رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ …...

29
ﺗﻌﺎﻟﻲ ﺑﺴﻤﻪ ﺑﺎ ﺁﺷﻨﺎﻳﯽ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر وﻟﺘﺎژ ﮔﻴﺮﯼ اﻧﺪازﻩ آﻨﻨﺪﻩ ﺗﻬﻴﻪ: ﻣﺎﺳﻮري وﺣﻴﺪ ﺳﺎﻳﺖ ﺁدرس: ir . kbc . www اﻳﻤﻴﻞ: ir . kbc @ kbcmanager

Upload: others

Post on 14-Oct-2019

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

بسمه تعالي

ترانسفورماتور آشنايی با

اندازه گيری ولتاژ وحيد ماسوري: تهيه آننده

ir.kbc.www :آدرس سايت

ir.kbc@kbcmanager :ايميل

Page 2: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

1

، مقادير ولتاژ و جريان به اندازه ای بزرگ می باشد که از نظر فنی و در سيستم قدرت

اقتصادی اتصال مستقيم وسايل اندازه گيری و رله های حفاظتی امکان پذير نمی

باشد لذا از ترانسفورماتورهای اندازه گيری استفاده می شود اين ترانسفورماتورها

ندازه گيری و حفاظتی، به مقادير مناسب مقادير زياد ولتاژ و جريان را، برای تجهيزات ا

در هر ترانسفورماتور ولتاژ يا جريان، مقدار کميت اندازه گيری شده . کاهش می دهند

ولتاژ و جريان، بايد با يک نسبت مشخص کاهش يافته و دقت مقادير اندازه گيری شده

اتورهای با اين به معنای ساختن ترانسفورم. در ثانويه، از محدوده مجاز تجاوز نکند

ترانسفورماتورهاي اندازه گيري نوع خاصي از ترانسفورماتورها . راندمان باال می باشد

با دو سيم پيچ و هسته مغناطيسی با تزويج متقابل هستند آه براي مقاصد اندازه

قوانين عمومي ترانسفورماتور بر آار اين . گيري ولتاژ و جريان به آار ميروند

1 شماتيك ظاهري يك سيستم اندازه گيري در شکل. اآم استترانسفورماتورها نيز ح

.آورده شده است

: وظايف اصلي ترانسفورماتورهاي اندازه گيري عبارتند از

استفاده براي دستگاههاي تبديل جريان يا ولتاژ از مقدار زياد به مقداري آه قابل-

.اندازه گيري و حفاظتي باشد

. فشارقوي ازه گيري از شبكه جداسازي عايقي مدار اند-

Page 3: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

2

A/D Compute

RMETE

Energy

V I

امکان استاندارد آردن دستگاههاي اندازه گيري و رله ها به تعداد محدودي جريان و -

ولتاژ استاندارد به نحوي آه از تنوع تجهيزات حفاظتي آاسته و طراحي حفاظتي را

.تسهيل بخشد

. شماتيك ظاهري يك سيستم اندازه گيري-1 شكل

رانسفورماتورهاي اندازه گيري ولتاژ ت-2

اين ترانسفورماتورها از نـوع ترانـسفورماتورهای کـم قـدرت بـوده کـه بطـور معمـول در

ترانـسفورماتور ولتـاژ ) 1در دو نوع اصـلی . بهره برداری می شود بدون بار " شرايط تقريبا

خـــازنی ترانـــسفورماتور ولتـــاژ) 2 (VT or PT)(Voltage Transformer)مغناطيـــسی

(Capacitor Voltage Transformer) طراحـی و سـاخته مـی شـود .PT فقـط جهـت انـدازه

عـالوه بـر انـدازه CVTگيري ولتاژ خط بوده و يك ترانسفورماتور آاهنده ولتاژ مي باشد و

PLCخـازن آـوپالژ آن جهـت ( آـاربرد دارد PLC (Power Line Carrier)گيـري ولتـاژ جهـت

).استفاده مي شود

Page 4: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

3

PT آيلوولت باصرفه تر است و آاربرد دارد و 63 براي ولتاژهاي زير CVT براي سطح ولتاژ

در شـبكه ) بـصورت مـوازي (ترانسفورماتورهاي ولتاژ بين فـاز و زمـين . آيلوولت 63باالي

وظيفه اين ترانسها تبديل ولتاژ باالی سيستم قدرت به مقادير ولتاژ کـم . قرار مي گيرند

