دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیتحقیق بررسی پست های برق
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 16 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 34 |
تحقیق بررسی پست های برق در 34 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
ازآنجایی که برای تاسیس پستهای انتقال انرژى بودجه عظیمی مصرف و ماهها وقت لازم است تجهیزات و وسایل آن خریداری و تهیه و نصب و راه اندازی گردد لازم است از نگهداری آن نهایت دقت و تلاش به عمل آید در جهان امروز خصوصاً در کشورهای پیش رفته صدمه دیدن تجهیزات و دستگاههای موجود در پستهای برق تحت هر عنوانی تقریبا موضوعی منسوخ و فراموش شده است .زیرا که صدمه دیدن تجهیزات و دستگاههای موجود در پستهای انتقال انرژی کلا ناشی از چندعامل بوده که ذیل به این عوامل اشاره شده است : 1-عوامل خارجی (External) :مانند برخورد صائقه به خطوط انتقال انرژی با تجهیزات موجود . 2-عوامل داخلی (I nternal) : مانند اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و وصل مدار (Translent Dver Voltage) 3- عوامل جوی : مانند باد –باران –یخ زدگی- سرمای شدید و… 4-عوامل ناشی از بهره برداری غیراصولی : مانند عدم بازدید به موقع و اصولی از تجهیزات در حال کار, عدم توجه به عیوب و اشکالات پیش آمده و اعمال در گزارش آنها (مخصوصا در مراحل اولیه عیب) ,عدم به کارگیری مقررات و دستورالعملهای تدوین شده 5- عوامل مربوط به سرویس و نگهداری صحیح تجهیزات : مانند تاخیر در سرویس دستگاهها عدم استفاده از دستورالعملهای سازنده و…پشرفت تکنولوژی و دانش و تجربه بشری و به کار گیری حفاظت های لازم در طراحی اولیه دستگاههای برق سبب شده است که دیگر عوامل جوی و یا عوامل داخلی و خارجی نتواند موجب صدمه دیدن تجهیزات و دستگاههای موجود در دستها گردد اما عدم بهره برداری و یا سرویس نگهداری صحیح هنوز در بعضی از کشورها و در برخی از بخشهای کشور ما نیز یکی او عوامل عمده در صدمه دیدن تا هنگام تجهزات و عدم استفاده کامل از عمرمفید بسیاری از این دستگاهها (مخصوصاً تجهیزات آسیب پذیر در سوئیج پستها)باشد.
بازدیدهایی که توسط کارشناسان مختلف ازپستهای برق بعضی از کشورهای صنعتی به عمل آمده است نشانگر آن است که در اکثراین کشورها ,اپراتورهای پستها از بین افراد با تجربه که دارای شناخت کافی از تجهیزات پستها می باشند . انتخاب می شوند زیرا که آنها می توانند با دانش و تجربه خود و با به کارگیری مقررات و دستورالعملهای موجود از بسیاری از صدمات وارده به تجهیزات جلوگیری و در مواقع اضطراری با تصمیم گیری صحیح و به موقع در خروج دستگاههای معیوب از خارشی های گسترده جلوگیری نمایند.
اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب محل پست
پارامترهائی که اثر عمده ای برای انتخاب محل پست دارند عبارتند از :
1-نوع پست
در رده ولتاژی 230kv,400kv پستها به دو صورت معمولی و گازی می تواند احداث کردند که بسته به پست فضای و زمین مورد نیاز خواهد بود به علاوه مشخص شدن پست در عواملی که برای تعیین محل پست دخالت خواهند داشت تاثیر خواهد گذارد به طوریکه پستهای نوع گازی از عوامل خارجی وجوی مانند آلودگی ها جوی و حیوانات و پرندگان مصون بوده ولی پستهای روباز از عوامل خارجی تاثیر زیادی خواهند پذیرفت .
2-برآورد بار و ظرفیت پست :
ظرفیت در نظر گرفته شده برای پست با توجه به برآورد بار فعلی مرکزیت ثقل بار در برآورد فعلی (حل تراکم آن) و رشد ایمنی بار منطقه یعنی پیش بینی کوتاه مدت و پیش بینی دراز مدت صورت خواهد گرفت که تاثیر به سزایی در مساحت پست خواهد داشت .
3-تعداد فیدرها و سطوح ولتاژ:
تعداد سطوح ولتاژ پست تعداد فیدرهای هرسطح ولتاژی نقش تعیین کننده ای در رابطه با فضای مورد نیاز پست خواهد داشت .
4-جهت و محل ابتدا و انتهای خطوط انتقال نیرو :
برای سهولت ورود خروج خطوط از پست به دیگر پستها لازم است تعداد خطوط انتقال توجه به توسعه آن و هم اینطور جهت آنها مشخص باشد تا با انتخاب محل مناسب پست در ارتباط با مسیر خطوط و طول آنها انتخاب اصلح صورت گیرد .
5- وضعیت پست از نظر استقرار ساختمانهای جنبی
تعریف پست :
محل برقی فید مولد از قبیل ترانسفورماتورها ,کلیدها و غیره به منظور تبدیل یا مبادله انرژی چون لازم است که از یک طرف در نقاط مختلف (تولید , انتقال و توزیع ) ولتاوهای متفاوت داشته باشیم و از دیگر شبکه ارتباطی وجود داشته باشد .بنابراین بنابراین مراکزی که این عملیات (قطع و وصل کردن و تبدیل سطح ولتاژ را در نقاط انتخاب ) را انجام دهند ضرورت پیدا می کند . این مراکز به پستهای فشار قوی موسوم می باشند . که بستگی به سطح ولتاژ آنها طراحی و سایل و تجهیزات آنها از قبیل وسایل قطع و وصل ترانسفورماتورها , وسایل ارتباط دهنده و سیستم های حفاظتی پیجیده تر و با اهمیت تر می گردد .
انواع پستها:
الف – پستهای بالابرنده ولتاژ (بست نیروگاهی):
ب- پستهای توزیع کاهنده ولتاز :
ج- پستهای کلید زنی
پست های بالابرنده ولتاژ :
چون ولتاژ تولیدی ژنراتورها به علت محدودیتهای که در ساخت آنها وجود دارد محدود می باشد لازم است که برای انتقال قدرت الکتریکی آن را به ولتاژ بالابرد و بدین جهت از بستهای بالابرده ولتاژ استفاده می کردد .
پستهای توزیع کننده ولتاژ :
ولتاژ مورد نیاز مصرف کننندگان بنابردلایل اقتصادی در چند مرحله کاهش می یابد و به این منظور از پستهای توزیع کاهنده ولتاز استفاده می گردد .
پستهای کلید زنی :
این پستها در واقع هیجگونه تبدیل ولتاژی را انجام نمی دهند بلکه فقط وظیفه شان ارتباط خطوط شبکه به یکدیگر است .
پستها از نظر کلی و نوع تجهیزات به دو نوع تقسیم می شوند .
الف – پستهای باز (بیرونی) Outdoor
ب- پستهای بسته (داخلی) In door
استقامت الکتریکى روغن :
در هنکام کار ترانس روغن ترانس در معرض درجه حرارتى در حدود—95 است لذا روغن دائما" در معرض تغییرات شیمیایى بوده وبا کذشت زمان تغییر رنک داده وکدر مىشود زیرا موادى مثل اسیدها , رزین ها و رسوبات در روغن تشکیل مىشود این اسیدها به کاغذ موجود در روغن یا قسمتهاى فلزى حمله ور شده وباعث از بین رفتن انهامىشود همجنین رسوبات و رزین ها روى هسته وسیم بیج هاى ترانس نشسته مانع حرارت وخنک شدن هسته مىشوند براى روغن ها عدد اسیدى که میزان غلظت اسیدى را در روغن نشان مىدهد نباید از3 % بیشتر و میوان غلظت روسوبات نباید از 5 % بیشتر باشد
از طرفى در قسمت بالاى ترانس یک منبع انبساط روغن وجود دارد که روغن رادرترانس مىجرخاند از طریق این قسمت روغن با هواىاطراف در ارتباط است اکر روغن رطوبت هوا را جذب کند استقامت الکتریکى ان بشدت کاهش وتلفات عایقى ان افزایش مى یابد براى جلوکیرى از جذب رطوبت هوا از یک رطوبت کیر یا سیلیکازل در قسمت منبع انبساط روغن استفاده مىشود براى تشخیص مناسب یانامناسب بودن یکا روغن مشخصات مهم ان عبارتست از:
1-بررسى ولتاز فروباشى یا استقامت الکتریکى
2-بررسىضریب تلفات عایقى
3-تعین مقاومت مخصوص روغن
4-تعین غلظت اسیدى
5-تعین غلظت رسوبات
6-تعین میزان رطوبت داخل روغن
7-تعین میزان کازحل شده در روغن
8-میزان ضریب شکست نور در روغن
9- رنک ووضعیت ظاهرى
10-نقطه اشتعال
11-تعداد وابعاد ذرات معلق روغن
1- وزن مخصوص
دستورالعمل برقرار نمودن ترانسفورماتور ها بس از بایان کار کروههاى تعمیراتى :
1-در صورتى که ترانس جهت کار کروه تعمیراتى از مدار خارج بوده بس از بایان کار طى نشانه تکمیل شده توسط کروه تعمیرات به ابراتور داده مى شود.
