وقتی صحبت از بخش توزیع قدرت می شود، دو نوع ترانسفورماتور وجود دارد که استفاده می شوند. ترانسفورماتور توزیع و ترانس قدرت. با این حال، مشتریان باید درک کنند که بین این محصولات تفاوت های خاصی وجود دارد. در این پست تفاوت ها را معرفی میکنیم.
درک ترانسفورماتور توزیع و انواع آن
به عنوان ترانسفورماتور خدماتی شناخته می شود، ترانسفورماتورهای توزیع انواع ترانسفورماتورهای کاهنده است. آن‌ها تغییر ولتاژ نهایی را قبل از انتقال جریان الکتریکی به مدار از طریق خطوط توزیع تامین می‌کنند. سطوح توزیع شامل توان حداکثر 10MVA است که منتقل می شود.
دو نوع ترانسفورماتور توزیع وجود دارد که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند – ترانسفورماتورهای نوع مایع و خشک. ترانسفورماتورهای پر شده با مایع به دلیل اندازه جمع و جور و توانایی توزیع انرژی کارآمد شناخته شده اند. ترانسفورماتورهای نوع خشک بطور خاص برای کاربردهای ایمنی و حفاظت طراحی شده اند.
هر دو ترانسفورماتور به صورت انفعالی خنک می شوند. ترانسفورماتورهای پر شده مایع با استفاده از رسانای حرارتی گرما را از طریق دیواره های مخزن حذف می کنند. ترانسفورماتورهای نوع خشک جریان هوای همرفت داخلی را برای خنک کننده هسته دارند.
نگاهی به ترانس قدرت
ترانسفورماتورهای قدرت برای برنامه هایی طراحی شده اند که قدرت از 10MVA فراتر رود. این ترانسفورماتورها در اندازه های متوسط یا بزرگ طراحی شده اند و نسبت به سایر ترانسفورماتورها عایق بیشتری دارند. این امر باعث افزایش خنک سازی می شود. ترانسفورماتورهای قدرت به گونه ای طراحی شده اند که ضمن رعایت الزامات ایمنی و قابلیت اطمینان بالا، مزایایی از جمله سر و صدای کم و راندمان عملکرد را به شما ارائه دهند.
ترانسفورماتورهای قدرت را می توان به عنوان ترانسفورماتورهای پر از مایع یا به عنوان مبدل های افزاینده طراحی کرد. مبدل های افزاینده جریان الکتریکی را از سطح ولتاژ متوسط به زیاد تبدیل می کنند. ترانسفورماتورهای قدرت را می توان همراه با شیفت فاز برای تعادل جریان برق و بهینه سازی انتقال نیرو استفاده کرد.
تفاوت بین ترانس قدرت و توزیع
همانطور که ممکن است متوجه شوید بین این دو ترانسفورماتور تفاوت های خاصی وجود دارد.
- یکی برای کاربردهای با حداکثر توان 10 MVA طراحی شده است و دیگری برای کاربردهای بیشتر از 10 MVA.
- ترانسفورماتورهای توزیع در اندازه های جمع و جور طراحی شده اند، در حالی که ترانسفورماتورهای قدرت در اندازه های متوسط و بزرگ طراحی شده اند.
- خنک کننده ترانسفورماتورهای قدرت از طریق سطوح بالای عایق حاصل می شود. ترانسفورماتورهای توزیع ممکن است برای خنک کننده غیرفعال از هدایت حرارتی یا همرفت استفاده کنند.
دانستن تفاوت های بین این دو محصول به شما کمک می کند تا هنگام انتخاب ترانسفورماتور برای کاربردهای توزیع برق، تصمیم گیری صحیح کنید.
ترانس قدرت
ترانس قدرت یک ماشین استاتیک است که برای تبدیل توان از یک مدار به مدار دیگر بدون تغییر فرکانس استفاده می شود. از آنجایی که هیچ قسمت چرخشی یا متحرکی وجود ندارد، ترانسفورماتور به عنوان یک دستگاه استاتیک طبقه بندی می شود. ترانسفورماتور با منبع AC کار می کند. ترانس بر اساس اصل القای متقابل عمل می کنند. برای آشنایی با این ترانس همراه طاها ترانس باشید.