.ايل اندازه گيری و حفاظتی استبرای استفاده در وس

PT سيم پـيچ اوليـه بـا تعـداد دور زيـاد ، سـيم پـيچ : داراي دو قسمت اصلي مي باشد

.ثانويه با تعداد دور آمتري نسبت به اوليه

CVT سـيم -3 سيم پيچ اوليه -2 خازن مقسم ولتاژ -1: داراي سه قسمت اصلي است

.پيچ ثانويه

) ولـت آمپـر (همانند ترانسفورماتورهاي جريان داراي بردن ترانسفورماتورهاي ولتاژ نيز -

. بــوده آــه مــاآزيم بــار اتــصالي بــه ثانويــه ترانــسفورماتورها را مــشخص مــي آنــد

ترانسفورماتورهاي اندازه گيري ولتاژ عموما داراي دو سيم پيچ ثانويه بوده آـه خروجـي

. استفاده قرار مي گيرديكي براي حفاظت و ديگري براي اندازه گيري در پست ها مورد

ولت به راديكال سه مـي 110 يا 100استاندارد ولتاژ ثانويه در ترانسفورماتورهاي ولتاژ

.باشد

ترانسفورماتورهاي ولتاژ خازني بايد طوري طراحي گردند آه با استفاده از يك -

دستگاه ميراآننده نوسانات مناسب، از ايجاد فرورزونانس جلوگيري شود و مصرف

.ضافي اين دستگاه نيز در نظر گرفته شده باشدا

عايق هاي داخلي بايد بطور رضايت . ترانسفورماتورها بايد بطور آامل آبندي شودند-

وسايل آب بندي تجهيزات بايد در . بخش و دائم در برابر رطوبت محافظت شده باشند

.برابر آفتاب، هوا، روغن و آب مقاوم باشند

ــائين ترانــ سفورماتور ولتــاژ خــازني بايــد داراي دو ترمينــال زمــين در دو قــسمت فلــزي پ

. قسمت مقابل باشند بطوريكه بتوان هادي مسي با اندازه مناسب را به آن وصـل آـرد

.اتصال زمين بايد آنچنان باشد آه ناخواسته قطع نگردد

اصول آار ترانسفورماتورهاي ولتاژ القايي و خازني -

سفورماتورهاي ولتاژاصول عملكرد تران -1- 2

عملكرد ترانسفورماتورهاي ولتاژ دقيقا شبيه ترانسفورماتورهاي قدرت است با اين

اين ترانسفورماتورها با . تفاوت آه توان خروجي اين ترانسفورماتورها بسيار آم است

يك . از بار آنها مستقل است) ولتاژ سيستم (شبكه موازي ميشوند و بار ولتاژ شبكه

Page 5: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

4

ماتور ولتاژ ايده آل، ترانسفورماتوری است آه تحت شرايط بي باري آه جريان ترانسفور

.مغناطيس آنندگي آن ناچيز است افت ولتاژ ناچيز داشته باشد

p

s

p

s

NN

EE

=

. ترانسفورماتور ولتاژ ايده آل- 26شكل

مدار معادل و خطاي اندازه گيري ترانسفورماتور ولتاژ- 1-1- 2

ه افت ولتاژ ناچيز باشد ترانسفورماتور، ولتاژ اوليه را بدون خطا انتقال ميدهد و درصورتيك

