آبشاران
دکوراسیون داخلی | دکوراسیون منزل | دکوراسیون آشپزخانه
انواع برقگیرها
- برقگیرهای مرسوم یا برقگیرها با مقاومت غیرخطی و فواصل هوایی
در این نوع از برقگیرها، نقش حفاظتی تجهیزات و شبکه در مقابل موجهای گذرا، بعهده تعدادی المان یا مقاومت غیرخطی که به صورت سری با فاصله هوایی میباشد قرار دارد.
این مقاومتها در مقابل ولتاژهای فرکانس قدرت مقاومت زیادی دارند لذا ولتاژ شکست کافی بر روی فاصله هوایی نمیافتد ولی این مقاومتها در مقابل ولتاژهای صاعقه و یا کلیدزنی مقاومت کمی داشته و نتیجتاً ولتاژ بالایی که از حد شکست الکتریکی فاصله هوایی بیشتر است بر روی فاصله هوایی میافتد و برای این ولتاژها در فاصله هوایی شکست الکتریکی رخ میدهد. البته به علیت مقاومت غیرخطی موجود، ولتاژ کل خط در
حد ثابتی باقی میماند لذا حالت اتصال کوتاه عنوان شده در روش استفاده از جرقه گیر در این روش رخ نمیدهد و بعد از رفع ولتاژهای گذرا و ظهور ولتاژ فرکانس قدرت، مجدداً مقاومت، مقاومتهای غیرخطی بالا رفته و جرقه خاموش میشود.
چون جریان دائم این مقاومتها در مقابل ولتاژ فرکانس قدرت نسبتاً بالاتر از نوع Zno میباشد وجود فواصل هوایی الزامی است.
2- برقگیرها با مقاومت غیرخطی و فاصله هوایی مجهز به کویل مغناطیسی خاموش کننده جرقه
این برقگیرها از همان نوع برقگیرها با مقاومت غیرخطی و فاصله هوایی هستند که در محفظه فاصله هوایی علاوخ بر فاصله هوایی کویل مغناطیسی هم قرار دارد که با عبور جریان از آن در حین تخلیه میدان مغناطیسی ایجاد میشود و این میدان بر قوس نیرویی وارد میکند که باعث افزایش طول جرقه گشته و نتیجتاً خاموش شدن جرقه راحتتر خواهد بود.
3- برقگیرهای اکسید فلزی یا Zon بدون فواصل هوایی
این برقگیر از مجموعهای از مقاومتهای غیرخطی که نسبت به ولتاژ شبکه مقاومت بالایی دارند تشکیل شده است ولی در زمان وقوع اضافه ولتاژ صاعقه یا کلیدزنی در مقابل این موجها مقاومت کمی داشته، جریانی را از خود عبور میدهد و کل ولتاژی که برای عملکرد این برقگیر لازم است از ولتاژ قابل تحمل تجهیزات (کلیدزنی و صاعقه) پائینتر است. این برقگیر فاقد فاصله هوایی میباشد.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
مقدمه ی برقگیرها-تعریف برقگیر
برقگیر چیست
حفاظت سیستم در برابر TOVها توسط رلهها و قطع کلیدهای قدرت و … انجام میشود، ولی حفاظت سیستم در برابر امواج ضربهای عموماً توسط وسائل زیر انجام میشود:
1- جرقه گیرها (SPARK – GAPS)
2-برقگیرها (LIGHTNING/ SURGE ARRESTERS)
که خود به سه نوع زیر تقسیم میشوند:
الف) برقگیرها مرسوم یا برقگیرهای با مقاومت غیرخطی و فواصل هوایی
(NON – LINEAR RESISTOR TYPE ARRESTERS WITH SPARK – GAPS/ CONVERNTIONAL ARRESTER)
ب)برقگیر با مقاومت غیرخطی و فاصله هوایی مجهز به گویل مغناطیسی خاموش کننده جرقه
(MAGNETICALLY BLOWN OUT SPARK GAPS & SILICON CARBIDE RESISTOR)
ج)برقگیرهای اکسید فلزی یا Zno بدون فواصل هوایی
(NON- LINEAR METAL OXIDE RESISTOR TYPE ARRESTERS WITHOUT SPARK- GAPS/ ARRESTERS/ Zno ARRESTERS/ MO – ARRESTERS
جرقه گیرها (SPARK – GAPS):
ساده ترین و ارزانترین راه برای حفاظت عایقی در برابر اضافه ولتاژهای ضربهای استفاده از فواصل هوایی می باشد. بدلیل معایب زیر، امروزه از این وسایل بعنوان حافظ اصلی در برابر امواج ضربه استفاده نمی شود.
