فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:75
چکیده:
ترانسفورماتور ( Transformer ) :
ترانسفورماتور وسیله ای است که برای تبدیل ولتاژ یا جریان ( بالا بردن یا پایین آوردن ولتاژ و یا پایین آوردن جریان )بکار می رود . ترانسفورماتور با فرض ایده ال بودن قدرت ورودی را بدون تغییر در خروجی ظاهر می کند و تنها در جریان و ولتاژتغییر ایجاد می نماید. در غیر این صورت بعلت وجود تلفات در ترانس که اجتناب ناپذیر است قدرت خروجی به اندازه تلفات ترانس از قدرت ورودی کمتر است ورودی ترانس را اولیه ( پریمر) و خروجی آن را ( زکوندر) می نامند.
ترانسفور ماتور وظیفه تبدیل ولتاژ و جریان را به وسیله عمل القاء الکترو مغناطیسی انجام می دهد به این ترتیب که جریان سیم پیچی اولیه ترانس در داخل هسته ترانس یک فلوی مغناطیسی پدید می آورد چون جریان سیم پیچها یک جریان متغیر است لذا فلوی ایجاد شده نیز متغیر می باشد این فلوی متغیر در صورتیکه سیم پیچ دیگری (سیم پیچ ثانویه ) را قطع کند درآن ولتاژی القاء می کند ( طبق قانون فاراده) و در صورتیکه مدار سیم پیچ ثانویه بسته باشد جریانی برقدار خواهد شد جهت جریان ایجاد شده در ثانویه به صورتی است که فلوی حاصل از جریان سیم پیچ اولیه مخالفت می کند ( طبق قانون لنز) اگر جریان و ولتاژ و تعداد دور سیم پیچ در اولیه و ثانویه را به ترتیب I1 1 و V1و N1 و I2 و V2 و N2 بنامیم با فرض ایده ال بودن ( بی تلفات بودن ) ترانس خواهیم داشت .
بعلت برابربودن قدرت در طرفین V1 * I1 = V2* I2
رابطه یک V1 / I1 = V2 / I2
بعلت برابر بودن آمپر دورها در طرفین N1 * I1 = N2* I2
رابطه دو N1 / I1 = N2 / I2
از رابطه یک و دو رابطه جدیدی بدست می آید
رابطه سه V1 / V2 = I2 /I1 = N1 / N2
رابطه سه نشان می دهد که جریان و ولتاژ در ترانس به نسبت عکس یکدیگر تغییر می کنند. ولتاژ به نسبت تعداد دور سیم پیچی های و جریان به نسبت عکس تعداد دور سیم پیچی ها تغییر می کند.
اصول کار ترانسفور :
طبق آزمایش ابتدایی قانون الکترو مغناطیس اگر بدور هسته آهنی سیم پیچیده شود و به آن برق باطری وصل شود بر اثر این کار ذرات داخل آهن از نظر مغناطیسی در یک جهت منظم می شوند و آنرا آهنربا می کنند که این اثر را با کشیدن فلش هایی مطابق شکل نشان می دهیم حال اگر این ولتاژ قطع و وصل یا کم و زیاد و یا جهتش عوض شود خاصیت و به عبارتی دیگر میدان آهن ربایی قطع و وصل ، کم وزیاد و جهتش عوض می شود که در صورت وجود سیم پیچ دومی در اطراف هسته آهنی فوق در آن ولتاژ ایجاد می شود همانند آهنربایی به این سیم پیچ دور و نزدیک می شود زیرا مطابق با قانون اولیه تولید الکتریسیتهدر مولدها عمل می کند . در ترانس های قدرت هم اصول کار همین است با این تفاوت که برق متغییر شامل موج سینوسی با فرکانس 50 سیکل بر ثانیه می باشد . یعنی موج ولتاژ در هر ثانیه پنجاه بار تغییرات منظمی را از نظر مقدار و جهت دارد. ولتاژها و جریان ها در سیم پیچ اولیه و ثانویه نسبت به هم دارای رابطه ذیل می باشند:
V1 / V2 = I2 /I1 = N1 / N2 یا N1 / N2 = I2 /I1 وN1 / N2 = V1 / V2
V1: ولتاژ داده شده به دو سر سیم پیچ اولیه
V2 : ولتاژ گرفته شده از سیم پیچ ثانویه
I1 : جریانی که از اولیه عبور میکند
I2 : جریانی که از ثانویه عبور می کند
N1 : تعداد د.ور سیم پیچ اولیه
N2 : تعداد دور سیم پیچ ثانویه
با چند برابر شدن ولتاژ در ثانویه یک ترانس افزاینده به همان نسبت جریان کم می شود در نتیجه کار ترانس تنها تبدیل ولتاژ و جریان است و هیچگاه ترانسها نمی توانند مقدار انرژی را که از اولیه می گیرند در ثانویه بیشتر کنند بلکه مقدار کمی هم بر اثر تلفات داخلی ترانس از بین می رود یعنی مقدار انرژی ورودی به ترانس مقدار کمی بیش از انرژی خروجی آن می باشند.