استفاده از ترانس قدرت
تولید برق در سطح ولتاژ پایین بسیار مقرون به صرفه است. از نظر تئوری، این توان سطح ولتاژ پایین می تواند به انتهای گیرنده منتقل شود. این توان ولتاژ پایین در صورت انتقال منجر به جریان بیشتر خط می شود که در واقع باعث تلفات بیشتر خط می شود.
اما اگر سطح ولتاژ یک توان افزایش یابد، جریان برق کاهش می یابد که باعث کاهش تلفات اهمی یا I2R در سیستم، کاهش سطح مقطع هادی یعنی کاهش هزینه سرمایه ای سیستم و همچنین کاهش می شود. تنظیم ولتاژ سیستم را بهبود می بخشد. به همین دلیل، برای انتقال کارآمد توان الکتریکی، توان سطح پایین باید افزایش یابد.
این کار توسط ترانسفورماتور افزاینده در سمت ارسال کننده شبکه سیستم قدرت انجام می شود. از آنجایی که این توان ولتاژ بالا ممکن است مستقیماً بین مصرف کنندگان توزیع نشود، باید با کمک ترانسفورماتور پله پایین تا سطح مورد نظر در انتهای دریافت کننده کاهش یابد. بنابراین ترانس قدرت الکتریکی نقشی حیاتی در انتقال نیرو دارد.
معمولاً از دو ترانسفورماتور سیم پیچی استفاده می شود که نسبت ولتاژ بالا و ولتاژ پایین بیشتر از 2 باشد. استفاده از ترانسفورماتور خودکار در جایی که نسبت بین ولتاژ بالا و ولتاژ پایین کمتر از 2 باشد مقرون به صرفه است.
باز هم یک ترانسفورماتور سه فاز تک واحدی مقرون به صرفه تر از یک بانک سه واحد ترانسفورماتور تک فاز در یک سیستم سه فاز است. اما حمل و نقل یک واحد ترانسفورماتور سه فاز کمی دشوار است و در صورت خراب شدن یکی از سیم پیچ های فاز باید به طور کامل از سرویس خارج شود.
انواع ترانس قدرت
ترانس را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته‌بندی کرد، بسته به هدف، کاربرد، ساخت و غیره. توجه داشته باشید که گاهی اوقات این طبقه‌بندی‌ها با هم همپوشانی دارند – به عنوان مثال. یک ترانسفورماتور می تواند همزمان ترانسفورماتور سه فاز و ترانسفورماتور پله بالا باشد. برای اطلاعات بیشتر، برخی از بهترین کتاب های مهندسی برق، عملکرد ترانسفورماتور را با جزئیات بیشتری توضیح می دهند.
انواع ترانس به شرح زیر است:
ترانسفورماتور افزایند و ترانس کاهنده
ترانسفورماتور افزاینده ولتاژ پایین (LV) و جریان بالا را از سمت اولیه ترانسفورماتور به ولتاژ بالا (HV) و مقدار جریان پایین در سمت ثانویه ترانسفورماتور تبدیل می‌کند.
ترانس کاهنده، ولتاژ بالا (HV) و جریان پایین را از سمت اولیه ترانسفورماتور به ولتاژ پایین (LV) و مقدار جریان بالا در سمت ثانویه ترانسفورماتور تبدیل می کنند.
ترانسفورماتور سه فاز و ترانسفورماتور تک فاز
ترانسفورماتور سه فاز معمولاً در سیستم قدرت سه فاز استفاده می شود زیرا مقرون به صرفه تر از ترانس تک فاز است. اما هنگامی که اندازه اهمیت دارد، ترجیحاً از یک ترانسفورماتور سه فاز در مقابل ترانسفورماتور سه فاز استفاده شود، زیرا حمل و نقل آسان تر از یک واحد ترانسفورماتور سه فاز است.