:ولتاژ ثانويه برابر است با

100*NpNsUs =

. نمودار يك ترانسفورماتور ولتاژ متصل شده به بار- 27 شكل

:با در نظر گرفتن افت ولتاژ، ولتاژ ثانويه برابر خواهد بود با

UUpNpNsUs ∆−= *

: نشان داده شده است29و 28 دياگرام برداري ولتاژها و افت ولتاژ در اشكال

Page 6: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

5

. دياگرام برداري ولتاژ- 29 شكل . ري افت ولتاژ دياگرام بردا- 28 شكل

مدار معادل آامل ترانسفورماتور ولتاژ القايي انتقال يافته به ثانويه - 1-2- 2

نشان 30 معادل آامل ترانسفورماتور ولتاژ القائي انتقال يافته به ثانويه در شكلمدار

.داده شده است

. مدار معادل آامل ترانسفورماتور ولتاژ القائي انتقال يافته به ثانويه- 30 شكل

Page 7: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

6

: محاسبه خطا در ترانسفورماتور ولتاژ و دياگرام برداري 1-3- 2

نشان داده شده است و چگونگي محاسبه افت 31 ر شكلدياگرام برداري ولتاژها د

. ولتاژ و خطاي فاز در روايط زير بيان مي شود

b

KSb Z

ZUU ×=∆ or

bK

KP

P

Sb ZZ

ZU

NN

U+

××=∆

100% ×=∆b

Kb Z

ZU

Xrb UjUU ∆+∆=∆

b

b

RX

Arctg *=ϕ

.ولتاژ آامل ترانسفورماتور ولتاژ دياگرام برداري - 31 شكل

محاسبه امپدانس اتصال آوتاه -

شماتيك سيم پيچ اوليه و ثانويه يك ترانس ولتاژ و هسته نشان داده شده 32 در شكل

: است امپدانس اتصال آوتاه اين نوع ترانس از روابط زير بدست مي آيد

kkk jXRZ +=

SPP

SK RR

NN

R +×⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

2

( )Ω×××=

ρπ

aND

R PSS 018.0

( )Ω×××=

ρπ

aND

R PpP 018.0

Page 8: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

7

( )Ω×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+∆××

×××= −82 103

8 SPMK

TTLD

NfXπ

2SP

MDD

D+

=

ساختار سيم پيچ اوليه و ثانويه بر روي هسته يك ترانسفورماتور اندازه - 32 شكل

.گيری ولتاژ

تغييرات خطا با تغييرات ولتاژ در ترانسفورماتور ولتاژ القائي - 1-4- 2

يل مشخصه غير خطي هسته مغناطيسي در حالت بي باري خطا با ولتاژ تغيير بدل

.مي يابد

. منحني اشباع يك ترانسفورماتور ولتاژ نمونه- 33 شكل

Page 9: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

8

فرورزونانس 1-5- 2

فرورزونانس يك پديده رزونانس غير خطي است آه بين خازن شبكه و اندوآتانس غير

فرورزونانس در فرآانس اصلي و . م اشباع رخ ميدهدخطي ترانسفورماتور ولتاژ در هنگا

فرآانسهاي باالتر باعث مشكالت عايقي و در فرآانسهاي آمتر باعث مشكالت

.حرارتي ميشود

ترآيدن فيوز يا قطع شدن هادي ها در ) به اشتباه (درشبكه سه فاز، آليد زني تك فاز

نسفورماتور و خازن فاز يا راهنگامي آه فرورزونانس بين امپدانس مغناطيس شوندگي ت

فرورزونانس را .جدا شده سيستم رخ ميدهد، باعث اضافه ولتاژ مي شود فازهاي

اين بدين دليل است آه باز شدن يك يا دو . عموما بصورت رزونانس سري مي شناسند

امپدانس مغناطيس شوندگي غيرخطي ترانسفورماتور فاز باعث ميشودآه خازن با

شدن ترانسفورماتور ولتاژ القائي با خازن گريدينگ فاصله هوائي موازي .سري شوند

. دو سر آليد قدرت باعث وقوع فرورزونانس مي شود

ها، در مقايسه با ترانسفورماتورهاي قدرت، PTترانسفورماتورهای با ظرفيت آم مثل

.آمادگي بيشتري براي وقوع فرورزونانس دارند

نسفورماتورهاي ولتاژ پيامدهاي فرورزونانس در ترا1-6- 2

P.U 4اضافه ولتاژها تا ( شكست ولتاژ در سيم پيچهاي اوليه بخاطر اضافه ولتاژها

خرابي عايقي به خرابي برقگير بر اثر اضافه ولتاژ و اضافه بار حرارتي، ، .)ميتواند برسد

روي خرابي سيم پيچ اوليه به خاطر نيخاطر افزايش حرارت و عدم توانائي دفع حرارت،

.ديناميك زياد ناشي از عبور جريان اوليه

پاسخ گذراي ترانسفورماتور هاي ولتاژ القائي- 1-7- 2

. در ترانسفورماتور ولتاژ القائي فقط انحراف نوسانات فرآانس باال سريع رخ ميدهد-

هاي ولتاژ رخ نمي دهد زيرا درفرآانس پائين در ترانسفورماتور انحراف-

.اژ القائي خازن داخلي ناچيز استترانسفورماتورهاي ولت

Page 10: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

9

CVT)( اصول آار ترانس ولتاژ خازني -2- 2

: نشان داده شده است34 آامل در شكلCVTشماتيك يك

. آاملCVT شماتيك يك - 34 شكل

CCVVTT اجزاء اجزاء --11--22--22--44

.. نشان داده شده است نشان داده شده استCCVVTT اجزاء مختلف يك اجزاء مختلف يك 3535 در شكلدر شكل