2-بس از اعلام کار ودعوت ضمانتنامه تکمیل شده مسئول بست یاابراتور وقت محل کار را به دقت بازدید نمایند .
3-درخواست برقرار نمودن ترانسفورماتور به دیسباجینک ملى –منطقه اى وتوزیع اعلام در صورت موافقت وهماهنکى لازم اقدام به برقرار نمودن نمایند.
4-وسایل هشدار دهنده جمع اورى کردد .
5-سکسیونرهاى ارت یا ارت دستى از دو طرف ترانس باز شوند.
6-بمبهاوض هاى ترانسدر مدار قرار کیرند .
7-در نکتور ورودى ترانس وصل کردد تا ترانس برقرار شود (قبل از وصل در نکتور باید توجه نمود تب ترانس روى حداقل باشد)
8-با تغیر تب ترانس , ولتاز خروجى را به حد نرمال برسانید 0 (مىتوان بطور اتومات عمل کرد )
9-در صورت نیاز دکمه فرمان تب جنجر هر دو ترانس را روى دستى یا اتومات قرار دهید 0
10-دز نکتور خروجى را وصل کنید 0
11-در صورت نیاز و با رالل بودن تب دو ترانس را دستى با هم برابر کنید و سیستم master-follower را ازsolo خارج کرده و روى master-follower قرار دهید0 (یکى از ترانس ها master و دیکرى follower ).
دستورالعمل خارج نمودن و در مدار اوردن ترانسهاى زمین :
ترانس زمین در بستها همراه با ترانس قدرت در مدار قرار مى کیرند وکلید ورودى خالى ندارند بنابراین خارجنمودن ودر مدار اوردن ان همراه با ترانس قدرت مى باشد و عملیات اضافى صورت نمى کیرد0
تغییر تب ترانس زمین فقط در خالت بىبرق بودن ترانس امکان دارد (no-load )
وبراى بالا بردن ولتازىخروجى بر عکس ترانس قدرت باید تب را بایین اورد0
تحقیق بررسی انواع موتورهای برق
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 21 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 42 |
تحقیق بررسی انواع موتورهای برق در 42 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
انواع موتورهای متناوب 1
میدان گردان 2
موتور سنکرون 5
موتور القایی 8
موتورهای القایی دو فازه 11
موتور یک فاز 14
موتورهای القایی با قطب های شکاف دار 18
موتور سنکرون 21
موتورهای القایی 23
دستگاههای الکترومکانیکی 25
مدارهای ریله 26
کلیدهای قدرت 29
ترانسفورماتور 31
پست های فشار قوی 31
انواع پست ها 32
اجزاء تشکیل دهنده پستها 36
ترانسفورماتورهای قدرت 37
دستگاههای حفاظت کنترل ترانسفورماتورها 38
رله بوخهلتس 39
انواع موتورهای متناوب :
چون مقدار زیادی از قدرت الکتریکی تولید شده بصورت متناوب میباشد ، بیشتر موتورها طوری طرح شده اند که با جریان متناوب کار کنند . این موتورها در بیشتر موارد میتوانند دو برابر موتورهای جریان مستقیم کارکنن و زحمت آنها در موقع کارکردن کمتر است ، چون در موتورهای جریان مستقیم همیشه اشکالاتی در کموتاسیون آنها ایجاد میشود که مستلزم عوض کردن ذغالها یا زغال گیرها و یا تراشیدن کلکتور است . بعضی موتورهای جریان متناوب با موتورهای جریان مستقیم کاملا فرق دارند ، بطوریکه حتی در آنها از رینگ های لغزنده هم استفاده نمیشود و برای مدت طولانی بدون ایجاد درد سر کار میکنند .
موتورهای جریان متناوب ، عملا برای کارهایی که احتیاج به سرعت ثابت دارند ، مناسب هستند . چون سرعت آنها به فرکانس جریان متناوب اعمال شده به سر های موتور ، بستگی دارد . اما بعضی از آنها طوری طرح شده اند که در حدود معین ، دارای سرعت متغیر باشد .
موتورهای جریان متناوب میتوانند طوری طرح شوند که با منبع جریان متناوب یک فاز یا چند فاز کار کنند . ولی چه موتور یک فاز باشد و یا چند فاز ، روی اصول یکسانی کار میکنند ، اصول مزبور عبارتست از این که جریان متناوب اعمال شده به موتور یک میدان مغناطیسی گردانی تولید میکند و این میدان باعث میشود که روتور بگردد .
موتورهای جریان متناوب عموما به دو نوع تقسیم بندی می شوند :
1-موتورهای سنگرون
2- موتورهای القایی .
موتور سنکرون در واقع یک آلترناتور است که بعنوان موتور کار میکند و در آن جریان متناوب به استاتور و جریان مستقیم به روتور اعمال میشود موتورهایی القایی شبیه به موتورهای سنگرون هستند با این تفاوت که در آنها روتور به و منبع قدرت وصل می شود .
از دو نوع موتورهای جریان متناوب ذکر شده ، موتورهای القائی به مراتب خیلی بیشتر از موتورهای سنکرون مورد استفاده قرار میگیرند .
میدان گردان :
همانطور که گفته شد میدان گردانی که از اعمال جریان متناوب به موتور ، تولید میگردد باعث گردش روتور میشود . اما قبل از اینکه یاد بگیرید چگونه یک میدان گردان باعث حرکت روتور میشود ، باید اول درک کنید که چگونه یک میدان گردان باعث حرکت روتور میشود ، باید اول درک کنید که چگونه میتوان میدان مغناطیسی گردان تولید کرد . دیاگرام زیر، یک استارتور سه فازه را نشان میدهد که جریان متناوب سه فاز آن اعمال شده است ، همانطور که نشان داده است ، سهم پیچها بصورت دلتا به یکدیگر اتصال دارند و کلاف هر یک از سیم پیچها بصورت دلتا به یکدیگر اتصال دارند و دو کلاف هر یک از سیم پیچها در یک جهت سیم پیچی شده است .
در هر لحظه ، میدان مغناطیسی تولید شده بوسیله هر یک از سیم پیچها بستگی دارد به جریانی که از آن میگذرد . اگر جریان صفر باشد ،میدان مغناطیسی هم صفر خواهد بود اگر جریان ماکزیمم باشد ، میدان مغناطیسی هم ماکزیمم خواهدبود و چون جریان فازها 120 درجه با هم اختلاف فاز دارند ، میدان های مغناطیسی تولید شده هم 120 درجه با هم اختلاف فاز خواهند داشت . حال سه میدان مغناطیسی مزبور که در هر لحظه وجود دارند ، با هم ترکیب میشوند و یک میدان منتجه تولید میکنند که روی روتور عمل میکند . در آینده خواهید دید که هر لحظه میدان های مغناطیسی ترکیب میشوند ، میدان مغناطیسی منتجه پیوسته در حال حرکت است و بعد از هر سیکل کامل جریان متناوب ، میدان مغناطیسی مزبور هم با اندازه 360 درجه یا یک دور دوران میکنند.
دیاگرام زیر ، شکل موج جریانهای اعمال شده به استاتور سه فازه مزبور را نشان میدهد . این شکل موج ها 120 درجه با هم اختلاف فاز دارند . شکل موجهای مزبور میتوانند نشان دهنده سه میدان مغناطیسی باشد که بوسیله هر یک از سیم پیچ تولید میشود . به شکل موجها وابسته شده است که مشابه فاز مربوطه میباشد با استفاده از شکل موجها ، میتوانیم در هر 6/1 دور ( معادل 60 درجه ) میدانهای مغناطیسی تولید شده را با هم ترکیب کنیم تا جهت میدان مغناطیسی منتجه پیدا شود. در نقطه 1 ( شکل موج C مثبت وشکل B منفی است .به عبارت دیگر جریانهای گذرنده از سیم پیچ های فاز C,B غیر هم جهت هستند و بنابراین جهت میدانهای مغناطیسی ناشی از C,B هم غیر هم جهت هستند . در بالای نقطه 1 جهت میدان بطرز ساده ای نشان داده شده است . توجه داشته باشید که B1 قطب شمال و B قطب جنوب است همین ترتیب C قطب شمال و C1 قطب جنوب است . چون درنقطه1 هیچ جریانی از سیم پیچ فاز نمیگذرد ، میدان مغناطیسی آن صفر است .
نقطه 2یعنی 60 درجه بعد ، شکل موج جریانهای فازهای B,A مساوی و مخالف یکدیگر و شکل موج C صفر است و بنابراین میدان مغناطیسی منتجه باندازه60 درجه دیگر گردیده است . درنقطه 3 ، شکل موج B صفر است و میدان مغناطیسی منتجه با اندازه 60 درجه دیگر میگرد و به همین ترتیب از نقطه 1تا نقطه 7 ( مشابه یک جریان متناوب 9 میدان مغناطیسی منتجه باندازه یک دور کامل میگردد .