ترانسفورماتور برق، ترانسفورماتور توزیع و ترانسفورماتور ابزار
ترانس قدرت عموماً در شبکه های انتقال برای افزایش یا کاهش سطح ولتاژ استفاده می شوند. عمدتاً در هنگام بارهای زیاد یا اوج کار می کند و حداکثر کارایی را در بار کامل یا نزدیک به بار دارد.
ترانسفورماتور توزیع ولتاژ را برای توزیع به کاربران خانگی یا تجاری کاهش می دهد. تنظیم ولتاژ خوبی دارد و 24 ساعت شبانه روز با حداکثر راندمان در 50 درصد بار کامل کار می کند.
ترانس ابزار شامل C.T و P.T هستند که برای کاهش ولتاژ و جریان بالا به مقادیر کمتری که با ابزارهای معمولی قابل اندازه گیری است استفاده می شود.
ترانسفورماتور دو سیم پیچ و ترانسفورماتور خودکار
ترانسفورماتور دو سیم پیچ معمولاً در مواردی استفاده می شود که نسبت بین طرف ولتاژ بالا و ولتاژ پایین بیشتر از 2 باشد.
در شرایطی که نسبت بین دو طرف ولتاژ بالا و ولتاژ پایین کمتر از 2 باشد برای یک اتوترانسفورماتور مقرون به صرفه تر است.
ترانسفورماتور فضای باز و ترانسفورماتور داخلی
همانطور که از نام آن پیداست: ترانس قدرت فضای باز برای نصب در فضای باز طراحی شده اند.
در حالی که ترانس داخلی برای نصب در داخل ساختمان طراحی شده اند.
ترانسفورماتور نوع روغن خنک و خشک
این طبقه بندی مربوط به سیستم خنک کننده ترانسفورماتور مورد استفاده در ترانسفورماتور است.
در ترانس روغن خنک، محیط خنک کننده روغن ترانسفورماتور است. در حالی که در ترانسفورماتور نوع خشک به جای آن از خنک کننده هوا استفاده می شود.
ترانسفورماتور نوع هسته
دو نوع اصلی سیم پیچ ترانسفورماتور وجود دارد – نوع هسته و نوع پوسته. ترانس نوع توت نیز وجود دارد.
یک ترانسفورماتور نوع هسته دارای دو پایه یا اندام عمودی با دو بخش افقی به نام yoke است. هسته به شکل مستطیل با یک مدار مغناطیسی مشترک است. سیم پیچ های استوانه ای (HV و LV) روی هر دو اندام قرار می گیرند.
ترانسفورماتور نوع پوسته
ترانسفورماتور پوسته ای دارای یک اندام مرکزی و دو اندام بیرونی است. هر دو سیم پیچ HV، LV روی اندام مرکزی قرار می گیرند. مدار مغناطیسی دوگانه وجود دارد.
ترانسفورماتور نوع برقی
در یک ترانسفورماتور نوع توت، هسته شبیه پره های یک چرخ است. برای قرار دادن این نوع ترانسفورماتور از مخازن ورق فلزی محکم استفاده می شود که داخل آن روغن ترانسفورماتور پر شده است.
تاریخچه ترانس قدرت
اگر بخواهیم تاریخچه ترانسفورماتور را بدانیم باید به دهه 1880 برگردیم. حدود 50 سال قبل از آن در سال 1830 خاصیت القایی کشف شد و این اصل کار ترانسفورماتور است.
بعداً طراحی ترانسفورماتور بهبود یافت که منجر به راندمان بیشتر و اندازه کمتر شد. به تدریج ظرفیت بزرگ ترانس در محدوده چند KVA، MVA به وجود آمد.
در سال 1950 ترانس قدرت برق 400 کیلوولت در سیستم برق فشار قوی معرفی شد. در اوایل دهه 1970، واحد رتبه بندی به بزرگی 1100 MVA تولید شد. تولید کنندگان مختلف ترانس کلاس KV 800 و حتی بالاتر را در سال 1980 تولید کردند.
مقالات پیشنهادی
