ترانسفورماتور قدرت چیست

ترانسفورماتور قدرت چیست

ترانسفورماتور قدرت یک دستگاه الکتریکی ثابت است که از اصل القای الکترومغناطیسی برای تبدیل جریان متناوب (AC) یک سطح ولتاژ و جریان به AC با فرکانس یکسان اما با ولتاژ و سطح (یا سطوح) جریان متفاوت استفاده می‌کند. به عبارت دیگر، دستگاهی است که برای تبدیل یک ولتاژ (یا جریان) AC با مقدار معین به ولتاژ (یا جریان) دیگر با مقدار (یا مقادیر) متفاوت در همان فرکانس طراحی شده است. ترانسفورماتورهای قدرت از جمله تجهیزات اولیه در نیروگاه ها و پست ها هستند.

اصل اصلی عملیات چیست؟

بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، فرمول هسته این است: نسبت ولتاژ ≈ نسبت چرخش (U1/U2 ≈ N1/N2):

کوپلینگ مغناطیسی: هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ اولیه عبور می کند، یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد می کند.

نیروی الکتروموتور القایی: شار مغناطیسی از سیم پیچ ثانویه عبور می کند و نیروی محرکه الکتریکی را القا می کند.

انتقال انرژی: انرژی الکتریکی به صورت "بی سیم" از سمت اولیه به سمت ثانویه از طریق میدان مغناطیسی منتقل می شود و به جداسازی الکتریکی و تبدیل ولتاژ می رسد.

کارکرد ترانسفورماتور قدرت چیست؟

ترانسفورماتورهای قدرت ولتاژ را تغییر می دهند، منابع برق را جدا می کنند و انرژی الکتریکی را انتقال می دهند. آنها تجهیزات کلیدی در سیستم های قدرت برای دستیابی به تبدیل سطح ولتاژ و تضمین منبع تغذیه ایمن هستند.

1. عملکرد اصلی: تبدیل ولتاژ (مرحله به بالا + پایین آمدن)

پله‌آپ: نیروگاه‌ها ولتاژ نسبتاً پایینی تولید می‌کنند. استفاده از ترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ، انتقال برق در مسافت های طولانی را امکان پذیر می کند، به طور قابل توجهی تلفات خط را کاهش می دهد و راندمان انتقال را بهبود می بخشد.

پایین آمدن: همانطور که برق به انتهای کاربر تحویل داده می شود، در مراحل پایین می آید تا برق ولتاژ پایین ایمن و قابل استفاده شود (به عنوان مثال، 0.4 کیلو ولت / 220 ولت).

2. عایق الکتریکی

فقط جفت مغناطیسی بین سیم پیچ های ولتاژ بالا و پایین وجود دارد، بدون اتصال مستقیم الکتریکی. با این کار:

جداسازی ایمنی بین پرسنل و تجهیزات، سرکوب تداخل و کاهش تاثیر خطاهای زمین.

3. تحول فعلی

با افزایش ولتاژ، جریان کاهش می یابد. با کاهش ولتاژ، جریان افزایش می یابد و نیازهای فعلی بارهای مختلف را برآورده می کند.

4.تبدیل امپدانس

تغییر امپدانس معادل سیستم برای هماهنگی با حفاظت رله و بهبود پایداری سیستم.

ترانسفورماتورهای قدرت برای چه مواردی استفاده می شوند؟

آنها به طور گسترده ای در روشنایی، تجهیزات الکتریکی ماشین ابزار، تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، واحدهای یکسو کننده، ارتش، هوافضا و سایر زمینه ها استفاده می شوند. عملکرد محصول نیازهای مختلف کاربران را برآورده می کند.

اجزای اصلی ترانسفورماتور قدرت چیست؟

الف. خشک کننده (کارتریج سیلیکاژل): پر شده با سیلیکاژل، روغن عایق موجود در مخزن روغن (مخزن نفت) را به جو متصل می کند. ماده خشک کننده رطوبت و ناخالصی ها را از هوا جذب می کند تا عملکرد عایق خوبی سیم پیچ های داخلی را حفظ کند. تغییر رنگ یا بدتر شدن سیلیکاژل به راحتی می تواند باعث انسداد شود.