در نتیجه اعمال جریان متناوب سه فاز سه سیم پیچی که بطور قرینه در اطراف اسناتور جای گرفته باشند باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی گردان میشود که این میدان باعث دوران روتور میشود .
موتور سنکرون :
علت اینکه به این نوع موتورهای سنکرون میگویند این است که روتور آن با میدان مغناطیسی گردان تولید شده در استاتور همگام است . ساختمان این موتورها اساس شبیه به آلترناتور قطب برجسته است . میدانید که اعمال جریان سه فاز به استاتور یک میدان مغناطیسی گردان در اطراف روتور تولید میکند . اما چون روتوربه یک منبع جریان مستقیم وصل است مانند یک آهنربای میله ای عمل خواهد کرد . از قبل میدانید که اگر یک آهنربای میله ای بطور معلق در یک میدان مغناطیسی قرار بگیرد، آنقدر دوران خواهد کرد تا در امتداد آن قرار بگیرد . به همین ترتیب روتور سنکرون مانند یک آهنربای میله ای عمل کرده و در امتداد میدان مغناطیسی تولید شده در استاتور قرار خواهد گرفت . در این حالت اگر میدان مغناطیسی دوران کند ، روتور هم همراه آن دوران خواهد کرد . اگر میدان مغناطیسی گردان قوی باشد ، یک نیروی گردنده قوی بر روتور وارد شده و در نتیجه روتور قادر خواهد بود که موقع گردیدن یک باری را بگرداند
سرعت گردش میدان مغناطیسی به فرکانس جریان سه فاز اعمال شده به استاتور ، بستگی دارد و چون فرکانس جریان ثابت است ، موتورهای سنکرون، عملاً موتورهایی با یک سرعت معنی هستند. در نتیجه برای مواردی مورد استفاده قرار میگیرند که از حالت بی باری تا حالتی که بار موتور ماکزیمم است سرعت ثابتی مورد نیاز باشد .
یکی از عیب های موتور سنکرون این است که نمیتواند از حالت سکون (ایست) خود با اعمال جریان متناوب سه فاز شروع بکار کند چون متناوب اعمال شده به استاتور ، یک میدان گردانی با سرعت زیاد تولید میکند.
این میدان گردان قطب های روتور آنقدر سریع عقب میزند که موتور فرصت پیدا نخواهد کرد که راه اندازی شود ابتدا در یک جهت دفع میشود و لحظه ای بعد در جهت دیگر .
به عبارت دیگر ، موتور سنکرون ، درحالت اصلی خود ، درموقع شروع بکار بکردن هیچ کوپلی نخواهد داشت و بنابراین همیشه بوسیله یک موتور القایی کوچک و یا بوسیله سیم پیچ هائیکه معادل ترکیب فوق باشد ، راه اندازی میشود سپس وقتی سرعت موتور به سرعتی نزدیک به سرعت سنکرون رسید به یک منبع جریان مستقیم وصل میشود . روتور با میدان گردان به گردش ادامه میدهد .
موتور یک فاز :
موتور فاز ، فقط دارای یک سیم پیچی است و با جریان متناوب یک فاز کار میکنند. درتمام مواردی که احتیاج به موتورهایی با خروجی کم باشد این موتور بطور وسیع مورد استفاده قرار میگیرد . فایده بکار بردن موتور فازه این است که در اندازه های کوچک ارزان تر از سایر موتورها ساخته میشود .
همچنین این نوع موتور احتیاج به جریان متناوب سه فاز را بر طرف میکند .موتورهای یک فاز در وسایل ارتباطی ، فنها ، یخچال ها، دریل های دستی قابل حمل و ماشینهای سنگ زنی و غیره. مورد استفاده قرار میگیرند .این موتورها به دونوع تقسیم میشوند 1) موتورهای القای 2 ) موتورهای سری . در موتورهای القایی از روتور قفس ( شبیه به قفس سنجابها ) و یک وسیله مناسب راه اندازی استفاده میشود .ولی موتورهای سری مانند ماشین های جریان مستقیم دارای کلکتور وزغال هستند.
موتورهای القایی یک فاز :
استاتور موتورهای القایی یک فازه فقط دارای یک سیم پیچی است . این سیم پیچی میدانی تولید میکند که باید گفت در امتداد محور سیم پیچی مذکور تناوب میکند تا اینکه بگردد.
وقتی روتور ثابت است ، کم وزیاد شدن ( تناوب ) میدان استاتور ، جریانهایی در روتور القا میکند که این جریانها باعث بوجود آمدن میدان روتور میشوند . درنتیجه اثر متقابل دو میدان بر یکدیگر نیروی بروتو وارد میشود که میخواهد روتور را باندازه 180 درجه بگرداند ولی چون این نیرو بر مرکز روتور وارد میشود ، روتور نخواهد گردید .
اما اگر بوسیله ای روتور را در ابتدا بگردانیم ، نیروی گردنده ، بوسیله گشتاوری که از طرف میدان برروتور وارد میشود ، تقویت خواهد شدو سرعت روتور زیاد خواهد شد تا وقتی که روتور بازا هر تناوب میدان استاتور ، تقریبا باندازه 180 درجه بگردد . برای یاد آوری گفته میشود که چون برای ایجاد جریان های القایی در روتور لنگی لازم است ، در سرعت ماکزیمم هر زمان که میدان استاتور جهتش برعکس شود ، باید کمتر از 180 درجه بگردد .
چون میدان مربوط به ولتاژ متناوب یک فاز اعمال شده به سیم پیچی استاتور طبیعت پالسی دارد ، موتور های یک القایی یک گشتاور پالسی به بار وارد میکنند . بنابراین بهره موتورهای القایی یک فاز مقابل موتورهای فاز و سه فاز که گشتاور آنها یکنواخت تر است ، کمتر است .
دوفاز :
موتورهای القایی برای کارکردن بطور سه فاز یک فاز طرح میشوند . استاتور سه فاز درست شبیه استاتور سه فاز موتور سنکرون میباشد . استاتور و فاز بوسیله دوسیم پیچی که نسبت بهم به زوایه 90 درجه قرار گرفته اند یک میدان مغناطیسی گردان تولید میکند .
موتور القایی یک فاز :
موتور القایی یک فاز فقط دارای یک سیم پیچی استاتور است .بنابراین میدان مغناطیسی تولید شده در استاتور آن گردان نیست .موتور القایی یک فاز، نمیتواند با یک سیم پیچی بوسیله خودش شروع بکار کند اما اگر بوسیله ای در ابتدا روتور را بگردانیم، روتور به گردش خود ادامه خواهد داد و بسرعت اسمی خود ، خواهد رسید برای راه اندازی این موتور میدانی در روتور آن القا میکنند که با میدان اصلی 90 درجه اختلاف فاز دارد و سپس دو میدان باهم میدان گردانی تولید میکنند که روتور را در حالت حرکت نگه میدارد .
خازن راه انداز – موتورهای القایی :
برای ساختن موتور یک فازی که بوسیله خودش راه اندازی شود ، یک سیم پیچی راه انداز به استاتور اضافه میشود . اگر این سیم پیچی راه انداز را بطور سری با یک خازن وصل کرد و با سیم پیچی استاتور به منبع ولتاژی وصل شود ، جریان گذرنده از سیم پیچی راه اندازه و جریان گذرنده از استاتور 90 درجه با هم اختلاف فاز خواهند داشت. درنتیجه یک میدان مغناطیسی گردان تولید خواهد شد . وقتی روتور سرعت گرفت . مدار سیم پیچی راه انداز مدار اصلی جداشده وموتور مانند یک موتور یک فاز به حرکت خود ادامه خواهدداد .
موتور القایی با قطب های شکاف دار :
در این موتور قسمتی از جلو هر قطب استاتور ، شکاف داده شده و بوسیله یک نوار مسی اتصال کوتاه شده است . اثر این عمل انتقال میدان در هر قطب ها میباشد .میدان مغناطیسی متحرک اثرش مانند میدان گردان است و در نتیجه موتور بوسیله خودش راه اندازی خواهد شد .
دستگاههای الکترومکانیکی
رله ها :
موقعی که موتورهای جریان مستقیم را مورد مطالعه قرار داده بودیم یاد گرفتید که مقاومت راه اندازی برای محدود کردن جریان راه اندازی یک موتور بکار میرود .
مقاومتهای راه اندازی معمولا در جعبه هایی بنام جعبه راه اندازی قرار داده میشوند و ممکن است بوسیله دست کار کنند یا اتوماتیک باشند . اگر جعبه راه انداز اتوماتیک تکه ای وجود دارد که با فشار دادن آنمیشود موتور راه اندازی کرد یا آنرا متوقف و یا جهت گردش آنرا عوض کرد در مدار این قبیل دستگاهها از وسیله ای بنام ریله ها استفاده میشود .