الف- در صورت عملکرد این وسائل، شبکه با افت شدید ولتاژ روبرو میشود. حتی با سپری شدن ولتاژ ضربه، جرقه بدلیل حضور ولتاژ همچنان پایدار باقی می ماند و ناگزیر جهت قطع جریان تعقیبی (FOLLOW CURRENT) میبایستی کلیدهای قدرت عمل کنند. این مسئله علاوه برا اینکه باعث عدم تداوم بار (هر چند کوتاه مدت) میشود، شبکه و تجهیزات آن را در معرض تنشهای مکانیکی و حرارتی ناشی از جریان اتصال کوتاه قرار میدهد.
ب- مشخصه حفاظتی این وسائل شدیداً تابع پلاریته موج، آرایش الکترودی و شرایط آب و هوایی است. ضمن اینکه عکس العمل مناسبی در برابر امواج با شیب تند ندارد و این مسئله تنظیم آنها را جهت دستیابی به یک سطح حفاظتی معین مشکل میسازد.
ج- جنانچه جرقه گیرها درموقعیت مناسب نصب نشوند، احتمال آسیب دیدن تجهیزات توسط قوس و نیز سرایت آن به سایر فازها وجود دارد.
معمولاً در حال حاضر تجهیزات همانند مقرههای آویزی مجهز به این جرقهگیرها میگردند.
سطح حفاظتی این جرقه گیرها 20 دصد پائینتر از ولتاژ شکست مقرهها است و فاصله آنها از بدنه مقرهها باید بیش از یک سوم طول فاصله هوایی بین شاخک ها باشد و علت نیز تنها حفاظت مقرههای مربوطه میباشد نه حفاظت کل سیستم.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
ترانسفورماتور ولتاژ
ترانسفورماتور ولتاژ VOLTAGE TRANSFORMER (VT, CVT, PT)
تعریف
ترانسفورماتورهای ولتاژ تجهیزاتی هستند که ولتاژ با دامنه بزرگ سمت طرف اولیه فشار قوی را به منظور استفاده در دستگاههای فشار ضعیف به مقادیر کوچک تبدیل میکنند.
ترانسفورماتورهای ولتاژ جهت دستگاههای اندازهگیری، حفاظت، دستگاههای ثبات و نشاندهنده، سیستم AVR و سیستم سنکرونایزینگ و … مورد استفاده میباشند.
استاندارد IEC 186 مربوط به ترانسفورماتورهای ولتاژ میباشد .
ترانسفورماتورهای ولتاژ از نظر عایقی به انواع زیر تقسیم میشود:
1- ترانسفورماتورهای ولتاژ با عایقی رزینی
2- ترانسفورماتورهای ولتاژ با عایق روغنی
3-ترانسفورماتورهای ولتاژ با عایق SF6
ترانسفورماتورهای ولتاژ با عایقی رزینی معمولاً تا سطح ولتاژ 36 کیلوولت رایج میباشند وخصوصاً در مناطق سرپوشیده (INDOOR) با توجه به آتش سوزیهای احتمالی و ایمنی بیشتر نسبت به خطرات، مورد استفاده میباشند.
ولی در ولتاژهای بالاتر ترانسفورماتورهای ولتاژ با عایق روغنی مورد استفاده قرار میگیرند. ترانسفورماتورهای ولتاژ SF6 نوع جدیدتری هستند لکن در حال حاضر استفاده چندانی در پستهای فشارقوی ندارند.
نوع 3 فاز ترانسفورماتورهای ولتاژ تا سطح ولتاژ 36 کیلوولت مرسوم است. ولی برای ولتاژهای بالاتر، ترانسفوماتورهای ولتاژ به صورت تکفاز ساخته میشوند که نقطه ستاره آنها توسط کابلهای ارتباطی فیمابین فاهای مختلف ترانسفورماتور ولتاژ ایجاد میگردد.
اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب ترانسفورماتور ولتاژ
مشخصات محیطی و شرایط اقلیمی محل نصب
1- ارتفاع محل نصب از دریا
2- حداکثر درجه حرارت مطلق هوای محیط
3- حداقل درجه حرارت مطلق محیط
4- سرعت باد
5- میزان رطوبت نسبی
6- شتاب زلزله
7- ضخامت یخ
8- میزان آلودگی
مشخصات ساختاری ترانسفوماتور ولتاژ
1- نوع ترانسفورماتور ولتاژ از نظر سیستم تبدیل ولتاژ
2- نوع ترانسفورماتور ولتاژ از نظر نوع عایق بندی
3- فاصله خزشی که همان مسیر قوس بر روی مقره میباشد و حداقل این مقدار به آلودگی محیط بستگی دارد و مطابق استاندارد IEC 186، نسبت فاصله خزشی به فاصله قوس (ARCING DISTANCE) نباید از 5/3 کمتر باشد.
4- استقامت مکانیکی مقره و ترمینالهای فشار قوی
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گرد آورنده:آقای مهدیار براتی
قدم های انتخاب ترانسفورماتور جریان
1- مشخص شدن مشخصات سیستم شامل
– ولتاژ حداکثر سیستم
– فرکانس سیستم
– جریان نامی موقعیت نصب ترانسفورماتور جریان با توجه به توسعه آینده
– سطح اتصال کوتاه در موقعیت نصب ترانسفورماتور جریان
2- مشخص شدن سیستم حفاظت و کنترل پست
با توجه به اینکه کلاس دقت، توان خروجی، تعداد و نوع کورهای ترانسفورماتورهای جریان در ارتباط با سیستم حفاظت و کنترل پست مشخص میگردد. لذا ابتدا میبایست با محاسبات ترانسفورماتورهای جریان، اعداد مناسب را انتخاب نمود و سپس نسبت به سفارش، خرید و تامین این اقلام اقدام نمود.
3- مشخص شدن مشخصات محیطی محل نصب
4- تعیین پارامترها و مشخصات ترانسفورماتور جریان
– نوع ترانسفورماتور جریان از نظر عایقی
– نوع ترانسفورماتور جریان از نظر محل قرارگیری هستهها
– نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد تپ و نحوه تعویض تپها
– نوع ترانسفورماتورهای جریان از نظر تعداد کورها
– نوع هستههای (کورهای) ترانسفورماتور جریان (اندازهگیری یا حفاظتی)
– فاصله خزشی مقره ترانسفورماتور جریان
– استقامت مکانیکی مورد نیاز مقرهها و ترمینالهای فشار قوی ترانسفورماتور جریان
– ولتاژ حداکثر
– سطوح عایقی نامی
– فرکانس نامی
– جریان نامی اولیه
– جریان نامی ثانویه
– نسبت تبدیل نامی
– جریان اتصال کوتاه (حرارتی) کم مدت نامی
– جریان دینامیکی نامی
– جریان دائمی حرارتی نامی
– توان نامی خروجی
– کلاس دقت
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب ترانسفورماتور جریان
مشخصات محیطی و شرایط اقلیمی:
1- ارتفاع محل نصب از دریا
2- حداکثر درجه حرارت مطلق هوای محیط
3- حداقل درجه حرارت مطلق هوای محیط
4- سرعت باد
5- میزان رطوبت نسبی
6- شتاب زلزله
7- ضخامت یخ
8- میزان آلودگی
مشخصات ساختاری ترانسفورماتور جریان:
1- نوع ترانسفورماتور جریان از نظر عایقی
2- نوع ترانسفورماتور جریان از نظر محل قرار گیری هستهها
3- نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد تپها و نحوه تعویض تپها
4- نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد کورها (هستهها)
5- نوع ترانسفورماتور جریان (اندازهگیری یا حفاظتی)
6- فاصله خزشی که همان مسیر قوس بر روی مقره میباشد و حداقل این مقدار به آلودگی محیط بستگی دارد. ضمناً IEC 185 متذکر شده است که نسبت فاصله خزشی به فاصله قوس (ARCING DISTANCE) نباید از 5/3 کمتر باشد.
