با کلیک بر روی 1+ ما را در گوگل محبوب کنید
X
تبلیغات
رایتل

Electrician

تست ترانسفورماتورهای قدرت

در این قسمت بیشتر به تستهایی می پردازیم که در سایت ، پس از نصب ترانس و در مرحله پیش راه اندازی صورت می گیرند.

قبل از انجام تست ظاهر ترانس مورد بازبینی قرار خواهد گرفت و موارد زیر چک خواهد شد:

·        سفت بودن پیچها و سایر اتصالات

·        بررسی ترمینال ها

·        بررسی قسمت های چینی ترانس

·        عایق بندی بین سیم پیچی ها و تانک

·        عایق بندی بین تجهیزات و سیستم Earth

·        اتصال و سیستم Earth برقگیرها

·        اتصال زمین  تانک

·        اتصال زمین مربوط به نوترال اولیه یا ثانویه

·        بررسی تجهیزات خنک کنندگی مانند:

•        جهت چرخش موتورها

•        بازرسی مکانیکی فن ها

•        جفت بودن و صحت اتصال رادیاتورها

همچنین بررسی عملکرد:

·        تجهیزات ایمنی

·        مرحله اول رله بوخهلتس : آلارم توسط تزریق هوا

·        مرحله دوم رله بوخهلتس: تریپ

·        آلارم ترموستات + فرمان قطع (تریپ)

·        تپ چنجر(tap changer)

·        Limit switch

·        سنسورهای حرارتی سیستم خنک کنندگی ، راه انداز فن و سیستم گردش روغن

 

و همچنین اندازه گیری مقاومت سیم پیچها در تپ های مختلف و تصفیه و تست دی الکتریک روغن ترانسفورماتورها

 

تستها وچگونگی آنها:

 Ø    تست مقاومت عایقی روغن ترانس

به این منظور دو نمونه از روغن ترانس (یکی تصفیه نشده و دیگری تصفیه شده) ، توسط دستگاه تست روغن آزمایش می شود. روغن به آهستگی و به گونه ای که حباب در آن ایجاد نشود درون این دستگاه ریخته می شود. این دستگاه از دو کره به قطر 5/12 میلیمتر که در فاصله 5/2 میلیمتری از هم واقع شده اند، تشکیل شده است. دمای در نظر گرفته شده برای روغن 25 درجه سانتیگراد است. پس از ریختن روغن در این دستگاه، به دو کره یک ولتاژ DC اعمال می گردد و این ولتاژ به آرامی افزایش داده می شود تا شکست اتفاق بیفتد. مقدار ولتاژ شکست را یادداشت می کنند. سپس روغن را هم زده و پس از 10 دقیقه این آزمایش را تکرار می کنند.و تا شش بار ادامه می دهند.سپس یکی از مقادیر(اولی) را حذف و میانگین بقیه مقادیر را به دست می آورند. مقادیر به دست آمده نباید بیش از 15% اختلاف داشته باشند، زیرا در این صورت آزمایش با نمونه جدید تکرار خواهد شد.

ولتاژ به دست آمده برای روغن تصفیه نشده از30kv  وبرای روغن تصفیه شده از50kv  نباید کمتر باشد.

Ø         اندازه گیری مقاومت عایقی سیم پیچ ها

این تست به کمک MEGGER با رنج 2500-5000 V صورت می گیرد. در این حالت سیم پیچها اتصال کوتاه می شوند. این تست در مدت زمان یک دقیقه انجام می گیرد و در مدت اندازه گیری بقیه سیم پیچها زمین می شوند. هدف از انجام این تست اطمینان از خشک بودن و سلامت ترانس است. مقاومت عایقی تا حد زیادی به رطوبت و دما وابسته است و با این پارامترها نسبت عکس دارد.

Ø         تست MEGGER

 

اعمال ولتا‍ژ 5000V توسط دستگاه مگااهم متر (Megger)بین:

•        سیم پیچهای HV و MV

•        سیم پیچهای HV و earth با تانک

•        سیم پیچهای MV و earth با تانک

اعمال ولتاژ 2500 V بین:

•        سیم پیچهای MV و LV

•        سیم پیچهای MV و مقاومت

•        مقاومت و earth

اعمال ولتاژ 500V یا 1000V بین:

•        سیم پیچهای LV و earth با تانک

•        تجهیزات کمکی تپ چنجر(tap changer) و earth

•        تانک و ریل

نکته: توجه داشته باشیم که در هنگام تست سیم پیچها اتصال کوتاه بوده و سیم پیچهایی که مورد تست قرار ندارند به زمین وصل شوند. در سایر موارد نیز مانند بالا عمل می کنیم.همچنین اگر ترانس سه سیم پیچه هم باشد.

