracy limiting factor

ALF`=ALF n .pct+pbn/pct+pb=ALFn.Rct+Rbn /Rct+Rb=10×

+10/2+2.1=2902

CT Transmission capability with actual burden

ALF`=29.2→Ink= ALF`.I=29.2×1ka=29.2ka

در حالت ماندگار CT تعیین ضریب دقت و بردن -2مثال


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



I k=20KA=20* Inبا فرض این که جریان اتصال کوتاه برابر با . است داریم

ALF= Ik/In=20 p n>_p = pn>_2.1VA = pn=5VAو همچنین با فرض . داریم

ALFn= ALF`.p+pct/pn+pct=20.2.1+2/5+2=11.7≈15 5P15;5VAبنابراین براي ترانس جریان مربوطه . بدست می آید

CTتوجه شود که الزم نیست تا 5 آنقدر بزرگ انتخاب شود که اشباع نشود زیرا رله ها در زمان

وع به اشباع و این زمان کمتر از شر. میلی ثانیه عمل می نمایند 10 CT . است

شبکه چندان اثري روي X/R هم توجه شود ولی DC باید به مولفه میراشونده CTدر انتخاب

CTانتخاب در انتخاب . ندارد CT با در نظر گرفتن مولفه DC , t free زمانی است که در طراحی

CTبراي رسیدن شار هسته , t free زمان به مقدار حداکثر آن در نظر گرفته شده است یعنی تا

CTشار هسته از شار حداکثر طراحی هسته هیچگاه CT یعنی t free =∞بنابراین . کمتر است

براي در نظر گرفتن اثر . اشباع نمی شود DC (ضریبی را بعنوان ضریب حالت گذرا K ut در نظر )

. می گیریم که بصورت زیر بدست می آید

If t free=∞→BmaxDCIAC/BmaxAC=Ktd=1+ω.Tn If t free≠∞→BmaxDCIAC/BmaxAC=Ktd=1+ω.Tn(1-e)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



k tdعالوه بر روابط باال براي بدست آوردن .نیز استفاده نمود12 می توان از شبکه

وجریان نامی ترانس جریان مقدار جریان اتصال کوتاه متقارن که بدون اشباع ALFبا ضرب مقدار

همچنین رابطه بین چگالی شار . یدشدن ترانس جریان می تواند از آن بگذرد بدست می آ

CTمغناطیسی و جریان نامی ثانویه : مطابق فرمول زیر می باشد

B=∫Us(t)dt=(Rct+Rb)×∫is(t)dt


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مولفه , در حالت اتصال نامتقارن DC باعث ایجاد شار مغناطیسی اضافی در هسته ترانس , جریان

توجه شود که یک ترانس . ی چگالی شار مغناطیسی می شود و ایجاد سرازیري در منحن, جریان

می تواند اشباع شود ولی با جریان اتصال DCجریانی با یک جریان کوتاه نامتقارن همراه با مولفه

. کوتاه متقارن هیچوقت اشباع نمی شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ALF کمتر از I>>/In به جریان نامی High Setبراي رله اضافه جریان باید نسبت جریان

K tdترانس جریان متصل به آن باشد و . در آن در نظر گرفته نمی شود

در رابطه با نحوه تعیین مقدار حداقل , در این قسمت ALF . یک مثال ارائه می گردد

انتخاب ترانس جریانی براي حفاظت دیفرانسیل ترانس -1

ALFدر جدول زیر نحوه محاسبه مقدار حداقل انسهاي جریان استفاده شده براي حفاظت براي تر

.دیفرانسیل ترانس آمده است

CTپدیده دشارژ شدن

به خاطر (ثانویه نیز , در هنگام استفاده از اتوریکلوزر در شبکه هاي فشار قوي عالوه بر اولیه L و

R در ) پس ماند مغناطیسی(شار باقیمانده , داراي یک ثابت زمانی است که پس از قطع جریان )

Ts مدتی الزم دارد تا صفر شود که این موضوع وابسته به CTهسته در صورت استفاده از . است

شار باقیمانده باعث اشباع شدن , اتوریکلوزر CT , در وصل دوم می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



TPZ و TPX,TPYدر کالس هاي مشخصات . اثر پدیده شار باقیمانده در نظر گرفته شده است

. وق الذکر در زیر آورده شده استکالسهاي ف

نمودار اشباع کالسهاي متفاوت-13شکل

TP انواع خطاي در کالسهاي سري -2جدول

Peak error at

rated

overcurrent

Errot at rated current Angle

ratio

class

<- 10 %

<- 10 %

<- 10 % (only 1-

)

+- 30 min +- 60 min

+-180+-18 min

+- 0,5% +- 1,0 % +-1,0 %

TPX TPY TPZ

TPXکالس داراي هسته آهنی پیوسته وبزرگتري نسبت به کالس : P آن را , است تا شار باقیماده

. اشباع نکند

TPYکالس مشابه با کالس : TPX یی و داراي است با این تفاوت که داراي هسته با شکاف هوا

براي خنثی کردن اثر پسماند است ومقدارآنرا به , این فاصله هوایی . شار باقیمانده کمی می باشد

. درصد محدود می کند10کمتر از


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



TPZکالس داراي هسته با شکاف هوایی است شکاف هوایی نسبت به کالس : TPY بزرگتراست

مانده کمتري نسبت به کالس وبا تعداد بیشتري شکاف هوایی است و داراي شار باقی TPY می

. باشد و واقع قابل صرف نظر کردن است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



P از کالس TPتوجه اینکه دقت کالسهاي در شکل فوق نمودار اشباع . کمتر است CT در

ثابت زمانی ثانویه , کالسهاي متفاوت آورده شده است توجه اینکه زمان نوشته شده بر روي کالسها

)Secondary Time Constant همچنین در جدول زیر مقدار خطاي کالسهاي فوق . است)

. الذکر آورده شده است

CTDim 3.2 وجود دارد که بنام CTهمچنین نرم افزاري براي محاسبه پارامترهاي مختلف

نمایشی از نرم افزار مذکور 14که قابلیت انجام کارهاي زیر را دارد و در شکل . نامگذاري شده است

. آورده است

Tehnical Optimization Dynamic Check of Requirements Automatio Report Generation Standard Conversion Dynamic Simulation


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



:هسته هاي ترانس جریانی مخصوص اندازه گیري

شابه مترینگ و سایر دستگاههاي م, ترانسفورماتوري است که براي تغذیه کردن وسایل اندازه گیري

لذا نیازي نیست تا جریانهاي اتصال کوتاه را اندازه بگیرند و لذا در حد جریانهاي , استفاده می شود

(نامی ساخته می شوند I<2*I n . (

Standard Additional

Ordering

information

Continuous

the rmal

loadings

Measurement

range

IEC/VDE none 100% 120%

IEC/VDE Ext . 120 % 120% 120%

IEC/VDE Ext . 150% 150% 150% ln× 1.5

IEC/VDE Ext .200% 200% 200% ln× 2

هستند 0, 1-0-2-0-5-1-3-5کالسهاي دقت مربوط به ترانسهاي جریانی مخصوص اندازه گیري

بر اساس استاندارد , 0-1, 2-0, 1-5که در کالسهاي دقت IEC 60044-1 ي خطاي اندازه گیر

Burdenجریان جابجایی فاز جریان ثانویه در فرکانس نامی در صورتی که درصد 25 ثانویه بین

. از مقادیر موجود درجدول زیر تجاوز نمی کند, درصد مقدار نامی باشد 100تا


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



+/- phase displscement at percentage of

rated current

minutes

centiradisns

Accuracy

class

120 100 20 5 120 100 20 5 120 100 20 5

0.15 0.15 0.24 0.45 5 5 5 15 0.1 0.1 0.2 0.4 0.1

0.3 0.3 0.45 0.9 10 10 15 30 0.2 0.2 0.35 0.75 0.2

0.9 0.9 1.35 2.7 30 30 45 90 0.5 0.5 0.75 1.5 0.5

1.8 1.8 2.7 54 60 60 90 180 1 1 15 3 1

خطاي جریان و جابجایی فاز جریان ثانویه در فرکانس نامی در صورتی که 5و3در کالسهاي دقت

Burden از مقادیر موجود در جدول زیر تجاوز نمی , درصد مقدارنامی باشد 100تا50 ثانویه بین

. کند

Percentage current ( rauo ) error at Petcentage of

rated current shown below

120 50

Class


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



3

5

3

5

3

5

کالسهاي دقت مربوط به ترانسهاي جریانی مخصوص IEEE/ANSI C57.13بر اساس استاندارد

برابر جریان نامی را می 4و3, 2-1, 5-1, 33-1هستند که جریانهاي 0, 3-0, 6-1, 2اندازه گیري

.توانند اندازه بگیرند

در حالی ثانویه به , ه که در آن مقدار حداقل جریان اولی, در این ترانسها Burden نامی وصل شده

(است مقدار نامی حد جریان اولیه % 10خطاي مرکب ترانس بزرگتر یا مساوي , است IPL : (

به خاطر این است که % 10توجه شود که مقدار خطاي مرکب بزرگتر یا مساوي . نامیده می شود

ل جریانهاي بزرگ ایجاد شده در حین وقوع فالت وسایل تغذیه شونده توسط ترانس جریان در مقاب

. در سیستم محافظت شوند

IPLنسبت (فاکتور امنیت دستگاه , به جریان نامی اولیه FS (نامیده می شود ) FS= IPL/I np (

بایستی در مقابل این , وسایل تغذیه شونده با این ترانسهاي جریانی , تحت شرایط اتصال کوتاه

بنابراین در حین وقوع فالت در سیستم که جریان اتصال کوتاه از سیم , ردند جریان زیاد حفاظت گ

ایمنی وسیله تغذیه شونده با ترانس جریان وقتی بزرگتر , پیچ اولیه ترانس جریان عبور می کند

FSاست که مقدار . کوچک است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مشخص می 0.5FS10;15VA گیري به صورت براي مثال هسته ترانس جریانی مخصوص اندازه

درصد می 0, 5گردد و این به این معناست که خطا براي جریانهاي بیشتر از جریان نامی بیشتر از

می باشد و بنابراین طراحی این ترانس طوري است که 10باشد و فاکتور امنیت دستگاه برابر با

همچنین براي یک ترانس جریانی . واهد شدبرابر اشباع خ10 با اضافه شدن جریان بیشتر از "حتما

FS5,10VA 0.2 1000/1مخصوص اندازه گیري با مشخصات در صورتی که , Burden متصل

فاکتور امنیت افزایش می یابد لذا ترانس جریانی تا جریانهاي , ولت آمپر کمتر باشد 10شده از

متصل به باالتر اشباع نخواهد شد و ممکن است به تجهیزات اندازه گیري CT , آسیب برسد

جریانی باید طوري انتخاب شود که , همچنین ترانس Burden متصل شده که کابل رابط به وسیله

. از مقدار نامی آن تجاوز نکند, را هم شامل می شود

در شکل زیر منحنی ترانسهاي جریانی مخصوص اندازه گیري با ترانسهاي جریانی حفاظتی مقایسه

. شده اند

این در مقایسه ترانسهاي جریانی مخصوص اندازه گیري با ترانسهاي جریانی حفاظتی به نتایج بنابر

زیر می رسیم

وسایل تغذیه شونده با , تحت شرایط اتصال کوتاه , در ترانسهاي جریانی مخصوص اندازه گیري -

هاي جریانی اما ترانس. بایستی در مقابل این جریان زیاد حفاظت گردند, این ترانسهاي جریانی

تحت شرایط اتصال کوتاه بایستی بدون خطا عمل کنند تا بتوانند یک عمل حفاظتی , حفاظتی

. مطلوب را تضمین کنند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Burden در - خطاي , بخاطر اشباع نشدن ترانس جریان , متصل شده نامی و فاکتور امنیت نامی

در , جریانی حفاظتی اما در ترانسهاي. باشد % 10مرکب ترانس باید بزرگتر یا مساوي Burden

بایستی خطاي مرکب محدود باشد وترانس جریان نباید به , متصل شده نامی و اضافه جریان نامی

.اشباع برود

:ترانسهاي ولتاژ

مقدار حداکثر , به زمین وصل می شود "فاز که نقطه نول ستاره مستقیما3براي شبکه هاي قدرت

U n*1.5ولتاژ ایجاد در سیستم خواهد بود لذا VT ثانیه اي 30 هاي این سیستم ها براي تحمل

درصد ولتاژ نامی 150برابر ولتاژ طراحی می شوند و به این معناست که ولتاژ نمی تواند بیش از 1, 5

ضریب ولتاژ نامی , ثانیه بر طرف شود که ضریب فوق 30افزایش یابد و خطا باید در زمان کمتر از

.سیستمهاي که ولتاژ تحمل برابر با استکه در . نامیده می شود

دماي ترانس ولتاژ که در محفظه زمین شده خود قرار دارد نباید در مدت , که در ولتاژ فوق

براي انتخاب محدوده مجاز براي ولتاژ . درجه سانتی گراد تجاوز کند10مشخص شده در جدول از

بر اساس استاندارد , سیستم در شبکه هاي مختلف IEC . وان از جدول زیر استفاده کرد می ت

Measuring - voltage – coefficients

For effective grounded three phase

power systems

Un / 30s× 1.5

For effective grounded electricity

nteworks according to oustome`s

sdecification

Un / 30s× e.g.1.9

For is olated or by earth connection

coil grounded networks

Un / 8h or 4h× 1.9

For single – phase networks

traction power

Un / 4 h× 2.2


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



براي انتخاب محدوده مجاز براي ولتاژ سیستم در IEEE/ANSI & CSAبر اساس استاندارد

. می توان از جدول زیر استفاده کرد, شبکه هاي مختلف

Measuring – voltage - coefficients

For networks up to 161kv Un / 60s× 1.73

For networks over 161kv Un / 60s× 1.4

در شکل زیر . توجه شود که ضرایب فوق در دیتاشیت و یا صفحه مشخصات ترانس ولتاژ وجود ندارد

VTمدار معادل . نمایش داده شده است

خطاي ناشی در خروجی ترانس ولتاژ از جریان مغناطیس , می شود چنانچه در شکل مشاهده

J l هسته وجریان بار J 0کنندگی . ناشی می شود

Fl(%)=(J0×(R1+X1)/U1)+Jl×(R1+X1+R2+X2)/U1×100

به منظور حفاظتی نیز می توان استفاده کرد محدوده , از سیم پیچهاي اندازه گیري این ترانسها

ژي ترانس ولتاژي درصورتی که ولتاژي سیم پیچهاي ولتا Burden درصد 100تا25 آن در محدوده

Burden : نامی باشد درحالتهاي حفاظتی و اندازه گیري به صورت زیر است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



(measuring – coil) 80 to 120% Un (protection – coil) 5% to measuring – coefficient x Un

دازه گیري سیم پیچهاي ان, چنانچه مشاهده می شود VT درصد ولتاژ 120تا80 باید بتوانند بین

باید بتواند ولتاژهاي پایین را اندازه , سیم پیچهاي حفاظتی ترانس . نامی را اندازه گیري کنند

K اندازه گیري شود که ضریب VT توسط KU N درصد ولتاژ نامی تا 5بگیرید لذا بایستی از

.جداول فوق قابل استخراج استبستگی به نحوه زمین شدن شبکه دارد و از

حد حرارتی توان برابربا حداکثر توان پیوسته مجاز است که از سیم پیچ ثانویه کشیده می شود

این توان بایستی . بدون اینکه دماي آن از با توجه به کالس عایقی ترانس از حد مجاز تجاوز کند

.براي تمام سیم پیچهاي ثانویه ترانس ولتاژ نشان داده شود

Plmi=300va makes the sec.therm.limit current at U2 =100v/√3: Lth=50A

توان کلی . مقدار این توان براي هر سیم پیچ داده شده است, در ترانسهاي ولتاژ چند سیم پیچه

-10 در محدوده "توان نامی ترانسهاي ولتاژي معموال. برابر با مجموع توان این سیم پیچهاست

300VA ( , است Burden 120 در رله هاي الکترومیکانیکی تاVA و در رله هاي استاتیکی و

1VAدیجیتال کمتر از حاشیه خطاي ترانس مطابق با کالس , که تا مقدار خروجی نامی .) است

توجه شود که سیم پیچهایی که به منظور در نظر گرفتن خطاي زمین به صورت. آن می باشد

Open Delta ر گرفته نمی شوند زیرا هیچ ولتاژي در خروجی تحویل نمی در نظ, بسته می شوند

مقدار توان کلی محاسبه شده و در انتخاب . دهند Burden توجه . مورد استفاده قرار می گیرد ,

Burdenشود که در صورت تجاوز مقدار کالس دقت ترانس کاهش , از توان نامی ترانس ولتاژي

.می یابد

. به کالسهاي حفاظت و اندازه گیري در زیر آورده شده استجدول خطاي اندازه گیري مربوط

Angle - error by rated voltage Zentiradiant

minutes

Error of voltage

measurement by

rated voltage

Accuracy – class


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



%

0.15 5 0.1 0.1

0.3 10 0.2 0.2

0.6 20 0.5 0.5

1.2 40 1 1

Not defined Not defined 3 3

استفاده در حفاظت VTحاشیه خطاي کالسهاي مختلف

Angle – error at 5% und

measuring cofficient x u Zentiradiant

minutes

Error of

voltage

measurennt at

5% and

measuring

coefficient * u

%

Accuracy - class

3.5 120 3 3p

7 240 6 6p

دو کالس مختلف VA CL 1/3P 100بنابراین با توجه به جدول فوق براي یک ترانس ولتاژي

اگر این ترانس ولتاژي به منظور اندازه گیري و درمحدوده . می توان در نظر گرفت 0.8<U<1.2

Class 3P شود به عنوان استفاده . به شمار می آید

VTروابط محاسبه خطا در . بصورت زیر است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: خطاي دامنه ولتاژ FU=100.Usecnn-Uprim/U prim

: خطاي زاویه ولتاژ Δφ=∠(Usec)-∠(Uprim)

VTتوجه اینکه در . خطاي مرکب نداریم

:پدیده دشارژ هادیها در ترانسهاي ولتاژ

این پدیده را به دو صورت می توان در نظرگرفت که یکی به آرایش شبکه و دیگري به رفتار

.دینامیکی بستگی دارد

:آرایش شبکه

A باز شود و کابل از باسبار پست Aدر مدار فوق اگر کلید پست و کلید پست , جدا شود B در

تا زمان بسته شدن . دش می باشد قطع شودزمانی صفر شدن جریان که ولتاژ در حداکثر مقدار خو

انرژي خازن کابل در ترانس ولتاژي تخلیه می , سکسیونرهایی زمین که چند ثانیه طول می کشد

(با توجه به ظرفیت خازنی باالي کابل . شود 0.2-0.5µf/km (نسبت به خط هوایی ) 7-13

Nf/km (انرژي ذخیره شده در خازن ) W=1/2*C*U2 انس ولتاژي تحت زیاد است و تر)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



کابل ( بنابراین هر چه خط بزرگتر باشد . فشارهاي مکانیکی و حرارتی قرار گرفته و آسیب می بیند

پدیده فوق وابستگی زیادي به زمان قطع و وصل . امکان رخ دادن این پدیده بیشتر است) بلند

. کلیدها دارد

: رفتار دینامیکی

تاژ در صورت قطع شدن سریع ولتاژ مانند ول DC با . که باعث اشباع شدن هسته ترانس می گردد

R v , Zbو مقاومت C kتوجه به اینکه مدار رزونانسی تشکیل شده از خازن کابل

( و امپدانس ترانس ولتاژ Z a خازن کابل در ترانس ولتاژ تخلیه شده و , داراي مقاومت کمی است )

مقدار این جریان بستگی به . ان نامی باال می رودبنابراین مقدار جریان به سرعت تا هزار برابر جری

و مقدار پیک ولتاژ شارژ و مقاومت سیم پیچ اولیه ترانس ولتاژ , ) ظرفیت دشارژ( ظرفیت خازن

. دارد

نیروي حاصل از جریان دشارژ شده با مقدار زیاد باعث جابه جا شدن که سیم پیچ اولیه ترانس ولتاژ

(انرژي تخلیه شده در زمان دشارژ , طرف دیگر از. در روي هسته آهنی می شود W=1/2*C*U

2 توانایی تحمل دشارژ از این نظر تابع اختالف دماي . در سیم پیچ اولیه تبدیل به حرارت می شود)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



جدول زیر حد طول خط از نظر . بین قبل از دشارژ و حداکثر دماي مجاز سیم پیچ ترانس می باشد

کیلو 245 براي ولتاژ "مثال, چنانچه در جدول زیر مشاهده می شود . دشارژ خازنی را نشان می دهد

کیلومتري توسط 20جریان دشارژ یک کابل , ولت VT . قابل تخلیه می باشد

:پدیده فرورزنانس

U2=Un*Cs/Ck+Csبا توجه به شکل زیر داریم در صورتیکه . Ck زیاد باشد آنگاه U2 زیاد

Csنخواهد بود زیرا مقدار VT بنابراین براي کوچک است ولی در . مشکلی ایجاد نمی شود

زیاد خواهد بود U2 کوچک باشد یعنی خط خیلی کوتاه باشد آنگاه ولتاژ Ckصورتیکه مقدار

بدلیل ورود توان زیاد VT را در حالت سینوسی قطع کند لذا در هسته U2 باید ولتاژ VTبنابراین

پدیده حرارتی رخ می دهد ولذا , VT براي جلوگیري از این پدیده . ت منفجر می شود دراینحال

:عالوه بر کاهش زمان سویچ زنی می توان از روشهاي زیر استفاده کرد

مقدار مقاومت در محدوده : استفاده از مقاومت میراکننده در سیم پیچ دلتا باز- Ὡ 5-80 است و

. توان آن نباید از توان نامی سیم پیچ تجاوز کند

له هوایی در بسته ترانس ولتاژ که باعث تغییر فرکانس رزونانس مدار رزونانس می اضافه کردن فاص-

. گردد که این روش سبب افزایش ابعاد ترانس ولتاژي می گردد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ترانسهاي ولتاژ خازنی

استفاده از این ترانسهاي ولتاژ در شبکه هاي . ترانسهاي ولتاژ خازنی داراي ساختار خازنی هستند

EHV کالس دقت این ترانسها مطابق ترانسهاي ولتاژي اندوکتیو . ارزان تر از نوع اندوکتیو آن است

با توجه به اینکه در کلید زنی خطوط هوایی و یا . است و تفاوت اساسی در رفتار گذاري آن است

از فیلتر جلوگیري کننده از فرورزونانس CVTکابلها امکان پدیده فرورزونانس وجود دارد در

در شکل زیر مدار معادل .استفاده می شود CVT . نشان داده شده است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



CVTدر ساختمان این عناصر باعث . عناصري گذاشته شده که باعث ذخیره شدن انرژي می شود

هرتز و بیش از 25 از نوسانات گذرا با فرکانسهاي پارازیتی کمتر از, می شود که با تغییرولتاژ اولیه

هرتز ولتاژ ثانویه جلوگیري شود تا از پدیده هاي مختلفی که باعث خراب شدن 250 CVT می

.شود جلوگیري بعمل آید

CTانتخاب : براي حفاظت امپدانس باال

در جاهایی که عملکرد حفاظت . در واقع حفاظت امپدانس باال یک نوع حفاظت دیفرانسیل می باشد

داراي اهمیت بسیاري می باشد و بایستی در فالتهاي خارج از ناحیه خود , ه در ناحیه تعریف شد

در این نوع حفاظت در عمل . از این نوع حفاظت استفاده می شود, هیچگونه عملکردي نداشته باشد

نمایش داده شده 19شماي کلی این نوع حفاظت در شکل . بجاي جریان از ولتاژ استفاده می شود

.نمایش داده شده است20ن حفاظتی رله امپدانس باال در شکل همچنین زو. است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



در حفاظت امپدانس باال بسیار ساده استفاده می شود و در اصل انتخاب مشخصات فنی ترانس

ترانس جریان عالوه بر , در این حفاظت . جریان بسیار اهمیت پیدا می نماید Burden , رله

Burden RR ( مقاومت زیاد پایدارساز در . هم می بیندکه با رله بصورت سري بسته می شود را )

چند , این نوع حفاظت CT حداقل دو ( CT محدوده ∞بصورت موازي با هم بسته می شوند )

کاربردهاي این نوع . کاربردهاي این نوع حفاظت می گردد. خاصی توسط رله حفاظت می گردد

مشخصات . موتور و ژنراتور می باشد,باسبار , راکتور , حفاظت شامل حفاظت ترانس CT هاي که

:براي حفاظت امپدانس باال مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از

PX یا X بایستی CT نوع کالس - البته در موارد خاص نیز می توان از کالس . باشد 5P استفاده

10Pنمود ولی استفاده از کالس . مناسب نیست


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



- CT .ت تبدیل یکسانی باشند ها بایستی داراي نسب

CT منحنی اشباع - . ها بایستی یکسان باشد

در صورتیکه موارد باال رعایت گردد ولتاژي که بر روي رله در هنگام وقوع خطاهاي خارج از زون

.نمایش داده شده است21عملکرد قرار می گیرد بسیار کم است که این موضوع در شکل

خطاهاي داخل زون عملکرد بروي رله قرار می گیرد بایستی همچنین ولتاژي که در هنگام وقوع

که این موضوع در. خیلی بیشتر از تنظیم روي رله باشد تا رله بسرعت عملکرد داشته باشد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



CT واقعی ك خطا خارج از زون عملکرد باشد بدلیل اینکه فاقد نقطه اشباع یکسانی می "ها اکثرا

CTباشند در این حالت یک دتر به اشباع رفته و باعث کاهش مقدار راکتانس مغناطیسی زو CT

که این جریان براي ( مربوطه و عبور جریان فالت CT و , از مقاومت مسیر و رله ) خطرناك است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



که بایستی توسط انتخاب صحیح مقاومت پایدارساز و تنظیم . قرار گرفتن ولتاژي بروي رله می گردد

همچنین رله بایستی در خطاهاي داخل زون . لت جلوگیري بعمل آیدرله از عملکرد رله در این حا

CTقبل از به اشباع رفتن همچنین ولتاژ نقطه زانویی . ها عملکرد داشته باشد CT ها بدلیل

نمایش داده شده 23که این موضوع در شکل . ایمنی بیشتر بایستی دو برابر ولتاژ تنظیم رله باشد

. زیر آورده شده استو روابط مذکور نیز در. است

Voltage in the diff branch:

Urelay=l(R+Rcth)

Current throu the relay:

L=Urelay/Rr=lf(Rlh+Rcth)/Rr

Lr*Rr=Urelay =l(Rlh+Rcth)

Stabillity on CT saturation is reached

By a correct relay setting

Usetting≥Urelay=lf(Rlh+Rcth)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



فاده از حفاظت امپدانس کم در بیشتر مکانها در سالهاي قبل این بود که چون این دلیل عدم است