7- استقامت مکانیکی مقره و ترمینالهای ترانسفورماتور جریان
مشخصات الکتریکی ترانسفورماتور جریان:
1- ولتاژ حداکثر (HIGHEST VOLTAGE FOR EQUIPMENT)
حداکثر ولتاژ موثر فاز به فاز است که ترانسفورماتور جریان برای استفاده از این ولتاژ تحت شرایط کار عادی طراحی شده است مقدار این ولتاژ در بخشهای قبل ذکر شده است.
2- سطوح عایقی (RATED INSULATION LEVELS)
در ترانسفورماتورهای جریان استقامت عایقی بعلت وجود چند سیمپیچ به صورت استقامت عایقی اولیه، استقامت مابین سیمپیچهای اولیه و سیمپیچهای ثانویه و استقامت عایقی مابین حلقههی داخلی (دورهای) سیمپیچهای ثانویه بیان میشود.
در مورد استقامت عایقی اولیه با توجه به سطوح ولتاژ مورد استفاده اعداد استاندارد
IEC 71 و IEC 185 نیز تکرار شده است و میتوان به بخش هماهنگی عایقی این جزوه نیز رجوع نمود. تذکر اعداد ذکر شده برای ارتفاع زیر 1000 متر میباشند و برای محیطهای با ارتفاع بالاتر میبایست تصحیح گردند.
برای استقامت الکتریکی مابین بخشهای مختلف یا سیمپیچهای مختلف اولیه و همچنین ثانویه (BETWEEN – SECTION INSULATION REQUIEMENT) میبایستی عایق مابین سیمپیچها، توانایی تحمل ولتاژ فرکانس قدرت سه کیلوولت (موثر) به مدت یک دقیقه را داشته باشند.
همچنین سیم پیچهای ثانویه باید تحمل ولتاژ فرکانس قدرت سه کیلوولت (موثر) به مدت یک دقیقه را داشته باشند.
برای تعیین استقامت عایقی مابین حلقههای داخلی (INTERTURN INSLATION REQUIRMENT) هرسیم پیچ در حالت مدار باز تحت ولتاژی از طریق اعمال جریان به اولیه قرار میگیرد و میبایستی ولتاژ چهارونیم (5/4) کیلوولت موثر را به مدت یک دقیقه تحمل نماید.
3- فرکانس نامی (RATED FREQUENCY)
مقادیر استاندارد این فرکانس 50 یا 60 هرتز است که برای شبکه ایران 50 هرتز میباشد.
4- جریان نامی اولیه (RATED PRIMARY CERRENT)
جریان نامی اولیه جریانی است که عملکرد ترانسفورماتور جریان بر پایه آن استوار شده و مقدار آن براساس جریان عبوری در محل نصب ترانسفورماتور جریان خواهد بود. استاندارد IEC 185 اعداد زیر را پیشنهاد نموده است [یا مضارب ده یا یکدهم این اعداد].
10-12. 5-15-20-25-30-40-50-60-75
مقادیری که زیر آنها خط کشیده شده است ارجحیت دارند.
5- جریان نامی ثانویه (RATED SECONDARY CURRENT)
جریان نامی ثانویه مقدار جریانی است که با توجه به جریان اولیه و نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان در ثانویه ترانسفورماتور برقرار میگردد. استاندارد IEC 185، سه عدد 2 ،1 و 5 آمپر را توصیه کرده است که اعداد 1 و 5 آمپر در ایران کاربرد دارند.
نکتهای که باید تذکر داد این است که هرچه جریان ثانویه بزرگتر انتخاب شود تعداد دور سیم پیچ هسته کمتر و در نتیجه ترانسفورماتور از نظر حجم کوچکتر و اقتصادیتر خواهد بود ولی در عوض افت ولتاژ و تلفات در کابلهای ارتباطی بین ترانسفورماتور جریان و دستگاههای متصل بیشتر بوده و در نتیجه ظرفیت بیشتری در خروجی ترانسفورماتور جریان نیاز خواهد بود.