Ø         اندازه گیری مقاومت سیم پیچها

دانستن این مقاومت برای تعیین تلفات اهمی (تلفات مسی)-RI2- لازم است.

 این اندازه گیری باید زمانی صورت گیرد که ترانسفورماتور سرد است. وبرای اینکار باید بیش از سه ساعت بی برق (de-energize) باشد.

 اندازه گیری دما می بایست در نقاط متفاوتی از ترانس صورت گرفته و دمای میانگین محاسبه گردد. تفاوت دمای بالا و پایین ترانس نباید بیش از5c باشد.

 در این تست ولتاژ دی سی (مثلا 12 ولت ) را به سرهای هر فاز با سر نول در اتصال ستاره و هر دو فاز در اتصال مثلث تزریق کرده و جریان عبوری را اندازه گیری میکنیم.(این تست بهتر است در آخرین مرحله انجام گیرد)

نکته:

ولتمتر باید تا حد ممکن نزدیک به ترمینالهای سیم پیچ متصل شود و همچنین بهتر است در هنگام سوئیچینگ (باز و بسته شدن مدار)، ولتمتر را جدا کرد.

رئوستا( مقاومت متغیر) به این دلیل استفاده می شود که جریان از 15% مقدار نامی جریان سیم پیچ تجاوز نکند.

مقادیر ولتاژ و جریان باید زمانی که مقادیر ثابت می شوند، یادداشت گردند.

سپس از رابطه R=V/I میزان مقاومت را به دست می آورند.

 

در حالتی که اتصال سیم پیچ به صورت مثلث باشد، ولتاژ DC بین دو فاز اعمال شده و در این صورت مطابق شکل زیر داریم:

Req= R1||(R2+R3)

 تبدیل اندازه گیری مقاومت

برای محاسبه مقاومت سیم پیچ در سایر دما ها از فرمول زیر استفاده می شود:

Rs=Rm×[(Ts+Tk)/(Tm+Tk)]

 Rs= مقاومت در دمای خواسته شده

Rm= مقاومت اندازه گیری شده

Ts= دمای خواسته شده

Tm= دما در زمان اندازه گیری مقاومت

Tk= 234.5 برای مس و 225 برای آلومینیوم

نکته:اگر میزان جریان نامی سیم پیچهای ترانس کمتر از 1A باشد، اندازه گیری مقاومت بوسیله پل اندازه گیری هم می تواند صورت گیرد.

Ø         تست نسبت تبدیل

•        روش ولتمتری

در این روش ولتاژی را به طرف اولیه اعمال می کنیم (مثلاً در ترانس 33/6 kv به اولیه ولتاژ 400v اعمال می کنیم) و با استفاده از دو ولتمتر که یکی به سمت اولیه و دیگری به سمت ثانویه متصل شده است، به صورت همزمان دو ولتاژ را می خوانیم. و از رابطه V2/V1 نسبت تبدیل را محاسبه می کنیم. این تست با چهار بار با مقادیر مختلف انجام می شود. مقدار میانگین با حد خطای ±1% به عنوان مقدار واقعی در نظر گرفته می شود. اگر ترانس دارای تپ چنجر باشد این تست را برای تپ های مختلف تکرار می کنند.

 

•        روش پل اندازه گیری

برای استفاده از این روش به یک ولتمتر دیجیتال امپدانس بالا و دو مقاومت متغیر با دقت خیلی بالا نیاز داریم.

به اولیه ولتاژی اعمال می کنیم و دو مقاومت R1 و R2 را آنقدر تنظیم می کنیم که ولتمتر مقدار صفر را نشان دهد سپس از رابطه

Ratio= V1/V2= (R1+R2)/R1

نسبت تبدیل را محاسبه می کنیم.واین مقدار را با مقدار نشان داده شده در nameplate مقایسه می کنیم. برای ترانسهای سه فاز استفاده از این روش برای چک کردن پلاریته و تعیین گروه برداری نیز کاربرد دارد.

Ø         تست تایید گروه برداری(Vector Group)

همانطور که میدانیم در پستها جهت افزایش قدرت معمولاً از چندین ترانس استفاده می شود و این ترانسها بصورت موازی ( parallel ) در مدار قرار می گیرند.