دیاگرام نشان داده شده در زیر ، در سمت چپ یک رله ساده مغناطیسی را نشان میدهد که قسمتهای اساسی آن عبارتند از : آهنربای الکتریکی و یک بازوی قابل حرکت بنام آرمیچر وقتی جریانی از سیم پیچی آهنربا بگذرد ، یک میدان مغناطیسی تولید مغناطیسی تولید خواهدشد که با زوری آهنی آرمیچر را بطرف هسته آهنربا با جذب میکند .در نتیجه یک سری کنتاکت روی آرمیچر و ریله بسته شده مداری را که به سرهای B,A اتصال دارد . می بندد. وقتی جریان قطع میشود، فنر برگرداننده، آرمیچر را بر میگرداند و کنتاکت ها باز میشوند و دیدار مزبور ، از نقاط A,B باز میشود . دیاگرام زیر ، فقط یک سری از کنتاکت ها را نشان میدهد اما بر حسب احتیاج عده کتتاکتها میتواند زیاد باشد. ریله نشان داده شده در سمت چپ را بطور نرمال باز NORMALLYOPEN RELAY میگویند . چون وقتی جریانی از ریله نمیگذرد ، کنتاکت ها باز هستند . ریله نشان داده شده در سمت راست را بطور نرمال بسته NORMALLY CLOSED R. می گویند .چون وقتی جریانی از ریله نمیگذرد ، کنتاکت ها بسته هستند و وقتی ریله عمل کند ، آرمیچر بطرف آهنربا کشیده میشود و اتصال ها باز میشوند و مدار در نقاط A,B قطع میشود.
تعریف پست :
محل تجهیزات برقی غیر مولد از قبیل ترانسفورماتور ها . کلید ها و غیره بمنظور تبدیل یامبادله انرژی .
چون لازم است که از یک طرف در نقاط مختلف ( تولید ، انتقال ، توزیع ) ولتاژهای متفاوت داشته باشیم و از طرف دیگر شبکه ارتباطی بصورت داشته باشد بنابراین مراکزی که این عملیات ( قطع و وصل کردن وتبدیل سطح ولتاژ در نقاط مختلف را انجام بدهند . ضرورت پیدا می کند این مراکز به پست های فشار قوی مواجه می باشندکه بستگی به سطح ولتاژ آنها . طراحی و شامل تجهیزات آنها از قبیل و سایل قطع و وصل ترانسفورماتورها . و سایل ارتباط دهنده و سیستم های حفاظتی پیچیده تر وبا اهمیت تر می گردد .
بررسی روشهای بهبود کیفیت فشرده کننده JPEG برای انتقال تصویر در کانال نویزی
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 259 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 11 |
دانلود مقاله کارشناسی ارشد برق کنترل
بررسی روشهای بهبود کیفیت فشرده کننده JPEG برای انتقال تصویر در کانال نویزی
گزارش کارآموزی برق در شرکت نوروز پیمان
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 18 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 19 |
گزارش کارآموزی برق در شرکت نوروز پیمان در 19 صفحه ورد قابل ویرایش
ترانسهای جریان خشک برای سطوح ولتاژ 36-12 کیلو وات :
اصولاً کاربرد این ترانسها به منظور جدا سازی مدارهای حفاظتی و اندازه گیری از قسمت فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان به میزان مورد نیاز دستگاههای اندازه گیری و حفاظتی استفاده می شود .
استانداردها :
این ترانسها بر اساس استانداردهای BS,ANSI , VDE , IEC و استانداردهای دیگر ساخته می شود .
اجزاء اصلی :
ترانسهای فوق به دو صورت با نسبت تبدیل در اولیه (1: 2) یا بدون آن ساخته می شود . هسته های بکار رفته در این ترانس ها بسته به کلاس دقت آنها از دو نوع ورق مغناطیسی ساخته می شود .
و همانطور که می دانیم هر ترانس تشکیل شده است از دو سیم پیچ که یکی اولیه و دیگری ثانویه می باشد . و در این نوع ترانس سیم پیچ اولیه (فشار قوی )طوری طراحی شده است که تنشهای مکانیکی ناشی از انبساط حرارتی در اثر جریانهای اتصال کوتاه به عایق اصلی ترانس منتقل نمی شود . جنس هادیها از نوع مس الکترولیتی است . و سیم پیچ ثانویه ، (فشار ضعیف) به صورت چند لایه به همراه عایق مضاعف بین لایه ها طراحی شده است .که تنشهای مکانیکی ناشی از انبساط حرارتی در اثر جریانهای اتصال کوتاه به عایق اصلی ترانس منتقل نمی شود.جنس هادی از نوع مس الکترولیتی است. وسیم پیچ ثانویه(فشار ضعیف) به صورت چندن ته همراه عایق مضاعف بین لایه ها طراحی شده است.
عایق اصلی این ترانس ها رزین اپوکسی ریخته گری شده تحت خلا با خواص عایقی و مکانیکی برتر است و ترانسی دارای دو ترمینال اولیه وثانویه است که ترمینالهای اولیه از جنس مس یا برنج است و ترمینالهای ثانویه توسط درپوش و بکارگیری پیچهای اب بندی کننده بطور کامل پوشیده میشود . این درپوش دارای ورودی کابل از جنس لاستیک مناسب برای کابل با قطر 16 میلیمتر است. ترمینال قرار گرفته در کتار ترمینالهای ثانویه که با علامت مشخص شده است باید بطور کامل به زمین متصل شود . اتصالات ثانویه به وسیله پیچ M5 بسته می شوند . و ترانسهای جریان خشک با ولتاژ ها و نوعهای مختلفی وجود دارد که ما در شرکت کار کردیم و این ترانسها عبارتند از :
1-ترانسهای جریان خشک برای سطوح ولتاژ 24-12 کیلو وات UNA
2- ترانسهای ولتاژ خشک برای سطوح ولتاژ 36-12 کیلو ولت VPA
3- ترانسهای جریان خشک بیرونی برای سطوح ولتاژ 36-24 کیلو ولت APE
4- ترانسهای جریان خشک بیرونی برای سطوح ولتاژ 36-24 کیلو ولت AGE
5- ترانسهای ولتاژ خشک بیرونی برای سطح ولتاژ 36-24 کیلو ولت VPV
ترانسهای فوق برای جریان و ولتاژ استفاده می شوند که ترانسهایی که در موقع کارآموزی استفاده کردیم از شرکت سازنده این ترانسها نیرو ترانس استفاده شده است و در جاهای مختلف ترانسهای مختلف استفاده می شوند که برای انتخاب ترانس مناسب می توانیم از روی جدول ترانس را انتخاب کنیم و برای انتخاب درست از روی جدول باید سطح ولتاژ جریان اولیه و جریان اتصال کوتاه تعداد هسته و مشخصات آنها الزامی است.
برای حفاظت خطوط انتقال و توزیع برق شهرستان ایذه بخش سوسن که زیر نظر شرکت نوروز پیمان ایذه می باشد برای شبکه سازی های جدید و نسب ترانسها و کنتورها و خیلی مسائل برقی دیگر نیز مورد تجربه قرار گرفت که از جمله وسایلی که در این موارد کاری استفاده می شوند را لیست کرده و در مورد آنها توضیح خواهم داد.
برای عبور سیمها از بالای پایه های چوبی و یا سیمانی که شبکه را توسعه می دهند از مقره هایی استفاده می شوند که یک نوع مقره ها روی پایه ها قرار گرفته و سیمها از بالای آنها قرار می گیرند و بعضی به صورت ردیفی قرار می گیرند .
سر راه هر شبکه فشار قوی باید فیوز قرار و برای این کار فیوزها درون وسیله ای به نام کت اوت قرار می گیرد که کت اوت کلیدی است برای حفاظت از خطوط انتقال فشار متوسط و ترانسفورماتورهای توزیع مورد استفاده قرار می گیرد و این نوع وسیله در نوع های مختلفی وجود دارد به طوری که هر کدام قدرت عایقی و یک ولتاژ نامی متفاوت دارد .
برای قطع و وصل فیوزهای فشار قوی از یک وسیله ای به نام چوپ پرش استفاده می شود که میله عایقی الکتریکی از جنس فایبر گلاس یا اپکسی کلاس برای دسترسی به تجهیزات فشار متوسط از فاصله دور از 2 متر تا 7 متر به صورت تلسکوپی و یا پیچ و مهره ای برای ولتاژ های 20 الی 400 کیلو ولت جهت آزمایش خطوط انتقال فشار قوی و انتقال فشار متوسط از تفنگ ارت استفاده می شود.
دستگاه فاز یاب مورد استفاده جهت مکانیزاسیون شبکه های توزیع برق برای ردیابی فاز و یا اینکه فاز و یا سیم برق را مشخص می کند .
در بعضی از مواقع هنگامی که برای راه اندازی تجهیزات الکتریکی استفاده می شود اتصال زمین به صورت موقت برای زمین کردن و حفاظت خطوط بدون برق هنگام کار بر روی تجهیزات استفاده می شود .
با ولتاژهای 20-33-63-132-230-400 کیلو ولت و 380 ولت
ترانسفورماتورهای جریان بیرونی برای نصب در نیروگاه های انتقال و توزیع :
ترانسفورماتورهای جریان با حداقل روغن ساخته می شود و از نوع سنجاقی می باشد . صحت طراحی این نوع ترانسفورماتور که تعداد زیادی توسط ABB ساخته شده و در کشورهای مختلف جهان نصب گردیده است کار آیی خوب و قابل ملاحظه ای را دارد .