نوع حفاظت داراي حساسیت خیلی زیادي است امکان دارد براي خطاهاي خارج از ناحیه تعریف

(عملکرد داشته باشد که این موضوع بدلیل افزایش دقت رله هاي امپدانس کم , شده Low

Impedance حفاظت امپدانس کم نمایش داده شده 24در شکل . گردیده استامروزه منتفی)

.است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



همچنین در شکل زیر حفاظت امپدانس باال و امپدانس کم در زیر مقاسیه شده اند و فواید و

.مشکالت استفاده از هر کدام بیان گردیده است

Low impedance protection Benefits:

- transformation ratios of CT s

can be differrent the application of mixing transformer leads to an economical solution -

- protection can operate per phase no requirements on the operating time of auxiliary contacts -

the secondary CT circuit will not be interrupted during bushar - overchanging and auxiliary contacts failure since the current change

will happen on secondary of the mixing transformers

- no bushar overchanging is necessaty using digital busbar protection

- with isolator replica (neither on 100 mA nor 1 or 5A side)

- the CT can be shared with other protection relays

- only one CT must be applied to the bushar coupler - measuring principle is suitable best for all types of busbars

Difficulties:

- relatively expensive solution using for small single busbar systems

additional measuring against CT saturation is necessary

High impedance protection

Benefits:

- Simple and low – cost solution

- no additional measures against CT saturation are required

Difficulties:


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



- transformation ratios of all CT must be equal

- the application of mixing transformers is not possible Following problems rising up when using on multiple BB – systems:

- two CT s for BB coupler necessary

- interruption of the secondary CT circuit possible (danger of high

voltages and CT damage)

- timing requirements on auxiliary contacts during busbar overchange

- application for multiple (more than double) BB- systems= high cost

در شکل زیر محاسبه مقاومت پیدارساز را محاسبه نموده و در صورت لزوم انتخاب : مثال

. وریستو را انجام دهید

. مقاومت مسیر را بدست می آوریم: مرحله اول

Rwire=2×pcu×l/A=2×0.022×100/6=0.724Ω

براي بدترین حالت فرض می کنیم یکی از : مرحله دوم CT لتاژ را با ها به اشباع رفته باشد و و

.توجه به مدار مقابل بدست می آوریم

Lph-230=sr/√3×Ur125000/√3×230=314A

Lkmax-th.fault1/uk×Iph-230=1/0.09×314≈3.5ka

U stab-min=Ikmax-th.fath×(Rwire+Rct)=3.5/0.4×(0.724+7)=67.6v

اگر بین : نکته CT مقاومتهاي , هاي متصل شده به رله CT بیشترین مقاومت ها یکسان نباشد

را در رابطه باال قرار می دهیم در این حالت ترانس در برابر هر نوع خطاي داخلی حفاظت می

. شود

U stab-minرابطه > U seting . بایستی همیشه صادق باشد

.باید بدانیم ماکزیمم حساسیتی که می توان به آن رسید چقدر است: مرحله سوم

Ip=Ipn/Ipn(Iset-

min+N×Lknee×Uset/Uknee)=400/1(0.1+4×0.05×100/500)=50A


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



, در رابطه باال Ip , جریان اولیه I pn جریان نامی سمت اولیه : CT , Isn جریان سمت ثانویه

CT , Iset-min , می نیمم مقدار تنظیمی جریان بروي رله N تعداد CT هاي

, موازي شده در حفاظت امپدانس باال Ikncc ار ولتاژ زانویی رخ می دهد جریانی که در آن مقد

, میلی آمپراست 100که این مقدار همیشه کمتر از Usel مقدار ولتاژي تنظیمی بروي رله که :

U stab-minبا توجه به ولتاژ ولت در نظر گرفته 100 بدست می آید که در این مثال آن را

Uknccایم و . ولتاژ نقطه زانویی می باشند

Ip/Ir×100=50/314×100=18A%

Ip/Ir<60% > %10 توصیه می کند که مقدار ESi48.3که بر طبق استاندارد . باشد

محاسبه مقدار مقاومت پایداساز و توان مربوط به آن : مرحله چهارم

Rstab=Uset/Iset=100/0.1=1000Ω

P=SF×U2set/Rstab=4×(100)2/1000=40w

SFنکته اینکه مقدار فاکتور ایمنی . انتخاب می شود4 براي رله زیمنس برابر با

لزوم نصب وریستورکه بایستی ماکزیمم ولتاژ دو سر رله در هنگام وقوع اتصال : مرحله پنجم

.کوتاه را بدست آوریم

U k-max-lnternal= I k-max-internal*I sn/I pn( Rct+Ruire+Rstab)=

4000 * 1/400*( 7+0.724+1000) = 100 KV و در صورت عدم وجود I k-max-internal = I sc-lpale-maxکه در رابط باال مقدار

.گیریممقدار جریان اتصال کوتاه بریکر را در نظر می

Umax-relay=2×√2×Uknee×(Uk-max-internal_Uknee)

=2×√2×500×(100000−500)≈20ka


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



U max-Relyهرگاه مقدار . کیلو ولت شد بایستی تریستور در مدار قرار گیرد2 بزرگتر از

در حالت کار عادي هیچ "حال با توجه به ولتاژ بایستی طوري در مدار قرار بگیرد که اوال

, کیلو ولت 2 در صورت افزایش ولتاژ در سر رله به بیش از "جریانی از مدار نکشد و ثانیا

تن ماکزیمم ولتاژ اتصال کوتاه در دو سر رله بصورت اتصال کوتاه عمل نماید و از قرار گرف

.جلوگیري کند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



.بکارگیري حفاظت امپدانس باال در ترانسفورماتور در شکل زیر نمایش داده شده است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



.بکارگیري حفاظت امپدانس باال در ترانسفورماتور در شکل زیر نمایش داده شده است

CTبررسی حالت گذاري : ها

شخصات در زیر بین م CT هاي ساخت امروزي وCT هاي ساخت قبل مقایسه انجام گرفته

.شده است

CT : هاي ساخت قبل

( براي رله هاي الکترومکانیکی - Electromechanical مورد استفاده قرار می گرفتند )

بایستی بردهاي زیاد رله هاي حفاظتی را تغذیه می کردند-

اد بودند داراي زمانهاي اندازه گیري بسیار زی-

کوتاه بودند, داراي ثابت هاي زمانی اولیه -

( جریان اتصال کوتاه را از قسمت دائمی - Steady State شکل موج جریان اتصال کوتاه )

.تشخیص می داد

CT : هاي ساخت امروزي

. براي رله هاي دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند-

. می کنند رله هاي حفاظتی داراي بردن کم را تغذیه-

.هستند) میلی ثانیه 20تا3بین ( داراي زمانهاي اندازه گیري بسیار کوتاه -

.زیاد هستند, داراي ثابت هاي زمانی اولیه -

. جریان اتصال کوتاه را از اولین شکل موج جریان اتصال کوتاه تشخیص می دهد-

استفاده می CT اشباع در قابل توجه اینکه امروزه از الگوریتم هاي پیشرفته تري براي تشخیص

شود در شکل زیر شماي یک ترانسفورماتور جریان در حالت بی باري نشان داده شده است و


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Bhدر این شکل میدان مغناطیس کنندگی با میدانهاي پراکندگی با , B 2 و B1 وتعداد دور

نمایش داده شده استW1 و W2سیم پیچها با


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



.


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



یک ترانسفورماتور جریان در حالت بارداري نشان داده شده است همچنین در شکل زیر شماي

میدان مغناطیس کنندگی را ایجاد می Bh1 و Bh2که در شکل مذکور تفاوت بین میدانهاي

دارد هر چه بردن کمتر باشد CT به بردن متصل شده به "کند بنابراین ولتاژ خروجی دقیقا

داشت و دیرتر ولتاژي کمتري هم در خروجی خواهیم "طبیعتا CT . به منطقه اشباع می رود

در شکلهاي زیر منحنی مغناطیس کنندگی براي کرهاي اندازه گیري و کرهاي حفاظتی نمایش

.داده شده است

:مشخصات کالس هاي اندازه گیري عبارتند از

داراي دقت اندازه گیري باال در رنج نامی با دارا بودن پرمابلیته باال

اي اندازه گیري در برابر اضافه جریانهاي در خالل اشباع هاي کم مشخصات حفاظت دستگاه ه

:کالس هاي حفاظتی عبارتند از

بنابراین داراي قیمت ارزانتري نسبت به کالسهاي , داراي دقت اندازه گیري کم در رنج نامی

. اندازه گیري می باشند

انتقال اضافه جریانها به رله هاي حفاظتی

.عادل ترانسفورماتور جریان از دیدگاه ثانویه در شکل زیر آورده شده استهمچنین مدار م

را CTبایستی توجه نمود که از این روش اندازه گیري نمی توان اندو کتانس اشباع شده

. محاسبه نمود

مختلف در CTبعنوان مثال مقادیر اندازه گیري شده مقاومت و اندوکتانس داخلی براي دو نوع

رده شده است بایستی به این نکته توجه نمود که بر طبق استاندارد جدول زیر آو IEC همیشه

CTمقاومت داخلی درجه مورد نظر است و اگر مقاومت را در دماي دیگري داشته 75 در دماي

.درجه تبدیل می کنیم75باشیم آنرا با استفاده از رابطه زیر به دماي

Measured resistance


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



CT2 CT1

1000:1A 500:1A 250:1A 1000:1A 500:1A

250:1A

Ὡ 10.61 Ὡ 5.49 Ὡ 2.7 Ὡ 10.9 Ὡ 5.47 Ὡ 2.76

According to IEC the internal resistance needs to be converted to 75 c:

Ra = 310 / 235- 9 R(9) CT مقادیر اندازه گیري مقاومت داخلی براي دو نوع -35شکل

CT2 CT1

1000:1 500:1 250:1 1000:1 500:1 250:1 Ratio

460 133 24 229 53 14 Lu

H

- - - - 30 42 Isa

Ma

CT مقادیر اندازه گیري شده اندوکتانس داخلی براي دو نوع -35شکل

CTجهت اندازه گیري حالت گذاري . بایستی از مدار شکل زیر استفاده نمود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Transient measurement of the AC magnetizing curve

Ὡ R shunt=1توضیح اینکه در شکل فوق منظور از باکس , XY , دستگاه اسیلوسکوپ

Into نسبت تبدیل و منظور ǖمنظور از باکس . شار اولیه است

منحنی مغناطیس شوندگی , شکل زیر نشان می دهد که در اثر افزایش فاصله هوایی در هسته

.بسمت راست منتقل می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مرکز آموزش و تحقیقات صنعتی ایران

:دوره آموزشی

عیب یابی و تعمیرات انواع ترانسفورماتورهاي قدرت, نگهداري , سرویس


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ترانسفورماتورها نمایش و مدیریت سیستم

فارادي TMMS ) ) Trans former Monitoring Management Systemسیستم

. دیریت ترانسفورماتوراستیک سیستم نمایش و م

براساس جمع آوري اطالعات بحرانی بهره برداري ترانسفورماتور و تجزیه TMMSسیستم

. تحلیل آنها عمل می نماید

با تجزیه و تحلیل اطالعات قادر خواهد بود که ضمن تفسیر عملکرد TMMSسیستم

صمیم گیري را در اختیار بهره ترانسفورماتور عیبهاي آن را تشخیص داده و اطاعات الزم براي ت

.بردار قرار دهد

اطالعات بهره برداري که براي فرآیند نمایش و مدیریت ترانسفورماتورها مورد نیاز بوده و توسط

.سنسورهاي مخصوص جمع آوري میگردند بشرح زیر می باشند

گازهاي موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با ئیدران -

ترانسفورماتور همراه با آب موجود در روغن - Acquaoil 300

جریان بار ترانسفورماتور -

دماي نقاط مختلف ترانسفورماتور -

وضعیت تپ چنچر ترانسفورماتور -

سیستم خنک کنندگی ترانسفورماتور -

اطالعات بهره برداري فوق جمع آوري شده و بهمراه سایر اطالعات موجود بطور مستمر تجزیه

. تا بتوانند اطالعات زیر را دوباره وضعیت بهره برداري ترانسفورماتور تهیه نمایندو تحلیل شده

شرایط عمومی کلی ترانسفورماتور -

ظرفیت بارگیري ترانسفورماتور -

میل و شدت تولید گاز و حجاب در داخل روغن ترانسفورماتور -


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ملزومات نگهداري ترانسفورماتور-

TMMSسیستم توان براي ترانسفوراتورهاي موجود بکار برد و همچنین میتوان فارادي را می

.آنرا در ساختمان ترانسفورماتورهاي جدید طراحی و نصب نمود

فارادي با افزودن سنسورهاي اضافی میتواند باعث ارتقاء عملکرد آن TMMSارتقاء سیستم

. براي موارد زیر گردد

ور براي بهره برداري اقتصادي و بهینه حداکثر نمودن ظرفیت بارگذاري ترانسفورمات-

تشخیص عیب و توصیه راه حل در ترانسفورماتورها-

مدیریت عمر ترانسفوراتور و افزایش آن -

تکمیل و توسعه فرایند و عملیات مدیریت و عملیات مدیریت ترانسفورماتورها با کمک -

اطالعات اضافی شده در زمان حقیقی

سفورماتورها بصورت برنامه ریزي شده و یا ناشی از خطا کاهش و حذف خروجی تران-

آشکارسازي عالئم اولیه پیدایش خطا در ترانسفورماتورها -

نمایش مراحل تکامل و شکل گیري شرایط پیدایش خطا -

(سایت خبري شرکت جنرال الکتریک : مرجع G E(

: آدرس www.sypotec.com

ساخت ترانسفورماتور قدرت خشک

شرکت , 1999یه در ژون ABB (یک ترانسفورماتور فشار خشک به نام , Dryformer ساخته )

در این ترانسفورماتور . است که نیازي به روغن جهت خک شدن باربه عنوان دي الکتریک ندارد

به جاي استفاده از هادیهاي مسی با عایق کاغذي از کابل پلیمري خشک با هادي سیلندري

در ساخت یک "وژي کابل استفاده شده در این ترانسفورماتور قبالتکنول. استفاده می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.sypotec.com



(ژنراتر و فشار قوي به نام Power Former در شرکت ) ABB . به کار گرفته شده است

نخستین نمونه از این ترانسفورماتور اکنون در نیروگاه هیدروالترولیک

)Lotte fors ه دلیل نیاز روزافزون صنعت واقع در مرکزسوئد نصب شده که انتظار می رود ب)

به تراسفورماتورهایی که از ایمنی بیشتري برخوردار باشند و با محیط زیست نیز سازگاري

.با استقبال فراوانی روبرو گردد, بیشتري داشته باشند

طراحی و ساخت , بررسی . مطرح شد90ایده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اوسط دهه

در شرکت 1996ز بهار سال این ترانسفورماتور ا ABB . شروع شد ABB در این پروژه از

نیز بر خودار بوده Stora Enso وBirka Kraftهمکاري چند شرکت خدماتی برق از جمله

.است

تکنولوژي

ایده استفاده از کابل با عایق پلیمر پلی . یک انقالب محسوب می شود, ساخت ترانسفورماتورها

(اتیلن XLPE دیهاي مسی داراي عایق کاغذي از ذهن یک محقق به جاي ها) ABB در

(سوئد به نام پرفسور Mats lijon .تراوش کرده است)

در 1998بار در سال , تکنولوژي استفاده از کابل به جاي هادیهاي مسی داراي عایق کاغذي

(یک ژنراتور فشار قوي به نام Power Former ساخت ) ABB در این . به کار گرفته شد

در سیم پیچی استاتور استفاده می ) مستطیلی( راتور بر خالف سابق که از هادیهاي شمشی ژن

, همانطور که از معادالت ماکسول استنباط می شود . از هادیهاي گرد استفاده شده است, شد

بر این اساس ژنراتوري می توان . توزیع میدان الکتریکی متقارنی دارند, هادیهاي سیلندري

. برق را با سطح ولتاژ شبکه تولید کند بطوریکه نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشدساخت که

.درصد کاهش می باید30تلفات الکتریکی به میزان , در نتیجه این کار


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



میدان الکتریکی در داخل کابل باقی می ماند و سطح کابل , در یک کابل پلیمري فشارقوي

عین حال میدان مغناطیسی الزم براي کار ترانسفورماتور در . داراي پتانسیل زمین می باشد

استفاده از تکنولوژي کابل , در یک ترانسفورماتور خشک . تحت تاثیر عایق کابل قرار نمی گیرد

نیروهاي , امکانات تازه اي براي بهینه کردن طراحی میدان هاي الکتریکی و مغناطیسی ,

.مکانیکی و تنش هاي گرمایی فراهم کرده است

ABBدر فرایند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشک در در مرحله نخست یک ,

مگا ولت آمپر طراحی و ساخته شد و در 10ترانسفورماتور آزمایشی تکفاز با ظرفیت

Ludivica . ( در سوئد آزمایش گردید Dry former اکنون در سطح ولتاژهاي )

. موجود استمگا ولت آمپر150کیلو ولت و ظرفیت تا145تا36از

Lotte forsنیروگاه مدرن

Lotteforsترانسفورماتور خشک نصب شده در ژنراتور – که بصورت یک ترانسفورماتور

کیلو ولت کار می 140مگا ولت آمپر بوده و با ولتاژ20داراي ظرفیت , افزاینده عمل می کند

اه اگر چه نیروگ. راه اندازي گردید2000این واحد در ژانویه سال . کند Lotte fors نیروگاه

مگا ولت بوده و در قلب جنگلی در مرکز سوئد قرار دارد اما به دلیل 13کوچکی با قدرت

توربین هاي مدرن قابل , میالدي 80در دهه . نیروگاه بسیار مدرنی شده است, نوسازي مستمر

این . ردیدکل سیستم کنترل آن نوسازي گ, 1996کنترل از راه دور در آن نصب شد و در سال

. اتوماتیک بوده و از طریق ماهواره کنترل می شود"نیروگاه اکنون کامال

ویژگیهاي ترانسفورماتور خشک

:ترانسفورماتورخشک داراي ویژگیهاي منحصر به فرد ي است از جمله

. به روغن براي خنک شده یا به عنوان عایق الکتریکی نیاز ندارد-1


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



اتور با طبیعت و محیط زیست یکی از مهمترین ویژگی هاي آن سازگاري این نوع ترانسفورم-2

خطر آلودگی خاك و منابع آب زیر زمینی و همچنین احتراق , به دلیل عدم وجود روغن . است

.و خطرآتش سوزي کم میشود

با حذف روغن کنترل میدانهاي الکتریکی که در نتیجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ایمنی -3

امکانات تازه اي از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم , ط زیست کاهش می یابد افراد و محی

به این ترتیب امکانات نصب ترانسفورماتور خشک در نقا شهري و جاهایی که از نظر . میشود

.فراهم میشود, زیست محیطی حساس هستند

عایق سیسیکن را در ترانسفورماتور خشک به جاي بوشینگ چینی در قسمتهاي انتهایی از-4

به این ترتیب خطر ترك خوردن چینی بوشینگ نشت بخار روغن از بین . بر استفاده میشود

.میرود

بنابراین از . نیاز به تجهیزات گسترده آتش نشانی کاهش میدهد, کاهش مواد قابل اشتعال -5

. تفاده کرداین دستگاهها در محیطهایسر پوشیده و نواحی سر پوشیده شهري نیز می توان اس

, سنجه سطح روغن , نیاز به تانک هاي روغن , با حذف روغن در ترانسفورماتور خشک -6

بنابراین این کار نصب آسانتر شده وتنها شامل . از بین میرود "آالرم گاز و ترمومتر روغن کامال

. اتصال کابلها و نصب تجهیزات خنک کننده خواهد بود

یکی از راههاي . کاهش تلفات الکتریکی است, ورماتور خشک از دیگر ویژگی هاي ترانسف-7

نزدیک کردن ترانسفورماتور به محل مصرف , کاهش تلفات و بهینه کردن طراحی ترانسفورماتور

با بکارگیري . انرژي تا حد ممکن است تا از مزایاي انتقال نیرو به قدر کافی بهره برداري شود

.ر استترانسفرماتورخشک این امر امکان پذی

زیرا منبع . خطري متوجه عایق ترانسفورماتور نمی شود, مشکل برق پیش آید , اگردر پست -8

بعالوه چون هوا واسطه خنک شدن است و هوا . اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمی شود

. مشکلی از بابت خنک شدن ترانسفورماتور بروز نمی کند, هم مرتب تعویض و جابجا می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



خستین تجربه نصب ترانسفورماتور خشکن

در 1999ترانسفورماتور خشک براي اولین بار در اواخر سال Lotte fors سوئد به آسانی نصب

در آینده اي نزدیک دومین واحد . شده و از آن هنگام تاکنون به خوبی کار کرده است

ABB) Dry formerترانسفورماتور خشک ساخت یک در سوئد در یک نیروگاه هیدروالکتر)

.نصب می شود

چشم انداز آینده تکولوژي ترانسفورماتور خشک

Dryformer در حال توسعه ترانسفورماتورخشک ABBشرکت چند سال اول از آن در . است

بهره برداري می , مراکز شهري و آن دسته از نواحی که از نظر محیط زیست حساس هستند

بهبود ترمینال هاي کابل و سیستم , پ چنجر خشک تحقیقات فنی دیگري نیز در زمینه ت. شود

در حال حاضر مهمترین کار. هاي خنک کن در حال انجام است ABB توسعه سازگار کردن ,

Dryformer با نیاز صرف کنندگان براي کار در شبکه و ایفاي نقش مورد انتظار در پست

. هاست

T&D – مجله -1: منبع 1999 آگوست –

PEI – مجله-2 2000 مه –

3- http://www.abb.com

آیا تانک ترانسفورماتورها باید تحت فشار قرار گیرند ؟


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.abb.com



, از شرکت سرویس دهنده ترانسفورماتور DYNEX اغلب این پرسش می شود که آیا یک

ین چن"تانک روغن ترانسفورماتور باید تحت فشار باشد یا در حالت خالء نگهداري شود یا اصال

موضوعی اهمیت دارد؟

در یک ترانسفورماتور تحت فشار در . بوجود می آید ) مثبت یا منفی(نشتی دراثر تلفات فشار

. صورت ایجاد نشتی احتمال اینکه روغن از تانک با فشار خارج گردد خیلی بیشتر می باشد

می باشند و روغن ریزي حادثه ناخوشایندي می باشد زیرا روغن هاي بکار رفته آلوده کننده

وقتی تانک ترانسفور تحت فشار باشد کشیدن . گاهی سبب مشکالت زیست محیطی می گردند

.یک نمونه روغن راحتتر است و در اثر نشتی آلودگیها به داخل ترانسفورماتور کشیده نمی شوند

اثرات فشار منفی

چه , روغن کشیده شود اگر از یک تانک ترانسفورماتور که در خالء نگهداري می شود یک نمونه

اتفاقی خواهد افتاد ؟

هنگامی که شیر باز می ) غیر از آرسکارل( از کف تانک کشیده می شود "روغن نمونه معموال

یا , گرد و غبار , اگر هوا بوسیله رطوبت . شود ممکن است که هوا به داخل تانک کشیده شود

تی اگر براي فقط یک مدت زمان کوتاه روغن می تواند آلوده گردد ح, ناخالصی ها آلوده باشد

همچنین این امکان را فراهم می آورد تا یک حباب هوا درون روغن حرکت کند و این . باشد

می تواند بطور لحظه اي قدرت دي الکتریک متوسط بین دو نقطه در جایی که یک اختالف

قه الکتریکی تولید پتانسیل باال وجود دارد را ضعیف کند که در نتیجه آن ممکن است یک جر

.گردد

در . یک ترانسفورماتور که در فشار اتمسفر نگهداري شده باشد بسیار خوب عمل می کند

فشار داخلی با درجه حرارت باال و پایین می , اگر ترانسفورماتور آب بندي شده باشد , حقیقت

هر آنچه داخل آن نیتروژن یا, هوا ( رود و این فقط به واسطه انبساط حرارتی گازهاي داخلی


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



بطور رضایت بخشی از همه جهت "روغن و خود تانک ترانس می باشد و دستگاه کامال, ) است

.و بر اساس طول عمر انتظار عمل خواهد کرد

DYNEXوضع نهایی مشخص شده بوسیله کم " نشان می دهد که یک فشار مثبت نسبتا

این میزان فشار سبب صدمه دیدن در حالیکه. پوند در هر اینچ مربع مطلوب است2تا 1از

استخراج نمونه هاي روغن براي تجزیه هاي پریودیک . و ایجاد نشتی نمی گردد) واشر(گاسکت

معین جهت تشخیص عالئم آغازین خطاهاي داخلی باسانی انجام می گیرد و بوسیله کنترل

شتی گسترش همچنین اگر چنانچه یک ن. فشار عالیم نشتی ها می تواند تشخیص داده شود

در این . احتمال اینکه ناخالصی هایی از محیط اطراف به داخل وارد گردند کمتر است , یابد

حالت نشتی هاي روغن ترانسفورماتور می توانند برطرف گردند و این کار هزینه کمتري نسبت

.به تعویض یا تعمیر ترانسفورماتور دارد

:بررسی نشتی ها

–اگر گیج فشار . عملکرد ترانسفورماتور در طول روز بررسی کنید گیج فشار را در اول هفته -1

اگر ترانسفوررماتور را نمی توان بی . نشان دهنده خطاي آب بندي است , خالء در صفر بماند

دقت کنید که به قسمتهاي زنده آن مانند ترمینالهاي بوشینگ و هادیهاي آن . برق نمود

.نزدیک نشوید

ک را بطور آهسته در فشار پایین اضافه کنید تا گیج نیتروژن یا هواي خش-2 5 PSI را نشان

. محلول آب صابون به کلیه قستهاي باالي سطح مایع استعمال کنید, بوسیله یک برس . دهد

.حبابهاي کوچک محلهاي نشتی را مشخص می نمایند

فه کنید تا فشار نیتروژن با هواي خشک با اندازه کافی اضا, بعد از اینکه نشتی تعمیر شد -3

PSI 0.5هوا به , جهت بدست آوردن فشار نرمال در دماهاي دیگر ) . دماي مایع باال ( برسد

. می توان از منحنی زیر استفاده کرد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



سایت خبري شرکت : منبع dynex


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: آدرس http: // www.dynex.com

ترانسفورماتورهاي سازگار با هارمونیک

اي مقاوم عامل ترانسفورماتوره k

هارمونیک هاي تولید شده توسط بارهاي غیر خطی می توانند مشکالت حرارتی و گرمائی

حتی اگر توان بارخیلی کمتر از . خطرناکی را در ترانسفورماتورهاي توزیع استاندارد ایجاد نمایند

ن هارمونیک ها می توانند باعث گرماي بیش از حد و صدمه دید, مقدار نامی آن باشد

.جریان هاي هارمونیکی تلفات فوکو را بشدت افزایش می دهند. ترانسفورماتورها شوند

تا اینکه بتوانند تلفات اضافی . ترانسفورماتورهاي تنومندي را ساخته اند, بهمین دلیل سازنده ها