بخش الكترو مغناطيسي )CVD(بخش مقسم ولتاژ خازني

)EMU(

سيم پيچ هاي تنظيم )Compensating Reactor(سيم پيچ جبران آننده

)Adjustment Windings(

Damping (مقاومت ميرا آننده Dampin Reactor)(رآآتور ميراآننده

Resistor(

Page 11: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

10

. آامل به همراه اجزاء مختلفCVT - 35 لشك

ترانسفورماتورهاي نيروترانسCVD ويژگي هاي - 2-2- 2

تغييرات ظرفيت خازني با درجه حرارت براي انواع خازنها نشان داده شده 36 در شكل

است، خازنهاي نيرو ترانس با بهره گيري از ترآيب پالستيك و آاغذ آمترين حساسيت

. حرارت دارندرا نسبت به درجه

Page 12: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

11

. تغييرات ظرفيت خازني به تغييرات حرارت- 36 شكل

به عنوان خازن آوپالژ CVT استفاده از - 2-3- 2

به خصوص براي nf 6-5اما . استnf 3حداقل ظرفيت خازني، خازنهاي آوپالژ

نيز ممكن nf 2گاهي اوقات استفاده از خازن . مناسب استkHz 100فرآانسهاي زير

هاي ساخت نيرو ترانس ميتوانند بعنوان CVT. و ليكن پهناي باند را محدود ميكنداست

موج ( ها همچنين ميتوانند يك تله موج CVTاين . خازن آوپالژ نيز استفاده شوند

اتصال سيستم آوپالژ به . برروي خود تحمل نمايندkV 245 را تا سطح ولتاژ Kg 250)گير

CVTست نشان داده شده ا37 در شكل .