ترانسفورماتورهای قدرت وترانسفورماتورهای زمین ( تغذیه داخلی ) :
در پستهای نیروگاهی (افزاینده ولتاژ)و یا پستهای توزیع دستگاههای اصلی تبدیل ولتاژ ، ترانسفورماتورهای قدرت می باشند.که معمولاً ترانسفورماتورهای قدرت، بین سوئیچگیرها با ولتاژهای مختلف قرار می گیرند. بنابر این در طراحی موقعیت فیزیکی سوئیچگیرها بایستی جای مناسبی برای نصب ترانسفورماتورهای قدرت واتصال آن به فیدرهای مربوطه در هر سوئیچگیر در نظر گرفته شود . معمولاً ترانسفورماتورهای زمین و یا تغذیه داخلی نیز در جوار ترانسفورماتورهای قدرت نصب می گردند.
سیستمهای جبران کننده (COMPENSATION ) :
معمولاً برای تولید ویا مصرف قدرت راکتیو در شبکه در مواقع لزوم و ایجاد پایداری سیستم ازنظر ولتاژ لازم است در بعضی موارد تجهیزاتی مثل راکتورهای موازی در انتهای خطوط فشار قوی ویا خازن های موازی تصحیح ضریب قدرت روی باسبار در داخل پستها نصب گردد . این تجهیزات بسته به نوع نیاز ممکن است لازم باشند در مواقع به خصوصی درمدار بوده ویا درمواقع لزوم ازمدار خارج شوند . بنابراین ممکن است مانند ترانسفورماتورهای قدرت احتیاج به فیدر ، جهت اتصال به باسبار ویا خطوط فشار قوی داشته یا شند .
تاسیسات جنبی الکتریکی :
این تاسیسات شامل شبکه زمین ، حفاظت تجهیزات پست دربرابر رعد وبرق (سیم گارد ) وسیستم روشنایی و… می باشد . برای مثال : درتمام تاسیسات فشار قوی زمین کردن یکی از مهمترین واساسی ترین اقداماتی است
که به منظور تامین ایمنی کارکنان وحفاظت دستگاهها به عمل می آید. زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاسیساتس الکتریکی که در ارتباط مستقیم بامدار اکتریکی قرار ندارند برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماس زیاد به کار برده می شوند . بدین منظور تمام قسمتهای فلزی که در نزدیکی وهمسایگی ولتاژ قرار گر فته اند به شبکه ی زمین وصل می شوند .
استانداردها وپارامترهای مهم درطراحی پست :
استانداردها (STANDARDS ) :
به منظور انجام هماهنگی بین سازندگان ومصرف کنندگان مختلف وجلوگیری از به وجود آمدن تنوع بسیار در
طراحی ، ساخت وسایل ، تجهیزات وهمچنین امکان کنترل مرغوبیت وکیفیت تجهیزات ساخته شده درکلیه زمینهای صنعتی خصوصاً صنعت برق از سالها قبل موضوع استاندارد نمودن مشخصات فنی ونحوه کنترل کیفیت تجهیزات و
رعایت مقررات مشخص در زمینه ایجاد تاسیسات مطرح بوده ، هم اکنون کلیه سازندگان جهت ساخت وکنترل کیفیت محصولات خود وکلیه صاحبان صنایع در ایجاد تاسیسات صنعتی خود از استانداردهای مشخص استفاده می نمایند .