ب. سطح روغن: سطح روغن ترانسفورماتور را نشان می دهد. به طور معمول، سطح در حدود +20 درجه سانتیگراد است. اگر سطح خیلی بالا باشد، روغن باید تخلیه شود. اگر خیلی کم باشد، باید روغن اضافه شود. در زمستان، زمانی که دما پایین است و بار سبک است، سطح روغن کمی تغییر می کند یا کمی کاهش می یابد. در تابستان، زمانی که بار سنگین است، دمای روغن افزایش می یابد و سطح روغن نیز کمی افزایش می یابد. هر دو سناریو طبیعی است

ج. مخزن نفت: تنظیم حجم روغن در مخزن برای جلوگیری از اکسیداسیون بیش از حد روغن ترانسفورماتور. دارای یک پورت پرکننده در بالا است.

د. دریچه امداد انفجار: از خطر انفجار ناشی از افزایش ناگهانی فشار داخل مخزن در اثر حوادث جلوگیری می کند.

E. دماسنج سیگنال: دمای کار ترانسفورماتور را کنترل می کند و هشدار می دهد. دمای لایه بالایی روغن را نشان می دهد. دمای سیم پیچ ترانسفورماتور معمولاً 10 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای لایه بالایی روغن است. استانداردهای ملی تصریح می کند: حداکثر دمای کار سیم پیچ ترانسفورماتور 105 درجه سانتیگراد است. (یعنی وقتی دمای محیط 40 درجه سانتیگراد است)، دمای بالای روغن نباید از 95 درجه سانتیگراد تجاوز کند. به طور کلی توصیه می شود دمای نظارت (دمای بالای روغن) را روی 85 درجه سانتی گراد یا کمتر تنظیم کنید.

F. تغییر دهنده ضربه بزنید: نسبت ولتاژ را با تغییر تعداد دور سیم پیچ فشار قوی از طریق تپ چنجر تغییر می دهد.

G. رله سیگنال گاز: (گاز رله) در برابر سیگنال های گاز سبک و سنگین محافظت می کند. کنتاکت بالایی یک سیگنال گاز سبک را تحریک می کند که معمولاً برای سیگنال دهی هشدار برای نشان دادن عملکرد غیرعادی ترانسفورماتور استفاده می شود. کنتاکت پایینی یک سیگنال گاز سنگین را راه اندازی می کند که پس از فعال شدن، یک سیگنال آلارم ارسال می کند و همزمان کلید قطع کننده مدار را خاموش می کند و باعث می شود ترانسفورماتور خاموش شود و زنگ هشدار ایجاد شود. به طور معمول، یک رله گاز با روغن پر می شود که نشان دهنده عدم وجود گاز است. هنگامی که گاز وارد مخزن می شود، به داخل رله گاز جریان می یابد. هنگامی که به یک سطح معین رسید، گاز روغن را جابجا می کند و باعث باز شدن تماس ها می شود. پوشش بیرونی رله گاز را باز کنید. دو میله تنظیم در بالا وجود دارد. یکی از درپوش ها را باز کنید تا گاز از رله آزاد شود. میله تنظیم دیگر، دستگیره تست عملیات حفاظتی است. هنگام انجام عملیات خط زنده، باید از دستکش های عایق استفاده شود و ایمنی باید مورد تاکید قرار گیرد.

زمین ترانسفورماتورهای قدرت

1. محفظه ترانسفورماتور باید به طور مطمئن به زمین متصل شود. هادی خنثی کار و هادی زمین خنثی باید به طور جداگانه گذاشته شوند. هادی خنثی کار نباید در زیر زمین دفن شود.

2. مدار زمین خنثی ترانسفورماتور باید با پیچ های اتصال قابل جدا شدن در نزدیکی ترانسفورماتور پیکربندی شود.

3. برای ترانسفورماتورهای مجهز به برقگیرهای نوع سوپاپ، اتصال زمین باید شرایط "سه در یک" را برآورده کند. یعنی نقطه خنثی ترانسفورماتور، پوشش ترانسفورماتور و زمین برقگیر باید به یک نقطه اتصال زمین مشترک متصل شوند.

4. مقاومت زمین باید ≤4 اهم باشد.

تعمیر و نگهداری و سرویس ترانسفورماتورهای قدرت

I. تعمیر و نگهداری و بازرسی روتین

نظافت و نگهداری

گرد و غبار و باقیمانده روغن را به طور منظم از سطح ترانسفورماتور جدا کنید تا خشک و تمیز نگه داشته شود و در نتیجه از هرگونه تأثیر بر عملکرد اتلاف گرما جلوگیری شود. به تمیز کردن رادیاتورها و منافذ تهویه برای جلوگیری از گرفتگی توجه ویژه ای داشته باشید.