- ترکیب منحصر به فرد روغن و دانه ای خالص کوارتز باعث شده است که حجم روغن کم و اندازه ترانسفورماتور کوچکتر شود .
- به علت آب بندی کامل نیاز به سرویسهای دوره های ندارد .
- بخاطر وجود سیستم جبران کننده تغییرات حجم و به کمک گاز نیتروژن و بدون استفاده از قطعات متحرک ، نیازی به تعویض روغن نیست .
- تمام قطاعت آهنی خارجی گالوانیزه گرم شده اند .
- طراحی انعطاف پذیر
- مقاومت بال در برابر زلزله تا 5/0 گرم
سیم پیچ ها و هسته های ترانسفورماتور :
سیم پیچ اولیه یا چند هادی آلومینیومی یا مسی که اساساً به صورت بوشینگ U شکل ، طراحی گردیده تشکیل شده است . سیم پیچها با استفاده از کاغذی با خصوصیات استقامت مکانیکی و عایقی بالا تلفات عایقی پائین و مقاومت خوب در برابر کهنگی عایق بندی شده است . این سیم پیچ به دو قسمت موازی متصل شده است که می توانند با استفاده از اتصالات بیرونی سری یا موازی متصل شوند . ظرفیت بار خروجی در هر دو نوع اتصال با ترانسفورماتوهای جریان معمولاً می توانند هسته را در خود جای دهند ، ضمن اینکه بیشتر از 4 هسته نیز بر اساس سفارش ساخته می شود . هسته ها به صورت حلقه استوانه ای شکل می شوند .
هسته های حفاظتی با استفاده از ورقه های از جنس استیل با کیفیت بالا ساخته می شوند و هسته های اندازه گیری از جنس آلیاژ نیکل با خصوصیات تلفات کم (دقت بالا ) و سطح اشباع پائین ساخته می شوند . برای مصارف خانگی خاص ، هسته های حفاظتی با شکاف هوائی نیز قابل ساخت می باشند .
سیم پیچ ثانویه از سیم بالاک دوگانه تشکیل شده که به طور یکنواخت در تمامی محیط هسته پیچیده شده است و در نتیجه راکتانس نشتی ثانویه در سیم پیچ ها و بین سرهای خروجی قابل اغماض می باشد . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی می شوند . در حالیکه در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها ودقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام می گردد .
نحوه نصب :
بلافاصله پس از دریافت ، هر ترانسفورماتور را بایستی به منظور مشخص کردن صدمات احتمالی حین حمل و نقل بازرسی نمود . هیچگونه اثری از نشت روغن یا شکستگی مقر نباید وجود داشته باشد . سطح روغن نیز بایستی در وضعیت مناسب باشد .
قبل از هر گوه تلاش برای تعمیر ترانسفورماتور صدمه دید باید شرکت سازنده تماس گرفته ، هنگام نصب اطمینان حاصل شود که سازه نگهدارنده، تراز باشد
اتصالات اولیه باید به نحوی نصب گردد که باعث کمترین بار استاتیکی به ترمینالها شود .
سیم پیچهای ثانویه که مورد استفاده قرار نمی گیرند بایستی اتصال کوتاه و زمین شوند. سر ولتاژ خازنی نیز در صورت عدم استفاده باید به بدنه محفظه روغن زمین شود .
نحوه نگهداری :
نگهداری ترانسفورماتور به طور معمول شامل بررسی چشمی سطح روغن به صورت دوره ای به منظور مشخص شدن نشت احتمالی روغن می شود . علاوه بر این می بایست مواظب گرم شدن اتصالات اولیه که به خاطر محکم نبودن اتصال ایجاد می شود نیز بود .
از آنجا که ترانسفورماتور به طور کامل آب بندی است ، احتیاج به اقدامات نگهداری دیگری ندارد . بعد از 15 تا 20 سال کار کرد مستمر ، توصیه می شود که بررسی به صورت دقیقتر روی ترانسفورماتور انجام شود تا کار بدون اشکال آن ادامه یابد . حدود و روش بررسی فوق الذکر بستگی به امکانات محلی دارد . برای مثال آنالیز گاز موجود در نمونه روغن برای برسی عایق توصیه می شود .
گزارش کار مدار کنتور سه فاز چهار سیمه همراه با 3 مصرف کننده :
در این کنتور که دارای 12 شماره می باشد شماره 1و2 – 4و5 – 7و8 به هم همیشه متصل هستند یعنی شماره های 8و5و2 مسدود می باشند و شماره 1 ورودی فاز R شماره 3 خروجی R شماره 4 ورودی فاز S شماره 6 خروجی S و شماره 7 ورودی فاز T و خروجی آن شماره 9 می باشد و به فیوز می دهیم نول اصلی را نیز به شماره 10 داده و از خروجی 12 می گیریم .
سپس فاز T,S,R را که به فیوز 4 دادیم به کلید چاقویی سه زبانه متصل می کنیم خروجی آنها را به سرپیچها می دهیم سپس نول شماره 12 را نیز به سر پیچها متصل می نمائیم . وقتی که برق برقدار می گردد لامپها روشن شده و نشان گر این است که هر سه فاز برق دارد می باشد . و کنتوری که سیم نول درون آن قرار گیرد را کنتور سه فاز و چهار سیمه می گویند .
گزارش مدار کنتور تک فاز دو تعرفه ای :
در بعضی از کشورها برای تغییر بهای برق در شب و روز یک دستگاه تعرفه در کنتور دارند یعنی دارای دو شمارشگر می باشد این دستگاه تعرفه در پایان روز مدار قطع و به تعرفه شب اتصال می کند بنابراین تعرفه شب از تعرفه بقیه ساعات روز کمترمی باشد در این کنتورها که دارای 21 پیم می باشد و بی شماره 1 به شماره 2 متصل می باشد و شماره 1 فاز ورودی کنتور می باشد و خروجی فاز شماره 3 می باشد .
ورودی اصلی نول دراین کنتور شماره 4 می باشد و خروجی نول شماره 6 می باشد .
برای بستن این مدار بدین ترتیب عمل می شود که ورودی R را به شماره 1 می دهیم و از شماره 3 می گیریم و به فیوز اصلی می دهیم .
نول اصلی را نیز به شماره 4 داده و خروجی آن را از شماره 6 می گیریم بستن دستگاه تعرفه به کنتور اصلی نیز بدین ترتیب صورت می گیرد که نول شماره 6 را به شماره 13 می دهیم و از شماره 13 به شماره آخر تعرفه می دهیم از شماره 15 نیز به شماره اول از سه شماره تعرف5 می دهیم .
پیچ وسط دستگاه تعرفه را نیز به شماره 2 کنتور می دهیم بنابراین کنتور ما دارای فاز و نول و دستگاه تعرفه نیز دارای فاز و نول است بنابراین سیمهای ورودی و خروجی و تعرفه که چک شد فاز و نول خروجی کنتور را که فاز آلان را به فیوز داده ایم به جعبه تقسیم داده و از آن به مصرف کننده می دهیم .
گزارش کارآموزی برق در پست 63/20kv
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| بازدید ها | 2 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 138 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 52 |
گزارش کارآموزی برق در پست 63/20kv در 52 صفحه ورد قابل ویرایش
چکیده :
با توجه به کاربرد وسیع ترانسفورماتور در صنعت مسئله خنک کنندگی و عایق بندی آنها حائز اهمیت می باشد.
در سالهای اخیر پیشرفتهای چشمگیر در نوع عایق ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن هستند و روغن عایقی مورد استفاده از نوع روغن های معدنی مختلف و یا آسکارل می باشند.
انواع دیگر ترانسفورماتورها از جمله ترانسفورماتورهای گازی و ترانسفورماتورهای رزینی نیز در صنعت برق به عنوان طرح جدید در دست بررسی می باشند که تحقیقات گسترده ای در جهت طراحی و ساخت آنها در حال اجراست. در اینجا ما به بررسی انواع عایق های مورد استفاده در ترانسفورماتور و تفاوت و کیفیت آنها بحث می کنیم.
