مزایای ترانسفورماتور خشک

ترانسفورماتور خشک نوعی ترانسفورماتور می‌باشد که در زمان سیم پیچی یا هسته آن از مایع عایق کاری برای غوطه‌ور کردن استفاده می‌کنند.

در ترانسفورماتور سیم پیچ‌ها و هسته در مخزن‌های بسته نگه داری می‌شوند که به کمک هوا تحت فشار بالایی قرار گرفته‌اند.

قصد داریم در این مقاله به مبحثی درباره این دستگاه بپردازیم تا توانسته باشیم به اطلاعات شما همراهان بیفزاییم. تا پایان مطالب ما را همراهی نمایید تا بتوانید از مطالب مفید و آموزنده این مقاله بهره‌مند شوید.

آشنایی با انواع مختلف ترانسفورماتور خشک

ترانسفورماتور خشک به‌طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شود که به شرح زیر است:

• ترانسفورماتور آغشته به فشار خلا (VPI
• ترانسفورماتور زرین ریخته‌گری (زرینی، CRT

ترانسفورماتور آغشته شده با فشار خلا (VPI

در زمان ساخت و تولید ترانسفورماتور حداقل مواد قابل اشتعال را برای عایق کاری سیم پیچ استفاده می‌کنند.

ساخته شدن سیم پیچ‌های ترانسفورماتور آغشته شده با فشار خلا به شکل فویل یا یک نوار در یک لایه انجام می‌شود.

زمانی که ترانسفورماتور را برای ولتاژ‌های بسیار بالا تولید می‌کنند، سیم پیچ‌ها را از دیسک‌هایی می‌سازند که با توجه به سطح ولتاژ، به شکل موازی یا سری به هم متصل می شوند.

عایق سیم پیچ در خلا بدون هیچ‌گونه هوا است که تمامی منافذ باز به کمک زرین پلی استر کلاس H تولید شده پوشیده می‌شود.

محافظت سیم پیچ‌ها در برابر رطوبت بسیار بالا است و به هیچ عنوان به‌دلیل اصابت با رطوبت دچار مشکل نخواهد شد، علت این است که سیم پیچ اولیه و ثانویه با هسته در داخل یک جعبه قرار گرفته است این می‌باشد که از همه لحاظ امنیت بالایی را در بردارد.

توان این ترانسفورماتورها حدودا 30MVA الی 5KVA در نظر گرفته شده است که درجه عایق آن نیز  F(155^oC) و H(180^oC)  می‌باشد که کاملا در دسترس قرار گرفته است. ترانسفورماتور خلا حفاظتی تا IP56 را دارا می‌باشد.

آشنا شدن با مزیت‌های ترانسفورماتور آغشته به خلاء

• دارای مقاومت مکانیکی بالایی می‌باشد
• بدون نوسان دما است
• شرایط نگه‌داری آسانی دارد
• در معرض آتش سوزی بسیار کم‌تر قرار می‌گیرد
• عایق کاری بی نقص و بدون جریان هوا در عایق

ترانسفورماتور زرینی (Cast)

ترانسفورماتور خشک زیرینی Crt را در مناطقی استفاده می‌کنند که دارای رطوبت بالایی باشد.

علت این که از این ترانسفورماتور در مناطق مرطوب بهره می‌برند این است که سیم پیچ های اولیه و ثانویه آن را با کمک زرین اپوکسی به خوبی پوشانده‌اند.

محفظه پوشیده شده از زرین اپوکسی کمک بسیار خوبی است برای جلوگیری از ورود رطوبت به داخل سیم پیچ‌ها و تحت تاثیر قرار نگرفتن آن‌ها.

محافظت کامل به کمک کپسوله کردن زرین اپوکسی شکل می‌گیرد تا با این کار ترانسفورماتور بتواند بدون به‌وجود آمدن اختلال در محل مورد نظر و بدون وجود رطوبت به کار خود ادامه دهد.

ترانسفورماتور خشک زرین Crt در توان های نامیKVA 12.500، KVA 26  قابل دسترس هستند.

آشنایی با برجسته ترین مزایای ترانسفورماتور خشک زرین CRT

• داشتن راندمان بالا به دلیل تخلیه کردن میدان الکتریکی جزعی و تلفات بسیار ناچیز
• وجود عایق سیم پیچ غیر قابل اشتغال باعث صفر شدن درصد آتش سوزی شده است
• در زمان ایجاد شرایط اضافه باری قابلیت ها و توانایی‌های عالی دارد
• به دلیل وجود عایق غیر قابل اشتغال برای نصب در تاسیسات داخلی بسیار مناسب و کاربردی می باشد
• قابل نصب در فضای باز در محفظه IP 45 است
• هیچ‌گونه رطوبتی در داخل این ترانسفورماتور نفوذ نخواهد کرد

آشنایی با مضرات ترانسفورماتور خشک

همانند دیگر کالا ترانسفورماتور خشک نیز دارای مزایا و مضراتی است که قصد داریم در این بخش به چند مورد از مضرات آن اشاره کنیم:

• در ترانسفورماتور خشک ماندگاری بالا یک پوئن مثبت طلقی می شود و همین دلیل باعث شده تا احتمال خرابی سیم پیچ بسیار کم باشد.