سازنده ها براي رعایت استاندارد یک روش سنجش . ناشی از هارمونیک ها را تحمل کنند

نام عامل ب, ظرفیت k در اساس عامل . را ابداع کرده اند k نشان دهنده مقدار افزایش در تلفات

بناراین ترانسفورماتور عامل . فوکو است k می تواند باري به اندازه ظرفیت نامی ترانسفورماتور را

ترانسفورماتور k بار غیر خطی تغذیه شده برابر با عامل kتغذیه نماید مشروط بر اینکه عامل

مقادیر استانداردعامل . اشدب k این نوع . می باشند50, 40, 30, 2, 13, 9, 4 برابر با

. هارمونیک را از بین نبرده تنها نسبت به آن مقاوم می باشند"ترانسفورماتورها عمال

) HMT) Harmonic Mitigating Transforrmerترانسفورماتور

ونیک ترانسفورماتورهاي نوع دیگر از ترانسفورماتورهاي سازگار با هارم HMT هستند که از

. صاف شدن باالي موج ولتاژ بواسطه بریده شدن آن جلوگیري می کند

HMT طوري ساخته شده است که اعوجاج ولتاژ سیستم و اثرات حرارتی ناشی از جریان هاي

. هارمونیک را کاهش می دهد HMT این کار از طریق حذف فلوها و جریان هاي هارمونیکی

.ایجاد شده توسط بار در سیم پیچی هاي ترانسفورماتور انجام می دهد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.dynex.com



گردند می توانند همه HMTچنانچه شبکه هاي توزیع نیروي برق مجهز به ترانسفورماتورهاي

بصورت گسترده استفاده می HMTنوع بارهاي غیر خطی زیاد وجود دارد از ترانسفورماتور

.شود

:HMTمزایاي ترانسفورماتور

نهم و پانزدهم , شامل هارمونیک هاي سوم ( ی توان از عبور جریان مولفه صفر هارمونیک ها م

. از طریق حذف فلوي آنها در سیم پیچی هاي ثانویه جلوگیري کرد, در سیم پیچی اولیه )

. با یک خروجی در دو مدل با شیفت فازي متفاوت ساخته می شوند HMTترانسفورماتورهاي

, هفتم , و مدل با هم بکار می روند می توانند جریان هاي هارمونیک پنجم وقتی که هر د

.هفدهم و نوزدهم را در قسمت جلوئی شبکه حذف کنند

با دو خروجی می توانند مولفه متعادل جریان هاي هارمونیک پنجم HMTترانسفورماتورهاي

ترانسفرماتورهاي . کنندهفدهم و نوزدهم را در داخل سیم پیچی هاي ثانویه حذف , هفتم ,

HMT یازدهم و , هفتم , با سه خروجی می توانند مولفه متعادل جریانهاي هارمونیک پنجم

. سیزدهم را در داخل سیم پیچی ثانویه حذف کنند

باعث کاهش افت ولتاژهاي HMTکاهش جریان هاي هارمونیکی در سیم پیچ هاي اولیه

. هارمونیکی و اعوجاج مربوطه می شود

. کاهش تلفات توان بعلت کاهش جریان هاي هارمونیکی

باعث ایجاد اعوجاج ولتاژ خیلی کمتري در مقایسه با HMTبعبارت دیگر ترانسفورماتور

Kترانسفورماتورهاي معمولی یا ترانسفورماتور عامل . می شود

مجله : منبع Power Quality Advisor - 2000 فوریه

در ترانسفورماتورهاي توزیعاضافه ولتاژهاي رزونانس


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



افزایش احتمال , نتیجه طبیعی استفاده صنایع از ترانسفورماتورهاي توزیع با ظرفیتهاي باالتر

براي تعیین پارامترهاي سیستم که می . بروز اضافه ولتاژها در وضعیتهاي مختلف روزانه است

ایشهاي کاملی توسط موسسه آزم, توانند باعث ایجاد اضافه ولتاژهاي فرورزونانس شدید گردند

DSTAR آزمایشات مذکور بر روي تعدادي ترانسفورماتور توزیع و تحت . انجام گرفته است

صدها بار عملیات کلیدزنی بر روي , در طول این آزمایشات . شرایط واقعی انجام شده است

ولیه مثلث انجام ترانسفورماتورهاي توزیع با ولتاژهاي متفاوت و با سیم پیچ ستاره زمین شده و ا

این پرو ژه بطور کلی ثابت کرد که در ترانسفورماتورهاي با ظرفیت باال که امروزه توسط . گردید

احتمال ایجاد اضافه ولتاژ فرورزنانسی بیشتر از , صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند

. ترانسفورماتورهاي دهه گذشته می باشد

م گرفته شده توسط در آزمایشات انجا, بطور نمونه DSTAR بر روي یک ترانسفورماتور

Y-NI با اتصال 25KV و ولتاژ225KVA فوالد با ظرفیت –معمولی با هسته سیلیکون یک ,

2.35اضافه ولتاژ با پیک . برابر پیک نامی ترانسفورماتور اندازه گیري شده است

DSTARتحقیقات براي . ه ولتاژ را رد کردنظرات موجود در مورد اثرات پدیده اضافبرخی ,

مثال بجاي جریان تحریک هسته تلفات هسته ترانسفورماتور بهترین مشخصه براي شناسایی

, نتایج تحقیقات انجام گرفته توسط این مرکز . پدیده اضافه ولتاژ در ترانسفورماتور می باشد

IEEE بعنوان مبحث جدید و با ارزشی از سوي "اخیرا . منتشر شده است

جهت تعیین تاثیر نصب برقگیر اکسید روي DSTAR تحقیقاتی دیگري توسط موسسه پروژه

این تحقیقات نشان داد که وقوع اضافه . بر روي اضافه ولتاژهاي فرورزنانس انجام گرفته است

GAPLESSولتاژهاي فرورزنانس باعث خرابی سریع برقگیر . نخواهند شد

ونانس گرم شدن برقگیر به آهستگی صورت بدلیل وجود امپدانس خیلی بزرگ مدار فرورز

همچنین این تحقیقات نشان داد که برقگیرها می توانند بعنوان عامل موثري در کنترل . میگیرد

دستورالعملهاي مختلفی براي کاربرد برقگیرهاي . اضافه ولتاژها در شرایط گوناگون باشند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



می کند هر برقگیر چند دقیقه می مختلف با توجه به شرایط بهره برداري وجود دارد که بیان

) سوئیچینگ( این اضافه ولتاژ در زمان کلیدزنی . تواند اضافه ولتاژ فرورزونانس را تحمل کند

.ترانسفورماتورها رخ می دهد

مثلث–بانکهاي ستاره

بصورت فاز به فاز می تواند 7-5کلیدزنی بانکهاي ترانسفورماتور سه فاز هوایی با سیم پیچی

این موضوع در . اد مشکالت اضافه ولتاژ و خرابی تراسفورماتورها یا برقگیرها گرددسبب ایج

DSTARتحقیقات , بررسی گردید و نتایج بدست آمده مطالب مفیدي را در مورد کلیدزنی

نتایج تحقیقات . حفاظت اضافه ولتاژها و قابلیت برقگیرها در رفع این اضافه ولتاژها ارائه نمود

کشف و , گزارش نشده بود "ونه دیگري از پدیده اضافه ولتاژ را که قبالمذکور همچنین گ

این اضافه ولتاژ که دامنه زیادي دارد یک علت روشن براي خرابی خیلی از . معرفی نمود

) 1(یک نمونه از این نوع اضافه ولتاژ در شکل شماره . ترانسفورماتورها در این زمینه می باشد

.نشان داده شده است

ج طرف ثانویهاموا

به همان non-interlacedترانسفورماتورهاي تک فاز توزیع با سیم پیچی از نوع طراحی

اندازه که ممکن است بواسطه امواج صاعقه وارد شده از طریق نقطه خنثی در ثانویه صدمه

همانطور . ببینند به همان قدر نیز ممکن است از طریق امواج طرف اولیه در معرض خطر باشند

دیده می شود ولتاژالقا شده در سیم پیچی طرف اولیه در مجموع کم است ) 2( در شکل که

. ولی تنش هاي الیه به الیه در میان سیم پیچی هاي ترانسفورماتور زیاد اتفاق می افتد

و بررسی هاي تحلیلی انجام شده دستورالعمل و راهنمائیهائی را DSTARآزمایشات متعدد

.تهیه نموده است, ک خرابی ترانسفورماتور در مواجه با این پدیده براي حداقل نمودن ریس


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



موسسه : منبع DSTAR

: آدرس http://www.dstar.org

افزایش عمر ترانسفورماتور بوسیله مونیتورینگ صحیح و درك درست نتایج آن

MVAپیش از این اطالعات مربوط به وضعیت ترانسفورماتورهاي د به و باالتر محدو25

(نتایج آنالیز سالیانه گازهاي حل شده در روغن , اطالعات آالرم دماي باالي روغن DGA و )

امکانات , امروزه فن آوري . اطالعات اندك دیگري براي ترانسفورماتورهاي بزرگتر میگردد

جدیدي را اندازه گیري سریع گازهاي حل شده در روغن ترانسفورماتور و سایر پارامترهاي

.فراهم آورده است, بطور همزمان "تقریبابحرانی

تمامی "تقریبا. هر یک از انواع خطاهاي ترانسفورماتور ترکیب متفاوتی از گازها را تولید می کند

خطاها مقادیر مختلفی گازها هیدروژن تولید می کنند که چگونگی مونیتورینگ هیدروژن که

نواع روشهاي آلنایز گازهاي محلول در اساس ا, اغلب بعنوان عالمت اصلی هشدار دهنده است

. روغن ترانسفورماتور می باشد

:سه نوع فن آوري اندازه گیري گاز محلول در روغن مورد استفاده قرار گرفته است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.dstar.org



هنگامی که این . که از یک تراشه سیلیکونی استفاده می کند: فن آوري سنسور نیمه هادي ) 1

یرد یک سیگنال الکتریکی تولید می کند ویژگی سنسور در معرض گاز هیدروژن قرار می گ

. پاسخ به هیدروژن در این فن آوري بسیار خوب است

نیز در مونیتورینگ میزان هیدروژن در روغن ترانسفورماتور استفاده : فن آوري پیل سوختی ) 2

یک جریان , اکسیداسیون الکتروشیمیایی هیدروژن در الکترودهاي آشکارساز . شده است

براي مولکولهاي کوچکی مانند هیدروژن . یکی متناسب با مقدار هیدروژن تولید می کندالکتر

درصد گاز موجود در واکنش شرکت کرده و از آنها پاسخ دریافت می 100می توان گفت که

اتیلن و مونوکسید کربن نیز می توانند در اکسیداسیون , سایر مولکولها مانند استیلن . شود

این سیگنال تولید شده بخشی از کل سیگنال . سیگنال الکتریکی کنندشرکت کرده و تولید

الکتریکی خروجی است که نمی توان تشخیص داد سهم هر گاز در تولید سیگنال به چه میزان

. است

سومین فن آوري استفاده شده در اندازه گیري گازهاي , سومین گاز : طیف نگاري گاز ) 3

ی گاز که یا از فضاي باالي تانک روغن ترانسفورماتور گرفته نمونه های. محلول در روغن است

از لوله هاي بلند و نازکی عبور داده می , شده و یا از روغن ترانسفورماتور بدست آمده است

سیگنال هایی تولید می , اندازه گیري هاي انجام شده روي قابلیت هدایت گرمایی گازها . شوند

. توان نوع گاز موجود در نمونه اصلی را تشخیص دادکند که با تبدیل این سیگناها می

"دو ترانسفورماتورکه داراي شرایط و نسبت تبدیل کامال, براي ارزیابی این سه فن آوري

ابتدا یکی از آنها را تحت آزمایش تخلیه جزئی قرار می . یکسانی هستند را در نظر می گیریم

در این حالت میزان هیدروژن . دهیم 600 PPM متان , 80 PPM و مونوکسید کربن بدون

فن آوري پیل سوختی و سنسور نیمه هادي نشان می دهند که چیزي تغییر کرده . تغییر است

"روش طیف نگاري کامال. مشخص نیست که چه گازي در روغن حاصل شده است"اما دقیقا

.میزان انواع گازها را نشان می دهد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



در این حالت . تحت آزمایش خطاي قوس قرار می گیرددر مرحله بعد ترانسفورماتور دیگر

PPM 200 و استیلن PPM 800هیدروژن در این حالت نیز روش پیل سوختی و . می باشد

سنسور نیمه هادي تنها به میزان گاز تولید شده اشاره دارند اما طیف نگاري به تفکیک میزان

.هر یک از گازهاي تولید شده را ارائه می دهد

مقدار کمی گاز تولید می , شان می دهد که بعضی از خطاها در یک مدت زمان طوالنی نتایج ن

. کنند در صورتیکه سایر خطاها مقادیر قابل مالحظه اي گاز در زمانی کوتاه تولید می کنند

برخی از آنها بیانگر این نکته هستند . ارتباط دادن این داده ها با خطاهاي ترانسفورماتورها است

لیت اطمینان بلند مدت ترانسفورماتور مناسب و یا بسیار نامناسب است و یا اینکه عمر که قاب

نشان دهنده وقوع خطاهاي , سایر اندازه گیري شده . مفید ترانسفورماتور به اتمام رسیده است

.جدي هستند که ممکن است نتایج ناگواري را در پی داشته باشد

سایت خبري : منبع Pennnet

: آدرس http://www.pennnet.com

آزمایش موفقیت آمیز ترانسفورماتورهاي ابر رسانایی

یک تیم تحقیقاتی صنعتی در آمریکا متشکل از مهندسین و دانشمندان که زیر نظر شرکت

Waukcsha Elcctric Systems خبر تحول مهمی 1999در سال , فعالیت می نمایند

آمیز نوع جدیدي از ترانسفورماتورهاي قدرت اعالم را در صنعت برق با انجام آزمایش موفقیت

کوچک و , ترانسفورماتورهاي ابر رسانایی جدید در مقایسه با ترانسفورماتورهاي رایج . نمودند

در این نوع ترانسفرماتورها دیگر . سبک تر می باشند و داراي طول عمر بیشتري نیز هستند

ازي نمی باشد و در نتیجه خطر ایجاد حریق نیازي به هزاران گالن روغن جهت عایقی خنک س


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.pennnet.com



در ابر رساناها بعلت عدم وجود مقاومت اهمی در برابر . و مسائل زیست محیطی را نخواهد داشت

dcجریان , لذا با استفاده از ابر رساناها در ترانسفورماتورها . و تلفات اهمی برابربا صفر است

تالشهایی که جهت توسعه . اي خواهد یافت کاهش قابل مالحظه , تلفات کل ترانسفورماتور

. بخاطرمسائل اقتصادي و کاهش هزینه نیست"ترانسفورماتورهاي ابر رسانا انجام می گیرد صرفا

رشد مصرف , یکی دیگر از دالیل طرح این مبحث این است که در مراکز پر تراکم شهري

از طرفی بسیاري . وجود استبه معنی نیاز به ارتقاء ظرفیت سیستم هاي م) سالیانه(درصدي 2

Indoorاز پستهاي توزیع بصورت در این نوع پست . بوده و در کنار ساختمانها نصب شده اند

از ترانسهاي روغنی استفاده می شود که استفاده از روغن , ها همانند دیگر پستهاي توزیع

ر در حالیکه د. مشکالت و خطرات زیست محیطی و ایمنی مربوط به خود را دارد

ماده خنک کننده نیتروژن است که خطري براي افراد وموجودات , ترانسفورماتورهاي ابر رسانا

بعالوه در این ترانسفورماتورهاي ابررسانا به هیچ عنوان قابل مقاسیه با روغنهاي قابل . زنده ندارد

PCBاشتعال و مواد شیمیایی شیمی همچون . نیست

ماتور با ظرفیت آزمایشات بر یک نوع از این ترانسفور 1 MVA امکان سنجی فنی و سایر

یکی از مزایاي آن کاهش وزن ترانسفورماتور می باشد . مزایاي آنرا به اثبات رسانده است

MVA 30بطوریکه براي یک ترانسفورماتور .تن خواهد رسید24تن به 48 وزن آن از

این نوع ترانسفورماتورهاي دو تغییر مهم در طراحی ترانسفورماتور که منجر به طراحی و ساخت

(عبارتند از استفاده از مواد ابر رسانایی دماي باال , جدید شده است HTS بجاي سیم پیچ )

هاي رایج مسی و بکارگیري از یک سیستم کوچک خنک سازي بجاي سیستم خنک کننده

.رایج ترانسفورماتورهاي معمولی

MVA, HTS 30ترانسفورماتور ابر رسانا نیاز خواهد ) کیلوگرم100(پوند 200 به " تقریبا

در , داشت که هیچ گونه مقاومت الکتریکی ندارد و بنابراین هیچگونه حرارتی تولید نخواهد کرد

سیم پیچهاي مسی که هزاران پوند وزن دارند منبع اصلی , حالیکه در ترانسفوراتورهاي رایج


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



تور فن آوري ترانسفورما. تولید گرما و ایجاد تلفات می باشند HTS از نظر استفاده از یک

سیستم خنک کننده حلقه بسته جهت خنک سازي سیم پیچ هاي

.درجه فرنهایت برساند 382ترانسفورماتور یکتا می باشد و قادر است که دماي سیم پیچ را تا

به عنوان یک بستر آزمایشی مناسب براي ارزیابی نوآوریهاي تازه HVA 1ترانسفورماتور

شکل زیر یک نمونه از این نوع ترانسفورماتور را نشان می دهد. ستساخته شده ا

کار کرده MVA,HTS-1همین تیم تحقیقاتی که بر روي ساخت و آزمایش ترانسفورماتور

قرار است طراحی و آزمایش یک ترانسفورماتور آزمایشی آلفا , اند 5/10 MVA را شروع

.نمایند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



HTSپروژه ترانسفورماتور ت متحده آمریکا توسط چندین شرکت و سازمان دنبال می در ایال

(شرکت . گردد WES (Waukesha Electric Systems رهبري ساخت اینگونه

این شرکت مسئول طراحی وساخت هسته و تانک . ترانسفورماتورها را در آمریکا به عهده دارد

HTS-1MVAترانسفورماتور . عهده داشته است بوده و همچنین مونتاژ و آزمایش آنرا نیز به

Intermagnetics General Corporationشرکت سازنده هادیها و کابلهاي , در آمریکا

سیم پیچ هاي , ابر رسانا می باشد و در این پروژه مسئول طراحی و ساخت هادیهاي ابر رسانا

.ترانسفورماتور و طراحی بخشی از سیم سرمایشی بوده است

)ORNL (Oak Ridge National Laboratory که یک موسسه تحقیقاتی می باشد

.مسئول طراحی و ساخت ساپورت سیم پیچها و زیر سیستم هاي سرمایشی می باشد

(شرکت برق RG&E (Rochester Gas and Electric Corporation حمایتهاي مالی

و اقتصادي این پروژه را به عهده داشته و مشاوره این طرح توسط مشاوران بین المللی

Electric Power Engineering Department در RPI . انجام شد

از دپارتمان انرژي آمریکا بر اهمیت این پدیده اذعان می گویند که Christine Plattدکتر

درصد می باشد که ترانسفورماتورها 8در آمریکا تلفات انرژي الکتریکی تولید شده در حدود

با استفاده از مواد ابر رسانا تولیدات آن این رقم نصف نیمی از این تلفات را تولید می کنند و

.خواهد شد که در نتیجه منجر به صرفه جویی صدها میلیون دالر در سال خواهد شد

شرکت : منبع Waukesha Eleetric

: آدرس http://www.waukcshaeleetric.com

کیفیت توان توسط نسل جدید ترانسفورماتورها افزایش


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.waukcshaeleetric.com



( آنالیز سیستم هاي انرژي کنسورسیوم ESAC1(1) میسوري , متشکل از دانشگاه هاي پوردو )

ناوي و شرکت , ویسکانسین , ABB باریاست دانشگاه پوردو و دانشگاه میسوري تصمیم دارند

یک گام اساسی در جهت جانشین نمودن فناوري که در طی یکصد سال گذشته بر

. بوده است بردارندترانسفورماتورهاي غوطه ور در روغن حاکم

بدین معنا که . این ترانسفورماتورهاي جدید بر اساس فناوري نیمه هادیها طراحی می شوند

جانشین سیم پیچ هاي ) آي سی ها( عناصر نیمه هادي نظیر ترانسفورماتورها و مدارات مجتمع

وق تحت پروژه ف. مسی و هسته هاي آهن سنگین وزن در ترانسفورماتورهاي معمولی می شوند

ABBنظر ادراه مرکزي شرکت . واقع در شهر زوریخ در سوئیس انجام میگیرد

(پروفسور اسکات سادهاف "اخیرا Scott Sudhoff از دانشگاه پوردو مقاله اي در زمینه )

ل جانشین شدن ترانسفورماتورهاي نیمه هادي بجاي ترانسفورماتورهاي معلی طی دهه فاحتما

.آینده انتشار داده است

ترانسفورماتورهاي توزیع عنصر اساسی شبکه هاي قدرت هستند آنها ولتاژ خطوط فشار قوي را

220vبه ولتاژ که خروجی یک ترانسفوراتور چندین منزل , مصرف کننده تبدیل میکند

.مسکونی را تغذیه می کند

. هاستافزایش کیفیت انرژي الکتریکی خروجی آن, مزیت اصلی ترانسفورماتور هاي نیه هادي

در نواحی که کیفیت انرژي اکتریکی بشدت ورد نظر مصرف کنندگان "این مزیت خصوصا

.است اهمیت می یابد

یک بار . روي کیفیت انرژي الکتریکی همدیگر تاثیر بگذارند"بارهاي مجاور می وانند مستقیما

یه کننده سبب افت ولتاژ خط تغذ) نظیر سوئیچ کردن آسانسر(سنگین در آپارتمان همسایه

آسانسور میشود لذا کلیه مصرف کنندگانی که به این خط متصل می شوند دچار افت ولتاژ می

کاهش ...)نظیر موتور هاي یخچال و (سرعت و گشتاور موتورها , شوند و بنابر این نور المپ ها

.می یابد وسبب سوختن برخی از این وسائل می گردد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



اند تمامی مسائل مربوط به کاهش کیفیت انرژي الکتریکی ترانسفور ماتورهاي نیمه هادي می تو

آنها همچنین جریان موثر مورد نیاز براي تغذیه وسائلی نظیر ماشینهاي . را براحتی حل نمایند

در این نوع , همچنین . الکتریکی را کاهش داده در نتیجه تلفات خطوط شبکه کاهش می یابد

ه روزي مصرف می شوند بطور قابل مالحظه اي ترانسفورماتورهاي معمولی که بصورت شبان

ضمن اینکه آلودگی زیست . کاهش می یابد که این امر سبب افزایش راندمان آنها می گردد

. محیطی ناشی از نشت روغن ترانسفورماتورهاي معمولی را نیز ندارند

آهن هسته نکته دیگر براي مقایسه دو ترانسفورماتور اینست که هزینه مواد مصرفی نظیر مس و

ثابت است لیکن قیمت قطعات نیمه هادي بسرعت درحال "در ترانسفورماتور معمولی تقریبا

.کاهش است

دانشگاه : منبع Purdue

: آدرس http://www.news.uns.purdue.edu

جدید براي آشکارسازي گازهاي ترانسفورماتورها با استفاده از امواج صوتی روشی

خالصه

ي قدرت بزرگترین بخش سرمایه گذاري را در پستهاي انتقال وتوزیع تشکیل ترانسفورماتورها

می تواند یک , پیامد سود اقتصادي ناشی از خارج شدن یک ترانسفورماتور از شبکه . می دهند

"راه اندازي بموقع یک ترانسفورماتور معیوب معموال, بالعکس . زیان چند میلیون دالري باشد

شرایط خطا در یک ترانسفورماتور قدرت می تواند به . جلوگیري کندمی تواند از این عظیم

یک روش بر اساس آشکارسازي محصوالت ناشی از تنزل . طریق مختلف آشکارسازي شود

این گازها در . می باشد, گازهاي محلول در آن هستند "که معموال, کیفیت روغن عایقی

انرژي گرمائی آزاد شده بواسطه . ولید می شوندنتیجه تلفات غیرعادي در داخل ترانسفورماتور ت

براي تولید حباب "غالبا, تخلیه جزئی و وقوع قوس الکتریکی , خطاهایی از قبیل اضافه دما


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.news.uns.purdue.edu



شرایط رطوبت باال واضافه بارهاي ناگهانی می تواند باعث تشکیل , بعالوه . هاي گاز کافی است

هنگامی که بکمک نتایج تحلیل . می شوندحبابهاي بخار آب شود که از عایق هاي سیم آزاد

(آزمایش گازهاي محلول در روغن DGA2(1) مشخص گردید که ترانسفورماتور گاز تولید , )

, براي اینکه بفهمند که درون ترانسفورماتور , بیشتر شرکتهاي دارنده ترانسفورماتور , می کند

برنامه اي جهت , گیري نمایند چه می گذرد تا بوسیله از وقوع یک خرابی فاجعه انگیز جلو

به مورد اجرا می گذارند که بشکل هفتگی ویا حتی , آزمایشهاي مرتب با فاصله زمانی کمتر

کسانی که تاکنون درصدد تفسیر نتایج عددي حاصل از این آزمون ها بر . روزانه انجام می شود

کلترین تجزیه تحلیل هاست و در با این نکته موافقند که این کار یکی از مش"احتماال, آمده اند

در کنار اخذ مشورت از , اطالعات اضافی زیادي "معموال. اغلب اوقات نیز نتیجه بخش نیست

در . مورد نیاز است تا بتوان در این مورد تصمیم گیري کرد, افراد خبره در امر ترانسفورماتور

. حال حاضر روشی براي انجام این تجزیه تحلیل در دسترس نیست

آشکارسازي امواج صوتی حاصله از وقوع تخلیه جزئی در ترانسفورماتور نیز یک روش مشهور -

وانگهی این امر روشن شده است که . است که تجهیزات مورد نیاز آن در دسترس می باشد

باز امواج صوتی از آن منتشر می گردد و , حتی وقتی در ترانسفورماتور تخلیه جزئی وجود ندارد

لذا تجزیه و . ده است که انتشار این امواج نتیجه تشکیل حباب هاي گاز استنیز مشخص ش

می تواند به یک روش , تحلیل این عالئم براي تعداد قابل مالحظه اي از ترانسفورماتورها

براي . جایابی و تعیین مشخصات نقاط مواد گاز منجر شود, تشخیص جدید براي آشکارسازي

توسعه داده شود و پایگاه اطالعاتی الزم براي , ي آشکارسازي صوت این منظور باید روشهایی برا

, هدف نهایی از این کار . شناسایی منابع مختلف تولید گاز و میزان جدي بودن آنها ایجاد گردد

ارائه یک روش آزمایش و الگوریتم ارزیابی نتایج آن است تا بتوان معیارهایی را براي این مسئله

. پیدا نمود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مفاهیم مربوط به این روش ارائه می شود , در مرحله اول . ژه مشتمل بر دو مرحله استاین پرو

.و در مرحله دوم اطالعات مربوط به تولید گاز در ترانسفورماتورها جمع آوري می گردد

میزان موثر بودن استفاده از امواج صوتی در آشکارسازي منابع تولید گاز نماینده : مرحله اول

این رابطه یک کار مقدماتی بر روي تجهیزات سیکل خنک کننده موسسه پلی در . می شود

(تکنیک رنسلر RPI شرایط خطا شبیه سازي خواهد شد تا تغییرات میزان . انجام خواهد شد)

. تخلیه جزئی و وقوع قوس الکتریکی را بازسازي کند, گاز تولید شده بوسیله اضافه دماي هادي

PACاعضاي تیم موسسه یش اندازه گیري تشعشعات صوتی را با استفاده از جدیدترین آزما ,

, مقدار و نوع گازهاي تولیدي . بر روي سیکل خنک کننده انجام خواهد شد, لوازم اندازه گیري

off line و ON Iineبوسیله اندازه گیري هاي

بع انبساط از طریق اندازه گیري گاز موجود در روغن ونیز گاز ایجاد شده در فضاي باالي من

این آزمایش ها به نحوي انجام می شوند که هر دو نوع تحوالت . مشخص خواهد شد, سیکل

در تمامی بازده دمایی , نمونه گازهاي تولید شده . گذرا و دینامیک موجود در گاز را نشان دهند

این اطالعات بوسیله . گرفته خواهد شد, و نرخ هاي مختلف عبور جریان روغن RPI و PAC

.ورد تجزیه و تحلیل قرار خواهند گرفتم

در این . مرحله دوم پروژه آغاز می شود, پس از تکمیل موفقیت آمیز مرحله یکم : مرحله دوم

شش شرکت برق توسط , مرحله EPRI و PAC تعیین می شوند و ترانسفورماتورهایی که در

ه آنها که گاز ایجاد نمی مایند همراه با ترانسفورماتورهاي مشاب, این شرکتها گاز تولید می کنند

ترانسفورماتور مولد گاز جهت ایجاد 30در این مرحله حداقل . مورد بررسی قرار خواهند گرفت

حداقل بمدت , بر روي هر ترانسفوراتور . پایگاه اطالعاتی الزم مورد مطالعه قرار خواهند گرفت

انرژي صوتی با فرکانس که . تجهیزات بنحوي تنظیم می شوند. ساعت آزمایش خواهد شد24

این اطالعات با استفاده از تحلیل . تب و بار در نظر گرفته شوند, فن ها , قدرت و نیز پمپ ها

تجزیه تحلیل هاي آماري و شبکه هاي عصبی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت تا , گرافیک


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



اثر ساختمان اغتشاشات ناشی از نویزهاي موجود در محیط و اعوجاجات عالئم ایجاد شده در

آنگاه با استفاده از افراد خبره انتخاب شده توسط . شناسایی و حذف شوند, ترانسفورماتور

EPRI هرگاه . این اطالعات به طراحی و مشخصات خاص هر ترانسفورماتور مرتبط خواهد شد ,

ذکر اطالعات فوق ال, تصمیم به باز کردن محفظه ترانسفورماتور بگیرد , که شرکت برق ذیربط

یکی از اهداف کار آنستکه بتوانیم . با یافته اي فیزیکی حاصله از بازبینی مقایسه خواهند شد

: توصیه اي براي اقدامات الزم بنمائیم که این توصیه در قالب موارد ذیل دسته بندي می شود

ادامه مشاهده –الف

با دفعات بیشتر DGA انجام –ب

یا روزانهon line مراقبت –ج

اقدام فوري –د

:دستاوردهاي این پروژه مشتمل بر موارد زیر هستند

یک گزارش به شرکت ذینفع در رابطه با منابع تولید گاز در ترانسفورماتورهاي ذیربط .

