کاراموزی در اداره پست

آشنایی با تجهیزات پست

ترانسفورماتور:

وسیله ای است که می تواند سطح ولتاژ را کم و یا زیاد کند در ترانسفورماتور فرکانس تغییر نمی کند و ثابت باقی می ماند . مثلاً برای یک ترانس افزاینده سطح ولتاژ افزایش یافته و سطح جریان کاهش می یابد و در مورد ترانس کاهنده عکس این مطلب صادق می باشد ترانسفورماتور ها نه تنها به عنوان اجزا اصلی سیستم های انتقال و پخش انرژی مطرح هستند بلکه در تغذیه مدارات الکترونیک و کنترل یکسوسازی و اندازه گیری جریان و ولتاژ های فشار قوی نقش مهمی دارند.

تلفات در ترانسفورماتورها :

تلفات مسی : چون سیم پیچ های اولیه و ثانویه دارای مقاومت هستند پس مقداری تلفات روی این سیم پیچ ها خواهیم داشت
تلفات نشتی : در ترانسهای هسته آهنی کلیه خطوط قوای ایجاد شده توسط سیم پیچ اولیه و ثانویه از هسته آهنی عبور می کنند بعضی از این خطوط به هوا نشت کرده و از اولیه و ثانویه برنمی گردند که این سبب افزایش تلفات می شود
افت هیسترزیس : در یک ترانس با هسته آهنی هسته توسط میدان مغناطیسی که در اثر عبور جریان از سیم ها ایجاد می گردد مغناطیس می شود جهتی که هسته مغناطیس می شود همان جهت میدانی است که باعث مغناطیس شدن می شود پس هر بار که میدان سیم پیچ ها کم و یا زیاد شود جهتی که هسته مغناطیس می شود نیز تغییر می کند وقتی هسته برای بار اول مغناطیس می شود مولکول های آهن هسته همه در جهت میدان قرار می گیرند اما وقتی میدان مغناطیسی صفر شود آنها کاملاً بصورت در هم و نامنظم به حالت اولیه بر نمی گردند سپس با آنکه میدان مغناطیسی صفر شده است ولی هسته هنوز دارای خاصیت کم مغناطیسی است برای اینکه هسته به حالت اولیه خود بر گردد بایستی نیروی مغناطیسی تغییر جهت داده و در جهت عکس به آن نیرو وارد کند که این نیرو و انرژیی که باید به مولکول ها داده شود تا آنها را به حالت اول برگرداند افت هیسترزیس می باشد که به جنس هسته بستگی دارد
افت مربوط به جریان های گردابی : از آنجا که هسته آهنی یک ترانس یک ماده هادی است میدان مغناطیسی ترانس ولتاژی در هسته القا می کند و این ولتاژ باعث بوجود آمدن جریان کوچکی در هسته می شود و به این جریان ها جریان های گردابی می گویند . جریان های گردابی را می توان با تقسیم کردن هسته به تعداد زیادی ورقه که این ورقه ها توسط روکش عایق از یکدیگر جدا شده اند به حداقل رساند افت بوجود آمده هم با فرکانس و هم با دامنه جریان ترانس متناسب است
افت مربوط به اشباع : هنگامیکه جریان در اولیه ترانس افزایش می یابد خطوط قوای ایجاد شده در مسیری از داخل هسته به درون سیم پیچ های ثانویه می روند و از آنجا به هسته و سیم پیچ های اولیه باز می گردند اولین بار که جریان شروع به افزایش می کند تعداد خطوط میدان در هسته به شدت افزایش می یابد وقتی جریان به اندازه ای زیاد شود که تعداد خطوط موجود در هسته خیلی زیاد شود افزایش خطوط موجود در هسته خیلی زیاد می شود و با افزایش بیشتر جریان فقط تعداد
کمی خطوط قوای اضافی ایجاد می شود در این هنگام هسته اشباع شده است هر افزایشی در جریان پس از آنکه هسته اشباع شود نشان دهنده قدرت تلف شده است چرا که میدان مغناطیسی نمی تواند این قدرت اضافی را به ثانویه منتقل کند

انواع ترانسفورماتورها بر حسب وظایفشان بصورت زیر دسته بندی می شوند:

ترانسفورماتورهای قدرت در نیروگاه و پستهای فشار قوی
ترانس های توزیع در پستهای توزیع زمینی و هوایی برای پخش انرژی در سطح شهر ها و کارخانه
اتو ترانس جهت تبدیل ولتاژ با نسبت کم
ترانس های ولتاژ () و جریان () جهت مقاصد اندازه گیری و حفاظت
ترانس های الکترونیک
ترانس های قدرت برای مقاصد خاص مانند کوره های ذوب آلومینیوم
ترانس های زمین برای ایجاد نقطه صفر
از نظر عایق بندی و ماده خنک کننده می توان ترانس ها را به صورت زیر طبقه بندی کرد:
ترانس های های روغنی
ترانس های خشک (رزینی)
ترانسفورماتورها با عایق گازی ()
ترانس های روغنی ترانس هایی که هسته و سیم پیچ آنها داخل روغن قرار گرفته است کاربرد آنها خیلی زیاد است ولی در جاهاییکه احتمال آتش سوزی وجود دارد از آنها کمتر استفاده می شود در ترانسهای نوع خشک هوا در بالا و پایین ترانس دمیده می شود و مشکل ترانس های روغنی را ندارد
انواع سیم پیچ های ترانسفورماتور ها:
سیم پیچ های حلزونی
سیم پیچ های لایه ای
سیم پیچ های دیسکی
سیم پیچ های چند طبقه
سیم پیچ های لایه ای: در ترانسهای فشار ضعیف معمولاً از این نوع سیم پیچ استفاده می شود . در جاهاییکه میدان الکتریکی قوی و مشکل ساز باشد از سیم پیچ نوع دیسکی استفاده می شود
ساختمان ترانس های روغنی
قسمتهای اصلی در ترانسفورماتور های روغنی عبارتند از :
هسته یا مدار مغناطیسی
سیم پیچ اولیه و ثانویه
تانک اصلی روغن
بوشیگها برای خروج سر سیم های اولیه و ثانویه
بجز موارد فوق اجزای دیگری در ترانس ها وجود دارند:
کنسرواتور یا منبع انبساط روغن
تپ چنجر
ترمومترها
نشان دهنده های سطح روغن
رله بوخهلتس
سوپاپ اطمینان یا لوله انفجار(شیر فشار شکن)
رادیاتور یا مبدل حرارتی
نشان دهنده های جریان روغن
شیرهای نمونه برداری از روغن در بالا و پایین تانک
(10مجرای تنفسی وسیلیکاژن مربوط به تانک اصلی و تب چنجر
شکل ترانس روغنی را در زیر می بینیم

هسته ترانسفورماتور : هسته ترانسفورماتور یک خوب با حداقل فاصله هوایی و حداقل مقاومت مغناطیسی تا فلوی مغناطیسی به راحتی از آن عبور کند هسته بصورت ورقه ورفه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود ()میلیمتر و حتی کمتر است و این کار را بری کاهش تلفات گردابی انجام
می دهند همچنین هسته سیم پیچ های ترانس را نیز نگه می دارد و باعث القا مغناطیسی می شود و اگر هسته در ترانس نباشد بدلیل پراکندگی مغناطیسی این عمل انجام نمی شود

سیم بندی ترانسفورماتورها:

ترانس ها از لحاظ سیم بندی بصورت تک فاز ٬ دو فاز٬ سه فاز می باشند که در نوع تک فاز جهت سیم بندی ترانس از یک سیم فاز و یک سیم زمین استفاده می شود و سیم پیچ اولیه و ثانویه آن تک فاز می باشد اما ترانس های قدرت را به صورت سه فاز سیم بندی می کنند و سیم پیچ اولیه و ثانویه ان به در صورت سه فاز می باشد و معمولاً در ترانس هایی که قدرت زیادی داشته باشند جهت کاهش اندازه و حمل و نقل راحتر از ترانس تک فازاستفاده می کنند
اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور سه فاز :
در سیستم سه فاز ٬هریک از سیم پیچ های اولیه و ثانویه ممکن است بصورت ستاره٬ مثلث ٬ ویا زیگزاگ بسته شود . معمولاً در جایی که جریان بیشتر است مثلاً در یک ترانس کاهنده چون سمت ثانویه آن جریان بیشتر ازسیم پیچ اولیه است از اتصال مثلث استفاده می شود پس در ترانس های کاهنده که اغلب در پستهای ما استفاده می شود از اتصال مثلث استفاده می شود که در صفحه بعد سیم بندی ترانس صفحه قبل را می بینیم که بصورت ستاره ستاره است .
موازی کردن ترانس ها :
در ایستگاه ها جهت افزایش قدرت معمولاً از چندین ترانس استفاده می شود که این ترانس ها باید به صورت موازی در مدار قرار بگیرند
شرایط موازی بستن ترانس ها:
ولتاژ و فرکانس نامی آنها با شبکه ای که به آن وصل می شوند ٬ برابر باشد
فازهای هم نام به هم وصل شوند
نسبت تبدیل سیم پیچ های هر دو ترانس یکی باشد
درصد ولتاژامپدلنس هر دو ترانس یکسان باشد
نسبت مقاومت معادل به راکتانس در هر دو ترانس یکی باشد
گروه برداری آنها یکسان باشد
قدرت آنها نزدیک به هم باشد و حداکثر از 1 به 3 تجاوز نکند