.CVT چگونگي اتصال سيستم آوپالژ به - 37شكل

Page 13: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

12

در ترانسفورماتورهاي ولتاژ خازني فرورزونانس- 2-4- 2

در ترانسفورماتورهاي ولتاژ . فرورزونانس يكي از پيامدهاي اضافه ولتاژهاي گذرا است

آه داراي مشخصه مغناطيس خازني آه مقسم خازني با بخش الكترومغناطيسي

اين پديده ميتواند .مي دهد است سري مي شود فرورزونانس رخ طيغيرخ شوندگي

يك نوسان .هنگامي آه هسته بخش فشار متوسط به اشباع ميرود شروع شود

هرتز است و 50- 60تشديد بطور طبيعي داراي فرآانسهاي آمتر از فرآانس طبيعي

ا نشود ممكن است ولتاژ فرآانس طبيعي جمع شده و در صورتي آه بصورت مؤثر مير

مدار ميرا آننده و تأثيرات آن بر روي دقت در شكل. براي مدت طوالني برقرار مي ماند

. نشان داده شده است38

. مدار ميرا آننده و شرائط در مدار قرار گرفتن و تأثيرات آن- 38 شكل

گذراي ترانسفورمرهاي ولتاژ خازني پاسخ- 2-5- 2

وليه رخ ميدهد ، تخليه انرژي ذخيره شده در عناصر هنگامي آه يك اتصال آوتاه در ا

اين نوسانات . خازني و اندوآتيو ترانسفورمر باعث نوسان ولتاژ در سمت ثانويه ميشود

و يك نوسان با فرآانس باال Hz 15 -2ميتواند ترآيبي از يك نوسان با فرآانس آم بين

. ميرا ميشودms10 حدودبخش فرآانس باال در زمان آوتاهي . باشد Hz 4000 -900 بين

دامنه موج گذرا با فاز . در حاليكه بخش با فرآانس آم مدت زيادي باقي خواهد ماند

ظرفيت خازني باالتر دامنه نوسانات . ولتاژ در لحظه اتصال آوتاه مشخص ميشود

.فرآانس پائين را آمتر ميكند

Page 14: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

13

توصيه ها و نيازمنديهاي استاندارد در مورد شرائط گذرا- 2-6- 2

استانداردهاي مختلف نيازمنديهاي معيني را مشخص نموده اند آه قابل قبول بودن

پاسخ گذرا بعد از وقوع اتصال آوتاه برروي ترمينالهاي اوليه را مورد بررسي قرار مي

ولتاژ ثانويه نبايستي در زمان مشخصي بعد از اتصال آوتاه بزرگتر از مقدار . دهد

دامنه ولتاژ ثانويه پس از زماني IEC بر اساس استاندارد .مشخص شده اي باشد

.ولتاژ ثانويه قبل از اتصال آوتاه باشد% 10معادل يك پريود نبايستي بزرگتر از

اثر عوامل خارجي بر روي ترانسفورمر ولتاژ خازني- 2-7- 2

: آلودگي-

فورمر ولتاژ را جريان خزشي خارجي به واسطه آلودگي روي عايق ميتواند افت ترانس

. هنگامي آه يك مقره سراميكي به چند بخش تقسيم ميشود. تحت تأثير قرار دهد

آه بر روي تقسيم ولتاژ و . جريانهاي خزشي بخشهاي مختلف متفاوت خواهد بود

تخمين نسبت خطاها در چنين . خازنها و در نتيجه خطاي نسبت تأثير مي گذارد

. جريانهاي خزشي مختلف آسان نيستشرائطي مشكل است زيرا اندازه گيري

.مقسم ولتاژ با ظرفيت خازني باالتر حساسيت آمتري نسبت به آلودگي دارد

: خازن نشتي-

اگر دو . اثر خازن نشتي بر روي دقت تجهيزاتي آه نزديك يكديگر هستند ناچيز است

خطاي متري از يكديگر نصب شده باشند1.25 در فاصله 420kVترانسفورمر ولتاژ خازني

0.01% با خازنهاي زياد بر روي ساير ترانسفورمرهاي ولتاژ خازني حدود CVTدقت

ظرفيت باالي . در صورتيكه فاصله طبيعي فازها خيلي بيشتر از اين است. است

.مقسم ولتاژ تأثير مثبتي بر روي دقت دارد

چگونگي سفارش يك ترانسفورمر ولتاژ-3- 2

ر ولتاژالقائي و خازني انتخاب بين ترانسفورم- 3-1- 2

آيلو ولت اقتصادي تر از 145 ترانسفورمر ولتاژ خازني براي سيستم هاي ولتاژ باالتر از -

.ترانسفورمر ولتاژ القائي است

Page 15: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

14

از PLC ترانسفورمر ولتاژ خازني بدليل داشتن خازن آوپالژ و استفاده در سيستم -

لتاژ خازني با ظرفيت خازني باالتر ترانسفورمر و. ترانسفورمر ولتاژ القائي برتر است

.بدليل داشتن دقت مناسب بهتر است

ترانسفورمرهاي ولتاژ براساس RIVسطح عايقي نامي و- 3-2- 2

بيان شده 6 و 4،5 مي شود آه در جداول استانداردهاي مختلف مشخص

.است

.IEC سطوح عايقي بر اساس استاندار - 4 جدول

Page 16: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

15

ترانسفورمرهاي ولتاژ براساس RIVي نامي و سطح عايق- 5 جدول

ANSI/NEMA C93.1-1999استاندارد

IEEE C57.13بر اساس استاندارد ( BIL) سطح عايقي نامي - 6 جدول

Page 17: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

16

تأثير ارتفاع نصب ترانسفورمر اندازه گيري بر روي محدوديت تلفات تأثير ارتفاع نصب ترانسفورمر اندازه گيري بر روي محدوديت تلفات --33--33--22

داخلي آنداخلي آن

، قابليت دفع حرارت بوسيله هوا با افزايش ارتفاع محل نصب، بعلت رقيق شدن هوا

در نتيجه ميزان مجاز افزايش درجه حرارت داخلي ترانس آاهش مي . آاهش مي يابد

.مي شود آه اين پارامتر در هنگام طراحي ترانس در نظر گرفته . يابد

انتخاب بار ترانسفورمرهاي ولتاژ- 3-4- 2

% 100تا % 25 بايستي بين و ساير استانداردها آالس دقتIEC 60044-2 بر اساس

دستگاههاي اندازه گيري و آنترل امروزي داراي بار آمي . بار نامي بر آورده شود

بدليل انجام تصحيح دور در . بار نامي آمتر شود% 25هستند و ممكن است بارآل از

از اينرو الزم است آه بار . اوليه در بارهاي آمتر امكان افزايش خطا وجود خواهد داشت

. بار نامي رخ ميدهد% 75سب با مصرف انتخاب شود حداقل خطا بطور نمونه در متنا

:دو عامل بار نامي ترانسفورمر ولتاژ را محدود ميكند

عالوه بر اين دقت يك . دقت ترانسفورمر ولتاژ با افزايش بار آاهش ميابد: دقت -

.نيز در دقت تأثير داردسيم پيچ از بار سيم پيچ ديگر متأثر ميشود و بنابراين بار همزمان