پایگاه داده هاي مربوط به نتایج , یک گزارش حاوي جزئیات آزمایش و روشهاي آن .

.آزمایشهاي میدانی و تجزیه وتحلیل داده ها

توسعه یک پایگاه اطالعاتی اولیه براي مرتبط ساختن الگوهاي انتشار عالئم صوتی به نوع خطا .

و میزان جدي بودن آن

تهیه برنامه اي براي غنی کردن نرم افزار محل یابی بر مبناي داده هاي تجزیه و تحلیل شده و .

.پایگاه داده ها

و ایجاد پروسه آزمایش براساس ارزیابی هاي تهیه یک برنامه براي ایجاد یک ابزار تجاري .

.میدانی

این امتیاز را خواهند داشت که آزمایش هاي اضافی بر روي , شرکت کنندگان در این برنامه

ترانسفورماتور هاي مولد گاز خود داشته باشند و این آزمایش ها توسط خبرگان ترانسفورماتور


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



آینده خدمات و لوازم نیز تحقیقات قابل مالحظه مورد تجزیه وتحلیل قرار گیرد و در خریدهاي

. اي خواهند داشت

: منبع EPRI

: آدرس http://www.cpri.com

ابررسانا ترانسفورماتور

در ترانسفورماتورها . ترانسفورماتورها یکی از مهمترین عناصر شبکه هاي انتقال وتوزیع هستند

انک ترانس و سازه هاي نگهدارنده بصورت ت, آهن هسته , انرژي الکتریکی در مس سیم پیچها

در هسته تلفات بی باري , حتی در زمانیکه ترانسفورماتور بدون بار است . حرارت تلف می شود

)NLL ساله اخیر محققان 50در , در نتیجه مطالعات و بررسیهاي انجام شده . بوجود می آید )

فات بی باري را به یک سوم کاهش تل, موفق شده اند با صرف هزینه اي دو برابر براي هسته

( با جایگزینی فلزات بیشکل و غیر بلوري "اخیرا. دهند Amorphous بجاي آهن سیلیکونی )

KVA 100در هسته ترانسفورماتورهاي توزیع با قدرت نامی کوچکتر از تلفات بی باري باز ,

قدرت نامی بزرگتر از این کار هنوز در مورد ترانسفورماتورهاي بزرگ با . هم کاهش یافته است

500 KVA درصدتوان نامی ان بعنوان توان 1اگرچه براي هر ترانسفورماتور . انجام نشده است

اما باید توجه داشت که آزادسازي بخش کوچکی از این تلفات , تلفاتی در نظر گر فته می شود

فورماتورهاي در ترانس. در طول عمر ترانسفورماتور صرفه جوئی کالنی به همراه خواهد داشت

(مربوط به تلفات بارداري ترانسفورماتور , از کل تلفات % 80 "تقریبا, قدرت معمول LL است )

دیگر مربوط به تلفات ناشی از % 20بوده و % 80سهم تلفات اهمی سیم پیچها , % 80که از بین

صورت لذا تالشهاي زیادي جهت کاهش تلفات باداري. جریانهاي فوکو و شارهاي پراکنده است

در ابر رساناها بعلت عدم وجود مقاومت اهمی در برابر جریان . می گیرد d c تلفات اهمی برابر با

کاهش , تلفات کل ترانسفورماتور , لذا با استفاده از ابر رساناها در ترانسفورماتورها . صفر است

acقابل مالحظه اي خواهد یافت در مقابل جریان وع تلفات فوکو رخ در ابررساناها تلفاتی از ن ,


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.cpri.com



گرماي بوجود آمده از این تلفات باید با استفاده از سیستم هاي خنک کننده دفع . می دهد

10گردد بررسیهاي بعمل آمده حاکی از آن است که ترانسفورماتورهاي ابر رسانا با قدرت

MVA بهتري داشته و نسبت به ترانسفورماتورهاي معمولی قیمت " و باالتر عملکرد نسبتا

.پایینتري خواهد داشت

بخاطر مسایل "تالشهایی که جهت توسعه ترانسفورماتورهاي ابر رسانا انجام می گیرد صرفا

یکی دیگر از دالیل طرح این مبحث آنست که در مراکز . اقتصادي و کاهش هزینه کل نسبت

تم هاي به معنی نیاز به ارتقاء ظرفیت سیس) سالیانه( درصدي 2رشد مصرف , پر تراکم شهري

(از طرفی بسیاري از پستهاي توزیع بصورت سرپوشیده . موجود است Indoor بوده و در کنار )

در این نوع پست ها همانند دیگر پستهاي توزیع از ترانسهاي روغنی . ساختمانها نصب شده اند

استفاده میشود که استفاده از روغن مشکالت و خطرات زیست محیطی و ایمنی مربوط به خود

ماده خنک کننده نیتروژن است که خطري , در حالیکه در ترانسفورماتورهاي ابر رسانا . اردرا د

بهمین لحاظ . خطر آتش سوزي نیز وجود ندارد, بعالوه , براي افراد و موجودات زنده نداشته

خنک کننده مورد استفاده در ترانسفورماتورهاي ابررسانا به هیچ عنوان قابل مقایسه با روغنهاي

بل اشتعال و مواد شیمیایی همچون قا PCB . نیست

LTSتوجه جدي به ترانسفورماتورهاي ابررسانا از زمان شناخت ابررساناهاي دماي پایین اعم (

Nb3-Sn و Nb-Tiاز مطالعاتی که در آن زمان بر روي این . آغاز شد, 1960از اوایل دهه )

باید آنهارا , رداري از این ترانسفورماتورها نشان داد که جهت بهره ب, ترانسفورماتورها انجام شد

2K. 4در دماي بهمین دلیل گامها بسوي . نگه داشت که انجام چنین کاري اقتصادي نیست

شرکت , 1970در اواسط دهه . برداشته شد, کشف موادي با قابلیت ابررسانایی در دماهاي باالتر

Westing House , طرح یک ترانسفورماتور نیروگاهی , 1000MVA 550/22kv را مورد

عملکرد فوق جریان , مطالعه قرار داد و به این نتیجه رسید که مشکالتی از قبیل انتقال جریان

)Overcurrent .و حفاظت همچنان وجود خواهند داشت)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



توسعه ترانسفورماتورهاي , 1980از سال LTS توسط شرکت هاي GEC-Alsthom,ABB

پیشرفت . مورد پیگیري قرار گرفت , و مرکز دانشگاهی در ژاپن در اروپا و چند شرکت صنعتی

Nb-Tiهاي بعمل آمده در تولید هادیهاي طویل ( و مواد با مقاومت باال Cu-Ni بر کاهش )

acتلفات مساله عملی بودن کاهش وزن و افزایش راندمال نیز بر روي . تاثیر زیادي داشته است

ز ترانسفورماتورهاي با قدرتهاي کمتر ا 100KVA تکفاز ( Alsthom 80KVA ( , 30KVA

)Toshiba و سه فاز ) 40KVA دانشگاه ( Osaka همچنین . مورد بررسی قرار گرفت )

ترانسفورماتورهاي بزرگتري نیز ساخته شده و آزمایشهاي مربوطه را با موفقیت پشت سر

در یک تراسفورماتور تکفاز . گذاشتند 330 KVA ساخت ABB پیش بینی هاي الزم براي

شرکت برق . محدود سازي جریان خطا و حفاظت در برابر یخ زدگی در نظر گرفته شد Kansai

Electric نیز گزارشی از ترانسفورماتور LTS با هادي Nb3Sn 2000 با قدرت KVA ارائه

. نموده است

موسسه : منبع Loyola

: آدرس http://itri.loyola.edu

ی کنتاکتهاي تپ چنجرهاي افزایش کارای On-Load به کمک کنتاکتهاي جدید ELR

حرکت به سمت خصوصی سازي در صنعت برق تولید کنندگان برق را به استفاده بهینه و بسیار

لذا در راستاي این سیاست در حال حاضر توجه . کارا از تجهیزات موجودشان ترغیب می کند

و بهبود عملکرد و افزایش فاصله زمانی تعمیر و ویژه اي به کیفیت تجهیزات مورد استفاده

. نگهداري توسط تولید کنندگان مبذول می شود

لذا , از آنجا که ترانسفورماتورهاي قدرت یکی از گرانترین تجهیزات در صنایع برق می باشند

تولید کنندگان براي کاهش هزینه هاي سرمایه گذاري سعی می کنند ترانسفورماتورهاي قدرت

این اضافه بار باعث افزایش . را در وضعیت اضافه بار نسبت به مقادیر نامی آن قرار دهند خود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://itri.loyola.edu



یکی از . درجه حرارت ترانسفورماتور و سایر بخشهایی که جریان از آن عبور میکند می شوند

, حساسترین قسمتها کنتاکتهاي تپ چنجرهاي زیر بار می باشند که با افزایش درجه حرارت

.حالت زغالی در می آیندتخریب و به

برنامه هاي وسیع تحقیقاتی براي رفع این مشکل اجرا شده است و آخرین تکنولوژي که در

روشی است که توسط نیکولز براي , مرحله آزمایش و پیاده سازي عملی بسیار موفق بوده است

. شرکت گاز و برق پاسیفیک انجام شده است

روي کنتاکتهاي سوخته انجام داده است این نتیجه را داده در بررسیهاي اولیه اي که نیکولز بر

مقاومت باالتري , است که طرح جدید کنتاکت ها باید داراي هدایت الکتریکی و حرارتی باالتر

در این طراحی نیکولز در نظر . در برابر جوش خوردن و در برابر سائیدگی مکانیکی داشته باشد

. ق براي انواع تپ چنجرها باشدداشت که طرح مورد نظر قابل انطبا

براي اینکار طرح استفاده از کنتاکت هاي با پوشش نقره باال ایجاد کنتاکت هایی با مقاومت

ELRخیلی پایین براي ایجاد این روکش ابتدا با استفاده از سلف فرکانس باال این . ارائه شد

افی آن ماشینکاري شده آلیاژ نقره اي بر روي کنتاکت جوش خورده است وسپس مقادیر اض

این سطح نقره اي باعث ایجاد مقاومت کم و تماس استاتیکی بهتري براي کنتاکت هاي . است

. کلید می شود

این طرح در پروژه هاي مختلفی مورد استفاده واقع شده و باعث جلوگیري از تخریب کنتاکتها و

. استعدم نیاز به تعمیر و نگهداري در دوره هاي زمانی کوتاه شده

: منبع High Voltage Supply

: آدرس http://www.highvoltagesupply.com

کیلو ولت1000ترانسفورماتور


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.highvoltagesupply.com



(شرکت برق توکیو , با روند رو به رشد مصرف انرژي الکتریکی در قرن بیست ویکم TEPCO (

یش هاي کیلو ولت داشته لذا در حال حاضر مشغول آزما1000تصمیم به توسعه شبکه انتقال

در این راستا براي تامین . می باشد) شین هارونا(کیلو ولت در پست 1000میدانی تجهیزات

( کیلو ولت با همکاري شرکت میستوبیشی التریک 1000تجهیزات مورد نیاز سیستم قدرت

یک اتو ترانسفورماتور تکفاز نوع ) کارخانه آکو shell یا زرهی با تنظیم کننده ولتاژ تحت

(بار LVR آزمایش , ساختمان , طراحی و ساخته شده که در متن حاضر به معرفی مشخصات )

در حالت سه فاز ظرفیت سیم پیچ هاي اولیه و . ها و چگونگی حمل و نقل آن پرداخته می شود

مگاولت آمپر می 1200 مگاولت آمپر و ظرفیت سیم پیچ ثانویه آن داراي ظرفیت 3000ثانویه

براي . کیلوولت در نظر گرفته شده است1000کتیو مورد نیاز خطوط باشد که براي تامین بار را

اینکه در حین اتصال کوتاه با جریان هاي شدیدي درگیر نباشیم و تجهیزات منصوبه غیر عادي

کیلوولت انتخاب 63 کیلوولت سمت ثالثیه را 500نباشند به جاي اینکه هانند ترانسفورماتور

درصد 18, براي ترانس امپدانس درصد . استفاده می کنیم کلیوولت 147از سطح ولتاژ, کنیم

که از یک طرف ماکزیمم پایداري را براي شبکه ایجاد نمایند و از طرف , انتخاب شده است

دیگر جریان اتصال کوتاه محدود میشود و در نهایت یک طرح اقتصادي براي ترانسفورماتور

کیلوولت تا 6/1136در بازه هاي ولتاژ خط تپ 27انتخاب شده است این ترانسفورماتور داراي

آزمایش , کیلوولت بوده و براي بررسی قدرت عایقی آن در برابر اضافه ولتاژهاي گذرا 6/986

3E(5min)1.5E(1h)هاي ولتاژ ایستادگی در فرکانس قدرت با شرایط √ 1.5E(1h)

. انجام شده است) کیلوولت1300کیلوولت و در ثانویه 1950در اولیه (و آزمایش ولتاژایستادگی

Eدر آزمایشهاي باال ل ولتاژ فازي معاد 3kv √ / 1100 براي رعایت شرایط زسیت . می باشد

دسی بل براي آن در نظر گرفته شده که براي کنترل این 65محیطی سطح صداي قابل قبول

سطح از صفحات چند صداي فلزي در ترانسفورماتور استفاده شده است خنک سازي این

از آنجا که هر ترانسفورماتور . ترانسفورماتور با روغن و هواي تحت فشار انجام می گیرد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



کیلوولت 500کیلوولت هم از نظر ولتاژ و هم از نظر ظرفیت معادل دو برابر ترانسفورماتور 1000

می باشد و از طرفی بیشتر سیستم هاي حمل ونقل ریلی دریائی و یا فضائی در حد یک ترانس

لذا این ترانس به دو واحد که هر واحد در حالت تکفاز ظرفیت , وولت می باشند کیل500

مگاولت آمپر و هر کدام تنظیم کننده ولتاژ جداگانه داشته و در محل نصب این دو 3/1500

Tواحد از طریق یک داکت براي کاهش . گاز با هم موازي می شوند– شکل با بوشینگ روغن

حجم ترانسفورماتور طراحی سیم پیچی و عایق ها باید به گونه اي عایق ها و در نتیجه کاهش

متعلقات هر ترانسفورماتور نظیر واحدهاي خنک , باشد که شدت میدان الکتریکی تا حد کشتی

4 متر و ارتفاع 3عرض , متر 8کنندگی وسایر بخش هاي آن جدا شده و در فضایی با طول

ري به گونه اي است براي مسافت هاي طوالنی در حد بارگی"عموما. متر قرار داده می شوند

. کیلومترهیچگونه آسیبی به واحد نرسد1000

هر دو واحد جداگانه بر روي یک قاب فلزي بر روي , در محل نصب ترانسفورماتور در پست

شکل به همدیگر وصل می شوند تا یک ترانس Tزمین بسته شده و سپس از طریق داکت

سپس این ترانس تکفاز تحت آزمایش کارآگاهی نسبت . را تشکیل دهند کیلوولت1000تکفاز

اولیه و ثانویه و ثالثیه . امپدانس سیم پیچها و مقاومت عایقی قرار می گیرد, مقاومت , تبدیل

(کیلو ولت از طریق اتصال گازي 1000ترانس تکفاز SF سپس با استفاده از . متصل می گردند)

در نهایت این ترانس سه فاز . نس هاي سه فازي ایجاد می کنندبانک ترا, سه ترانس تکفاز

تعیین جریان , آزمایش جریان هجومی , تحت آزمایش هاي تضمین سیستم خنک کنندگی

. این آزمایشات براي یک دوره دو ساله انجام می شود. نشتی قرار می گیرند

: منبع Mitsubishi

: آدرس http://www.mitsubishiclcctric.com

کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهاي توزیع


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://www.mitsubishiclcctric.com



تپ چنجر ترانسفورماتورها می , یکی از حوزه هاي استفاده از الکترونیک قدرت در صنعت برق

کنترل دائم و تنظیم جریان ولتاژ ترانسفورماتور را , تپ الکترونیکی برخالف نوع مکانیکی . باشد

. بایستی امکان تغییر تپ در شرایط بار کامل ترانس فراهم گردد,بدین منظور . ممکن میسازد

اندوکتانس سرگردان تپ هاي , مهمترین مسئله در طراحی مبدل قدرت براي این منظور

, اگر عمل تغییر تپ بین دو تپ مختلف در فرکانس باال صورت بگیرد . سوئیچ شده می باشد

کل سیستم در شکل زیر نشان . مل ترانس وجود داردامکان تنظیم دائمی ولتاژ ثانویه در بار کا

:داده شده است

:طراحی مبدل قدرت

امکان استفاده از یک مبدل قدرت معمول تجاري سه فاز حتی در , به دالیل زیر از لحاظ فنی

:سیستم توزیع وجود ندارد

کردن نیمه از حد ظرفیت بلوکه ) کیلوولت20در محدوده تا( ولتاژ فاز شبکه توزیع -1

.بیشتر است, هادیهاي قدرت معمول

بایستی در شرایط وقوع اتصال کوتاه ترانس در , شامل مبدل قدرت , کل سیستم مذکور -2

آمپر را 550جریان اتصال کوتاه تا , آمپر اولیه 22 براي جریان نامی "مثال(مدار باقی بمانند

).تحمل کند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



حدود چهار برابر جریان نامی برقرار میشود که در نتیجه جریانی در , با برقرار کردن ترانس -3

ولت مورد نیاز دستگاههاي کنترلی فوق را 400تا لحظاتی قادر نیست برق , ثانویه ترانس

.تامین کند

موارد زیر در مرحله , براي ساختن مبدل قدرتی که بر مشکالت فوق غلبه کند , بنابراین

: تحقیق و بررسی قرار دارند

.مبدل) مدوالسیون(ق در مورد توپولوژي و مفاهیم کنترلی تحقی -1

. مدل شبیه سازي شده از ترانس قدرت با مبدلهاي قدرت براي توپولوژیهاي مختلف-2

توپولوژیهاي مختلف ممکن از مبدل قدرت و تکنیکهاي مرتبط کنترل از طریق شبیه -3

.سازي

پیچیدگی , به قابلیت اطمینان سیستم انتخاب توپولوژي بهینه از مبدل قدرت با توجه -4

.و هارمونیکها و دقت شکل موج ترانس

. اثبات توپولوژي در نظر گرفته شده از لحاظ تجربی-5

انجام آزمون در یک آزمایشگاه ولتاژ باال و ارزیابی نتایج با توجه هارونیکهاي شکل موج -6

. مبدل

: منبع lts

: آدرس http://ee.its.tudelfl.nl/EPP/Reln 00.htm

شرکتهاي ترانس


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m

http://ee.its.tudelfl.nl/EPP/Reln



نوع جدیدي از ترانسفورماتورهاي تقویت جریان موسوم به بوسترفورمر ABBشرکت

در این نوع . عرضه کرده است که در سیستم تغذیه راه آهن استفاده می گردد

ه استفاد. ترانسفورماتورها از روغن استفاده نشده و سیستم عایقی ساده اي به کار رفته است

از بوسترفورمر از لحاظ اقتصادي به صرفه بوده و براي محیط زیست نیز مضرات کمتري

.دارد

همانند , تکنولوژي به کار رفته در بوسترفورمر Powerformer ها وDryformer ها

این ترانسفوراتورها از . مبتنی بر استفاده از کابلها می باشد ) ترانسفورماتورهاي خشک (

تشکیل شده که به صورت یک سیم پیچ به دور یک هسته آهنی یک کابل فشار قوي

.پیچانده شده است

( در بوسترفورمر از روغن استفاده نشده است و به این ترتیب نیاز به بازرسی مداوم روغن

از بین رفته و هزینه هاي ...) اندازه گیري و تجزیه گاز متصاعد شده از روغن و, دماي روغن

ضریب ایمنی , به علت زمین شدن کل ترانسفورماتور . ین آمده استسرویس و نگهداري پای

بسترفورمر به علت استفاده از تجهیزات اتصال دهنده . این نوع ترانسفورماتور بسیار باالست

.از ضریب اطمینان باالیی نیز برخوردار است, استاندارد

در مسیر خطوط راه آهن , کیلومتر از یکدیگر 5ترانسفورماتورهاي تقویت جریان با فواصل

هم این نوع ترانسفورماتورها را می توان هم بر روي تیر و . و بر روي فیدر نصب می گردند

از بوسترفورمر ممکن است در کشورهاي زیادي براي منابع تغذیه . بر روي زمین نصب کرد

ذیه راه آهن اکنون تعدادي از این نوع ترانسفورماتورها براي منابع تغ. مختلف استفاده گردد

.کشورهاي اروپاي شمالی در حال ساختند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ترانسفورماتور

انواع و مورد استفاده 1-7

. ترانسفورماتورهاي جدا کننده و ترانسفورماتورهاي ایمنی–ترانسفورماتورهاي کوچک

ولتاژ ترانسفورماتورهاي کوچک براي تطبیق ولتاژ شبکه با : ترانسفورماتورهاي کوچک

.نده به کار برده میشوندمصرف کن

این ترانسفورماتور در جایی به کار برده می شود که یک جدایی : ترانسفورماتور جدا کننده

چنین . الزم باشد) پریمروزکوندر( الکتریکی مطمئن بین ورودي و خروجی

و مسیر ) مقره هاي طویل(فاصله هوایی بزرگ , ترانسفورماتورهایی داراي عایق بندي قوي

به عبارت دیگر قدرت عایقی آنها . ن خزنده الکترسیته از سطح عایق طویل می باشندجریا

.از هر لحاظ بیشتر از ترانسفورماتور معمولی است

ترانسفورماتورهاي جدا کننده با شرایط , این ترانسفورماتورها : ترانسفورماتورهاي ایمنی

ر برده می شوند که در آنها ایمنی بیشتر هستند و براي تغذیه مدارهاي الکتریکی به کا

ایمنی ولتاژ کم طبق (حفاظت در مقابل اختالف سطح زیاد تماس , عالوه برجدا کردن

VDE 0100 DIN 410 قسمت . نیز مورد نظر می باشد)

مورد مصرف و شرایط , انواع VDE ترانسفورماتورهاي جدا کننده و ترانسفورماتورهاي :

متناسب با سفارشات و بر حسب تقاضا , منی و حفاظت ای, ایمنی عالوه بر اساس جداکردن

در ترانسفورماتورهاي با مورد استعمال کلی باید به این نکته توجه . نیز با یکدیگر متفاوتند

, ترانسفورماتورهایی که براي تغذیه دستگاهها و تجهیزات الکتریکی انتخاب می شوند , کرد

ز مقررات عالوه بر مقررات مخصوص به خودشان باید ا DIN VDE مربوط به دستگاهها و


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



جدول . تجهیزات الکتریکی نیز پیروي کنند مشخصات انواع مختلف 7.1.1

ترانسفورماتورهاي جدا کننده و ترانسفوراتورهاي ایمنی و , ترانسفورماتورهاي کوچک

DIN VDEمقررات "براي مصارف کامال. آنها و مورد استفاده از آنها را نشان می دهد

یژه و استثنایی شاید الزم باشد که ترانسفورماتورها عالوه بر قوانین و DIN VDE 0550

DIN VDE 0551از قوانین شرایط اگر الزم باشد که , براي مثال . هم پیروي کنند

DIN VDE 0550ترانسفورماتور فرمان طبق انتظار خواص ترانسفورماتور , قسمت سوم

.ایمنی را نیز داشته باشیم

ول جد 7.1.1 , و مورد استعمال ترانسفورماتور کوچک مقررات ساختمانی , انواع مدل ها :