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فصل اول: عایق بندی ترانسفورماتور ...................................................................... 1
1-1- انواع عایق ها...................................................................................................... 2
1-2- مشخصات اساسی دی الکتریک ها........................................................................ 4
1-3- ترانسفورماتورهای خشک .................................................................................... 5
1-4- ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن .................................................................... 7
فصل دوم: روغن در ترانسفورماتورهای عایق بندی شده با عایق های مایع.......... 10
2-1-کلاس روغن........................................................................................................ 12
2-2- خواص شیمیایی روغن.......................................................................................... 12
2-3- هیدروکربن ها..................................................................................................... 13
2-4- روغن های پارافینی.............................................................................................. 13
2-5- روغن های نفتالین................................................................................................ 14
2-6- پیر شدن روغن.................................................................................................... 15
2-7- معیارهای ارزیابی روغن........................................................................................ 17
فصل سوم: آسکارل در ترانسفورماتورهای عایق بندی شده با مایع........................ 22
3-1- آشنایی با آسکارل............................................................................................... 23
3-2- خطرات آسکارل ................................................................................................ 24
3-3- نکات ایمنی برای استفاده از روغن آسکارل............................................................ 24
فصل چهارم: گاز SF6 در ترانسفورماتورهای عایق بندی شده به وسیله گاز.......... 26
4-1- آشنایی با گاز SF6 ............................................................................................ 27
4-2- گاز SF6 به عنوان پرکننده تانک ترانسفورماتور...................................................... 28
4-3- خواص فیزیکی SF6............................................................................................ 28
4-4- خواص شیمیایی گاز SF6.................................................................................... 29
4-5- خواص الکتریکی گاز SF6 .................................................................................. 29
د
4-6- استقامت دی الکتریک ......................................................................................... 29
4-7- استقامت مکانیکی............................................................................................... 30
4-8- قسمتهای اصلی ترانسفورماتور گازی...................................................................... 30
فصل پنجم: رزین ها به عنوان ماده پر کننده تانک ترانسفورماتور ........................ 32
5-1- خواص فیزیکی رزین........................................................................................... 33
5-2- خواص شیمیایی رزین.......................................................................................... 33
5-3- خواص الکتریکی رزین ....................................................................................... 33
5-4- استقامت دی الکتریک......................................................................................... 33
فصل ششم: سطوح عایقی........................................................................................... 34
فصل هفتم: بکارگیری ترانسفورماتورهای مختلف در صنعت با در نظر گرفتن
پارامترهای مختلف فنی و اقتصادی.......................................................................... 36
7-1- بکارگیری ترا نسفورماتور در محیط های با خطرآتش سوزی.................................... 37
7-2- بکارگیری با توجه به مسائل زیست محیطی.............................................................. 37
7-3- بکارگیری ترانسفورماتور در محیط های محدود....................................................... 38
7-4- بکارگیری برای توزیع هماهنگ با پیک برق........................................................... 38
7-5- بکارگیری ترانسفورماتور با توجه به مسائل نگهداری و تعمیرات................................ 39
7-6- نتیجه مقایسه....................................................................................................... 39
فصل هشتم: اثرات نامطلوب ناشی از ورود رطوبت و ناخالصی ها به داخل محفظه ترانس و پیامدهای آن 40
نتایج و پیشنهادات ...................................................................................................... 41
-1- انواع عایق ها
عایق هایی که در ساختمان ترانسفورماتورها به کار برده می شوند عبارتند از:
1-عایق های گازی: هوا، ازت، هگزافلوئور گوگرد (SF6).
2- عایق های مایع: روغن، آسکارل.
3- عایق های به حالت گرد: منیزی، ماسه کوارتز.
4- عایق های به حالت جامد: لعاب، فیبرهای پنبه ای یا شیشه ای خشک شده یا اشباع شده.
- کاغذ یا مقوای الکتروتکنیکی (پرسبان، پرسبورد، کرافتبورد، ترانسفورمربورد).
- عایق های طبقه طبقه یا مطلق که با مایۀ ورقه های کاغذ یا ورقه های کاغذ یا ورقه های مقوا روی هم گذارده شده و در رزین عجین شده اند.
- چوبهای خشک یا اشباع شده، چوبهای بانکیزه.
- ورنی، رزین، صمغ یا سقز یا قطران یا سقز چوب یا روغن، آسفالت.
- پرپیلن، سنگ صابون (یکنوع سیلیکات منیزیم)، سنگ سیاه، شیشه.
- عایق های قالبی ریخته شده با مایه آرد چوب عجین شده به وسیله رزین (صمغ یا سقز) با ترکیبات شیمیایی.
هوا
عایق اساسی و اصلی در ترانسفورماتورهای خشک می باشد و همین طور قسمت خارجی وسایلی که از ترانسفورماتور غوطه ور در روغن به طرف بیرون عبور کرده اند (ایزولاتور یا تراورسها) را احاطه می کند.
روغن
روغن های معدنی سبک به کار برده شده در ترانسفورماتورها از طریق تقطیر نفت به دست می آید و عایق اساسی و اصلی ترانسفورماتورهای غوطه ور را که برای تمام قدرتها و ولتاژهای مختلف ساخته می شوند تشکیل می دهد.
سختی دی الکتریک روغن به طور تجارتی به وسیله اندازه ولتاژ جرقه زدن یک جرقه زننده دائم در یک محفظه ای از عایق ارزیابی می گردد.
سختی دی الکتریک روغن با اندازه رطوبت شدید کاهش می یابد همین طور به طور قابل ملاحظه ای با آلودگی های مدار معلق در آن از قبیل گرد و غبار و پس مانده و ریزه های کاغذ یا مقوا کاهش و تغییر می نماید.
لذا به دلایل فوق بسیار قابل اهمیت است که روغن خشک و صاف گردد (برای جلوگیری از ورود رطوبت روغن از ماده ای به نام سیلیکاژل استفاده می شود) خصوصاً در مورد ترانفسورماتورهای فشار قوی مخصوص و غوطه ور در روغن باید گازهای موجود در آن کاملاً حذف و از بین برده شود.
تا فرکانس Hz500 ولتاژ اعمال شده عملاً اثری روی سختی دی الکتریک روغن نمی گذارد.
آسکارل
آسکارلها کربورهای هیدروژن کلر هستند که در تجارب به نام پیرالن معروفند. این دی الکتریک مایع، مشخصات قابل قیاس با دی الکتریکهای روغن معدنی از خود نشان می دهد و به اضافه مزیت غیراشتعال بودن را نیز دارا هستند. پیرالن در برابر حرارت پایدار و اکسیده نمی شود. اما بسیار قابلیت مورد تهاجم قرار گرفتن اجسام دیگر را دارد. بدین جهت باید با عایق هایی که خاصیت گرایش به آن را دارند به طوری استفاده شود که مورد تهاجم قرار نگیرد مثلاً 6 پنبه، کاغذ، مقوای الکترونیکی و بعضی از لعابها و ورنیها مناسبند.
پیرالن دارای چگالی بسیار بزرگتر نسبت به آب است لذا باید از وجوب آب اجتناب نمود. زیرا آب به علت کوچکی چگالی در سطح بالا و در مجاورت اتصالاتی که غرق در آن هستند جمع شده و موجبات اتصال کوتاه را فراهم می سازد.
پیرالن محسوساً گرانتر از روغن است بدین جهت آن را به کار نمی برند مگر برای مواقعی که امکان آتش سوزی و یا خسارتی ترانسفورماتور را تهدید می کند. مثلاً در مورد دستگاههایی که در مراکز شهرها و مکان های عمومی در ساختمان های بزرگ، در کارخانه ها، در مسیرهای زیرزمین و غیره نصب می شوند.
ورنی اشباع شده برای پر کردن تقاطع بین حلقه ها و بین لایه ها، بوبین هایی که دارای حلقه های زیاد در هر لایه می باشند استفاده می شود و تا اندازه ای چسبندگی به سیم پیچی می دهد ولی پس از آماده کردن سیم پیچی که در هوا قرار گرفته می شود از جذب رطوبت جلوگیری به عمل می آورد.
1-2- مشخصات اساسی دی الکتریک ها
دی الکتریک ها دارای 3 مشخصه می باشند:
1- سختی دی الکتریک
2- تلفات دی الکتریک
3- ثباث در عایقهای مایع یا گازی
یک عایق در یک میدان الکتریکی متناوب قرار گرفته است منبعی از تلفات می باشد. این تلفات به طبیعت و جنس عایق و میدان الکتریکی و فرکانس درجه حرارت بستگی دارند.
ثابت دی الکتریک یک عایق عبارتست از:
نسبت ظرفیت خازنی که با این عایق به عنوان دی الکتریک ساخته شده باشد به خازنی که به جای عایق مزبور خلاء جایگزین شود.
1-3- ترانسفورماتورهای خشک
در ترانسفورماتورهای کوچک با قدرت تا KU.A 10 و تا ولتاژ KU15 درجه حرارت دو بار کامل به ندرت از حد مجاز زیادتر می شود بنابراین گرمای ترانسفورماتور به هوای پیرامون آن منتقل می شود و نیازی به وسیله خاص برای خنک شدن ندارد. این ترانسفورماتورها را ترانسفورماتورهای خشک گویند. برای سیم پیچی های فشار ضعیف تا 750 ولت، ولتاژ کار یا سرویس که به شکل شبکه ای در 2 یا چندین قشر به طور سری به هم ساخته شده اند، بین قشرها عایق بندی به وسیله یک لایه یا دو لایه یا پوشش از پارچه آغشته به ورنی یا کاغذ مقاوم از نظر مکانیکی و به ضخامت mm 2/0 که از لبه یا حاشیه ها بیرون زده یا پایین آمده، اجرا و عملی می شود.
برای سیم پیچی های فشار قوی ساخته شده با بوبین های از سیم گرد با چندین حلقه دو لایه می توان بین لایه ها ولتاژی در فاصله 120 تا 240 ولت را هنگام آزمایش با ولتاژ القا شده پذیرفت بین لایه ها یک لفاف آغشته به ورنی یا کاغذ به ضخامت mm2/0 جاسازی می نمایند و در بوبین های انتهایی بین لایه ای را مضاعف می کنند.