پارالل كردن واحدها با سيستم:

زماني كه واحدهاي توليد با سيستم پارالل مي‌شوند و يا اين كه بخواهيم سيستمهاي مجاز به يكديگر متصل نماييم جهت جلوگيري از برقراري جريان‌هاي نامناسب و همچنين خسارات وارد به دستگاهها در لحظه بستن كليد رابطه و اتصال دو سيستم به يكديگر بايد به دقت موارد مهمي را همواره مورد نظر داشته و به كار برد.
به طور مشابه اتصال يك واحد توليدي و يا يك سيستم موردنظر نيز داراي همان مسايل است. به هنگام اتصال دو سيستم به يكديگر، ميزان ايزسي بيشتر بوده و بايد دقت بيشتر به عمل آيد و قبل از بستن كليد از همه جهات اطمينان حاصل گردد.
عملاً به هنگام انجام عمل سنكرونيزاسيون (پارالل) بايد 4 عامل مهم را در نظر داشت:
1ـ جهت گردش فازها بايد يكي باشد.
2ـ سرعت الكتريكي ماشين با سيستم پارالل شونده بايد سرعت سيستم مورد نظر مساوي باشد
3ـ ماشين و سيستم يا دو سيستم با يكديگر هم فاز بوده و يا فازهاي مشابه داراي، اختلاف كمي باشند.
4ـ ولتاژ ماشين و سيستم و يا دو سيستم با يكديگر در محل اتصال انجام عمل پارالل تقريباً با يكديگر مساوي باشند.
معمولاً ترتيب و گردش فازها براي اپراتورها مسئله به وجود نمي‌آورد. زيرا اين گونه عامل قبلاً توسط يگان‌هاي ديگر مورد آزمايش قرار مي‌گيرند و در نتيجه مي‌توان با اطمينان از اين موضوع ساير موارد را در نظر گرفت. تغيير گردش فازها معمولاً ممكن است كه بعد از انجام تغييرات بر روي شينه‌ها و يا خطوط بوجود آيد و همانطور كه گفته شد دستگاههاي مخصوص مورد آزمايش قرار، گرفته و از صحت ترتيب فازها اطمينان حاصل مي‌گردد. در زیر دستگاه سنکروپ را مشاهده می کنیم