بوش ها و عایق ها باید تمیز نگه داشته شوند تا از فلاش اوور ناشی از کثیفی انباشته جلوگیری شود.

نظارت بر کیفیت و سطح روغن

بررسی کنید که سطح روغن در مخزن روغن نرمال باشد و روغن شفاف و بدون ناخالصی باشد. اگر سطح روغن خیلی پایین است، روغن را پر کنید. اگر زیاد شد، روغن اضافی را تخلیه کنید.

روغن عایق باید هر 3 سال یک بار تحت آزمایش استحکام دی الکتریک و ناخالصی قرار گیرد (با فواصل کوتاه‌تر مورد نیاز در حین کار با بار کامل). روغن تخریب شده باید فیلتر یا تعویض شود تا از ولتاژ شکست ≥40 کیلو ولت اطمینان حاصل شود.

مانیتورینگ دما

دمای بالای روغن نباید از 85 درجه سانتیگراد تجاوز کند. دمای هات اسپات در سیم پیچ ها باید زیر 98 درجه سانتی گراد (نوع خشک) یا 80 درجه سانتی گراد (غوطه ور در روغن) کنترل شود. افزایش غیرعادی دما ممکن است نشان دهنده بارگذاری بیش از حد یا خرابی سیستم خنک کننده باشد.

II. بازرسی های حرفه ای منظم

تست عملکرد عایق

تست مقاومت عایق و از دست دادن دی الکتریک هر 2 سال. مقاومت عایق ولتاژ بالا نباید کمتر از 70 درصد مقدار کارخانه باشد.

تفاوت مقاومت DC بین سه فاز سیم پیچ باید ≤2٪ باشد و تغییرات در مقایسه با داده های تاریخی نباید از 2٪ تجاوز کند.

تعمیر و نگهداری سیستم خنک کننده

وضعیت عملکرد فن ها و پمپ های روغن را بررسی کنید، گرد و غبار رادیاتورها را تمیز کنید و از جریان بدون مانع روغن اطمینان حاصل کنید. سیستم‌های خنک‌کننده هوای اجباری به آزمایش دوره‌ای عملکردهای شروع-ایست نیاز دارند.

بازرسی زمین و حفاظت در برابر صاعقه

مقاومت زمین را سالانه اندازه گیری کنید تا مطمئن شوید که ≤4Ω است. اتصال زمین برقگیرها باید به نقطه خنثی ترانسفورماتور و بدنه (ارتینگ سه در یک) وصل شود.

III. تعمیر و نگهداری از اجزای کلیدی

روی Changer ضربه بزنید

به طور مرتب سفت بودن تماس ها را بررسی کنید و سوزاندن را بررسی کنید. مکانیسم سوئیچینگ باید به آرامی و بدون چسبندگی عمل کند. ترانسفورماتورهای تغییر دهنده شیر در بار باید طبق رویه ها کار کنند.

رله های گاز

هنگامی که زنگ هشدار گاز سبک ایجاد می شود، سطح روغن و خواص گاز را بررسی کنید. اگر زنگ گاز سنگین به راه افتاد، فوراً عیوب داخلی را بررسی کنید.

ژل تنفسی و سیلیکا

سیلیکاژل را در هواکش وقتی صورتی شد تعویض کنید تا از ورود رطوبت به مخزن روغن جلوگیری کنید.

IV. رسیدگی به شرایط عملیاتی ویژه

عملیات اضافه بار: هنگامی که ضریب بار طولانی مدت از 80% یا دمای محیط از 40 درجه سانتیگراد فراتر رفت، چرخه بازرسی را به 6 ماه کوتاه کنید و فرکانس تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی نفت را افزایش دهید.

ترانسفورماتورهای قدیمی: تجهیزاتی که بیش از 15 سال کار می کنند باید هر شش ماه یکبار تحت بازرسی جامع قرار گیرند، حتی در بارهای کم.

V. اقدامات احتیاطی ایمنی

در طول تعمیر و نگهداری، برق باید قطع شود و تجهیزات به زمین متصل شوند. از ابزارهای حرفه ای استفاده کنید و کار را توسط پرسنل واجد شرایط انجام دهید.

در صورت آتش سوزی ترانسفورماتور فوراً برق را قطع کرده و آتش را با کپسول آتش نشانی دی اکسید کربن یا پودر خشک خاموش کنید. استفاده از آب اکیدا ممنوع است

در صورت نیاز به خرید ترانسفورماتور با ما تماس بگیرید. خوشحال می شویم به شما کمک کنیم.