بنابراين از نظر حرارتي . بار زياد باعث افزايش جريان عبوري ميشود: بار حرارتي-

بار حرارتي ترانس معادل آل توانائي است آه ترانسفورمر . ميشوند نيز بارها محدود

در . مي تواند بدون آنكه دماي آن از حد مشخص مجاز بيشتر شود، از خود عبور دهد

.الت ضريب ولتاژ نيز در نظر گرفته ميشوداين ح

IEC 60044-2و آزمون ترانسفورمرهاي ولتاژ بر اساس آالسهاي دقت- 3-5- 2

. بار و ولتاژ آزمون براي آالسهاي دقت مختلف بيان شده است7در جدول

Page 18: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

17

محدوده ولتاژ و بار آزمون براي آالسهاي مختلف به همراه خطاي دقت و فاز- 7جدول

.مجاز

نشان 8 در جدولIEEE C57-13بارها و آالسهاي دقت ترانسفورمرهاي ولتاژ بر اساس

0.8 در اين استاندار مقادير استاندارد توان خروجي در ضريب توان .داده شده است

: پس فاز بر حسب ولت آمپر بصورت زير تعريف شده است

10و 15 و 25و 30و 50 و 75و 100و 150و 200و 300 و 400 و 500

Page 19: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

18

IEEE آالسهاي دقت و محدوده آزمون بار ولتاژ و بارهاي استاندارد بر اساس - 8 جدول

CS57-13

ضريب ولتاژ نامي - 3-6- 2

ضرايب ولتاژ نامي بر اساس نوع اتصال زمين ترانسفورمر مشخص مي شود آه در

. آورده شده است9 جدول

.سعه ولتاژ بر اساس نوع زمين شبكه ضرايب تو- 9جدول

Page 20: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

19

نكات مهم در بهره برداري ترانسفورمرهاي ولتاژ-4- 2

اشكال باز بودن نقطه اتصال نوترال ترانسفورمرهاي ولتاژ تك قطبي- 4-1- 2

. آورده شده است39 شماتيك اتصال ترانسفورمرهاي ولتاژ تك قطبي در شکل

شد ولتاژ آن با ولتاژ خط برابر خواهد بود با به زمين وصل نشده باNدرصورتيكه نقطه

و همچنين به زمين بين a,n و سرهاي سيم پيچ ثانويهNتوجه به فاصله آم بين سر

. و سيم پيچ هاي ثانويه جرقه زده و ترانس خواهد سوخت Nنقطه

. شماتيك اتصال ترانسفورمرهاي ولتاژ تك قطبي- 39 شکل

نويه اشكال اتصال آوتاه ثا- 4-2- 2

تلفات . از سيم پيچ ثانويه ميگذرد) آمپر300تا حدود ( در اتصال آوتاه ثانويه جريان زيادي

حرارتي و نيروي ديناميكي ناشي از جريان اتصال آوتاه باعث سوختن و پاره شدن

ميتوان از فيوز براي . سيمها و از بين رفتن عايق سيم و ترانس و انفجار آن ميشود

. ي ولتاژ در برابر اتصال آوتاه شدن در ثانويه حفاظت آردحفاظت ترانسفورمرها

فقط از فيوزهاي فشار قوي در سمت اوليه نمي توانند ترانسفورمر را حفاظت آنند آنها

براي اتصال آوتاه در ثانويه مقدار آمي جريان از اوليه ميگذرد . شبكه حفاظت ميكنند

. آه براي عملكرد فيوزهاي فشار قوي آافي نيست

اشكال آليدزني تك فاز و تك فاز شدن ترانسفورمرهاي دو قطبي- 4-3- 2

فرورزونانس در ترانسفورمرهاي دو قطبي فقط بر اثر باز شدن يكي از فازها و سري

اين نوع فرورزونانس در شبكه به . شدن ترانسفورمر ولتاژ با خازن شبكه رخ ميدهد

رورزونانس را در اثر تك فاز چگونگي وقوع ف40 شكل. نسبت خيلي زياد رخ ميدهد

.شدن شبكه نشان مي دهد

Page 21: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

20

.وقوع فرورزونانس در اثر تك فاز شدن شبكه - الف و ب- 40 شكل

فرورزونانس در ترانسفورمر ولتاژ يك قطبي و مدار ميراآننده- 4-4- 2

. ..فرورزونانس در ترانسفورمرهاي ولتاژ تك فاز بر اثر آليد زني تك فاز ـ ترآيدن فيوز و