مدار ساده سنكرونيزاسون ترانسفورماتور ولتاژ ابتدا ولتاژ ماشين و سيستم را كاهش مي‌دهد.
ولت‌مترهاي V2 , V1 به ترتيب ولتاژ ماشين و سيستم را مشخص مي‌نمايد. و لامپهاي بالا در حالتي كه دو سيستم هم فاز شدن خاموش و به هنگام غير هم فاز شدن به نسبت اختلاف سرعت دو سيستم روشن مي‌شوند. عقربه دستگاه سنكرونسكوپ با سرعتي تابع اختلاف سرعت دو سيستم به حركت درآمده و جهت آن نيز بستگي به اين دارد كه سرعت ورودي و خروجي كدام بيشتر باشد.
زماني كه بخواهيم يك واحد توليدي را به سيستم متصل نماييم. اينرسي ماشين از سيستم فوق‌العاده كمتر مي‌باشد بعلاوه ولتاژ و فركانس ماشين نيز ممكن است كه با سيستم مساوي نباشد.
در اين حالت اپراتورها بايد شرايط را براي سنكرونيزاسيون آمده نمايد. و وسايل مورد نياز در اين مورد عبارت است. سنكروسكوپ و لتمتر و چراغهاي مخصوص سنكرون تا بتواند واحد را با سيستمها پاراس نموده و آن را وارد به مدار نمايند.
سنكروسكوپ دستگاهي است كه ميداني متناسب با اختلاف سرعت بين دو منبع ايجاد مي‌نمايد. يك صفحه مندرج نيز ميزان اختلاف زاويه را مشخص مي‌سازد.
چنانچه ماشيني با سيستم هم فاز شد شرايط برقرار گرديد و عمل پاراس انجام مي‌پذيرد. صفحه مدرج دستگاه سنكروسكوپ در اين حالت اختلاف زاويه را صفر نشان مي‌دهد.
سنكرون بهتر شده و خسارت به حداقل ممكن مي‌رسد.
چنانچه كه سرعت ماشين به عللي از سرعت مجاز و نرمال بيشتر باشد و كليد در حالتي كه سنكروسكوپ چراغهاي سنكرونيزاسيون معمولاً بين ترانسفورماتورهاي ولتاژ سنج ورودي و خروجي متصل شده و اختلاف ولتاژ را نشان مي‌دهد.
اين چراغها را مي‌توان طوري متصل نمود كه اگر چنانچه خاموش شدن و يا نورشان زياد شد نشان دهنده حالت هم فاز بودند دو سيستم باشند.
اگر چنين چه ماشين با سرعت كمتري از سرعت سنكرون در حال گردش باشد و در اين حالت كليد اتصال بسته شود. و دستگاه سنكروسكوپ نيز نشان دهد كه دو سيستم هم فاز مي‌باشد، با اين حال از طرف سيستم يك جريان انرژي به سمت ماشين برقرار شده و سرعت آن را بالا مي‌برد.
اگر چنانچه اختلاف سرعت سيستم و ماشين زياد باشد وارد شدن خسارات به دستگاهها زياد است زيرا ممكن است جريان زيادي در سيم بندي ماشين به طور ناگهاني روان شده و در نتيجه گشتاور موتور در جهت ايجاد شتاب كافي افزايش دهد، هر دو سيستم از نظر سرعت و اختلاف فاز به يكديگر نزديكتر باشند شرايط نشان دهنده حالت هم فاز است بسته شود، در اين حالت يك جريان انرژي از ماشين به سيستم برقرار مي‌شود و در نتيجه سرعت ماشين كاهش مي‌يابد در اين حالت نيز مقدار انرژي متناسب با تعداد اختلاف سرعت است.
اگر چنانچه ماشيني با سرعت نرمال در حال حركت گردش باشد ولي عقربه سنكروسكوپ نشان دهنده اختلاف فاز بين دو منبع باشد و در اين حالت كليد را ببنديم جريان بسيار زيادي جهت افزايش و كاهش ماشين برقرار شده و دو سيستم هم فاز مي‌گردند.
با توجه به مطالب فوق ملاحظه مي‌شود كه عمل سنكرونيزاسيون موقعي انجام مي‌گيرد كه دو سيستم از نظر فاز و سرعت با هم مشابه بوده و در نتيجه انرژي بين دو سيستم به هنگام اتصال برقرار نشده و يا مقدار آن بسيار كم و جزيي باشد.

اتصالات ترانس(گروه برداری)

طرف فشار قوی ترانس را با حروف بزرگ و طرف فشار ظعیف با حروف کوچک نشان داده می شود شماره یا اعداد نمایشگر وضعیت در جهت عقربه های ساعت و نشان دهنده جابجایی ولتاژ طرف فشار ضعیف نسبت به بردار نول و نسبت به ولتاژ فشار قوی است
اتو ترانسفورماتور: نوع خاصی از ترانس است که از نقطه نظر فیزیکی دارای یک نوع سیم پیچ است اما از نظر عملکرد همین سیم پیچ هم به عنوان اولیه و هم ثانویه به کار می رود وقتی یک اتو ترانس برای افزایش ولتاژ بکار می رود بخش کوچکی از سیم پیچ به عنوان اولیه و بقیه به عنوان ثانویه بکار می رود و وقتی اتو ترانس به عنوان کاهنده ولتاژ بکار می رود تقریباً تمام سیم پیچ به عنوان اولیه و بقیه به عنوان ثانویه بکار می رود قدرت با تغییر میدان مغناطیسی از اولیه به ثانویه منتقل می شود و ثانویه به نوبه خود جریان اولیه را طوری تنظیم می کند که شرایط لازم برای ایجاد قدرت مساوی در اولیه و ثانویه بوجود آید یکی از معایب اتو ترانس ها این است که مدارات اولیه و ثانویه از هم جدا نیستند علی رغم این عیب بدلیل ارزانی بسیار کاربرد وسیعی دارند

فایل : 59 صفحه

فرمت : Word