جدا کننده و ایمنی

مورد استعمال DIN VDEمقررات انواع مدل ها

ترانسفورماتورهاي کوچک

ترانسفورماتور براي اتـصال

به شبکه برق

ــتالف 1 قسمت 0550 ــردن اخ ــق ک منطب

ــا اخــتالف ســطح شــبکه ب

هها و مـصرف سطح دستگا

کننده هاي الکتریکی

تغذیـــه الکترومغناطیـــسی 3 قسمت 0550 ترانسفورماتور فرمان

ــد خودکــار( ــه-کلی ــا ) رل ب

قدرت وصل زیاد و قطـع و

.وصل کرد

ــق 4 قسمت 0550 ترانسفورماتور ــردن و تطبی ــیم ک تنظ

ولتاژ شبکه یا ولتاژ مـصرف


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



, کننده در تفاوت هاي کم

ــانیکی ــر مکـ ــرا از نظـ زیـ

هیچگونــــه ) گـــالوانیکی (

جــدایی بــین ســیم پیچــی

.پریمروزکوندروجود دارد

انتقال انرژي الکتریکـی در 3 قسمت 0550 ترانسفورماتور عایق کننده

شبکه یا تفاوت ولتاژ زیاد

ترانسفورماتورهاي جداکننده و ترانسفورماتورهاي ایمنی

ترانسفورماتور جدا کننده و

ایمنی

قسمت اول0551

0107برآن عالوه

0160 0700 0805

:براي مثال به طور کلی

براي تامین برق اتاق هاي

–بیمارستان اتاق عمل

براي تجهیزات و وسایل

الکتریکی

براي وسایل خانگی و

منظورهاي شبیه آن براي

تجهیزات فضاهاي مربوطه

به رایانه و انفورماتیک

ــفار 1 قسمت 0551 ترانسفورماتور جدا کننده ــا س ــاهاي ب ش و تقاض

ــراي ــافی بــ ــژه اضــ ویــ

ــسفورماتورهاي ترانــــــــ

ــش ــین ری مخــصوص ماش

تراش


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



با سفارش و تقاضـاي ویـژه 1 قسمت 0551 ترانسفورماتور ایمنی

اضافی براي ترانـسفورماتور

ــازي ــایل ب ــصوص وس مخ

ترانــسفورماتور . کودکــان

مخــــصوص در بــــازکن

ترانــسفورماتور مخــصوص

حفاظت شده , چراغ دستی

IIIکالس

Kva 2500ترانسفورماتورهاي سه فاز توزیع برق تا

این ترانسفورماتورها در محلی که الزم باشد انرژي الکتریکی با اختالف سطح موجود به

به کار گرفته شده و بخصوص در شبکه هاي صنایع , اختالف سطح مورد نیاز تبدیل شود

. و شبکه هاي شهري نصب می شوند

این گونه ترانسفورماتورها از مقررات : نرم ها ومقررات DIN VDE 053 جدول ( 7.1.2 (

IEC 76و : و نرم هاي آلمانی زیر پیروي می کنند

1- DIN 42500 . براي ترانسفورماتورهاي روغنی

2- DIN 4253 )ترانسفورماتورخشک( براي ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی

اختالف سطح اتصال کوتاه , تلفات , ولتاژ , قدرت اطالعاتی درباره) استانداردها(این نرم ها

. ابعاد و متعلقات ترانسفورماتور به ما می دهند, سر و صدا ,


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: ترانسفورماتورها بر حسب نوع ساختمان به انواع زیر تقسیم می شوند: از نظر ساختمان

با عایق مایع و ترانسفورماتور ) ترانسفورماتور روغنی ( ترانسفورماتور با عایق مایع -1

کلوفن و آسکارل , روغن زیلیکن ( درجه است 300مصنوعی که درجه اشتعال آن باالتر از

. به بعد ساخته نشدند1982این ترانسفورماتورها از سال , )دیگر ترکیبات شیمیایی

این ترانسفورماتورها براي نصب در مکانهاي سرپوشیده و در هواي آزاد مجهز به ظرف

شکل ) " بسته"کامال(ون ظرف انبساط انبساط یا بد 7.1.1 .بسیار مناسب است ,

شکل (مانند ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی , ترانسفورماتورهاي خشک -2 7.1.2 .(

ترانسفورماتور با عایق صمغ مصنوعی براي نصب در مکانهاي سرپوشیده و در حالت هاي

. مناسب استبراي نصب در هواي آزاد, ویژه با جدار خارجی مخصوص

ترانسفورماتور , یکی از متداول ترین نوع این ترانسفورماتور : ترانسفورماتوربا عایق گازي -3

SF 6با گاز هسته این ترانسفورماتور در بشکه بسیار محکم جاي گرفته می شود و . است

. باید پیش بینی و احتیاط الزم براي تحمل فشار گاز داخل آن به عمل آمده باشد

ترانسفورماتورهاي روغنی که داراي مخزن انبساط با راه آزاد براي ورود هوا : ع حفاظ هاانوا

پیروي می کنند و در صورتی که مجراي ورود هوا مجهز IP 54می باشند از حفاظت نوع

براساس IP 65 غیر قابل نفوذ براي هوا باشد از "به فیلتر هوا خشک کن باشد یا اصوال

DIN VDE 40050 و EN 60529 و IEC 529 . تبعیت می کنند

از , گیره ها محل اتصال سرکابل ها و ترانسفورماتور با حفاظ صمغ مصنوعی , بست ها

IP00حفاظت نوع در ضمن با پوشش خاصی که براي ترمینال ها و محل . پیروي می کنند

ظت می توان حفا, اتصال سرکابل هاي ترانسفورماتورهاي روغنی در نظر گرفته می شود

شکل (خارجی را به طور قابل مالحظه اي بهبود بخشید 7.1.3(


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



د

ر

ت

ر

ا

نسفورماتور با عایق مصنوعی این عمل توسط پوشش آن با حفاظ خارجی از آهن گالوانیزه

.برآورده می شود

7.1.4شکل یک ترانسفورماتور روغنی را با سرکابل مخصوص که داراي حفاظت خارجی ,

IP 65 .است نشان میدهد) گردو غباروتماس غیر عمدي , باران , باد (

7.1.2جدول قسمت هاي مهم : DIN VDE 052ترانسفورماتور

موضوع قسمت

کلیات 1

ازیاد دما 2


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ایی هستند که هسته و سیم پیچی آنها به طور ترانسفورماتره, ترانسفورماتورهاي روغنی

هسته و , کامل در داخل روغن قرار می گیرند ودر ترانسفورماتورهاي به اصطالح نسوز

با نقطه ) کلوفن غیره, آسکارل (سیم پیچی آن در مایع عایقی از ترکیبات شیمیایی

بزرگتر از (اشتعال بسیار باال 300 . قرار می گیرد) درجه

مانع تغییرات فشار داخلی , منبع انبساط نصب شده بر روي ترانسفورماتور : بساطمنبع ان

منبع روغن در دماهاي مختلف ترانسفورماتور زیر بار یا بدون بار می شود

)کنترل ولتاژ(سطح عایقی و آزمایش ولتاژ 3

انشعابات و مدارها اتصالی 4

استقامت در مقابل اتصال کوتاه 5

خشک ترانسفورماتورهاي 6

سطح سر و صدا 7

کاربرد ترانسفورماتور ها 8

توان تحمل بار ترانسفورماتور روغنی 9

توان تحمل بار ترانسفورماتور خشک 10

حداقل فاصله در هوا و حفاظـت مـسیر جرقـه در مقـره هـاي عبـور 11

ترانسفورماتورهاي روغنی


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



)TUNORMA (ترانسفورماتورهاي روغنی فاقد منبع انبساط ) TUMETIC داراي , )

دماي سرد تالب مقره هاي عبور با جدار خارجی بدون درز و آب بندي شده می باشند و در

تغییرات حجم روغن , در ضمن کار و گرم شدن ترانسفورماتور , عایق مایع بر ي شوند

توسط باز وبسته شدن جدار خارجی ترانسفورماتور که به صورت اوراق موجی در داخل هم

.خنثی می شود, ساخته شده است

در احتیاج نداشتن , رماتور با منبع انبساط برتري این نوع ترانسفورماتور نسبت به ترانسفو

.به مراقبت دائم و تعویض روغن است

از انواع ( در ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی : ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی

حداقل یکی از پیچک ها به طور کامل با عایق جامد و سفت ) ترانسفورماتورهاي خشک

سیم پیچی فشار قوي در خالء با GEAFOL در ترانسفورماتورهاي . احاطه شده است

صمغ مصنوعی بسختی می سوزد و خودش باعث . صمغ مصنوعی پوشش داده می شود

از این جهت به حفاظت در مقابل شعله ور شدن طبق . خاموش شدن شعله می شود DIN

VDE 0101 و DIN VDE 0108 احتیاج ندارد و حتی تدبیري براي حفاظت آن در

این محاسن و برتري ها سبب شده است این ترانسفورماتورها به . زم نیست مقابل باران ال

, عنوان یک ترانسفورماتور ایده ال و سازگار با محیط زیست

. جانشین ترانسفورماتوربا روغن نسوز شود

ترانسفورماتورهاي خشک با عایق الك و یا عایق زیلیکن

DIN 42524ترانسفورماتورهاي خشک طبق یا زیلیکن عایق بندي شده اند که با الك

زیرا تمام این ترانسفرماتورها از نظر , در توزیع و پخش انرژي الکتریکی استفاده نمی شوند

. استقامت الکتریکی و دینامیکی ضعیف تر از ترانسفورماتورهاي روغنی هستند

ترانسفورماتورهاي روغنی و ) : طبیعی( ترانسفورماتور با خنک شدن خودي

اغلب طوري ساخته می شوند که , سفورماتورهاي خشک مخصوص توزیع برق در شبکه تران


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



"هدایت و انتقال حرارت به طور عادي و کامال, حرارت ناشی از تلفات آن در اثر تشعشع

این ترانسفورماتورها با . در اثر جریان هوا به خارج هدایت شوند) خود به خود( طبیعی

AN و یا ONANعالمت .ه اند مشخص شد

در این نوع ترانسفورماتورها حرارت ناشی از تلفات در ) : غیر طبیعی (خنک کردن اجباري

( اثر به جریان انداختن سریع هوا توسط وانتیالتور انجام می شود AF یاONAN با این ) .

%50روش می توان قدرت ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی را تا نصب هواکش . باال برد

. ترانسفورماتور بهتر است با نظر سازنده انجام گیرددر اطراف

ازیاد درجه 2 قسمت DIN VDE 0532دماي هواي خنک کننده بر اساس پیشنهاد

به شرطی , حرارت براي انواع مواد عایقی در ترانسفورماتورهایی که با هوا خنک می شوند

:وز نکندمجاز شناخته شده است که درجه هوا از مقادیر داده شده زیر تجا

درجه سانتی گراد 40حداکثر درجه حرارت

درجه سانتی گراد 30حد وسط دما در روز

درجه سانتی گراد20حد وسط دماي سالیانه

در ترانسفورماتورهاي توزیع با خنک کننده طبیعی : سنجش دماي هواي خشک

)ONAN یا AN دماي هوا در فاصله ) 2 تا 1 رتفاع متري ترانسفورماتور و درنصف ا

با خنک کننده غیر طبیعی , در ترانسفورماتور توزیع . ترانسفورماتور سنجیده می شود

(توسط به جریان انداختن سریع هوا AF و ONAF دماي هواي دمیده شده به , )

.سنجیده می شود, ترانسفورماتور

ل مراقبت از دماي ترانسفورماتورهاي روغنی با دما سنجی که در مح: مراقبت از دما

انجام می گیرد , مخصوص ئر زیر در پوش باالي ترانسفورماتور نصب و با روغن پر می شود

مراقبت از دما در ترانسفورماتورهاي خشک یا با صمغ مصنوعی به سیله دماسنجی که در .

براي محاسبه هواکش و خنک کردن . محل پیچک فشار ضعیف تعبیه شده انجام می گیرد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



به کتاب تولید الکتریسته و بهره برداري از انتشارات دانشگاه تهران ترانسفورماتور می توان

305صفحه . مراجعه نمود

بزرگترین اختالف سطح موثر , حداکثر اختالف سطح بر حسب تعریف Um که دو فاز

ترانسفورماتور می توانند تحمل کنند و بر حسب آن سیم پیچی ترانسفورماتور عایق بندي

طبق , شده است DIN VDE 0532 3 قسمت مقادیر استاندارد شده اي است که ,

7.1.3 هزار ولت در جدول 36بخشی از آن تا . نگارش شده است

عالوه بر حداکثر اختالف سطح مجاز شبکه که ترانسفورماتور در این شبکه : سطح عایقی

, بسته شده است Um ي ضربه اي جرقه اختالف سطح هاي تحمل عایق ترانسفورماتورها ,

اختالف سطح

تحمل عایق در

ولتاژ جرقه

حداکثر

حد باالي

ایستادگی

حد پایین ایستادگی

اختالف سطح

تحمل عایق در

ولتا ژ متناوب

)موثر (

حداکثر ولتاژ

شبکه

)موثر (

kv kv kv kv

-

40

60

75

95

125

170

-

20

40

60

75

95

145

3

10

20

28

38

50

70

<- 1.1

3.6

7.2

12

17.4

24

36


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



این اختالف سطح ها نمایانگر سطح باالي محمل عایق . نیز سنجیده و تعیین می گردد

جدول ( است 7.1.3.(

7.1.3جدول اختالف سطح تحمل عایق سیم پیچی ترانسفورماتور تا حداکثر ولتاژ: Um<-

36kv.

اختالف سطح رسمی : اختالف سطح رسمی U r اختالف در اطراف ورودي عبارت است از

سطحی که ترانسفورماتور براي آن محاسبه شده است و موقع کار به سر ترمینال ورودي

در سر ترمینال خروجی , اختالف سطح رسمی با فرکانس رسمی در ورودي . وصل می شود

. ترانسفورماتور سنجیده می شود

به پیروي از پیشنهاد : انتخاب اختالف سطح DIN IEC 38 هاي براي انتخاب ولتاژ

بهتر است از اعداد استاندارد شده جدول , ورودي و خروجی ترانسفورماتور استفاده 7.1.4

. شود

7.1.4جدول اختالف سطح هاي ورودي و خروجی ترانسفورماتور توزیع بر اساس پیشنهاد :

DIN IEC 38.

ــمی ــطح رس ــتالف س ــراف U rاخ در اط

Vخروجی

در اطراف ورودي U rاختالف سطح رسمی

kv

400,690,3150,6300 3,6,10,20

ترانسفورماتور محاسبه و طراحی شده , فرکانسی است که متناسب با آن : فرکانس رسمی

. است

نسبت تبدیل در یک ترانسفورماتور عبارت است از نسبت ولتاژ یک پیچک : نسبت تبدیل

مراجعه شود به (, به ولتاژ پیچک با ولتاژ برابر و یا کمتر DIN VDE 532 1 بخش به , )

.V/400V 20000طور مثال


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



براي تطبیق دادن و متناسب کردن نسبت تبدیل : تطبیق دادن نسبت تبدیل

سیم پیچی طرف فشار قوي , ترانسفورماتور با اختالف سطح شبکه در محل نصب

داراي حلقه هاي اضافی است که در روي بدنه ترانسفورماتور از خارج , ترانسفورماتور توزیع

دسته یا اهرم و یا اتصالی می توان تعدادي از آن حلقه ها را متناسب با ولتاژ شبکه در با

انشعابی که مربوط به ولتاژ رسمی . حالت بدون ولتاژ به پیچک اصلی یا از آن جدا کرد

. انشعاب اصلی ترانسفورماتور نامیده می شود, ترانسفورماتور است

یرات ما بین حداکثر و حداقل ولتاژ رسمی عبارت است از حدود تغی: حوزه تطبیق

ولتا ژ رسمی ترانسفوزماتور , اگر بر روي انشعاب اصلی , ترانسفورماتور در حالت بدون بار

حوزه تطبیق در استاندارد و . گذارده شود DIN تعیین شده و بر حسب درصد ولتاژ رسمی

براي مثال ( تعریف می شود 25% تاژ قابل تنظیم بر حسب ولتاژ رسمی و تغییرات ول) . _+

به طور مثال در صورتی که . در روي پالك مشخصات ترانسفورماتور حک شده است , ولت

%2,5 ولت و تغییرات ولتاژ20000ولتاژ رسمی طرف ورودي ترانسفورماتور توزیع +_

در روي پالك مشخصات ترانسفورماتور مقادیر اختالف سطح . باشد و 20000 , 20500

19500 . ج شده است ولت در

پیچک هاي طرف فشار قوي و ضعیف ترانسفورماتورهاي سه فاز به : نوع اتصال پیچک ها

مثلث و زیکزاك بسته می شوند و با توجه به انواع اتصال و اختالف , انواع مختلف ستاره

ترانسفورماتور دسته , فازي که ولتاژ پیچک فشار ضعیف نسبت به فشار قوي پیدا می کند

نوع اتصالی به الفباي التین و مقدار چرخش با عدد , و براي شناخت آن بندي شده

.مشخص می شود

(الفبا براي تعیین نوع اتصال پیچک فشار قوي : الفبا براي اتصالی ها OS با حروف بزرگ )

(و براي پیچک فشار ضعیف US در صورتی که نقطه . با حروف کوچک نوشته می شود)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



یک حرف , سترس باشد ستاره اتصال پیچک نیز در د n اتصالی هاي . نیز اضافه می شود

7.1.5متداول پیچک ها در جدول . داده شده است

این عدد نشان می دهد که چند برابر . چرخش فاز به عدد مشخص می شود: چرخش فاز

30 چرخنده عقربه پیچک فشار ضعیف نسبت به پیچک فشار قوي در روي صفحه ساعت

این چرخش می تواند از , است 12 تا 0 . باشد

7.1.6 عدد معرف چرخش فاز طبق شکل .به دست می آید

Dy n 11به طور مثال اتصال طرف فشار قوي مثلث است : یعنی

اتصال طرف فشار ضعیف ستاره

نقطه ستاره خارج شده


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



30 را در 11عدد معرف چرخش فاز , حاصل , ضرب می کنیم به دست می آید که 330

(نشان می دهد ولتاژ طرف فشار ضعیف US (نسبت به طرف فشار قوي ) OS (330 عقب

.افتادگی زمانی دارد

طرف فشار براي ترانسفورماتورهاي سه فاز اتصال ستاره و مثلث براي : اتصالی هاي متداول

اتصال زیگزاك , قوي و طرف فشار ضعیف اتصال ستاره و اگر ترانسفورماتور روغنی باشد

جدول (پیشنهاد می شود 7.1.6(

ولت به طور عادي به یک 1000نقطه ستاره پیچک فشار ضعیف در ولتا ژ رسمی تا

(اتصال 2 N ختالف اختالف سطح بین سیم فاز و نقطه صفر برابر با ا. هدایت می شود)

U rسطح رسمی . است√3 تقسیم بر

Dyn5دسته اتصال براي , که میتوان از نقطه ستاره آن به طور دائم جریان رسمی گرفت

.شبکه هاي توزیع و صنایع بسیار مناسب است

نیز به طور دائم قابل بارگیري با جریان رسمی از نقطه صفر ستاره Yzn5دسته اتصالی

اتور تا قدرت این ترانسفورم, می باشد 200Kva براي شبکه هاي روستایی بسیار مناسب

. است

نیز به طور دائم قابل بارگیري با جریان رسمی از نقطه ستاره می Yzn5دسته اتصالی

این ترانسفورماتور تا قدرت , باشد 200Kva براي شبکه هاي روستایی بسیار مناسب

از دسته اتصالی . است Yyn5 ره را با فقط می توان نقطه ستا جریان رسمی به طور 10%

بنابراین این دسته از ترانسفورماتورها فقط براي مصرف کننده هاي , دائم زیر بار گذاشت

اما براي سیستم , سه فاز مناسب می باشند TN که در آنها حفاظت در مقابل غیر مستقیم

410 بخش DIN VDE 0100از رله جریان زیاد طبق ب مناس, استفاده می شود

.نیستند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



امپدانس اتصال کوتاه یک ترانسفورماتور برابر است با مدار معادل بر : امپدانس اتصال کوتاه

:حسب سري امپدانس هاي پریمر و زکوندر سیم پیچی یک فاز

Z=R1+ Jx1+Jx2= R+Jx شکل (اهم 7.1.7 هاي یک جفت در فرکانس نامی و دماي مجاز و عادي بین سیم, )

پیچک به شرطی که سر سیم هاي پیچک هاي دیگر اتصال کوتاه شده باشد و چنانچه

.باز باشند, پیچک هاي دیگري موجود باشد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



.امپدانس اتصال کوتاه مربوطه به امپدانس یکفاز است, در ترانسفورماتور سه فاز

:این مقدار می تواند به صورت نسبی و بدون واحد منظور شود

Z=100. z/z ref % Z ref = Ur 2 / S rدر این رابطه . می باشد

U r اختالف سطح رسمی ترانسفورماتوربر حسب : KV است که . Z و Z ref به آن نسبت

, داده شده S r عبارت است از توان رسمی بر حسب KVA.

ukrاختالف سطح اتصال کوتاه بر حسب تعریف عبارت است از اختالف سطحی که در :

انس رسمی روي سیم پیچی ورودي گذاشته می شود تا از سیم پیچی اتصال کوتاه فرک

بر "مقدار این اختالف سطح معموال. جریان رسمی آن عبور کند) خروجی(شده زکوندر

u krحسب درصد ولتاژ بدون بار ترانسفورماتور بیان شده و با . نمایش داده می شود

URافت ولتاژ روي مقاومت اهمی الف سطح اهمی افت اخت: ur عبارت است از جزء

ukrموثر اختالف سطح اتصال کوتاه : و از رابطه زیر حاصل می شود

Ur = Pk / Sr . 100% :در این رابطه


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



PK تلفات اتصال کوتاه برحسب : Kw و ) تلفات سیم پیچی ( Sr توان رسمی

Kvaترانسفورماتور بر حسب . است

uxاختالف سطح پراکندگی ت از سهم اختالف سطح اندوکتیو در اختالف عبارت اس :

ukrسطح اتصال کوتاه : و از رابطه زیر حاصل می شود

Ukr-ur √ = ux

: در این رابطه ux )افت اختالف سطح اندوکتیو( اختالف سطح پراکندگی درصد

Ukr اختالف سطح کوتاه درصد

Ur ف سطح درصد افت اهمی اختال

مربوط به حالتی است که از ترانسفورماتور قدرت رسمی گرفته ukr وux و Urمقادیر

در بارهاي کوچکتر می توان . شده باشد ukr را متناسب با نسبت مستقیم بار به دست

.آورد

upتغییرات ولتاژ ( افت ولتاژ در یک ترانسفورماتور برابر است با تفاوت بین ولتاژ رسمی :

و اختالف سطح بار رسمی در سر همان پیچک با ضریب ) ف سطح در حالت بدون باراختال

cos pتوان نسبت به ولتاژ بدون بار , به صورت نسبی "این افت ولتاژ نیز معموال. معین

ترانسفورماتور داده می شود واز رابطه زیر حاصل می گردد

:φ u 100- √ +100- u`φ= φ u

در این رابطه

Ur cos φ + ux . sin φ = φ u`

`sin φ uR + ux cos φ = φ uو

Φ u تغییرات ولتاژ درصد

Uxاختالف سطح پراکندگی درصد

Urافت اهمی اختالف سطح درصد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Φاختالف فاز

ورتعیین افت ولتاژ در بار نامی یک ترانسفورمات:مثال

براي یک ترانسفورماتور سه فاز روغنی با مشخصات داده شده زیر باید اختالف سطح دربار

Uaکامل : محاسبه شود

Sr=630 Kvaتوان رسمی

ur=400 Vاختالف سطح رسمی

uxr=%4اختالف سطح اتصال کوتاه

تلفات ترانسفورماتورهاي روغنی طبق : تلفات DIN 42500 ر شده با ترانسفورماتورهاي پ

DIN 42523صمغ مصنوعی طبق این تلفات از مجموع تلفات بدون . استاندارد شده است

Pk و تلفات اتصال کوتاه P0بار . تشکیل می شود

تلفات بدون بار در اثر جا به جا شدن دائم قطب هاي غناطیسی هسته : تلفات بدون بار

این تلفات نیز ثابت و , اختالف سطح ثابت است "آهن به وجود می آید و چون عمال

.ارتباطی به بار ترانسفورماتور دارد

از تلفات حرارتی سیم پیچی ترانسفورماتور در اثر , تلفات اتصال کوتاه : تلفات اتصال کوتاه

. عبور جریان و تلفات اضافی توسط حوزه هاي پراکنده در ترانسفورماتور تشکیل شده است

. یان تغییر می کنداین تلفات متناسب با مجذور شدت جر

تلفات کل تراتنسفورماتور : تلفات کل Pv : برابر است با Pv= P0+ a2 . Pk

Pv تلفات کل بر حسب : KW

P0 تلفات بدون بار برحسب : Kw

aو : ضریب بار

KVA بر حسب Saتان مصرفی توان رسمی / Sr بر حسب KVA=a= Sa / Sr

Pk تلفات اتصال کوتاه بر حسب : KW


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ضریب بهره ترانسفورماتورهاي توزیع را می توان با دقت کافی از ): ضریب بهره(مال راند

:رابطه زیر به دست آورد

100% - P0 +a2 . Pk / a . Sr .cos φ + P0 . 100% ח =

راندمال یا ضریب بهره ח

Sr توان رسمی بر حسب KVA

a ضریب بار

Φ cos ضریب توان

P0 Kw تلفات بدون بار بر حسب

Pk تلفات اتصال کوتاه بر حسب Kw

حدود , ضریب بهره ترانسفورماتورهاي توزیع در بار نامی ח و در %99,5 تا 97,5%

Pn / Pk و هنگامی که Sa = a . Srبارهاي کمتر √ = a باشد به حداکثر مقدار خود

. می رسد

رهاي با تلفات مختلف فن ترانسفورماتور سازي اجازه ساخت ترانسفورماتو: ارزشیابی تلفات

قیمت خرید و , در ضمن ارزش یک ترانسفورماتور بستگی دارد به سودآوري . را می دهد

موقعی می تواند , این ارزشیابی . بهایی که براي تلفات آن در مدت کار پرداخت می شود

با معلوم بودن. به نتیجه برسد که تلفات بدون بار و تلفات اتصال کوتاه آن مشخص باشد

. تعیین می گردد, بهایی که باعث تلفات سالیانه ترانسفورماتور پرداخت می شود , تلفات

سپس ترانسفورماتورهاي مختلف با در نظر گرفتن قیمت خریداري شده و بهایی که باعث

.طبق رابطه زیر با هم مقایسه می شوند , تلفات سالیانه پرداخت می شود

KVG = A + BP . P0 + BRK . PK KVGسرمایه گذاري براي ترانسفورماتور در سال برحسب مارك