. مدار چنين اتصالي را نشان ميدهد41 شكل. رخ ميدهد

. فرورزونانس در ترانسفورمر ولتاژ يك قطبي و مدار ميراآننده- 41 شکل

تأثير اتصال زمين بر روي وقوع فرورزونانس در ترانسفورمرهاي ولتاژ تك

:قطبي

بسته بماند R الف قطع شود وليكن فاز- 42- 4در شکل T,Sدر صورتيكه آه آليد فازهاي

درصورتيكه مقاومت زمين آوچك باشد خازن . ب خواهد شد- 42 مدار معادل به شكل

آابل از مدار حذف مي شود از اينرو در اتصاالتي آه مقاومت زمين زياد است احتمال

.وقوع فرورزونانس در حالت تك فازي شبكه زياد است

Page 22: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

21

و T,Sباز شدن فازهاي ) ب-ترانسفورمر تك فاز در شبكه سه فاز ) الف- 42شكل

Rوضعيت ترانسفورمر

مقابله با فرورزونانس در ترانسفورمرهاي ولتاژ تك قطبي- 4-5- 2

با افزايش سطح مقطع هسته به منظور جلوگيري از اشباع هسته نيز وقوع

ميتوان ) اتصال مثلث باز(با استفاده از مدار ميراآننده . فرورزونانس را آاهش مي دهد

43 در شكل. ادي وقوع فرورزونانس را آاهش داد و نوسانات آنرا ميرا آردتا حد زي

شماتيك مدار طراحي شده براي ميرا آردن نوسانات فرورزونانس نشان داده شده

.است

. مدار طراحي شده براي ميرا آردن نوسانات فرورزونانس- 43 شكل

Page 23: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

22

آزمونها-5- 2

بـشرح ذيـل IEC 60044-5ژ طبـق اسـتاندارد آزمونهای ترانسفرمرهای اندازه گيری ولتـا

:می باشد

)Type tests( آزمونهاي نوعي-الف

.آزمون افزايش درجه حرارت - 1- الف

.در فرآانس قدرت) δtan( اندازه گيري ظرفيت خازني و تلفات عايقی- 2- الف

.تاه آزمون ظرفيت تحمل جريان اتصال آو- 3- الف

. آزمون اعمال موج ولتاژ ضربه صاعقه- 4- الف

. آزمون اعمال موج ولتاژ ضربه بريده بريده شده- 5- الف

خازني آزمون اعمال ولتاژ متناوب درحالت خيس، براي ترانسفورماتور ولتاژ- 6- الف

.300kvrU >براي محدودة ولتاژي (out door) نوع بيروني از

آزمون اعمال موج ولتاژ آليدزني در حالت خيس براي محدودة ولتاژي - 7- الف

300kv≥rU .