اکثر کشورهای پیشرفته صنعتی مطایق با شرایط والگوهای خاص خود اقدام به ایجاد استاندارد هایی نموده اند که
به استاندارد ملی معروف است ودرکشورما نیز در بعضی از زمینهای صنعتی استانداردهای ملی وجود دارد که زیر نظر
موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی تدوین گردیده است . متاسفانه تا کنون استانداردهای مشخص ورسمی در زمینه های فشار قوی مدون نشده است وهم اکنون دراین زمینه از استانداردهای بین المللی ودر بعضی موارد از استانداردهای ملی کشورهای پیشرفته صنعتی مانند : , IES, VDS, ANCY وغیره استفاده می شود. تهیه استاندارد واستفاده از آن درطراحی وساخت تجهیزات الکتریکی باعث ایجاد سهولت در امر طراحی وسیستماتیک شدن
قسمتهای مختلف کار در زمینه ساخت می گردد. درمورد صنعت برف وتجهیزات الکتریکی استانداردهای بین المللی وملی وجود دارد که در زیر سه استاندارد از مهمترین آنها نام برده می شود :
1- استاندارد IEC International Elecyrotechnical
Commission استاندارد IEC یک استاندارد بین المللی بوده وبه طور کلی در اکثر کارخانجات وشرکتهای برقی مورد استفاده قرار می گیرد.
2- استاندارد ANCL American national Standards Institute این استاندارد بیشتر مورد استفاده آمریکا و کانادا می باشد.
3- استاندارد DIN Deutche Industrie normen این استاندارد مربوط به کشور آلمان می باشد و مورد استفاده تعدادی از کشورهای اروپایی می باشد.
اطلاعات الکتریکی مبنا :
ولتاژ نامی حداکثر کار (RATED VOLTAGE) :
انتقال ولتاژ نامی یک سوئیچگیر بستگی به پارامترهای مختلفی نظیر موقعیت پست درشبکه، مقدار قدرت قابل عبور ازخطوط متصل به پست ، فاصله خطوط انتقال بین پست مورد نظر وپستهای بعدی ، محدود نمودن افت ولتاژ
درخطوط وقدرت ترانسفورماتورهای طراحی شده در پست ، قدرت مورد نیاز مصرف کنندگان تغذیه شونده ازپست وتوجه کامل به موارد مختلف فنی واقتصادی دارد. ولتاژ نامی یکی از مشخصه های فنی یک دستگاه واصلی ترین مشخصه یک پست بوده، ولتاژدائمی کاریک پست می باشد. ولتاژ حداکثر کارعبارت از حداکثر ولتاژ نامی است که امکان به وجود آمدن آن درکار عادی ودر هر زمانی وجود داشته باشد. تجهیزات یک پست باید بتوانند درولتاژ حداکثر بدون اشکال کار نمایند.
جریان نامی (RATED CURRENT ) :
جریان نامی یکدستگاه بطور کلی عبارتست از جریانی که از یک دستگاه در حالت کارعادی از آن عبور می نماید. دریک پست فشار قوی معمولاً دستگاهها واتصالت مربوط به هر فیدر دارای یک جریان نامی مشترک بوده ودر صورتیکه از نظر اقتصادی نیز چندان تفاتی ننمایند سعی می گردد که کلیه وسایل وتجهیزات قسمتهای یک پست (دریک ولتاژ خاص ) جریان نامی یکسان داشته با شند، البته با سبارهای اصلی که کلیه جریانهای خطوط وترانسفوراتوها به این باسبارها ورود وخروج می گردند معمولاً دارای جریان نامی بالتر از قسمتهای دیگر می باشند. جریان نامی هر قسمت با توجه به حداکثر قدرتی که در طول عمر یک پست از آن قسمت بطور دائمی عبور می نماید وباتوجه به مقادیر جریان استاندارد وموارد اقتصادی محاسبه وانتخاب می شوند.
تحقیق ترانسفورماتورهای و اصول کار آنها