A بهاي ترانسفورماتور


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



P0 تلفات بدون بار ترانسفورماتور بر حسب وات

PK تلفات اتصال کوتاه ترانسفورماتور بر حسب وات

BPبهایی که بابت تلفات بدون بار پرداخت می شود

BRK پرداخت می شود بهایی که بابت ارزش پولی تلفات اتصال کوتاه

: امروزه بهاي تلفات بدون با برابر است با 20 DM / W 10 تا = BP

: و بهاي تلفات اتصال کوتاه برابر است با 4 DM / W 2 تا = BRK

. با ارزش ترین ترانسفورماتور را تعیین می کند, کوچکترین مبلغ

دو ترانسفورماتور سه فاز "یالدر این مثال ذ: مثال عددي براي تعیین ارزش ترانسفورماتور

هر یک روغنی به قدرت 630 Kva : با هم مقایسه می شوند

A سري DIN 42500 طبق 1ترانسفورماتور

P0 با تلفات بدون بار کوچک شده A سري DIN 42500 طبق 2ترانسفورماتور از آهن (

).بهتر در آن استفاده شده است

:داده ها عبارتند از

2ترانسفورماتور 1 ترانسفورماتور

ــار ــدون ب ــات ب ــر P0تلف ب

Wحسب

1300 850

بـر Pkتلفات اتصال کوتـاه

Wحسب

6500 6500

ــد ــت خریــــــ قیمــــــ

DM

13830

Bp DM/W

Bp

1500 2.0

17750


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



DM/W

:از مقادیر داده شده

KVG1 = 14830 DM + 15 DM . 1300 W+ 2 DM . 6500 W = 47330

DM. KVG2 = 17750 DM + 15 DM . 850 W + 2 DM . 6500 W =43500

DM. 2دزر نتیجه ترانسفورماتور از ترانسفورماتور , با وجود گرانترین بودن 1 . با ارزش تر است

متناسب با محل نصب , انتخاب 2,2-7

انسفورماتورهاي روغنی را می توان در مکان هاي سرپوشیده نصب تر: ترانسفورماتور روغنی

در . به شرطی که مشکالت آتش سوزي و اطفاي حریق با هزینه کم قابل حل باشد , کرد

باید آنها را در هواي آزاد نصب کرد و , صورتی که این مشکالت به سادگی قابل حل نباشد

در غیر . اي روغنی در هر مکان مهیا باشدباید شرایط نصب ترانسفورماتور ه, در هر حال

.این صورت بهتر است از ترانسفورماتورهاي پر شده یا روغن نسوز استفاده شود

ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی در حلی نصب می : ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی

شوند که الزم باشد از آلودگی محیط زیست به شدت جلوگیري شود و شرایط سرویس

ردن نیز موجود نباشد یا اینکه مشکالت آتش سوزي و اطفاي حریق و جلوگیري از ک

آلودگی آب هاي زیرزمینی به سادگی و با هزینه متعارف براي ترانسفورماتورهاي روغنی

. امکان پذیر نباشد

بسختی می سوزد و در صورت DIN 42523ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی طبق

به همین دلیل جانشین خوبی براي ترانسفورماتورهاي . ش می شوندسوختن خودشان خامو

. با روغن نسوز هستند

سیم ها و تسمه هاي ورودي و , کابل ها : محل اتصال براي ترانسفورماتورهاي روغنی

خروجی را می توان خیلی ساده به مقره هاي عبور که در باالي ترانسفورماتور تعبیه


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ن صورت ارتباط ذکر شده طبق در ای. وصل نمود, شده است DIN 40050 و EN

IP00 داراي درجه حفاظت خارجی IEC 529 و 60529 در صورتی که . می باشد

می توان از در پوش و سرکابل هاي , حفاظت خارجی بیشتر ومطمئن تري نیاز باشد

شکل , مخصوص استفاده کرد 7.1.3 . چند نمونه از آنها را نشان می دهد

سیم هاي ورودي و خروجی در این : ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی حل اتصال براي

IP00نوع ترانسفورماتور به کمک گیره هاي مخصوصی که داراي حفاظت نوع بسته , است

. می شوند

GEAFOLدر ترانسفورماتورهاي ( در اطراف فشار قوي OS از بست هاي زانویی )

ان آنها را داخل جعبه یا محفظه هاي فلزي براي حفاظت بیشتر می تو. استفاده می شود

مراجعه شود به بخش ( , قرار داد 7.7 ترانسفورماتورهاي محفوظ شده در داخل جعبه )

.براي نصب در هواي آزاد امکان آب گرفتگی نداشته باشد نیز مناسب است

طرز نصب

سطحی یا (فتگی محل نصب ترانسفورماتورباید طوري باشد که از هر نوع آب گر: محل نصب

مصون باشد و در صورت امکان طوري نصب شود که عمل خنک شدن آن ) عمقی و سیالب

.توسط تابش مستقیم آفتاب مختل نگردد

به , ترانسفورماتورهاي روغنی براي نصب در هواي آزاد مناسب هستند : نصب در هواي آزاد

. باشدشرطی که مقره هاي آن مخصوص نصب ترانسفورماتور در هواي آزاد

این مقره ها از نظر ابعاد و فرم با مقره هاي ترانسفورماتور مخصوص فضاي سرپوشیده متفاوت

).کتاب تجهیزات نیروگاه بخش سوم مقره ها. (است


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



در صورتی که ترانسفورماتور مجهز به منبع : نصب در مکان هاي با آب و هواي مخصوص

بهتر است هنگام نصب در مکان هاي هواي , شد انبساط با مجراي آزاد براي ورود و خروج هوا با

.مرطوب و کنار دریا از صافی هوا خشک کن استفاده شود, ) شرجی(دم دار

ترانسفورماتورهاي روغنی مخصوص محیط سرپوشیده را می توان : نصب در محیط سرپوشیده

. کردفقط در مکان هاي سرپوشیده که به طور کامل در مقابل رطوبت حفاظت شده اند نصب

نگهداري و آتش نشانی , فرمان , امکان ورود به این محوطه ها باید آسان و حمل و نقل

.احتمالی آن بسادگی انجام پذیرد

در "ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی را می توان اصوال: ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی

کی آنها امکان پذیر نیست محوطه سرپوشیده و مکان هایی که دسترسی به قسمت هاي الکتری

زیرا این نوع ترانسفورماتورها حتی در مقابل هواي مرطوب نیز از نظر الکتریکی , نصب کرد

مقاوم و ایمن می باشند و در محل نصب از نظر ساختمانی نیز احتیاج به سپر یا دیوار ضد

.حریق ندارند

به شرطی , د مناسب هستند ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی حتی براي نصب در هواي آزا

صمغ مصنوعی نسبت به اشعه ماوراء (که در مقابل ریزش باران و تابش خورشید محافظت شوند

. در چنین مواقعی می توان از جعبه هاي محافظ استفاده کرد). بنفش حساس است

1000 براي نصب در ارتفاع "ترانسفورماتورهاي توزیع برق معموال: اثر ارتفاع طح دریا متر از س

در ارتفاعات بیشتر خواص خنک کنندگی هوا و استقامت الکتریکی مقره ها در . مناسب هستند

از این رو در مواقعی که باید ترانسفورماتورهاي توزیع در ارتفاعات بیشتر . هوا کم می شود

1000از . با سازنده ترانسفورماتور مشورت شود"بهتر است قبال, متر از سطح دریا نصب شوند

بین مقره هاي عبور و تجهیزات اضافی آن براي , فاصله بین چرخ ها , ابعاد ترانسفورماتور : ابعاد

DIN داده شده است و می توان در 24k V و حداکثر اختالف سطح تا Kva 2500توان تا


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



براي ترانسفورماتورهاي با صمغ DIN 42523 براي ترانسفورماتورهاي روغنی و در 42500

.هده کردمصنوعی مشا

ابعاد اصلی ترانسفورماتور توزیع برق براي سه توان رسمی مختلف داده شده 7.3.1در جدول

.از این مقادیر می توان در موقع تعیین محوطه الزم براي ترانسفورماتور استفاده کرد. است

.DIN 42523 و DIN 42500ابعاد بزرگ ترانسفورماتور طبق 7.3.1: جدول

Mmارتفاع طبق mmطول طبق Mmــمی عرض طبق ــوان رســـ تـــ

KVAترانسفورماتور

DIN

4252

3

DIN

4250

0

DIN

4252

3

DIN

4250

0

DIN

4252

3

DIN

42500

1800

2350

2550

1940

2600

2900

1850

2250

2550

1800

2200

2600

890

1085

1350

930

1400

2200

630

1600

2500

ترانسفورماتور در وهله اول متناسب با ابعاد ابعاد یک پست : ابعاد یک پست ترانسفورماتور

ترانسفورماتور و فاصله بین اختالف سطح ها انتخاب می شود و براي اینکه در ازیاد و باال رفتن

, توان و توسعه شبکه برق مصرفی بتوان ترانسفورماتورهاي با قدرت بیشتر را در پست جاي داد

KVA 630الزم است که ابعاد پست را تا توان متناسب با ابعاد ترانسفورماتور 630 KVA

بهتر است متناسب با ابعاد KVA 2500 تا 800انتخاب کرد پست هاي با ترانسفورماتورهاي

KVA 2500ترانسفورماتور . تقسیم بندي می شوند

ارتفاع محوطه پست سرپوشیده که در آن امکان رفت و آمد : ارتفاع محوطه پست سرپوشیده

نوع هدایت هوا و فاصله بین قسمت , نوع تهویه , گی به ارتفاع ترانسفورماتور بست, وجود دارد

. هاي زیر ولتاژو قسمت هاي زمین شده دارد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



سانتیمتر از ارتفاع ترانسفورماتور بزرگتر 50در چنین پستی باید ارتفاع سقف از زمین حداقل

.باشد

انسفورماتور باید به نحوي طول وعرض راهروهاي پست تر): فرمان(عرض راهروهاي کنترل

KVA 630انتخاب شوند که براي ترانسفورماتورهاي تا قدرت دور تا دور ترانسفورماتور ,

KVA 2500 تا 800 سانتیمتر و براي ترانسفورماتورهاي 70حداقل فضا , حداقل سانتیمتر

.باقی بماند

نصب و فاصله قسمت هاي زیر باید فاصله الزم براي , براي ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی

. دقت الزم به عمل آید) زمین–سیم پیچی (ولتاژ

سطح زمین پست ترانسفورماتور براي : آماده کردن کف زمین محل ترانسفورماتور

. فوالد یا ترکیبی از هر دو باشد, ترانسفورماتورهاي روغنی می تواند از صفحه هایی از بتن آرمه

تخته ماله , براي چاله روغن % 2تا % 1یه سیمان با شیب تقریبی روي صفحه بتن و فوالد یک ال

می توان سطح , وقتی نگهدارنده ها یا تکیه گاه هاي بتن آرمه یا فوالدي نصب شدند . می شود

شکل (زمین را با توري یا صفحه مشبک 7.3.2 .پوشاند)

ترانسفورماتورطبق . براي حمل و نقل و استوار کردن: ریل براي حمل و نقل ترانسفورماتور

DIN 42561 2 از یک تیر آهن فوالدي که در یک طرف نوار فوالدي باریکی به ارتفاع

شکل (سانتیمتر جوش داده شده استفاده می شود 7.3.1(

چرخ هاي زیر ترانسفورماتور که براي رساندن در موقع حمل ونقل به کار : امکان تغییر مسیر

قبل . گردانده شوند) عرض( و یا جنبی ) طولی( رکت مستقیم برده می شود می توانند براي ح

و DIN VDE 0101از طراحی و تکمیل پست ترانسفورماتور بهتر است به

DIN VDE 0108 . مراجعه شود

سازگاري با محیط زیست و حفاظت در مقابل حریق3,1-7


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



و سازگارباید امکان حفاظت در مقابل آتش سوزي , در موقع نصب ترانسفورماتورها

به طور ) راکد وغیره, روان (بودن با محیط زیست و بخصوص حفاظت منابع آب هاي زیرزمینی

.کامل مراعات گردد

ترانسفورماتورهاي روغنی

دستگاه ها و کپسول هاي , براي خاموش کردن حریق باید از قبل : حفاظت در مقابل حریق

سرسراها و اتاق فرمان آماده به کار نصب ,آتش نشانی مناسب براي اطفاي حریق در راهروها

کپسول هاي آتش نشانی باید از . شده باشند DIN VDE 0105 . پیروي کنند

(سلول یا محوطه ترانسفورماتورها باید نسبت به محوطه هاي مجاور با جدا کننده هاي نسوز F

90 A طبق ) DIN 4102 وزي درب ها باید حداقل مانع سریع پیشرفت آتش س. جدا شوند

)TSO این درب . به طرف بیرون باز شوند و حتی االمکان به هواي آزاد راه داشته باشند, شده )

قفل و چفت و بست دربها باید . کافی است که بسختی شعله ور شوند, ها اگر نسوز نیستند

به بخش (خواسته و شرایط برق منطقه اي را برآورده کنند 5.3 ) مراجعه شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



باید از آلودگی آبهاي زیرزمینی به , طبق قوانین آب و فاضالب : هاي زیرزمینی حفاظت آب

براي جمع آوري روغن هاي نشتی و جاري شدن روغن شعله ور در . هرعنوان جلوگیري شود

, موقع خسارت دیدن ترانسفورماتورها و غیره DIN VDE ( روش هاي زیر پیشنهاد کرده اند

DIN VDE 0101مراجعه شود به بخش 5,4: (


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



کافی است کف اتاق از مواد غیر قابل نفوذ مایعات پوشیده , در اتاق هاي سرپوشیده و بسته

سانتیمتر 10شده باشد و اتاقک یا کیوسک داراي قرنیزي از همان نجس به ارتفاع تقریبی

شکل ( داشته باشد 7.3.2a این اتاقک حداکثر براي نصب سه ترانسفورماتور با حجم روغن ) .

ر یک کمتر از ه 1000 . لیتر مناسب می باشد

1000براي ترانسفورماتورهاي با حجم روغن بیش از مخزن جمع آوري آب و روغن , لیتر

شکل (الزامی است 7.3.2a این مخزن ها چاله ها باید با رعایت قوانین ) . DIN VDE

0101 حریم رودخانه ها که با رعایت , براي نصب ترانسفورماتور در فضاي آزاد . ساخته شوند

اجازه داده می شود ترانسفورماتورهاي با حجم کم , سازمان آب و فاضل آب تعیین می کند

کوچکتر از (روغن 1000 مشروط بر اینکه خاك آلوده شده , بدون چاله روغن نصب شوند ) لیتر

فاضل جمع آوري و از محل خارج شود و مواد آلوده کننده سیال به منابع زیرزمینی آب حتی

در صورتی که گنجایش روغن تانک ترانسفورماتور بزرگتر از . آب راه نداشته باشد و نشت نکند

1000 طبق , لیتر باشد DIN VDE 0101 براي پست هوایی نیز چاله روغن پیش بینی

.به طوري که مواد آلوده سیال بتوانند در صورت لزوم به چاله روغن هدایت شوند, شود

با صمغ مصنوعی ترانسفورماتور

طبق : اطفاي حریق DIN VDE 0105 باید پست هایی که شامل ترانسفورماتورهاي با صمغ

براساس , براي خاموش کردن حریق . مصنوعی هستند نیز به وسایل آتش نشانی مجهز شوند

DIN VDE 0101 5.4 بخش , باید از وسایل آتش نشانی که خیلی سریع اثر می گذارند

استفاده شود

ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی به علت آنکه : اظت آب هاي زیرزمینی و محیط زیست حف

می باشند و موجب هیچ نوع آلودگی اي ) یا آب براي خنک کردن, روغن ( فاقد سیاالت "اصوال

می توانند بدون هرگونه تدبیر و اقدامی از لحاظ آلودگی آبهاي زیرزمینی با محیط , نمی شوند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



شکل . شوند که یکی از مشخصه هاي مهم ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی استنصب, زیست

7.3.3 یک ترانسفورماتور , GEAFOL با صمغ مصنوعی را که در یک پوشش محافظ فوالدي

.قرار گرفته می دهد

خنک کردن ترانسفورماتور3,2-7


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



راي اتاقک ترانسفورماتورهایی که هنگام محاسدبه و تعیین فضا ب: تهویه فضاي ترانسفورماتور

ONAN یا AN ( خود به خود خنک می شوند باید توجه داشت که حرارت ناشی از , )

براي این منظور دریچه ورود خروج هواي سلول یا . باید خارج شود , تلفات ترانسفورماتور

ازیاد دما در پست تا از , اتاقک ترانسفورماتور باید داراي ابعاد خاص و حساب شده اي باشند

از پایین در سطح زمین یا از زیر "هواي سر باید حتما. ترانسفورماتور جلوگیري شود

به هیچ عنوان از نصفه باالي ترانسفورماتور بخصوص در ( ترانسفورماتور وارد شود

.و هواي گرم داخل سلول از باال خارج شود) ترانسفورماتورهاي روغنی وارد نشود

شکل ( , خروج هوا باید حتی االمکان در دو دیوار مقابل هم قرار گیرند دریچه ورود و 7.3.4 (

موثر واقع شدن تهویه بستگی به ارتفاع دریچه خروج هوا نسبت به حد وسط ارتفاع

. ترانسفورماتور دارد و هر چه این تفاوت بیشتر باشد عمل تهویه بهتر و موثرتر انجام می گیردح

سطح دریچه هواکش : ش تعیین سطح دریچه هواک A را بدون توري و در تهویه طبیعی می

K 15توان براي تهویه دماي : از رابطه تجربی زیر به دست آورد

M2 h √ 5,8. / pv = A

:در این رابطه 0 +K . Pk75 PV = P بر حسبkw

K = 1,06 براي ترانسفورماتور روغنی

K = 1,2 B صمغ مصنوعی با عایق کالس براي ترانسفورماتورهاي ( براي فشار قوي OS و )

Fکالس ( براي فشار ضعیف US(

P0 تلفات بدون بار برحسب KWو

P K75 درجه سانتی گراد بر حسب 75 تلفات اتصال کوتاه در KW

h شکل ( تفاوت ارتفاع بر حسب متر 7.3.4(


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Aبه مقدار دي براي توري که در مقابل آن نصب می از این رابطه حاصل می شود باید در ص

% .50و براي توري و پرده کرکره % 10براي توري ساده . شود اضافه کرد

. از ابعاد دریچه خروج هوا کوچکتر انتخاب گردد% 10اندازه دریچه ورود هوا می تواند در حدود

یک ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی : مثال 630 KVA 24 واختالف سطح KV یک اتاق در

7.3.4طبق شکل :داده ها عبارتند از , جاسازي شده است

Ukr = 6% P0 = 1,65KW

PK75 = 6,90 KW h = 1,7 m

:براي این اتاق با این مشخصات باید سطح مقطع دریچه هواکش ها محاسبه شوند

Pv= 1,65 Kw + 1,2 . 6,90 k W = 9,93 Kw A = 9,93 / 5,8 .1,32 m √

: ابعاد زیر پیدا می کند , دریاچه ها با توري سطح مقطع

: دریچه هواکش براي خروج هوا 1,32 . m . 1,1 = 1,45 m


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: دریچه هواکش براي ورود هوا 1,32 m

سازگاري امواج الکترومغناطیسی3,3-7

نصب ترانسفورماتور در نزدیکی و همجواري دستگاه هاي الکتروپزشکی و تاسیسات رایانه اي و

دستگاه هاي اطالع رسانی ممکن است سبب به وجود وجود آمدن اختالالت و پارازیت هایی در

.دستگاه ها به دلیل پراکندگی هاي مغناطیسی ترانسفورماتور و سیم هاي رابط آن شود

رفتار ترانسفورماتور هنگام بارگیري4-7

اضافه بار 1,4-7

د می توان از یک ترانسفورماتور روغنی اضافه بار تا چه ح: اضافه بار ترانسفورماتورهاي روغنی

از ترانسفورماتور چه باري گرفته شده و درجه حرارت متوسط "کشید بستگی دارد به اینکه قبال

.محیط چه قدر است

7.4.1جدول ( مدت زمانی را که می توان از یک ترانسفورماتور با توجه با بار قبلی آن K1 (

(اضافه بار K2 به طور مثال اگر . دماهاي مختلف هواي محیط نشان می دهد در, کشیده )

0,5 درجه و بار قبلی 20دماي متوسط هواي محیط می , توان رسمی ترانسفورماتور بوده باشد

1,5 دقیقه 135 توان رسمی و به مدت 1,2 دقیقه 394توان . برابر توان رسمی بار گرفت

K1 = S1 / Sr و K2 = S2 / Sr و =t . اضافه بار زمان

S1 . بار دائم قبلی

7.4.1جدول رهاي روغنی توزیع برق اضافه .مدت زمانی که می توان از ترانسفورماتو :

)1( بار گرفت


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



حد متوسط دماي هواي اطراف

درجه سانتی 40ترانسفورماتور در

گراد

=… Kl 0.7 0.5 0.25

t ( min

t در دقیقه متناسب زمان مجاز اضافه بار

بار بار قبلی

متوسط دماي هواي اطراف

درجه 30ترانسفورماتور در

Kl = … 0.9 0.8 0.7 0.5 0.25

t ( min )

حد متوسط دماي هواي اطراف

درجه 20ترانسفورماتور در

Kl = … 0.9 0.8 0.7 0.5 0.25

t ( min )

حد متوسط هواي

اطراف

ترانسفورماتور در

درج1

…

0.7

0.25

min )

DIN 42 500ترانسفورماتورهاي طبق

26

18

13

10

81

22

5

15

6

11

2

84

64

14

7

98

69

51

38

41

9

27

6

19

8

14

6

11

4

419

276

198

146

114

38

3

24

6

17

2

12

6

95

320

199

135

96

70

24

9

15

7

10

1

71

51

75

0

42

3

28

2

20

4

15

4

71

5

39

4

25

6

18

2

13

5

65

9

35

0

22

1

15

6

11

0

60

5

31

3

19

1

13

1

93

49

2

24

6

14

9

98

68

64

40

24

49

26

18

30

19

13

89

56

34

89

56

34

72

44

26

53

32

18

39

25

15

11

9

75

48

10

3

62

38

82

48

27

68

39

22

50

29

18


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



729

417

282

206

700

392

260

137

658

358

231

162

625

333

211

145

572

296

184

124

461

230

139

92

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

158

98

63

140

84

53

119

68

42

105

59

35

83

48

28

64

53

21

1,6

1,8

2,0

اضافه بارهاي بیشتر هم ممکن . اعداد جدول براي عمر طبیعی ترانسفورماتور صادق است ) : 1(

.یعی ترانسفورماتور بشدت می کاهداست اما از طول عمر طب

S2 اضافه بار مجاز

Srبار رسمی ترانسفورماتور

GEAFOLاضافه بار مجاز ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی

اضافه بار مجاز ترانسفورماتور با صمغ مصنوعی برابر است با اضافه باري که از ترانسفورماتور

به شرط آنکه , پیچک از حداکثر مجاز تجاوز کند بدون اینکه دماي متوسط, گرفته می شود

ترانسفورماتور قبل از شروع اضافه بار با بار معمولی کار کرده یا حداکثر دماي محیط مجاور از

40 C از منحنی هاي شکل . درجه تجاوز نکرده باشد می توان اضافه بار مجاز 7.4.1


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



تا 400 و از KVA 315 تا 50با قدرت از GEAFOL ترانسفورماتور هاي صمغ مصنوعی

2500 KVA را متناسب با بار قبلی و زمان اضافه بار براي حداکثر دماي محیط اطراف

20 و یا 30ترانسفورماتور . درجه انتخاب کرد

حفاظت در مقابل اتصال کوتاه و بار زیاد2,4-7

ترانسفورماتورهاي توزیع برق تا توان رسمی : حفاظت اتصال کوتاه 1000 KVA اغلب با فیوز

HH اگر . در طرف فشار قوي در مقابل خطرات جریان زیاد اتصال کوتاه حفاظت می شوند

می توان از فیوزهایی که در جدول , سلکتیویته خاصی در نظر نباشد 7.4.2 , داده شده است

جریان نامی فیوزها در این جدول طوري انتخاب شده اند ك جریان ضربه اي راه. استفاده کرد

مراجعه شود به بخش ( اندازي ترانسفورماتورهاي توزیع موجب قطع ترانسفورماتور از مدار نشود

) یا کتاب رله و حفاظت سیستم ها از انتشرات دانشگاه تهران4-3 و 4-3

در اطراف فشار قوي توسط دیژنگتور KVA 1000ترانسفورماتورهاي توزیع با قدرت بزرگتر از

بنابراین با دیژنگتور نیز حفاظت می شوند ) 5 مراجعه شود به بخش (به شبکه متصل می شوند

)رله جریان زیاد که به دیژنگتور فرمان قطع سریع می دهد (

انجام می ) فشار ضعیف ( حفاظت ترانسفورماتور در مقابل بار زیاد در طرف زکوندر : اضافه بار

فیوزهاي . گیرد NH دکار فرمان می دهد بر حسب با یا رله با زیاد تاخیري که به کلید خو

Irرسمی بدین وسیله سلکتیویته بین طرف فشار قوي و طرف . ترانسفورماتور انتخاب می شود

).3-2مراجعه شود به بخش ( , فشار ضعیف مراعات می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ترانسفورماتورهاي توزیع برق باید طوري محاسبه و ساخته شده : مقاوم در مقابل اتصال کوتاه

بیان شده مقاوم باشند و "اشند که در مقابل اتصال کوتاه هاي خارجی با شرایطی که ذیالب

.خسارت نبینند

ولتاژ رسمی

3KV 6KV 10KV 20KV 30KV جریان رسمی فیوزهاي

HH A A A A

A

توان رسمی

ترانسفورماتور

6

10

10

16

16

16

16

16

25

25

25

-

-

10

16

16

25

25

25

25

25

25

40

40

40

63

16

25

25

40

40

40

40

40

63

63

63

100

100

25

40

40

63

63

63

63

63

63

100

100

100

-

40

63

63

63

100

100

100

100

-

-

-

-

-

50

75

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



IKجریان اتصال کوتاه دائم در هر ترانسفورماتوري جریان اتصال کوتاه دائم : IK عبارت است

یانی که سر ترمینال ترانسفوراتور درموقع اتصال کوتاه سه قطبه پس از استهالك از مقدار جر

. به شرطی که فشار قوي ورودي ثابت فرض شود, عضو جریان دائم سنجیده می شود

IKمحاسبه هنگام کار ترانسفورماتور با ولتاژ و فرکانس رسمی و قرار گرفتن فقط سیم پیچی :

وتاه دائم اصلی در مدار جریان اتصال ک Ik : از رابطه زیر حاصل می شود

IK = Ir . 100% / ukr Ik جریان اتصال کوتاه دائم بر حسب آمپر

Ir جریان رسمی ترانسفورماتور بر حسب آمپر

U kr اختالف سطح اتصال کوتاه ترانسفورماتور

. منظور شوندباید مقاومت هاي شبکه نیز , براي محاسبه جریان هاي اتصال کوتاه در تاسیسات