. آزمونهاي فرورزونانس- 8- الف

. آزمون نشتي بر روي واحد الكترو مغناطيسي- 9- الف

).خطامحاسبه ( آزمون اندازه گيري دقت - 10- الف

اين آزمون فقط بايد براي قسمت حفاظتي ( آزمون پاسخ گذرا - 11- الف

). ترانسفورماتور ولتاژخازني اعمال گردد

.(EMC) آزمونهاي ولتاژ تداخل امواج راديويي- 12- الف

)Routine tests( آزمونهاي جاري -ب

. آزمون نشتي مايع در مقسم ولتاژ خازني- 1- ب

) δtan( آزمون تحمل ولتاژ فرآانس قدرت و اندازه گيري خازن، تلفات عايقی- 2- ب

و تخليه جزعي

آزمون تحمل ولتاژ فرکانس قدرت و اندازه گيري خازن و تلفات -1-2- ب

.برروي مقسم ولتاژ خازني) δtan(عايقی

).Partial discharge(زان تخليه جزعي اندازه گيري مي- 2- 2- ب

آزمون تحمل ولتاژ فرکانس قدرت برروي ترمينالهاي فشار ضغيف - 3- 2- ب

. مقسم ولتاژ خازني

. کنترل عالمت گذاري ترمينالها- 3- ب

Page 24: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

23

آزمونهاي تحمل اعمال ولتاژ فرآانس قدرت برروي واحد الكترومغناطيسي - 4- ب

.ون عايقي برروي واحد الكترو مغناطيسي آزم- 1- 4- ب

. آزمون عايقي برروي سيم پيچ هاي ثانويه و بين قسمت ها- 2- 4- ب

. چك آردن ميزان فرورزونانس- 5- ب

. چك آردن دقت و محاسبات خطا- 6- ب

(Special tests) آزمونهاي خاص -ج

.اي فرآانس باال اندازه گيري ضريب انتقال اضافه ولتاژه- 1- ج

. آزمون فشار مكانيكي- 2- ج

1C تعيين ضرايب حرارتي براي مقادير خازني).cT( اندازه گيري ضريب حرارتي - 3- ج

).δtan( و همچنين تلفات عايقی2Cو

اين آزمون آيفيت طراحي واحد خازني را از (ح نشتي واحدخازني آزمون طر-4- ج

).لحاظ نشتي به اثبات ميرساند

ترانس های خازنی نيروترانسآزمونهاي جاري بخش الكترومغناطيسي -6- 2

قدرت بر روي سيم پيچ اوليه و اندازه گيري تخليه آزمون فرآانس- 6-1- 2

جزئي

.سيم پيچ اوليه و اندازه گيري تخليه جزئيقدرت بر روي آزمون فرآانس- 44 شکل

L آزمون فرآانس قدرت بر روي ترمينال - 6-2- 2

Page 25: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

24

.L آزمون فرآانس قدرت بر روي ترمينال - 45 شکل

آزمون فرآانس قدرت بر روي سيم پيچهاي تنظيم- 6-3- 2

. آزمون فرآانس قدرت بر روي سيم پيچهاي تنظيم- 46 شکل

درت بين سيم پيچهاي ثانويه و زمين و سيم پيچ آزمون فرآانس ق- 6-4- 2

هاي ثانويه با يكديگر

آزمون فرآانس قدرت بين سيم پيچهاي ثانويه و زمين و سيم پيچ هاي ثانويه - 47شکل

.با يكديگر

Page 26: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

25

بررسي ولتاژ اشباع راآتور ميراآننده- 6-5- 2

. بررسي ولتاژ اشباع راآتور ميراآننده- 48شکل

ومت ميرا آننده چك مقا- 6-6- 2

. چك مقاومت ميرا آننده- 49شکل

اندازه گيري خطاي نسبت و خطاي فاز - 6-7- 2

. اندازه گيري خطاي نسبت و خطاي فاز- 50 شکل

Page 27: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

26

ترانس های خازنی نيروترانسخازني آزمونهاي جاري بخش-7- 2

.ولتاژ نامي% 10 اندازه گيري ظرفيت خازني و تانژانت دلتا در - 7-1- 2

.ولتاژ نامي% 10 اندازه گيري ظرفيت خازني و تانژانت دلتا در - 51 شکل

. آزمون فرآانس قدرت- 7-2- 2

. آزمون فرآانس قدرت- 52 شکل

Page 28: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

27

. اندازه گيري تخليه جزئي- 7-3- 2

. اندازه گيري تخليه جزئي- 53 شکل

لتاژ و% 100و % 10 اندازه گيري ظرفيت خازني و تانژانت دلتا در - 7-4- 2

نامي

.ولتاژ نامی% 100و % 10 اندازه گيري ظرفيت خازني و تانژانت دلتا در - 54شکل

Page 29: رﻮﺗﺎﻣرﻮﻔﺴﻧاﺮﺗ ﺎﺑ ﯽﻳﺎﻨﺷﺁ ژﺎﺘﻟو ﯼﺮﻴﮔ … transformer1.pdf · 2 A/D Compute R METE Energy V I و نﺎﻳﺮﺟ يدوﺪﺤﻣ

28

2C اندازه گيري خازن برروي بخش - 7-5- 2

.2C اندازه گيري خازن برروي بخش - 55 شکل

LV آزمون فرآانس قدرت بر روي ترمينال - 7-6- 2

.LV آزمون فرآانس قدرت بر روي ترمينال - 56 کلش