اما نکته مهمی که در این میان وجود دارد این است که اگر کوچک‌ترین ایرادی در سیم پیچ آن مشاهده شود امکان تعمیر وجود ندارد و باید به طور کامل آن را تعویض کرد. * این گفته به معنای این است که باید سیم پیچ ولتاژ بالا و سیم پیچ ولتاژ پایین به همراه هسته ها به طور کامل تعویض شوند.

• برای ولتاژ و توان نامی مشابه، ترانسفورماتور خشک نسبت به ترانسفورماتوز خنک شونده به همراه روغن از قیمت بالا تری برخوردار است.

آشنا شدن با کاربرد ترانسفورماتو خشک

ترانسفورماتور خشک در بسیاری از کارها کاربرد دارد که برای آشنا شدن بیش‌تر کارد‌های آن ادامه مطالب را با دقت مطالعه کنید:

• مناطقی که بسیار در معرض آتش سوزی قرار دارند مانند جنگل‌ها
• صنایع شیمیایی و نفت و گاز
• مناطق بسیار مهم و حساس محیط زیست مانند مناطق حفاظت محیط زیست
• پست‌های زیر زمینی و داخلی
• پست‌های درون شهری
• تولید تجدید پذیر همانند توربین بادی قرار گرفته در بیرون از سواحل

آشنایی با مزایای ترانسفورماتور خشک

• مقاومت بالا در برابر رطوبت
• کم شدن هزینه توزیع انرژی
• عدم ایجاد آلودگی‌های زیست محیطی
• بی نیاز بودن از جهت سرویس و نگه‌داری بعد از نصب آن
• تلفات ناچیز
• عملکرد بدون تخلیه جزعی
• سهولت در نصب و بهره برداری
• در محیط های گرم تا دمای 60 درجه قابل استفاده است
• تا دمای منفی 25 درجه سانتی‌گراد یخ نمی‌زند
• نمایش دادن عملکردی عالی در برابر لرزش و تکان‌های بسیار شدید
• در برابر آتش سوزی مقاومت باور نکردنی دارد
• در محیط‌های بسیار گرم و بسیار سرد و دارای رطوبت به‌راحتی می‌توان آن را نگه‌داری کرد
• نشان دادن مقاومت بالا در شرایط اتصالات کوتاه
• آرام و بی صدا
• به کار بردن مواد غیر سمی
• سازگار با محیط زیست در زمان بهره برداری

شناخت فاکتورهای اصلی برای طراحی کردن ترانسفورماتور خشک

• انتخاب کردن نوع عایق

به طور کلی استفاده از عایق کلاس H،F برای عایق کاری کردن سیم پیچ های ثانویه و اولیه به کار برده می‌شود.

دلیل اصلی این کار مقاومت بالای کلاس‌های H و F در برابر درجه حرارت بالا می‌باشد.

مثالی برای درک بهتر*

160 درجه سانتی‌گراد برای F و 180 درجه سانتی گراد برای کلاس عایق H می‌باشند.

به طور کل از زرین پلی استر و لاستیک برای عایق سیم پیچ کمک می‌گیرند.

زرین پلی استر و لاستیک به جز داشتن مقاومت بالا از لحاظ دما، مقاومت خوبی نیز از لحاظ مکانیکی، مقاومت دی الکتریک و مقاومت در برابر شوک حرارتی دارد، که این ویژگی‌ها و مقاومت‌های نام برده شده قابلیت‌های مهم و اساسی هستند که باید توسط عایق انتخاب شده برای سیم پیچ ها تحقق بیابد.

• انتخاب کردن مواد سیم

به طور معمول از آلومینیوم و مس برای ساخت سیم پیچ استفاده می‌کنند چرا که مس دارای عملکردی بهتر برای هدایت است، استحکام مکانیکی خوبی به نسبت سیم پیچ آلومینیوم دارد.

• انتخاب مواد هسته با تلفات هیسترزیس پایین

انتخاب درست مواد هسته در زمان طراحی ترانسفورماتور بسیار مهم و ضروری است.

مواد هسته بایستی دارای رلوکتانس مغناطیسی پایین و هدایت مغناطیسی افزایشی به همراه تلفات هیسترزیس ناچیز داشته باشند.

اما بدانید که به دست آوردن هر دو ویژگی امکان پذیر نخواهد بود چرا که فولاد سیلیکون، CRGO و … مورد استفاده قرار می‌گیرند تا نفوذ پذیری بالا تر با حداقل تلفات بالای هیسترزیس شکل بگیرد.

• اضافه بار

ایجاد شرایط اضافه بار برای ترانسفورماتور خشک به مدت طولانی اصلا توصیه نمی‌شود.

ایجاد اضافه بار باعث بالا رفتن حرارت و دمای ترانسفورماتور می شود. همین علت باعث می شود تا حجم زیادی از جریان باعث بالا رفتن تلفات مسی در سیم پیچ شود که این شرایط باعث آسیب رسیدن ترانسفورماتور می‌شود.

سیستم فن خنک کننده در ترانسفورماتور نوع خشک جای گذاری شده است تا کار کردن سیم پیچ‌ها را بر عهده بگیرد.

مقالات پیشنهادی

ترانس افزاینده

ترانس سه فاز