از آنجائی که در ولتاژهای بالا (230 و 400 کیلوولت) ابعاد و اندازه پستهای نسبتاً بزرگ میباشند، لذا طول کابلهای ارتباطی قابل توجه بوده و بنابراین برای جلوگیری از افزایش ظرفیت خروجی ترانسفورماتور جریان معمولاً جریان ثانویه یک آمپر انتخاب میگردد ولی در ولتاژهای پائینتر هر دو گزینه یک آمپر و پنج آمپر مورد میباشد لکن استفاده از ترانسفورماتور جریان با جریان ثانویه 5 آمپر بعلت اقتصادیتر بودن، مناسبتر میباشد.
6- نسبت تبدیل نامی (RATED TRANSFORMATION RATIO)
مطابق استاندارد عبارت است از نسبت جریان نامی اولیه به جریان نامی ثانویه. معمولاً به دلیل رشد تدریجی بار و سطح اتصال کوتاه، بایستی امکان انتخاب نسبت تبدیلهای مختلف وجود داشته باشد که توضیح در مورد انواع روشهای تغییر تعداد دور سیم پیچها در بخشهای قبل داده شده است.
7- جریان اتصال کوتاه (حرارتی) کم مدت نامی
(RATED SHORT – TIME THERMAL CURRENT (Ith))
حدکثر مقدار جریان موثر اولیه است که یک ترانسفورماتور جریان بدون ایجاد مشکل در آن به مدت یک ثانیه تحمل مینماید. البته در این حالت باید ثانویه اتصال کوتاه باشد.
8- جریان دینامیک نامی (PATEC DYNQMIC CURRENT (Idyn))
مقدار پیک جران اولیه است که یک ترانسفورماتور جریان بدون بروز مشکل الکتریکی یا مکانیکی در اثر نیروهای الکترومغناطیسی در حالت اتصال کوتاه بودن ثانویه، در سیکلهای اولیه اتصال کوتاه تحمل مینماید. این مقدار معمولاً 5/2 برابر جریان اتصال کوتاه مدت نامی میباشد.
9- جریان دائمی حرارتی نامی (RATED CONTINUOUS THERMAL CURRENT)
جریان دائمی حرارتی نامی ترانسفورماتور جریان عبارت است از جریانی که از اولیه ترانسفورماتور بطور پیوسته عبور کند هنگامی که ثانویه ترانسفورماتور به بار نامیاش متصل بوده و افزایش درجه حرارت بیش از مقدار مجار نداشته باشد. مقدار این جریان عموماً برابر جریان نامی اولیه ترانسفورماتور میباشد مگر اینکه عدد دیگری برای آن ذکر گردد.
در استاندارد IEC مقادیر مجاز افزایش جریان دائمی حرارتی نامی نسبت به جریان نامی با ضریب 120% و 150% و 200% مشخص شده است که با توجه به ترانسفورماتورهای موجود در سطح کشور مورد قبولیت بین سازندگان، ضریب 120% نسبت به جریان نامی برای جریان دائمی حرارتی نامی انتخاب گردیده است.
10- توان نامی خروجی (VALUES OF RATED OUTPUT)
1-10- ظرفیت نامی (BURDEN)
امپدانس مدار ثانویه با توجه به ضریب توان میباشد. ظرفیت خروجی معمولاً بصورت توان یا ولت آمپر در جریان نامی و ضریب توان تعریف شده، بیان میگردد. این ظرفیت در واقع توان جذب شده توسط تجهیزات متصل به ثانویه و افت سیم پیچ ثانویه را مشخص میکند.
2-10- ظرفیت نامی (RATED BURDEN)
مقدار ظرفیت خروجی یا BURDEN است که در آن ملاحظات مربوط به دقت ترانسفورماتور اعمال شده است.
3-10- توان نامی خروجی (RATED OUTPUT)
مقدار توان (به ولت آمپر و با ضریب توان مشخص) است که یک ترانسفورماتور جریان با جریان نامی به باری با ظرفیت خروجی تحویل میدهد.