·        شرایط کلی موازی کردن ترانسها

1-  ولتاژ و فرکانس نامی آنها با شبکه ای که به آن متصل می شوند، برابر باشد .

2-  توالی فازها رعایت شود یعنی فازهای هم نام به هم وصل شوند .

3-   نسبت تبدیل سیم پیچهای هر دو ترانس برابر باشند .

4-   درصد ولتاژ امپدانس %UK هر دو ترانس یکسان باشد .

5-    نسبت مقاومت معادل به راکتانس ( R/X) در هر دو ترانس یکسان باشد .

6-   قدرت آنها نزدیک بهم و حداکثر از 1 به 3 تجاوز نکند .

7-   گروه برداری آنها یکسان باشد .

یکسان بودن گروه برداری از شرایط بسیار مهم در موازی کردن ترانسهاست. و از اینرو دانستن گروه برداری ترانس بسیار اهمیت دارد.

بطور کلی بین ولتاژ اولیه و ثانویه ترانسفورماتورها ، اختلاف فازی وجود دارد که مقدار آن ، بستگی به نحوه اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور دارد . پس ابتدا باید نحوه اتصالات سیم پیچ های اولیه و ثانویه را مشخص نمود .

برای مشخص نمودن اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور از حروف اختصاری استفاده می شود . به این ترتیب که اتصال ستاره با Y ، اتصال مثلث با D و اتصال زیگزاگ را با Zنشان می دهند . در ضمن اگر اتصال مورد نظر در طرف فشار قوی باشد ، با حروف بزرگ  و اگر در طرف فشار ضعیف باشد ، با حروف کوچک نمایش می دهند ؛ مثلاً اتصال ستاره – ستاره با Yy و یا اتصال مثلث – زیگزاگ با Dz مشخص می شود ( لازم به ذکر است که حروف معرف اتصال طرف ولتاژ بالا یا فشار قوی ، در ابتدا ، و حروف معرف اتصال طرف ولتاژ پایین ، بعد از آن قرار می گیرد ) . حال اگر در طرف ستاره یا زیگزاگ ، مرکز ستاره یا زیگزاگ ، زمین شده باشد ، متناسب با اینکه اتصال مربوطه در طرف ولتاژ بالا یا پایین باشد ، به ترتیب از حروف N یا n استفاده می شود ؛ مثلاً Yzn یعنی اتصال ستاره – زیگزاگ که مرکز زیگزاگ ، زمین شده است و اتصال ستاره در طرف ولتاژ بالا ، و زیگزاگ در طرف ولتاژ پایین است .

بعلاوه در ترانسفورماتورها ، هر فاز اولیه با فاز مشابه اش در ثانویه ، اختلاف فاز مشخصی دارد که جزء خصوصیات آن ترانسفورماتور به شمار می آید ؛ مثلاً ممکن است این زاویه 0، 30 ، 150 ، 180 و ... باشد . برای آنکه زاویۀ مذکور ، اختلاف فاز را برای هر ترانسفورماتور مشخص نمایند به صورت مضربی از عدد 30 تبدیل می کنند و مضرب مشخص شده را در جلوی حروف معرف اتصالات طرفین ترانسفورماتور می آورند . مثلاً مشخصه YNd11 بیانگر اتصال اولیه ستاره با مرکز ستاره زمین شده و ثانویه ، مثلث است که اختلاف زاویه بین اولیه و ثانویه برابر 330 می باشد . به این عدد گروه ترانسفورماتور می گویند .

به طور کلی مطابق استاندارد  IEC76-4، نوع اتصالات ترانسفورماتورها می تواند مطابق یکی از اعداد 11،10،8،7،6،5،4،2،1،0 باشد . اصولاً اتصالات ترانسفورماتورها به چهار دستۀ مجزا تقسیم می شوند که عبارتند از :

1.     دستۀ یک : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه 0،4 یا 8 هستند .

2.     دستۀ دوم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه 2،6 یا 10 هستند .

3.     دستۀ سوم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه 1 یا 5 هستند .

4.     دستۀ چهارم : به ترانسفورماتورهایی گفته می شود که دارای گروه 7 یا 11 هستند .

اما دو موضوع مهم در گروه و اتصال ترانسفورماتورها ، تعیین گروه آنها با توجه به نوع اتصال ، و یا یافتن نوع اتصال سیم پیچ ها با توجه به دانستن گروه ترانسفورماتور می باشد .