) محاسبات جریان هاي اتصال کوتاه در شبکه سه فاز ( 2براي اطالع بیشتر می توان به بخش

.یا به کتاب محاسبات اتصال کوتاه در شبکه سه فاز از انتشارات دانشگاه تهران مراجعه کرد

طبق : حداکثر مجاز دوام جریان اتصال کوتاه DIN VDE 032 2 بخش ي به ترانسفورماتورها

بدون خسارت به مدت حداکثر , قدرت اجازه داده می شود ثانیه تحت تاثیر جریان اتصال 2

. کوتاه مجاز قرار گیرند

ipجریان اتصال کوتاه ضربه اي جریان اتصال کوتاه ضربه اي : I p تعیین کننده استقامت

.دینامیکی ترانسفورماتور و دیگر قسمت هاي شبکه است

Ip جریان اتصال ضربه اي براي ترانسفورماتورها ( عبارت است از حداکثر جریان اتصال کوتاه

در زمانی که درست در سر سیم هاي خروجی ترانسفورماتور اتصال کوتاه سه قطبه ) قله جریان

.Ik برابر جریان اتصال کوتاه دائم x . √ 2این حداکثر برابر است با . شود

جریان اتصال کوتاه ضربه اي : محاسبه ip :که یک ترانسفورماتور باید تحمل کند برابر راست با

2. Ikzul √ . x = I


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Ip )مقدار حداکثر یا قله جریان ( جریان اتصال کوتاه ضربه اي برحسب آمپر

Ikzul )مقدار موثر( حداکثر مجاز جریان اتصال کوتاه دائم برحسب آمپر

2 √ . x . ضریب ضربه

تور ضربه ضریب یا فاک: ضریب ضربه 2 √ . x بستگی به نسبت مقاومت سلفی , X به مقاومت

Rاهمی به عبارت دیگر بستگی به نسبت اختالف سطح پراکندگی , دارد ux به افت اختالف

Urسطح اهمی )7,3,2مراجعه شود به جدول ( ترانسفورماتور دارد

ضریب ضربه : 7,4,3جدول

>-

14

10 8 6 5 4 3 2 1,5 1 /

R

2,55 2,46 2,38 2,27 2,19 2,09 1,95 1,76 1,64 1,51 2

X

موازي کار کردن ترانسفورماتورها7-4.3

ترانسفورماتورهایی موازي کار می کنند که طرف فشار قوي و طرف فشار ضعیف : شرایطی کلی

:آنها روي یک شبکه مشخص بسته شده باشند ودو حالت مختلف دارند

.فورماتورها روي شین موازي کار کردن ترانس) الف

.موازي کار کردن ترانسفورماتورها روي شبکه ) ب

باید شرایط زیر ) بخصوص روي شین( براي کار کردن بدون نقص ترانسفورماتورهاي موازي

:برقرار و مراعات گردد

بایـد در ) عدد معرف برابـر ( در ترانسفورماتورها با دسته اتصال برابر : دسته اتصال برابر -1

ترانسفورماتورهاي با عدد معـرف . ترمینال هاي همنام به هم بسته شوند , ي بستن مواز

به شرط آنکـه سـرهاي ورودي , را می توان موازي بست 11 و5نابرابر ) با عدد زمانی (

. به هم بسته شوند 7.4.4و خروجی دو ترانسفورماتورطبق جدول


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



. موازي باید داراي انشعابات برابر باشندپیچک هاي ترانسفورماتورهاي : نسبت تبدیل برابر -2

7.4.4جدول اتصال دو ترانسفورماتور با عدد معرف : 11,5 . به طور موازي روي شین

اتصال سر سیم ها

فشار ضعیف

L1 L2 L3

فشار قوي

L1 L2 L3

دسته اتصالی به

عدد معرف

عدد معرف

2U 2V 2W 1U 1V 1W 5

2W 2V 2U

2V 2U 2W 2U 2W 2V

1U 1W 1V

1W 1V 1U

1V 1U 1W

11

5

2U 2V 2W 1U 1V 1W 11

2W 2V 2U 2V 2U 2W 2U 2W 2V

1U 1W 1V

1W 1V 1U

1V 1U 1W

5

11

اختالف سطح اتصال کوتاه ترانسفورماتورهایی که : برابر " اختالف سطح اتصال کوتاه تقریبا-3

ترانسفورماتوري . با هم تفاوت داشته باشند % 10از نباید بیشتر , هم موازي بسته می شوند با

بهتر است حتی المقدور اختالف سطح اتصال کوتاه بزرگتري , که توان نامی کوچکتري دارد

. داشته باشد

نسبت توان هاي رسمی ترانسفورماتورهاي موازي بسته شده بهتر : نسبت توان هاي رسمی -4

3:1است از . تجاوز نکند

:کار کردن ترانسفورماتورها روي شبکه موازي –ب


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



اختالف سطح اتصال کوتاه و نسبت توان هاي رسمی , تبدیل , تفاوت ها و نابرابري هاي نسبت

اهمیت زیادي ندارند و می توان آنها را , ترانسفورماتورهایی که روي شبکه موازي کار می کنند

امپدانس شبکه متعادل و متوازن خواهند زیرا این نابرابري ها خود به خود توسط, نادیده گرفت

. شد

در موقع , "هنگامی که دو ترانسفورماتور به مدت کوتاهی مثال: موازي کار کردن کوتاه مدت

اختالف سطح اتصال کوتاه دو , پیش می آید , از کار روزانه به کار شبانه , وصول کردن آنها

در موقع پارکل کار کردن ترانسفورماتورها . ترانسفورماتور موازي مجاز است با هم تفاوت باشد

. در هر صورت باید دقت کرد که هیچکدام از آنها بار اضافی غیرمجاز پیدا نکند

ترمینال , براي آزمون برابري فازها : آزمون برابري فازها در ترانسفورماتورهاي توزیع 2N ) صفر (

N موازي کار کند به شین ترانسفورماتوري که باید با ترانسفورماتور دیگر روي شین ) صفر (

شبکه متصل می کنیم و با وصل کردن صحیح ترمینال هاي همنام طرف فشار قوي به شین

شکل (به وسیله ولتمر برقرار می کنیم , ارتباط طرف فشار ضعیف , فشار قوي 7.4.2 (

که ارتباطات در صورتی . ولتمرها صفر را نشان خواهند داد , در اتصال صحیح ترانسفورماتورها

تقسیم بار در . ولتمرها ممکن است تا دو برابر ولتاژ بین دو فاز را نشان دهند, صحیح نباشند

در صورتی که نسبت تبدیل ترانسفورماتورها برابر : ترانسفورماتورهاي با نسبت تبدیل برابر

بار کل , باشند Sges به نسبت توان رسمی ترانسفورماتورهاي


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



د

ترانسفورماتورهاي موازي روي شین را می توان به طور تقریب با رابطه زیر به تقسیم بار در .

:دست آورد

S1=Sges.Sr1/Sr1+Sr2+…×Ukrd/Ukr1



ukrdدر این روابطه از رابطه عبارت است از اختالف سطح اتصال کوتاه معادل ترانسفورماتورها

:

Ukcd=Sr1+Sr2+…/Sr1/Ukr1+Sr2/Ukr2+...

سه ترانسفورماتور با توان رسمی : مثال

: اختالف اتصال کوتاه آنها برابر است با. از طرف پریمروزکوندر موازي بسته شده اند

Ukr1=3/6% ; Ukr2=4% ; Ukr3=4/4% Sges=1250بار کل باید به . کیلوولت آمپر برسد

Ukrd=(Sr1,Sr2,Sr3):(Sr1/Ukr1+Sr2/Ukr2+Sr3/Ukr3)


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Ukrd=(250va+400kva+630kva):

(250kva/3.6%+400kva/4%+630kva/4.4%)

Ukrd=4.4%

S1=Sges.Sr1/Sr1+Sr2+Sr3×Ukrd/Ukr1

S1=1250kva.250kva/250kva+400kva+630kva.4.1%/3.6%5

S1≈278Κva


S2=1250kva.400kva/250kvaq+400kva+360kva.4.1%/4%

S2≈400Κva


S3=1250Kva.630kva/250kva+400kva+630kva.4.1%/4.4%

S3≈572KVA

Sges=Sr1+Sr2+Sr3=278kva+400kva+572kva

Sges=1250kva

ف سطح اتصال ترانسفورماتوري که کمترین اختال, در بار کل , همان طور که مالحظه می شود

. کم بار کار می کند , 3اضافه بار می گیرد و ترانسفورماتور% 11 "تقریبا, کوتاه را دارد

باید , را کم کنیم 1پایین آوردن بارکل ترانسفورماتورهاي موازي براي اینکه بار ترانسفورماتور

اگر . بار کمتر گرفت , به عبارت دیگر از این پست , بار کمتر گرفت "از ترانسفورماتورها کامال

KVA 1125بار کل را به طور مثال به در این صورت تقسیم بار به شکل زیر در , تنزل دهیم

:می آید

S1=278KVA.1125KVA/1250KVA=250.2KVA

S2=400KVA.1125KVA/1250KVA=360.2KVA


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



S3=572KVA.1125KVA/1250KVA=514.8KVA

Sges=1125.0KVA

در این حالت ترانسفورماتور, همان طور که مشاهده می شود کار , با بار نامی خود "تقریبا 1

3 و 2می کند و ترانسفورماتورهاي در نهایت از این پست ترانسفورماتور نمی . بار کار می کنند

.توان بار کامل کشید

در صورتی که الزم باشد از پست ترانسفورماتور حداکثر توان : رفع اشکال توسط پیچک سلفی

, باید در مثال فوق , بدون اینکه به ترانسفورماتوري اضافه بار تحمیل شود , فته شود موجود گر

توسط اضافه ) 1شماره (اختالف سطح اتصال کوتاه ترانسفورماتوري که اضافه بار می کشد

.باال برده شود, کردن پیچک سلفی در طرف فشار ضعیف

ار طرف فشار ضعیف ترانسفورماتور با براي تعیین اندوکتیویته پیچک سلفی که باید در مد

, سري شود می توان به کتاب تولید الکتریسیته و بهره برداري , اختالف سطح اتصال کوتاه کم

. مراجعه کرد327از انتشارات دانشگاه تهران صفحه

قطع و وصل کردن یکی از ترانسفورماتورهاي : قطع و وصل ترانسفورماتوردر موقع کار پارالل

بلکه بیشتر به علت کم کردن تلفات , اید فقط به دلیل بار مشخصی انجام گیرد موازي نب

از آنجا که . انجام می گیرد) تلفات پست(ترانسفورماتورهایی که به طور موازي کار می کنند

: تلفات یک ترانسفورماتور از رابطه

Pv=p0+a2.Pk

تلفات , نیمه بار کردن براي مثال در, ) 336مراجعه شود به صفحه ( , حاصل می شود

از تلفات بدون بار به اضافه , ترانسفورماتور تشکیل می شود تلفات اتصال کوتاه در توان 1/4

1:5 به نسبت "رسمی ترانسفوراتور و از آنجا که تلفات بدون بار به تلفات اتصال کوتاه تقریبا

, پارالل با هم کار می کنند است بنابراین تلفات دو ترانسفورماتور با مشخصات برابر به صورت

. بمراتب کمتر از حالتی است که فقط یک ترانسفورماتور با بار کامل و به تنهایی کار کند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



براي کار کردن اقتصادي ترانسفورماتورها نباید : اقتصادي کار کردن ترانسفورماتورهاي موازي

د متناسب با ازیاد بار یکی پس بلکه بای, همیشه در هر باري ترانسفورماتورها موازي کار کنندد

کافی است که براي رعایت بارگیري اقتصادي از , در عمل . از دیگري وارد مدار شود

) یا ترانسفورماتورهاي( همیشه ترانسفورماتوري که با ترانسفورماتور, ترانسفورماتورهاي موازي

( دیگر باید موازي شود n ل گردد که بار هنگامی به شبکه وص) اولین ترانسفورماتور +

( ترانسفورماتورهاي موازي به نصب توان نامی آنها رسیده باشد n ) اولین ترانسفورماتور +

هنگامی به شبکه وصل گردد که بار ترانسفورماتورهاي موازي به نصف توان نامی آنها رسیده

شکل . ( باشد 7.4.3(

متعلقات5-7

رانسفورتورهاي توزیع دستگاه هاي مختلفی به کار برده نگهداري و مراقبت از ت, براي حفاظت

:می شود که عبارتند از


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



دستگاه هاي مخصوص ترانسفورماتورهاي روغنی 5-7. 1

به طوري که عالوه بر خبر دادن در . رله خبري و عمل کننده است , رله بوخ هلز : رله بوخ هلز

مانند ك,موقع خسارت و ایجاد نقصی در داخل ترانسفورماتور

کاهش روغن و عامل خنک کننده -1

عدم جریان پیدا کردن روغن یا وسیله خنک کننده با سرعت متعارف از تانک ترانسفورماتور -2

.به منبع انبساط

تولید گاز -3

.موجب قطع ترانسفورماتور از مدارمی شود

به باال به کار برده KVA 630 براي ترانسفورماتورهاي با توان رسمی از "رله بوخ هلز معموال

. می شود

دماي باالترین سطح روغن یا خنک کننده را در ضمن کار می سنجد ودر محفظه : ترمومتر

.در باالي ترانسفورماتور جاسازي شده است, پر از روغن , مخصوص

دما سنج ساده به طور مستقیم درجه حرارت داخل ترانسفورماتور را ضمن کار : دما سنج ساده

. می دهدنشان

به طوري که . است ) خبري و قطع کننده ( یک رله حرارتی دو مرحله اي : دما سنج کنتاکتی

تنظیم شده است "اگر درجه حرارتوسفورماتور ضمن کار به حداکثر دماي مجاز آن که قبال

رله وسیله خبري را به کار می اندازد و در صورتی که از آن درجه نیز گذشت و توجهی , رسید

. موجب قطع کلید اصلی ترانسفورماتور از مدار می شود, وارد عمل شده "شده خود راسان

دماسنج نشان دهنده نیز دماي ترانسفورماتور را ضمن کار نشان می دهد : دماسنج نشان دهنده

. خبر و عمل قطع مجهز نمود, و می توان آن را به کنتاکت هایی براي ارسال


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



کار برده می شوند که خواندن درجات دماسنج ساده و کنتاکتی به این دماسنج ها موقعی به

.دلیل دور بودن از اتاق فرمان یا ارتفاع بلند ترانسفورماتور مشکل باشد

هرگاه دماي روغن یا وسیله خنک کن , نگهبان دما وسیله اي است قابل تنظیم : نگهبان دما

, گاه نگهبان دما تنظیم شده بود رسید توسط دست"ترانسفورماتور به درجه حرارتی که قبال

. متصدي مربوطه را آگاه می کند یا خود موجب قطع ترانسفورماتور می شود

سطح فوقانی روغن در منبع انبساط ترانسفورماتور روغنی به علت ورود وخروج : خشک کن هوا

وغن نفوذ هوا با هواي خارج در تماس مستقیم است و باعث می شود که رطوبت هوا در سطح ر

از این جهت در محل هاي با درجه . کرده و ضریب عایقی روغن ترانسفورماتور را کم کند

از فیلتر هوا خشک , در سر راه هواي داخل منبع انبساط به خارج "معموال, رطوبت هواي زیاد

.استفاده می شود, پرشده است Silikagelکن که با

ستگاه کنترل سطح روغن داخل ترانسفورماتور این د: نشان دهنده مغناطیسی سطح روغن

در صورتی که سطح روغن از حداقل مجاز پایین تر یا از . روغنی با منبع انبساط را به عهده دارد

.متصدیان امور را در اتاق فرمان آگاه می کند, به وسیله زیگنال , حداکثر مجاز باالتر رفت

Timetic Schutzحفاظ تایمتیک ترانسفورماتورهاي روغن بدون منبع انبساط این وسیله :

حفاظت می کند و در موقع کم شدن روغن به , را در مقابل داخلی روغن به هنگام بروز خطاها

.وسیله خبري را به کار می اندازد, علت نشت یا ایجاد گاز

مراقبت و کنترل, نگهداري 6-7

ماتور از برق و زمین کردن ترمینال پیچک سرویس ترانسفورماتورباید بعد از قطع کامل ترانسفور

.هاي ترانسفورماتور صورت گیرد

ترانسفورماتورهاي روغنی توزیع برق1,6-7


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



بر روي , نوع روغن یا مایعی که با آن ترانسفورماتور پر شده : آب بندي و رنگ –سطح روغن

گونه نگهداري و سرویس و بازدید این. پالك مشخصات ترانسفورماتور حک شده است

)کاسه نمد واشر و غیره( ترانسفورماتورها عبارت است از کنترل آب بندي ها

بازدید دور و تا دور ترانسفورماتور به علت امکان نشت روغن و خسارت رنگ که ممکن است به

کیفیت و جذب رطوبت و بازدید فیلتر هوا , وجود آمده باشد و آزمون روغن از نظر کمیت

(خشک کن Sitikagel (.

احتیاج به " بسته و بدون درز هستند اصوال"ترانسفورماتورهاي بدون منبع انبساط که کامال

و فقط کافی است که گه گاه کنترلی از لحاظ آب بندي , نگهداري و بازدید ندارند , مراقبت

زیرا در این نوع , در ضمن نمونه برداري از روغن براي آزمایش نیز الزم نیست . انجام گیرد

. نفوذ رطوبت به داخل آن غیر ممکن است "انسفورماتور اصوالتر

هر پنج سال "معموال, براي سنجش و تعیین خواص روغن از نظر کیفیت : آزمومن روغن

Pk = 6,5 Kwتلفات اتصال کوتاه

φ cos = 0,8ضریب توان

Uaاختالف سطح در بار کامل :ست با بر حسب ولت برابر ا

Ua=Ur(1-uϕ/100%)

φ uدر این رابطه : برابر است با

uϕ≈u′ϕ+u″2/200

u′ϕ=ux.sinϕ+ur.cosϕ

u″ϕ=ux=cosϕ-ur.sinϕ

ux=√ukr2-ur2

ur=pk/sr/1000.6.5kw/630kva.100=1.30

)Ur ) افت اختالف سطح روي مقاومت اهمی درصد

Ux=√(4)2-(1.03)2%=3.87%


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



) ux ) اختالف پراکندگی درصد

u′ϕ=3.87%/0.6+1.03%.0.8=3.14%

u″ϕ=3.87%.0.8-1.03%.0.6=2.48%

uϕ≈3.14%+(2.48)2/200=3.17%

: و با آن اختالف سطح ترانسفورماتور در بار کامل برابر می شود با

Ua=400v.(1-3.17%/100%)=387.3v

r Sتوان رسمی و S r با هر یک از سیم پیچی هاي ترانسفورماتور یک توان رسمی دارد که:

Kvaبر حسب این توان مربوط . نمایش داده می شود و روي پالك ترانسفورماتور درج می شود

به بار دائمی ترانسفورماتور است که با آن تلفات اتصال کوتاه و ازیاد دماي ترانسفورماتور

. سنجیده می شود

براي توان رسمی داده می فقط یک عدد ) ترانسفورماتور یکفاز ( در ترانسفورماتور با دو پیچک

توان رسمی را , در ترانسفورماتورهاي سه فاز می توان . شود که براي هر دو پیچک صادق است

:با رابطه زیر محاسبه کرد

Sr=Ur.lr.√3

Sr توان رسمی ترانسفورماتور بر حسبkVA

Ur اختالف سطح رسمی ترانسفورماتور بر حسب KV

Ir ان رسمی ترانسفورماتور بر حسب آمپر جری A

: توان هاي زیر براي انتخاب ترانسفورماتورهاي توزیع سه فاز ارجحیت دارد

50 , 100 , 160 , 250 , 400 , 630 , 1000 , 1600 , 2500 kAV I0 : جریان بدون بار I0 جریانی است که در حالت بدون بار از ترانسفورماتور عبور می کند و

در نتیجه ورقه هاي آهن با آلیاژ بسیار خوب . سهم کوچکی از جریان رسمی آن است "معموال

که امرزه از آن در هسته ترانسفورماتور استفاده می شود و توسط برش مخصوصی که به ورقه

.این جریان به حداقل ممکن رسیده و بسیار ناچیز است , هاي آهن هسته داده می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



انتخاب2-7

نتخاب با استفاده از مشخصات ترانسفورماتور ا1,2-7

اختالف سطح اتصال , نسبت تبدیل , توان رسمی : مشخصات ترانسفورماتور مانند : مشخصات

کوتاه و تلفات آن متناسب با خواسته شبکه یا مصرف کننده مشخص می شود و در حقیقت

.جزو مفروضات است

برآورد حداکثر توان مصرفی یک شبکه با پیش توان ترانسفورماتور براساس محاسبه و : توان

φ cosبینی ضریب توان . و با در نظر گرفتن توسعه سالیانه شبکه انتخاب می شود

در شبکه توزیع برق به دلیل کوچک نگه داشتن افت اختالف سطح : اختالف سطح اتصال کوتاه

ukr = 4%از ترانسفورماتورهاي با اختالف سطح اتصال کوتاه در شبکه . ل می شود استقبا

بیشتر از , زیاد تحت فشار اتصال کوتاه قرار می گیرد , که شبکه , صنایع سنگین با مصرف باال

%60ترانسفورماتورهاي با اختالف سطح اتصال کوتاه . استفاده می شود

دو 3 بخش DIN VDE 0370یک بار از روغن ترانسفرماتور نمونه برداري می شود و طبق

یکی آزمایش الکتریکی براي تعیین استقامت الکتریکی . روي آن انجام می گیرد آزمایش مهم

Kv / cmروغن لجن زار ( و دیگري آزمایش شیمیایی و تعیین عدد اسیدي و صابونی روغن

براي اینکه جواب آزمایش نمونه برداري طبق دستورات زیر کمال دقت و مراقبت انجام ) . شدن

. ده به اجسام خارجی آلوده نشودگیرد تا نمونه برداشت ش

.از بطري درب دار آلومینیومی با در پیچ مقاوم در مقابل روغن استفاده شود -1

. تمیز و خشک شود" بطري آلومینیومی قبل از استفاده باید کامال-2


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



قبل از نمونه . تمیز خشک گردد , شسته " شیر خروج روغن باید قبل از باز کردن کامال-3

ود چهار لیتر روغن از ترانسفورماتور برداشت کرده و در ظرفی کنار گذاشته می حد, برداري

. شود

باید بطري را تا نصفه از روغن پر کرده , قبل از پر کردن بطري از نمونه روغن براي آزمایش -4

و بعد در بطري را بست و آن را خوب تکان داد تا جدار داخل بطري به اصطالح با روغن تمیز

.شود

.س روغن را خالی کرده و با نمونه روغن ترانسفورماتور براي آزمایش پر کردسپ

Kv/cmاستقامت الکتریکی روغن اختالف سطح تحمل روغن طبق , بر روي نمونه :

DIN VDE 0370 قسمت اول در فاصله : 2,5 این . میلیمتر بین دو الکترود تعیین می گردد

( دقیقه استراحت 2بین هر آزمایش در حدود . شود بار تکرار می 6, آزمایش بر روي نمونه

اختالف سطح تحمل روغن برابر است با میانگین مقادیر سنجیده شده در این . الزم است) توقف

k Vشش آزمایش بر حسب ) اعداد پشت ممیز تا یک کیلو وات گرد شود (

KV 30 براي روغن کار کرده در ترانسفوراتورهاي تا اید تحمل روغن ب, طرف فشار قوي

DIN VDE 0370طبق حداقل , قسمت دوم 30 Kv 120 یا kV/cm . باشد

باید رطوبت روغن یا تمام , اگر جواب آزمایش و سنجش هاي روغن از این حداقل کمتر شد

به اصطالح روغن ترانسفورماتور را . ترانسفورماتور را با آزمایش حرارت دادن زیر خالء خارج کرد

. خشک کرد

ترانسفورماتور توسط ) کهنگی و لجن زار شدن ( زمایش دیگر باید درجه خلوص رغن در آ

KOHآزمایش شیمیایی و تعیین عدد اسیدي و صابونی به کمک چند میلی گرم

زیاد کهنه و لجن زار شده باشد و , در صورتی که روغن . مشخص گردد) هیدرواکسیدکالیم(

mg KOH 0,5عدد صابونی آن از باید طبق , کرده باشد هم تجاوز DIN VDE 0370

.که خود شرایط خاصی دارد, تعویض کامل روغن انجام شود , قسمت دوم


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



قبل از پر کردن ترانسفوراتور با روغن تازه روغن از نظر استقامت : پر کردن ترانسفورماتور

اقل روغن تازه باید داراي استقامت الکتریکی حد. الکتریکی و خالص بودن آزمایش شود 125

Kv/cm 0,5 باشد و عدد اسیدي و صابونی آن به ترتیب از mgKOH و

0,15 mgKOH . تجاوز نکند

احتیاج به تعویض یا اضافه کردن روغن , بسته و بدون منبع انبساط "ترانسفورماتورهاي کامال

نده رسانده به اطالع ساز"باید سریعا, نشتی داشته باشد , در صورتی که ترانسفورماتور , ندارند

.شود

. باید حداقل سالی یک بار تمیز شوند, کنتاکت هاي تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور : تنظیم ولتاژ

بدین . تمیز کردن کنتاکت ها به طریق خود آالینده زدایی در اثر تماس مکرر انجام می شود

روي تمام دسته تنطیم ولتاژ را چندین بار , طریق که با بدون برق کردن ترانسفورماتور

از لجن پاك و صیقل شوند و اتصال , تقسیمات چرخانده تا کنتاکت ها در اثر اصطکاك متوالی

.و ارتباط بخوبی برقرار شود

دستگاه هاي نظارت بر درجه حرارت و رله بوخ هلز باید از نظر : دستگاه هاي حفاظت و نظارت

.کنترل و آزمایش شوند, صحبت عمل

و حفاظت آنها رنگ دائمی شده اند که از دو الیه آستري و رنگ اصلی ترانسفورماتورها : رنگ

تشکیل شده است و مراقبت از آنها عبارت است از تمیز کردن و چنانچه رنگ پریدگی داشته

خسارت شدید ) رنگ(در صورتی که ترانسفورماتور از نظر ظاهري . رنگ شوند "مجددا, باشند

.اس حاصل شوددیده باشد بهتر است با سازنده تم

ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی2,6-7

حتی اگر , ترانسفورماتورهاي با صمغ مصنوعی احتیاج به نگهداري بازدید ندارند : تمیز کردن

عرق کرده یا در اثر شبنم مرطوب شده باشند نیز احتیاج به خشک کردن , در موقع نصب


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



پاك و تمیز کردن , یلی آلوده نصب شده باشد فقط در صورتی که در مکانی با هواي خ. ندارند

.صفحات افقی آن ضروري به نظر می رسد

در موقع تعمیرات فضاي پست ترانسفورماتور با صمغ : تعمیرات فضاي پست ترانسفورماتور

زمین "قطع کرد ومستقیما( باید ترانسفورماتور را از مدار خارج کرد ) در دیوارها( مصنوعی

پوشانده تا در مقابل "برزنت و گونی کامال, حتیاط تمام روي آن را با نایلون با دقت و ا) کرد

رطوبت مکانیکی مصون بماند, رنگ , آلودگی

.