توان نامی خروجی مقادیر استاندارد شده دارد که عبارتند از:
2. 5-5. 0-10-15 & 30VA
برای مقادیر بالاتر از 30VA میبایستی مقداری مناسب عملکرد انتخاب شود. ظرفیت خروجی نامی ترانسفورماتور جریان را اصل همان توانی است که به وسیله مصرف کنندهها و تلفات سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان مصرف میشود و ترانسفورماتور جریان بایستی بتواند توان ظاهری مصرف شده توسط دستگاههای اندازهگیری و رلهها و کابلها و سیمهای رابط و سیم پیچ ثانویه خود را تامین نماید.
11- کلاس دقت (ACCURACY CLASS)
این بند در قسمتهای قبل کاملاً تشریح گردیده است.
12- محدودیت افزایش درجه حرارت
درجه حرارت ترانسفورماتور جریان، با جریان اولیهای برابر جریان نامی و باری با ضریب قدرت واحد و معادل ظرفیت خروجی نامی نبایستی از مقادیر مجاز ذکر شده در جدول I استاندارد IEC 185 فراتر رود لازم به ذکر است که این افزایش درجه حرارت برای ارتفاع زیر 1000 متر میباشد و برای ارتفاع عای محیطی بیشتر از هزار متر میبایستی مقادیر این جدول به ازاء هر 100 متر افزایش ارتفاع به مقدار 4/0% برای ترانسفورماتورهای روغنی و 5/0% برای ترانسفورماتورهای خشک کاهش داده شود.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
کلاس دقت ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی
هسته حفاظتی ترانسفورماتورهای جریان به منظور تغذیه رله های حفاظتی در شرایط غیرعادی (اتصال کوتاه) بکار میروند. ترانسهای جریان حفاظتی میبایستی عملکرد مناسبی، حتی برای جریانهای چندین برابر جریان نامی که ناشی از اتصال کوتاه میباشند را داشته باشند. این ترانسفورماتورها دو تفاوت عمده با ترانسفورماتورهای اندازهگیری جریان دارند که عبارتند از:
– دقت کمتر
– ولتاژ نقطه زانویی بالا
طبق استاندارد IEC 185 جهت ترانسفورماتور جریان حفاظتی فاکتور حد دقت یا (ACCURACY LIMIT FACTOR) که به طور اختصاصی ALF گفته میشود تعریف میگردد. این پارامتر ضریبی از جریان نامی است که تا آن مقدار از جریان، خطای مرکب ترانسفورماتور در محدوده ذکر شده باقی میماند. علاوه بر آن کلاس دقت نیز میبایستی در این نوع ترانسفورماتورهای جریان مشخص شود که ذیلاً عنوان میگردد:
|
COMPOSITE ERROR AT RATED ACCURACY LIMIT PRIMARY CURREN % |
PHASE DISPLACEMENT AT RATED PRIMARY CURRENT |
CURRENT ERROR AT RATED PRIMARY CURRENT % |
ACCURACY CLASS |
|
|
CENTIRADIANS |
MINUTES |
|||
|
5 |
1.8 |
60 |
+1 |
5P |
|
10 |
- |
- |
+3 |
10P |
ارقام استاندارد فاکتور حد دقت (ALF) عبارتند از:
5-10-15-20-30
مطابق استاندارد کلاس دقت و فاکتور حد دقت بصورت زیر بیان میشود: XYZ
که در آن XY همان کلاس دقت یعنی 5P یا 10P و Z فاکتور حد دقت (ALF) است مثلاً 5P10 معمولاً کلاسهای دقت 10P20, 5P20, 10P10, 5P10 بیشترین کاربرد را دارند. در صورتی که ظرفیت خروجی (BURDEN) تغییر نماید حد دقت (ALF) نیز تغییر خواهد نمود و رابطه زیر صادق است:
که در این رابطه Pn برابر مقدار ظرفیت خروجی نامی، P مقدار توان متصل به ترانسفورماتور جریان حفاظتی، Rct مقدار مقاومت سیمپیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان و Isn جریان نامی ثانویه میباشد.
بعبارت دیگر اگر به ترانسفورماتور جریان عملاً باری با BURDEN کمتر از مقدار نامی ترانسفورماتور جریان وصل شود فاکتور حد دقت یا ALF آن بالاتر خواهد رفت و دقت مورد نظر تا جریانهای اتصال کوتاه با دامنه بیشتر هم بدست خواهد آمد.