 

الف ) تعیین گروه برداری ترانسفورماتور با توجه به معلوم بودن اتصالات سیم پیچ ها

این موضوع را با شرح یک مثال بیان می کنیم . فرض کنید که اتصالات سیم پیچ های ترانسفورماتور ، به صورت ستاره – مثلث و مطابق با شکل زیر باشد . ابتدا بر روی این اتصالات ، سرهای ورودی و خروجی سیم پیچ ها با U,V,W (برای سیم پیچ اولیه) و u,v,w (برای سیم پیچ ثانویه) مشخص می شوند . سپس بردار نیروی محرکه تمام سیم پیچ ها را از انتهای هر فاز به سمت ابتدای هر فاز رسم می نماییم . لازم به ذکر است که سر سیم پیچ ها به معنای ابتدای فاز خواهد بود و طبعاً سر دیگر سیم پیچ ها به معنای انتهای فاز می باشد .

 برای یافتن گروه ترانسفورماتور ، دو دایره متحدالمرکز با قطرهای متفاوت رسم می کنیم و ساعت های 1 تا 12 را بر روی آن مشخص می سازیم . ابتدا بر روی دایره بزرگتر ، بردارهای ولتاژ سیم پیچ های اولیه رسم می شود . در اینجا با توجه به اتصال اولیه به صورت ستاره ، بردارهای OU ، OV و OW بر روی  ساعت های 12 (یا صفر) ، 4 و 8 رسم می گردد . توجه شود که بین سرهای خروجی ، 4 ساعت یا 120 درجه  اختلاف فاز می باشد . سپس نوبت به ترسیم بردارهای ولتاژ سیم پیچ های ثانویه می رسد . با توجه به اتصال مثلث سیم پیچ های ثانویه ، باید بردار ولتاژ vu در راستای بردار ولتاژ OU اولیه ، بردار ولتاژ wv ثانویه هم راستا با بردار ولتاژ OV اولیه ، و بردار ولتاژ uw ثانویه در راستای بردار ولتاژ OW اولیه رسم گردد . البته بردارهای هم راستا باید به گونه ای رسم شوند که اولاً بین سرهای خروجی ، معادل 4 ساعت اختلاف فاز داشته باشد ، و ثانیاً توالی فاز uvw (در جهت عقربه های ساعت) در ثانویه رعایت شود . حال با توجه به موقعیت ولتاژ u ثانویه که بر روی عدد 1 قرار گرفته است ، در می یابیم که گروه این نوع اتصال ، معادل 1 می باشد . به عبارت دیگر ، بین ولتاژ اولیه و ثانویه ، 30 درجه اختلاف فاز وجود دارد .

 ب) تعیین اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور با توجه به معلوم بودن گروه برداری آن

مشابه قسمت قبل ، این موضوع را با مثالی بیان می کنیم . فرض کنید که می خواهیم اتصال ترانسفورماتور Yd11 را رسم نماییم . در شکل زیر نحوه یافتن اتصالات یک ترانسفورماتور Yd11 نشان داده شده است .

 در این روش  بر روی نمودار دایره ای ، و با توجه به اتصال سیم پیچ اولیه ، بردارهای ولتاژ OU ، OV و OW رسم می شود . سپس با توجه به گروه 11 ترانسفورماتور ، بردارهای uv ، vw و wu (با در نظر گرفتن این نکته که سر u روی عدد 11 ، سر v روی عدد 3 ، و سر w بر روی عدد 7 قرار گیرد) رسم    می شود .  پس از رسم نمودار دایره ای ، سیم پیچ اولیه و اتصالات آن رسم می شود و بر روی آن ، بردارهای ولتاژ مشخص می گردد . حال با توجه به مطالب گفته شده ، کافی است که سرهای خروجی را در ثانویه ترانسفورماتور تعیین نماییم . انتخاب سرهای خروجی باید به گونه ای صورت گیرد تا بردارهای ولتاژ سیم پیچ های اولیه و ثانویه با بردارهای ولتاژ اولیه و ثانویه بر روی نمودار ، یکسان باشد . در نهایت باید سرهای همنام u ، v و w ثانویه به هم متصل گردند تا اتصال مثلث کامل گردد که این روند در شکل نشان داده شده است.

در مباحث بعد  به بررسی تستهای زیر خواهیم پرداخت:

o       اندازه گیری امپدانس

o       تست روغن ترانس

o       تست قدرت دی الکتریک

o       میزان صدا Sound Level 

o       اندازه گیری تانژانت دلتا و ظرفیت

o       تست دمای سیم پیچی ها


منبع: http://powercity.blogfa.com