جریان هجومی مغناطیس کننده 3-7


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



Φدر زمان کار عادي یک ترانسفورماتور یک تغییر شار مغناطیسی به مقدار در هر نیم 2

Φسیکل از تا + Φ Φ و سپس از – Φ تا – قبل از برقدار . در نیم سیکل بعدي وجود دارد +

شار , اگر ترانسفورماتور در پیک منفی موج برقرار شود . شدن شار پسماند در حدود صفر است

Φآن به در ربع سیکل بعدي افزایش یافته و سپس در نیم سیکل بعدي به مقدار + Φ می –

ور در ولتاژ صفر برق دار شود در آن صورت یک تغییر شار ولیکن اگر ترانسفورمات. رود Φ در 2

برابر شدن شار نیاز به افزایش شدید جریان 2براي . نیم سیکل بعدي مورد نیاز خواهد بود

این پدیده به نام جریان مغناطیس کننده هجومی . مغناطیس کننده در یک جهت می باشد

. میزان چند برابر بار کامل ترانسفورماتور داشته باشدمعروف است و می تواند یک مقدار پیک به

12به عنوان مثال براي مقابله با این پدیده فیوزهاي ترانسفورماتور طوري انتخاب می شوند که

. ثانیه تحمل نمایند1/0برابر جریان با کامل ترانسفورماتور را براي مدت

شکل موج , اشباع هسته آهنی می باشد از آنجایی که جریان مغناطیس کننده هجومی همراه با

این جریان فقط از سیم . آن داراي اعوجاج زیادي بوده و شامل یک هارمونیک دوم بزرگ است

پیچ اولیه ترانسفورماتور عبور می نماید و به صورت جریان عمل کننده و در یک سیستم

سیله یک تاخیر زمانی و از عملکرد رله تحت این شرایط یا به و. حفاظت تفاضلی ظاهر می شود

یا به کارگیري هارمونیک دوم جهت خودداري از عملکرد وقتی که تاخیر زمانی قابل تحمل

.جلوگیري می شود, نیست

متاسفانه وقتی که از روش خودداري هارمونیکی استفاده می شود اگر هارمونیکهاي تولیدي به

عملکرد آهسته اي ممکن است , شند علت اشباع ترانسفورماتور جریان خط در هنگام خطا با

رله هاي الکترونیکی مدرن به وسیله روشی که متکی بر خودداري هارمونیکی . نتیجه شود

عمل می , بلکه جریان هجومی مغناطیس کننده را به روش دیگري تشخیص می دهد , نبوده

.کنند


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



تغییر تپ 4-7

به طوریکه نسبت تبدیل کلی آنها را می , بیشتر ترانسفورماتورهاي قدرت مجهز به تپ هستند

.توان تغییر داد تا متناسب با نیازهاي ولتاژي سیستم شود

وقتیکه نسبت نامی , از آنجایی که تغییر نسبت ترانسفورماتورهاي جریان عملی نمی باشد

ترانسفورماتور تغییر کند یک جریان خروج از تعادل یا سرریز در رله تفاضلی به وجود خواهد

این بدان معناست که یک طرح جریان گردشی ساده یا یک رله امپدانس باال مناسب براي . دآم

طرح هاي بدون گرایش . این حالت مناسب نمی باشد و باید از طرح گرایش دار استفاده شود

گاهی بر روي ترانسفورماتورهاي کوچک به کار می روند که یک طرح جریان گردشی همراه با

براي در نظر گرفتن جریان سرریز که . قایی با عملکرد با تاخیر زمانی می باشندرله هاي نوع ال

تنظیم هایی بیش از جریان بار کامل , در مقادیر انتهایی محدود تپ چنجر عبور می کند

. روش اصالح شده این سیستم طرح تعادلی کم دقت نام دارد. ترانسفورماتور باید به کار رود

به مقدار کمی نامتعادل هستند و از رله هاي نوع "تورهاي جریان عمدادراین روش ترانسفورما

القایی استفاده می گردد که تنظیم آنها طوري انتخاب می شود که رله حفاظت اضافه جریان را

به عنوان مثال اگر یک عدم تعادل بین . عالوه بر حفاظت تفاضلی ایجاد نمایند

در آن , باشد % 25ه کار رود و رله داراي یک تنظیم ب% 20ترانسفورماتورهاي جریان به مقدار

. از رله عبور خواهد کرد% 125صورت جریانی مساوي با مقدار تنظیم در اثر یک جریان عبوري

می % 125این بدان معناست که پاسخ به اضافه جریان ها از هر لحاظ مشابه یک رله با تنظیم

تنظیم زمانی . است % 25 تفاضلی با تنظیم پاسخ به خطاهاي داخلی مشابه یک سیستم. باشد

رله باید با سیستم حفاظتی در کل هماهنگ شده و همچنین جریانهاي هجومی مغناطیس

20 ترکیبی را که براي یک ترانسفورماتور 7-2شکل . کنندگی ترانسفورماتور را در نظر بگیرد

. نشان می دهد, کیلو ولت به کار می رود 11/66مگا ولت آمپر


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



کیلو ولت می باشد و یک نسبت 66آمپر در طرف 175جریان با کامل CT انتخاب 1/200 برابر

آمپر است و براي جریان نامی دو 1050 کیلوولت جریان با کامل 11در طرف . شده است

یکی از آنها که سیم پیچ اولیه آن . ترانسفورماتور جریان کمکی براي تغذیه رله به کار می روند

در . مدار بازدارنده را تغذیه می نماید, گیري جریان گردشی متصل شده است جهت اندازه

در هر . حالیکه دیگري جریان تفاضلی را اندازه گرفته و به مدار عمل کننده متصل گردیده است

دو حالت یک مقاومت غیر خطی به موازات سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان کمکی متصل

تنظیم گرایشی به وسیله مقاومت متغیري که به موازات . محافظت کندشده است تا یکسوساز را

می باشد % 40محدوده آن از صفر تا . تنظیم می گردد, کویل بازدارنده اصلی متصل شده است

باالي حداکثر درصد اختالف بین نسبت ترانسفورماتور % 10 در یک مقدار به میزان "و معموال

ن و نسبت جریانهاي نامی اولیه ترانسفورماتور جریان قرار قدرت در محدوده هاي نهایی تپ آ

. می گیرد

جریانهاي هارمونیکی که از کویل , یک ترکیب فیلتري به طور سري با مدار کویل عمل کننده

مدار هارمونیکی طوري تنظیم شده است . بازدارنده هارمونیک عبور می کنند را فیلتر می نماید

با نیروي عمل کننده تولید شده توسط جریان اصلی "م دقیقاهارمونیک دو% 30 "که دقیقا

مقدار یک هارمونیک باالتر که براي تعادل با مولفه اصلی مورد نیاز است به . متعادل می گردد

.مقدار مختصري کمتر است

یک عنصر اضافه جریان تنظیم باالي آنی با تنظیمی بیش از حداکثر جریان هجومی مغناطیس

. در رله قرار دارد"کننده معموال

رله هاي الکترونیکی سرعت باال براي این کاربرد ساخته شده اند که اصول تفاضلی گرایش دار را

بهبود . به کار می برند , با روش بهتري براي آشکارسازي جریان هجومی مغناطیس کننده ,

در % 20 شیب دیگر در عملکرد استفاده از یک شیب گرایش دار دو مرحله اي است که در آن


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



وجود , در سطوح باال که جریان سرریز افزایش می یابد % 40سطوح پایین جریان خطا و شیب

. دارد

حفاظت خطاي زمین 7-7

حفاظت خطاي زمین با استفاده از ترانسفورماتورهاي جریان که به صورت باقیمانده اي بسته

سیم پیچ یک ترانسفورماتور به کار می شده اند و رله هاي امپدانس باال اغلب براي یک یا هر دو

به عنوان مثال اگر . اهمیت این نوع حفاظت بستگی به گسترش حفاظت هاي دیگر دارد. رود

در آن صورت خطاهاي زمین را آشکار , به کار برده شود , حفاظت تفاضلی فراگیر سرعت باال

زمین در درجه دوم در این حالت رله هاي خطاي . نموده و به سرعت پاکسازي می نماید

در آن صورت رله هاي خطاي , ولیکن حفاظت اصلی سرعت باال نباشد . اهمیت قرار می گیرند

.زمین براي دستیابی به یک پاکسازي سریع خطا الزم هستند

که , در بسیاري حاالت جریان خطاي زمین به علت امپدانس باالي خطاي زمین کم می باشد

تم زمین شده از طریق مقاومت یا به علت امپدانس هادي مسیر این امر یا به علت طراحی سیس

همچنین سطح خطاي زمین اگر خطا در فاصله . برگشت زمین در یک سیستم ولتاژ پایین است

. کاهش می یابد, دوري از پایانه هاي سیم پیچ هاي ترانسفورماتور قرار داشته باشد "نسبتا

. چ ها و روش زمین کردن داردمقدار عملی آن بستگی به نوع اتصال سیم پی

سیم پیچ اتصال ستاره که از طریق مقاومت زمین شده 1-7-7

یک خطاي زمین بر روي چنین سیم پیچی جریانی را ایجاد می کند که به مقدار مقاومت

نسبت . زمین کننده انتخاب شده بستگی دارد و متناسب با فاصله خطا از نقطه صفر می باشد

با محل خطا تغییر می کند که , ن سیم پیچ اولیه و دورهاي اتصال کوتاه شده ترانسفورماتور بی

این بدان معنی است که جریان داخل ترانسفورماتور متناسب با مربع سیم پیچ هاي اتصال کوتاه

و باید همچنین به خاطر داشت که امپدانس یک سیم پیچ , این اثر را داشت . شده می باشد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ریانهاي خطایی که به علت یک خطاي واقع در وسط یک شاخه براي ج"مخصوصا, مثلث

درصد در 50 تا 25می توان انتظار داشت که امپدانس سیم پیچ بین . باالست , عبور می کنند

.این حالت باشد

حفاظت یک سیم پیچ ستاره زمین شده 8-7

شده به صورت براي این منظور رله امپدانس باال با ترانسفورماتورهاي جریان متصل بسته

. به کار می رود , که درهر فاز یکی از آنها و یکی هم در نقطه نول قرار می گیرد , باقیمانده اي

اما یک . ترانسفورماتورهاي جریان متصل شده به فازها هر خطاي زمین را آشکار می کنند

مانع از ,جریان متعادل کننده که به وسیله ترانسفورماتورجریان نقطه صفر تامین می شود

, عملکرد رله وقتی که خطا بر روي قسمتی دیگري از سیستم قدرت به جزء ترانسفورماتوراست

این جریان عملکرد حفاظت را محدود به خطاهاي داخل . می گردد, یعنی یک خطاي خارجی

. ناحیه حفاظتی ترانسفورماتور می کند و به نام حفاظت خطاي زمین محدود شده معروف است

. می باشد6 ولتاژ تنظیمی بحث فصل محاسبات

V s = I l ( RCT + RL) RCT + RLبه طور کلی بزرگترین مقدار . مدار ترانسفورماتور جریان درنقطه نول خواهد بود

Ir . حداکثر خطاي سه فاز عبوري ترانسفورماتور می باشد

حفاظت سیم پیچ مثلث 9-7

ا یک خطاي زمین در طرف ستاره نشان می ستاره را ب/ یک ترانسفورماتور مثلث 7-6شکل

بنابراین خروجی , جریان دردو فاز طرف مثلث مساوي مخالف می باشند . دهد

ترانسفوراتورهاي بسته شده به صورت باقیمانده اي صفر خواهد بود و مانند شرایط تحت بار

جریانی که ,فقط اگر یک خطاي زمین در اطراف سیم پیچ مثلث وجود داشته باشد . خواهد شد

این سیستم به عنوان حفاظت . به مدار جاري می شود متعادل نخواهد بود رله خواهد کرد


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ولیکن در این , محاسبات ولتاژ تنظیمی مطابق باالست . اتصال زمین تعادلی شناخته می شود

RL جریان خطاي سه فاز در پایانه هاي اولیه بوده و از I lحالت . می توان صرفنظر نمود

بوخهلتز10-7

هرنوع خطا که در داخل روغن یک ترانسفورماتور اتفاق می افتد باعث افزایش تولید گاز می

شود که می تواند در حالت خطاهاي کوچک یا حاالت اولیه خطا به آهستگی صورت پذیر و در

از این در رله بوخهلتز استفاده شده است که در . حاالت خطاهاي سنگین به شدت افزایش یابد

.وله ارتباطی بین تانک ترانسفورماتور ومنبع انبساط نصب گردیده استل

یکی سوئیچ شناور که کاهش روغن را آشکار می . داراي دو عنصر است "رله بوخهلتز عموما

سازد و یک سوئیچ ترکیبی از آویزه لوالیی و شناور که به طوري نصب شده است که هر حرکت

.نبع ذخیره را آشکار می نمایدسریع روغن از ترانسفورماتور به م

باعث یک جریانی از جبابها می گردد که به طرف , تولید آهسته گاز به علت یک خطاي جزئی

اما در محفظه بوخهلتز محبوس شده و در نتیجه , باال به سوي منبع ذخیره حرکت می کنند

این شناور . وند پایین آمدن شناور باالیی را باعث می ش"افت آهسته سطح روغن و متعاقبا

به یک رله کمکی به نام گاز بوخهلتز یا آژیر بوخهلتز "داراي یک کنتاکت است که معموال

.متصل است

وقتی چنین وضعی اتفاق می افتد نمونه گاز باید با اتصال یک بطري با یک لوله قابل انعطاف به

ی توان از تجزیه و تحلیل اطالعات مربوط به وضعیت ترانسفورماتور را م. برداشته شود , محفظه

.گاز و نرخ تولید به دست آورد

:به طور عمده رله براي یکی از سه دلیل زیر عمل خواهد کرد

ورود هوا به طور غیرعمد هنگام پر کردن روغن و یا اشکال مکانیکی سیستم روغن وارد می -1

. شود

. گازي که به علت تجزیه روغن تولید می گردد-2


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



. علت شکست عایق بندي جامد به وجود می آید گازي که به-3

استیلن و منواکسیدکربن می باشد و نسبت هاي آنها در گاز , هیدروژن , گازهاي تولید شده

از این میان استیلن قابل حل در روغن می باشد و وجود یا . تولیدي نوع خطا را تعیین می کند

بنابراین نتایج بستگی به , سیت عدم وجود آن در محفظه رله بوخهلتز راهنمایی خوبی ن

تجهیزات آنالیز گازي دارند که قادر به تشخیص هیدروژن و مونواکسید کربن در مقادیر بیش از

دي اکسید , عالوه بر سه گاز اشاره شده درصد کوچکی از گازهاي دیگري نیز مانند . باشند% 1

.کربن و متان عالوه بر نیتروژن و اکسیژن تولید می شوند

:عاتی را که می توان از این آنالیز به دست آورد به شرح زیر می باشنداطال

آن منواکسیدکربن باشد در آن صورت % 2 هیدروژن و کمتر از " اگر گاز تولیدي عمدتا-1

. خطا مربوط به روغن عایق کننده می باشد"احتماال

ربوط به هر دو منواکسید کربن باشد در آن صورت خطا م% 2 اگر گاز هیدروژن با حدود -2

.عایق جامد و روغن است

در حالت اول ترانسفورماتور می تواند در سرویس باقی بماند مشروط بر اینکه جمع شدن گاز

در آن صورت ترانسفورماتور , اگر آژیرهاي متوالی در عرض یک هفته اتفاق بیفتد . آهسته باشد

. باید از مدار خارج شده و آزمایش گردد

ترانسفورماتور باید صرفنظر از زمانیکه , سوختن عایق بندي جامد وجود دارد در حالت دوم که

.از مدار خارج شود, براي جمع شدن گاز صرف شود

یک خطاي سنگین باعث افزایش انفجاري تولید گاز می شود که روغن را جابه جا کرده و باعث

نتیجه باعث جا به جایی می گردد که از لوله مربوطه به طرف منبع انبساط عبور کند و در

. شود , به نام ضربه بوخهلتز یا تریپ بوخهلتز , سوئیچ آویزان شده که باعث عملکرد رله کمکی

نباید سعی در دوباره , تحت این شرایط قبل از اینکه آزمایشی از سیم پیچی ها به عمل آید

. برق دار کردن ترانسفورماتور نمود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



باعث افت تدریجی سطح روغن می گردد که در وهله اول نشت روغن از تانک ترانسفورماتور

و اگر این موضوع تصحیح نشود باعث افتادن , شناور باالیی عمل کرده تا اعالم هشدار نماید

.شناور پایینی شده و در نتیجه باعث مدار شکن می شود

ز تعویض و همچنین بعد ا, هنگامی که روغن ترانسفورماتور براي تصفیه گردش داده می شود

به علت ایجاد حبابهاي هواي محبوس شده که می توانند شناورها را , روغن در ترانسفورماتور

در چنین زمانهایی رله فقط براي اعالم . جا به جا کنند پیشگیري هاي ویژه اي مورد نیاز است

ي رله بوخهلتز بهترین وسیله موجود براي آشکارسازي خطاها. متصل می شود) آژیر ( هشدار

.در مراحل اولیه می باشد و بخصوص به خطاهاي بین حلقه اي حساس است

حفاظت اضافه جریان 11-7

مجهز به حفاظت تفاضلی فراگیر نمی باشند و بنابراین الزم "ترانسفورماتورهاي توزیع معموال

یی با از نوع القا"این رله ها عموما. است که حفاظت اضافه جریان براي آنها در نظر گرفته شود

( مشخصه معمولی زمان کاهشی با حداقل زمان معین IDMT مزیت استفاده از . می باشند )

باال و زمانهاي پاکسازي طوالنی می "این نوع رله سادگی آن است ولی داراي تنظیم هاي نسبتا

در آن , اگر احتمال خطاهاي فازي در داخل ترانسفورماتور بعید در نظر گرفته شود . باشد

در غیر این صورت خطر آسیب دیدن , ین نوع حفاظت می تواند قابل قبول باشد صورت ا

, ترانسفورماتور به علت زمانهاي پاکسازي آهسته و مقدار محدود سیم پیچ حفاظت شده

.محدودیت هاي جدي در استفاده از آنها را به وجود می آورد

می کند و در اینجا مشخصات ولیکن حفاظت اضافه جریان حفاظت پشتیبان مناسبی را ایجاد

در بسیاري ار . آن اشکال ایجاد نکرده و به صورتی هستند که کل سیستم را حفاظت می نمایند

(تاسیسات این حفاظت به عنوان حفاظت اولیه شین ولتاژ پایین L V .به کار می رود )

حفاظت اضافه جریان با تنظیم آنی 12-7


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



ریان این رله در همان محفظه رله اضافه ج IDMT نصب می شود و یک رله آنی است که از

. تغییر سطح خطاي بین طرفهاي ولتاژ پایین و ولتاژ باالي ترانسفورماتور استفاده می نماید

در کارخانه دو تست . امپدانس یک ترانسفورماتور در هنگام تست اتصال کوتاه تعیین می گردد

ت مدار باز که در آن ولتاژ نامی به تس. بر روي همه ترانسفورماتورها انجام می گیرد

و توان ورودي اندازه ) جریان مغناطیس کننده ( ترانسفورماتور بدون بار اعمال گردیده و جریان

, و در نتیجه تلفات مسی , تلفات آهن می باشد زیرا جریان "توان ورودي عمال. گیري می شوند

.کم هستند

کوتاه سه فاز در سر سیم پیچ ثانویه قرارمی تست دوم تست اتصال کوتاه است که یک اتصال

این ولتاژ . گیرد و ولتاژ سیم پیچ اولیه آنقدر افزایش می یابد تا جریان بار کامل از آن عبور کند

"در این حالت تلفات عمال. و توان ورودي اندازه گیري می شوند, که ولتاژ امپدانسی است ,

به صورت درصدي "ولتاژ امپدانسی معموال. ی باشد زیرا تلفات آهن کم م, تلفات مسی هستند

که , است % 6یک مقدار نمونه آن براي یک ترانسفورماتور توزیع . از ولتاژ نامی بیان می شود

, کیلو ولت 11بدان معناست که یک سیم پیچی ثانویه اتصال کوتاه شده در یک ترانسفورماتور

ارد تا به سیم پیچ اولیه اعمال شود تا جریان ولت نیاز د100/6 × 11000=660ولتاژي معادل

.بار کامل ایجاد گردد

اگر ولتاژ نامی به سیم پیچ اولیه در حالیکه سیم پیچ ثانویه اتصال کوتاه شده است اعمال گردد

بنابراین هر . برابر جریان بار کامل خواهد شد 100/ 6 = 7/16جریان عبوري در ترانسفورماتور ,

ثانویه ترانسفورماتور نمی تواند از این مقدار بیشتر باشد و در نتیجه اگر رله خطایی در اطراف

براي یک خطاي , برابر جریان بار کامل تنظیم گردد 7/16تنظیم آنی براي مقداري بیش از

و بنابراین با همه حفاظت هاي سیستم بعد از , خارج از ترانسفورماتور عمل نخواهد کرد

سطح خطا در طرف فشار قوي ترانسفورماتور بسیار بزرگتر از . می شودترانسفورماتور متمایز

.تنظیم جریانی خواهد بود و بنابراین خطا به سرعت پاك سازي می شود


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



اگر . همچنین عملکرد آنی رله در طرح هاي اضافه جریان درجه بندي شده زمانی مهم است

یم هاي رله اي که زمان عملکرد یک سیستم حلقوي در طرف فشار ضعیف ترانسفورماتور با تنظ

در آن صورت رله , وجود داشته باشد , ثانیه تولید می کنند 3/1 , 9/0 , 5/0 IDMT بین

با یک رله تنظیم . ثانیه تنظیم شود 1/2ترانسفورماتور و منبع تغذیه باید براي عملکرد در

ثانیه را 5/0ه تا زمان عملکرد تنظیم این رله می تواند کاهش یافت, باالي آنی در ترانسفورماتور

.در حداکثر سطح خطا بدهد

حفاظت اضافه بار 13-7

هر . مجهز به نمایشگر درجه حرارت روغن و سیم پیچ هستند "ترانسفورماتورهاي بزرگ معموال

کدام از اینها شامل یک حباب پر شده از یک مایع فرار می باشند که در روغن داغ نزدیک باالي

و به وسیله لوله مربی به یک نمایشگر فشار نوع بوردن , ورماتور نصب شده اند تانک ترانسف

) آژیر ( متصل شده اند که با درجه حرارت کالیبره شده و داراي کنتاکت هاي هشدار دهنده

. می باشند

حباب عالوه بر آنکه به . نمایشگر درجه حرارت سیم پیچ براساس تصویر حرارتی کار می کند

که توسط , همچنین به وسیله یک گرم کن کوچک , داغ گرم می شود وسیله روغن

این جریان . نیز گرم می شود, ترانسفورماتور جریانی که جریان ترانسفورماتور را اندازه می گیرد

.تصویر خوبی از درجه حرارت سیم پیچی است

حفاظت یک تاسیسات صنعتی نمونه 14-7

که قسمتی از یک تاسیسات نمونه , کیلو ولت 3/3/11 , مگا ولت آمپر 4دو ترانسفورماتور

داراي حداقل "تاسیسات کامل احتماال. نشان داده شده اند 7-7در شکل , صنعتی می باشند

اما از آنجائی که . کیلو ولت و یک ترانسفورماتور روشنایی می باشد0/11 /415دو ترانسفورماتور

قط حفاظت این قسمت از تاسیسات بررسی می شود ف, اصول حاکم بر کاربرد حفاظت مشابهند

.


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



مگا ولت آمپر است و امپدانس ترانسفورماتور 500 کیلو ولت برابر 11سطح اتصال کوتاه شین

.در مبناي نامی می باشد% 4/6

: مگا ولت آمپر در دار 1 کیلو ولت با دوترانسفورماتور در مبناي 3/3خطا در شین -1

P.U س منبع امپدان = 500/1= 002/0

P.U امپدانس ترانسفورماتور = 100 × 4 / 4/6 = 016/0

P.U امپدانس کل = 00/0 2 + 2 / 0/0 16 = 01/0

MVA سطح خطا = 0/0 1 / 1 = 100

MVAبراي هر ترانسفورماتور 50:

KA 62 / 2 = 50 / 11 × 3 √ = I کیلو ولت 11در طرف :

KA 75 /8 = 11 / 3/ 3 × 62 / 2 = I کیلو ولت 3/3در طرف :

B بوخهلتز BEF خطاي زمین متعادل

DOC اضافه جریان جهتی HS اضافه جریانی آنی

OC اضافه جریان IDMT REF خطاي زمین محدود شده

SEF خطاي زمین آماده خدمت

: لت با یک ترانسفورماتور در مدار کیلو و3/3 خطاي در شین -2

P.U امپدانس کل = 00/0 2 + 0/0 16 = 0/0 18

MVA سطح اتصال کوتاه = 55 /6

KA 92/ 2 = 6 / 55 / 11 × 3 √ = I کیلو ولت 11در اطراف

KA 73/ 9 = 11 / 3/3 × 92/ 2 = I کیلو ولت 3/3در طرف :

:جریان بار کامل ترانسفورماتور

:I=4000/√3× 11=210 A کیلوولت11 طرف

CTنسبتهاي


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



: کیلو ولت 11 در طرف -

1/250 اهم 4/0خطاي زمین متعادل با مقاومت

1/250اضافه جریان

: کیلو وات 3/3 در طرف -

1/800, اهم 33/2با مقاومت : حفاظت خطاي زمین محدود شده

1/800اضافه جریان

: کیلو وات3/3 ترانسفورماتور جریان نقطه صفر -

1/800 اهم 2مقاومت خطاي اتصال زمین محدود شده با

خطاي اتصال زمین آماده

. اهم می باشد 5/0مقاومت سیم ها از نقطه نول به محل رله

: حفاظت خطاي اتصال زمین محدود شده

RE + RCE = 2 + 5/0 = 5/2 درجه سانتی گراد اهم 20در

5/2 × 2/1 = 3 اهم سانتی گراد 70در


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m



... با مراجعه به وبالگ ما از آخرین کتاب ها، نرم افزارها، مطالب آموزشی و

.در ارتباط با مهندسی برق استفاده نمایید


مهندسی برق


http:/

/powere

ngine

ering

.blog

fa.co

m




Documents

powerengineering.blogfa.com og f aelectrodiana.com/pdf/741214409.pdf · ﺮﯾدﺎﻘﻣ.ﺖﺳا هﺪﺷ ﻪﺘﺧﺎﺳ نآ ياﺮﺑ ﯽﻧﺎﯾﺮﺟ ﺲﻧاﺮﺗ ﻪﮐ