مطابق استاندارد BS 3938 جهت ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی، کلاس دقت
(CLASS X)X نیز مطرح میباشد در این کلاس دقت، ترانسفورماتور جریان با ولتاژ زانو و حداکثر مقاومت سیمپیچ ثانویه و حداکثر جریان مغناطیسی کننده معرفی میگردد. جهت حفاظتهای دیفرانسیل یادیستانس خصوصاً در بیشتر از این نوع ترانسفوماتور جریان استفاده بعمل میآید.
IEC 44-6 کلاسهای جدید حفاظتی از نوع TP را معرفی کرده است. این کلاس جدید بعلت نیاز فعلی به عملکرد سریع رلههای حفاظتی در سیستم و نتیجتاً لزوم وجود دقت در زمانهای گذرا برای ترانسفورماتورهای جریان مطرح شده است این کلاسها عبارتند از:
الف) کلاس TPX
ترانسفورماتور جریان با هسته بدون فاصله هوایی میباشد که خطای نسبت 5/0 درصد داشته و ثابت زمانی ثانویه see5 دارد این ترانسفورماتور قابلیت استفاده مشترک با ترانسفورماتورهای کلاس TPX, TPY را دارد.
ب) کلاس TPY
ترانسفورماتور جریان با هسته مغناطیسی و فاصله هوایی کوچک است که خطای 1+ درصد دارد و دارای ثابت زمانی ثانویه صفر تا 10 ثانویه است و نسبت به جریانهای DC گذرا رفتار مناسبتری از خود بروز میدهد و قابلیت استفاده مشترک با ترانسفورماتورهای کلاس TPY وTPX را دارد.
ج) کلاس TPZ
ترانسفورماتور جریان با هسته مغناطیسی و فاصله هوایی بزرگ است که خطای 1+ درصد دارد و ثابت زمانی ثانویه آن 6+60 میلی ثانیه میباشد زمان سقوط جریان
(DC COLLAPSE TIME) DC در آن بسیار کوتاه است و تنها با ترانسفورماتورهای نوع TPZ قابلیت کارکرد دارد.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
کلاس دقت ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری
ترانسفورماتور جریان باید در محدوده جریان 10 تا 120 درصد جریان نامی و محدوده بار 25 تا 100 درصد بار نامی مطابق استاندارد IEC 185 کلاس دقت مطلوب را داشته باشد.
کلاس دقت مطابق استاندارد 0.1-0 . 2-5 . 5-1-3-5 میباشند البته برای ترانسفورماتورهای جریان با جریان ثانویه 5 آمپر و جهت اندازهگیری جریان در محدود 1% تا 120% جریان نامی دو کلاس 0.2s و 0.5s نیز وجود دارد که معمولاً کاربرد چندانی در پستهای فشارقوی ندارند. جداول زیر نشان دهنده دقتهای نامی میباشند:
|
PHASE DISPLACEMENT AT PERCENTAGE OF RATED CURRENT SHOWN BELOW |
PERCENTAGE CURRENT (RATIO) ERROR AT PERCENTAGE OFRATED CURRENT SHOWN BELOW |
ACCURACY CLASS |
||||||||||
|
CENTIRADIANS |
MINUTES |
|||||||||||
|
120 |
100 |
20 |
5 |
120 |
100 |
20 |
5 |
120 |
100 |
20 |
5 |
0.1 |
|
0.15 |
0.15 |
0.24 |
0.45 |
5 |
5 |
8 |
15 |
0.1 |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
|
|
0.3 |
0.3 |
0.45 |
0.9 |
10 |
10 |
15 |
30 |
0.2 |
0.2 |
0.35 |
0.75 |
0.2 |
|
0.9 |
0.9 |
1.35 |
2.7 |
30 |
30 |
45 |
90 |
0.5 |
0.5 |
0.75 |
1.5 |
0.5 |
|
1.8 |
1.8 |
2.7 |
5.4 |
60 |
60 |
90 |
180 |
1.0 |
1.0 |
1.5 |
3.0 |
1.0 |
|
PERCENTAGE CURRENT (RATIO) ERROR AT PERCENTAGE OFRATED CURRENT SHOWN BELOW |
ACCURACY CLASS |
|
|
120 |
50 |
|
|
3 |
3 |
3 |
|
5 |
5 |
5 |
جهت ترانسفورماتورهای جریان دو فاکتور زیر نیز تعریف میشود.