ایزولاتورها (تراورسه ها) برای ترانسفورماتورهای خشک
باس بارها: اقتصادی ترین خروجیها باس بارها هستند و در فشار ضعیف روی ترانسفورماتورهایی که در محیط بسته یا داخل نصب می شوند و بدون باک ذخیره روغن هستند مورد استفاده قرار می گیرند.
هادیها عبارتند از: یک یا دو مفتول 4 گوش که بین قطعاتی که از چوبهای آیش داده شده فشرده و محکم بسته شده اند.
ظرف ترانسفورماتورهای خشک
به طور کلی ظرف ترانسفورماتورها از ورقه های فولادی از جنس مناسب ساخته شده است و طوری هستند که امکان جوش الکتریکی را با شرایط عالی میسر می سازند.
ظرفها به فرم بیضی یا مستطیلی هستند و فرم انتخابی به طریقی با قسمتهای فعال باید انطباق داشته باشد تا از آنجا به وزن ها و اندازه های کوچکتر ممکن دست یافت.
ابعاد داخلی ظرف بر مبنای ابعاد قسمتهای فعال از قبیل: مدار مغناطیس، سیم پیچ ها، تعویض کننده هایی انشعاب و اتصالات با حمالهایشان تعیین می گردد.
ضمناَ باید فواصل لازم میان ایزولاتورها و خطاهای مجاز ساختمانی و محل بازی، برای جا گذاردن و یا جاسازی قسمتهای فعال در داخل ظرف در نظر گرفت.
خنک کنندگی ترانسفورماتورهای خشک
به طور کلی در مسئله خنک کنندگی دو عامل نقش اساسی دارد:
1- مصرف کردن خنک کننده ای با قدرت انتقال گرمای بیشتر از هوا مثل آب، هیدروژن و هلیم.
2- خنک کردن مستقیم هادیها به جای خنک کردن غیر مستقیم سطوح خارجی موتور.
در ترانسفورماتورهای خشک، سیال خنک کننده هوا می باشد و تازه و تعویض کردن سیال به صورت: 1- طبیعی با علامت اختصاری (SN) و 2- اجباری با علامت اختصاری (SU) می باشد.
جابجایی هوا
در جابجایی مرکز محیط، هوا یا مایع عمل انتقال حرارت بر تماس با جسم گرد را انجام می دهد. مرکز محیط به طور موضعی گرم شده و قسمتی که حرارت را گرفته افزایش حجم می باشد و در نتیجه چگالی آن کاهش می یابد و در سیال بالا می آید و با قسمتی معادل از سیال سرد جانشین می گردد که به نوبه خود گرم می شود.
ترانسفورماتورهای خشک با خنک کردن طبیعی
برای این نوع ترانسفورماتورها عموماً ولتاژ سرویس از KU 5/17 تجاوز نمی کند، برای قدرتهای کوچک تا KUA10 تقریباَ دستگاهها را می توانند بدون تشکیلات خنک کنندگی مخصوص بسازند.
برای دستگاههای با قدرت بالاتر تا KUA200 با عایق های کلاس A و قدرتهای بالاتر برای آنکه خنک کردن طبیعی کفایت نماید کانال های هوای قائم مجاور به سیم پیچی ها قابل اهمیت و در حدود 10 تا 15 میلیمتر پیش بینی شود. کانال های افقی تأثیری نخواهد داشت.
جابجایی اجباری
در جابجایی طبیعی سرعت جابجا شدن سیال کند است وقتی به طور مصنوعی حرکت سیال را فعال کنند لایه ساکن چسبیده به سطح گرم کاهش می یابد یا از بین می رود و موجب کاهش افت درجه حرارت در این لایه و از آنجا کاهش گرما در سطح مزبور می شود.
ترانفسورماتورهای خشک با گردش اجباری هوا
قدرت ترانسفورماتور خشک می تواند تا چندین هزار کیلو ولت آمپر به وسیله دماندن یا فوت کردن هوا در طول سطوح مدار مغناطیسی و سیم پیچ ها و در درون کانال های خنک برده شود.
ترانسفورماتورهای خشک مسدود شده و نفوذناپذیر
دستگاههای خشک که در داخل ظرفهای کاملاَ مسدود و غیرقابل نفوذ قرار داده می شوند، ظرف آنها از گاز ازت یا گاز مناسب دیگر مثل هگزا فلوئور سولفور پر می کنند و عمل خنک شدن در اثر گردش گاز در داخل ظرف و گردش هوا در خارج آن انجام می گیرد.
1-4- ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن
امروزه ترانسفورماتورهای روغنی به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. در این نوع ترانسفورماتورها، قسمتهای فعال ترانسفورماتور داخل ظرفی پر از روغن قرار می گیرد.
روغنی که در مجاورت سیم پیچ ها و هسته گرم می شود. شروع به چرخیدن می کند و عمل جابجایی بین روغن سرد و گرم صورت می گیرد و عمل خنک کردن قسمتهای فعال ترانسفورماتور انجام می شود.
ایزولاتورها یا تراورسه های روغنی
این تراورسه ها برای ولتاژهای سرویس بالاتر از 36 کیلو ولت بکار برده می شوند و به وسیله مجموع استوانه های عایق متحدالمرکز با ضخامت های نسبتاً کم تشکیل شده اند که بعضی از آنها می توانند شامل جوشهای فلزی برای توزیع مساعد میدان الکتریکی عملی شده باشند و به وسیله فضاهایی از روغن از هم مجزا گردیده اند.
تراورسه ها از روغن ترانسفورماتور پر شده و باک ذخیره آن از این لحاظ باید در سطحی مناسب قرار داشته باشد.
ظرف ترانسفورماتور
ساختمان ظرف ترانسفورماتور روغنی بستگی به محاسبات حرارتی آن دارد. عموماً ظرفها را در ترانسفورماتورهای قدرت به شکل بیضگون می سازند . این ظرفها باید فشارهای داخلی بیش از 5/0 اتمسفر را تحمل کنند.
این ظرفها را روی سطح چرخداری نصب می نمایند که تحمل وزن کلی ترانسفورماتور را بنماید. هر اندازه قدرت ترانسفورماتور افزایش یابد محاسبه و ساختمان این ظرفها از نقطه نظر تخلیه حرارت مشکل تر و پیچیده تر می گردد. برای ترانسفورماتورهای با مخرن ذخیره روغن، سطح روغن همواره تا در پوش می رسد و امتناع حاصله در روغن به داخل مخزن ذخیره منتقل می گردد.
4-1- آشنایی با گاز SF6
یکی از جدیدترین و مناسبت ترین مواد ایزوله به کار رفته شده در تجهیزات و تأسیسات فشار قوی را گاز SF6 تشکیل می دهد این ماده تنها عایق بکار گرفته شده به حالت گاز می باشد. انواع گوناگون گازهای ایزوله فراوان می باشند. ولی تنها گاز SF6 به عنوان ماده ایزوله با خاصیت دی الکتریک فوق العاده و مشخصات مناسب در تجهیزات و تأسیسات فشار قوی و انتقال انرژی به کار گرفته شده است.
گاز هگزا فلوراید سولفور گازی است بی رنگ، بدبو، غیرسمی و غیرقابل احتراق با خاصیت عایقی بسیار خوب به ویژه در فشارهای بالا که از نظر حرارتی نیز پایدار می باشد این گاز در درجه حرارت 8/63- درجه سانتیگراد به مایع تبدیل می شود و در درجه حرارت و فشار مورد استفاده در ترانسفورماتورهای قدرت کاملاً به صورت گاز می باشد.
خاصیت خنک کنندگی و انتقال حرارت این گاز نسبت به هوا تا حدود 3 برابر بوده ولی نسبت به روغن پایین تر می باشد. اما خاصیت عایقی این گاز در فشار اتمسفر بین 2 تا 3 برابر هوا بوده و در فشارهای بالاتر این نسبت افزایش می یابد به طوری که در فشارهای 3 اتمسفر این ویژگی روغن نیز بیشتر می شود.
استقامت عایقی این گاز بیشتر از هوا و روغن وابسته به میدان الکتریکی و توزیع آن بوده و لذا در طراحی ترانسفورماتورهای گازی به شکل توزیع میدان و یکنواخت بودن آن بایستی توجه خاصی مبذول گردد. با توجه به نتایج عالی استفاده از این گاز در کلیدهای فشار قوی، به تدریج با توسعه شبکه های انتقال انرژی و افزایش حدود ولتاژها تا 1200-700 کیلوولت استفاده از آن در این حدود ولتاژ به سرعت گسترش یافت به طوری که مطالعات و بررسی های لازم به منظور احداث ایستگاههای انتقال انرژی نوع Metalclad با ایزولاسیون گاز SF6 در دهه 1970 آغاز گردید. هم اکنون ساختمان ایستگاهها Metal. Clad با ولتاژ 800 کیلوولت و فضای بسیار محدود رواج کامل یافته است. در حال حاضر گاز فوق یکی از مهمترین و با ارزش ترین مواد ایزوله در حدود ولتاژ انتقال را تشکیل داده می توان گفت. استفاده از کلیدهای فشار قوی گازی تقریباً جایگزین کلیدهای فشار قوی هوای فشرده گردیده است.
کاربرد این گاز به عنوان ماده ایزولاسیون جدید با مقاومت دی الکتریک بالا امکان افزایش حدود ولتاژهای انتقال را در طی سالهای آینده تا مقدار 2000 کیلو ولت و بیشتر کاملاً امیدبخش ساخته است.
4-2- گاز SF6 به عنوان پرکننده تانک ترانسفورماتور
با افزایش سطح ولتاژ در شبکه های برق محققین صنعت برق را بر آن داشت تا با به کارگیری عایقهای با قابلیت بهتر بتوانند به تجهیزات مورد لزوم در ولتاژهای بالا و با قابلیت های اطمینان مناسب و در عین حال هزینه کم طراحی و به مرحله ساخت برسانند.
این گازها که سالها به عنوان عایق در کلید خانه ها، محفظه قطع کلیدهای فشار قوی به کار برده می شد امروزه در ترانسفورماتورهای توزیع و صنعتی ظرفیتهای پایین استفاده می شود.
4-3- خواص فیزیکی SF6
این گاز گازی غیرسمی و غیرقابل اشتعال می باشد. خواصهای فیزیکی بسیار خوب این گاز را به عنوان یک عایق بسیار خوب برای ترانسفورماتورها مشخص کرده است.
آزمایشهای مختلف نشان داده که وقتی تمرکز گاز 80% باشد (20% بقیه اکسیژن) هیچ تأثیر منفی مشاهده نمی شود. لذا هیچگونه نگرانی از مخلوط شدن گاز با هوای محیط وجود ندارد این یکی از خواص بسیار خوب این گاز است.
عموماَ SF6 دارای مشخصه های انتقال حرارت خوب می باشد وقتی زمانی که هدایت حرارتی گاز کمتر از هوا و نیتروژن می باشد قابلیت انتقال حرارت گاز بالاتر است. (چون قابلیت انتقال حرارت به حرارت معین گاز، هدایت حرارتی و ویسکوزیته آن بستگی دارد).
وزن مولکولی بالای گاز و پایین بودن ویسکوزیته آن باعث می شود که تأثیر انتقال حرارت این گاز نسبت به گازهای معمولی بیشتر باشد لذا در شرایط معین باعث می شود که محیط دستگاه پر شده با گاز خنک تر باشد و به این دلیل است که جایگزینی گاز با روغن می تواند نتایج رضایت بخشی بدهد.
4-4- خواص شیمیایی گاز SF6
گاز SF6 که از ترکیب 2 عنصر گوگرد و گاز فلوئور به وجود آمده اتمهای گوگرد به صورت متفاوت و کلیه اربیتال های آن اشباع شده به طوری که تا حرارت 150 درجه سانتیگراد گازی کاملاً غیرفعال است و هیچگونه میل ترکیبی با سایر عناصر ندارد.
به طور کلی از نظر شیمیایی این گاز را می توان بسیار پایدار و مناسب برای کاربرد در ترانسفورماتور دانست و تجزیه آن در برابر قوسهای داخلی کمتری از روغن می باشد.
4-5- خواص الکتریکی گاز SF6
گاز SF6 یک مولکول غیرقطبی بوده و مقاومت الکتریکی بسیار بالایی دارد تلفات تانژانت به علت بالا بودن مقاومت عایقی SF6 به ویژه در فشارهای بالا بسیار ناچیز می باشد.
4-6- استقامت دی الکتریک
به علت غیرقطبی بودن گاز ثابت دی الکتریکی آن مستقل از فرکانس و ولتاژ می باشد در تغییرات فشار از صفر تا 25 باز تنها ثابت دی الکتریک آن حدود 7% تغییر می کند.
می باشد.
7-1- بکارگیری ترانسفورماتور در محیط های با خطر آتش سوزی
با توجه به اینکه ارزش حرارتی روغن مورد استفاده در ترانسفورماتور بالا بوده و نقطه اشتعال پایین دارد لذا طبق استانداردهای معتبر می بایست همراه با ترانسفورماتور، تجهیرات ضد حریق در نظر گرفته شود به ویژه وجود آن در سیم بندی های حاوی ولتاژ و جریان بالا بسیار خطرناک می باشد.
همانطور که گفته شد ترانسفورماتور گازی فاقد هرگونه عامل آتش سوزی و ارزش حرارتی گاز ناچیز است در ترانسفورماتورهای رزینی نیز با توجه به تکنولوژی امروزه نیز ضد حریق بوده و چنان چه آتش سوزی روی دهد نحوه تجزیه رزین به نحوی است که در جهت خاموش شدن آن حرکت کند. مسئله فوق در ترانسفورماتورهای گازی و رزینی باعث کاهش هزینۀ سرمایه گذاری اولیه می گردد.
7-2- بکارگیری با توجه به مسائل زیست محیطی
استفاده از ترانسفورماتورهای روغنی به علت امکان نشتی روغن و ارتباط آن با محیط از طریق تانک رزرو همیشه همراه با خطر آلودگی محیط همراه است. هیچگاه تانک را نمی توان کاملاً نسبت به محیط ایزوله کرد و از طرفی با مرور زمان روغن فاسد شده و احتیاج به تعویض خواهد داشت لذا در این پارامترها بالعکس ترانسفورماتور روغنی ترانسفورماتورهای گازی و رزینی با شرایط خوبی عمل می کنند.
ترانسفورماتورهای گازی کاملاً بسته بوده و حدود 5/0 باز نسبت به محیط تحت فشار می باشد و امکان فساد گاز معمولی خیلی کم است ترانسفورماتورهای رزینی در صورتی که در داخل محفظه ای قرار داده شود. حتی خطرات مثل انفجار یا نشت گاز که در ترانسفورماتورهای گازی وجود دارد در این ترانسفورماتورها وجود نخواهد داشت.
البته اگر ترانسفورماتور با کلاس حفاظتی IPO یعنی بدون هیچگونه محفظه ای استفاده شود امکان آلوده شدن محیط در اتصال کوتاهها و یا خطرات داخلی ترانس وجود دارد.
7-3- بکارگیری ترانسفورماتور در محیط های محدود
امروزه مطالعات زیادی برای نصب ترانسفورماتورهای توزیع در معادن زیرزمینی کانالهای زمینی، کانالهای زمینی و دریایی که جهت راههای ارتباطی استفاده می شود. روی ترانسفورماتور انجام شده است. در تونلهای ارتباطی چنانچه روغن نشت کند باعث آلودگی شده و از طرفی نیاز به تعمیرات و نگهداری جدی در نوع روغنی وجود دارد. وجود گاز نیز ممکن است بخشی از تونل را با خطر روبرو کند (درصد اکسیژن کمتر از 16% ولی ترانسفورماتورهای رزینی هیچ یک از این مشکلات را ندارند.
7-4- بکارگیری برای توزیع هماهنگ با پیک برق
به علت تغییرات مصارف برق در شبانه روز چنانچه ظرفیت ترانسفورماتور بهینه انتخاب شود به ناچار باید بتواند در ساعت پیک بالا و بیش از مقدار تعیین شده کار کند و در ساعات غیر پیک زیر بار نامی کار خود را ادامه دهد لذا قابلیت انعطاف بیشتری از ترانسفورماتور انتظار می رود.
لذا به علت جامد بودن عایق ترانسفورماتورهای رزینی اصلاً توصیه نمی شوند و ترانسهای گازی و روغنی در شرایط بهتری می باشند.
7-5- بکارگیری ترانسفورماتور با توجه به مسائل نگهداری و تعمیرات
ترانسفورماتورهای روغنی نیاز به تعمیر و نگهداری زیادی دارد و اگر دقت شود ممکن است وجود خطا باعث گسترش به کلیه فازها گردد. ترانسفورماتورهای گازی و رزینی معمولاً احتیاج به دقت چندانی ندارند و اگر اشکال جدی در داخل عایق آنها روی ندهد سالها می تواند کار کند. ترانسفورماتورهای رزینی برای یک دوره 15 ساله طراحی می شوند و اگر اشکالی در داخل آن روی دهد تعمیر آن به راحتی عملی نمی باشد ولی در ترانس های گازی تعمیرات عملی است.
البته قابل ذکر است که تجربه نشان داده که هر گونه تعمیر و بازسازی برای ترانسهای روغنی ساده ولی برای گازی مشکل و در نوع رزینی بسیار سخت و با امکانات خاصی عملی می باشد.
7-6- نتیجه مقایسه
با توجه به وجود ترانسهای گازی، روغنی و رزینی در سایزهای پایین به نظر می رسد که قبل از مسائل اقتصادی باید نگرشی به نیازهای محیطی محل نصب ترانس و نوع تجهیزاتی را که تغذیه خواهد کرد، شود و چنانچه موجه باشد با قیمت کمی بالاتر می توان از نوع گازی یا رزینی استفاده کرد.