الف) حد نامی جریان اولیه RATED INSTRUMENT LIMIT PRIMARY CURRENT (IPL)
عبارت است از حداقل جریان اولیه که در آن خطای مرکب ترانسفورماتور اندازهگیری بزرگتر یا مساوی 10% در شرایط باریا BURDEN نا میباشد.
این فاکتور بدین جهت مهم است که مطمئن شویم در جریانهای بالای اولیه (حامل از خطاها) جریان ثانویه محدود میگردد و ایمنی و تجهیزات اندازهگیری تامین میگردد.
ب) ضریب ایمنی INSTRUMENT SECURITY FACTOR (FS)
این مقدار نسبت حد نامی جریان اولیه به جریان نامی اولیه است هرچه این مقدار کمتر انتخاب شود تجهیزات متصل به ثانویه ترانسفورماتور جریان در مقابل شرایط غیرعادی ایمنی بیشتری دارند. Fs<5 و Fs<10 اعداد قابل قبولی میباشند.
معمولاً برای ترانسفورماتورهای جریان اندازهگیری در آزمایشگاهها و مواردی که جهت کالیبراسیون بکار می رود کلاس 1/0%، برای ترانسفورماتورهای جریان جهت اندازهگیری دقیق انرژی 2/0% برای ترانسفورماتورهای جریان در اندازهگیریهای معمولی توان و انرژی اکتیو و راکتیو کلاس 5/0 و برای اندازه گیری های جریان کلاس 1 بکار میرود ولی مطابق استاندارد جهت پستهای ایران، کلاس 5/0 مورد نظر است.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
کورهای ترانسفورماتور جریان
ترانسفورماتورهای جریان که برای تغذیه مدارها با سیستمهای اندازهگیری (آمپرمترها، واتمترها، وارمترها و کنتورها) بکار میروند باید دقت کافی جهت اندازهگیری کمیتها در مقادیر نامی داشته باشند که مطابق استاندارد این تجهیزات باید دقت کافی برای جریانی تا حدود 120% جریان نامی را داشته باشند. ضمناً تجهیزات اندازهگیری میبایستی در مقابل جریانهای بسیار بالایی که ممکن است در اثر بروز اتصال کوتاه در شبکه به آنها اعمال میشود محافظت شوند چون این وسائل وظیفه اندازهگیری مقادیر نامی را دارند و از آنجائیکه بکار بردن فیوز با هر حفاظتی قطع مدار ثانویه مجاز نمیباشد لذا خود کور یا هسته ترانسفورماتور جریان باید قابلیت محدود کردن جریانهای خطا یا جریانهای بالاتر از حد نامی مدار یا شبکه را داشته باشد بنابراین باید این هسته ها در جریانهای بالا به اشباع بروند.
در مورد کورهایی که به منظور تغذیه مدارهای حفاظت بکار میروند موضوع فرق میکند وظیفه این وسائل عملکرد در هنگام خطا میباشد لذا لازم نیست دقت زیادی در جریان نامی داشته باشند ولی باید دقت مناسب در رنج گسترده تا سطح جریانهای خطا داشته باشند و به اشباع نروند.
با توجه به موارد فوق باید کلاً گفت که کورهای (هستهای) ترانسفورماتورهای جریان بصورت کورهای اندازهگیری و کورهای حفاظت دسته بندی میشوند.
ذیلاً مقایسه های مابین کورهای اندازه گیری و حفاظت نمایش داده میشود:
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
خطاهای ترانسفورماتور جریان
خطاهای ترانسفورماتور جریان به صورت خطای جریان (بزرگی جریان)، خطای فاز و خطای مرکب بیان
می شوند که عبارتند از:
الف) خطای جریان (CURRENT (RATIO) ERROR)
خطای بزرگی دامنه جریان ثانویه نسبت به جریان اولیه میباشد که بصورت زیر بیان میشود:
===================================================================
ب) خطای فاز (PHASE DISPLACEMENT)
جابجایی فاز مابین بردارهای جریان اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور جریان که بصورت زاویه بیان میشود.
ج) خطای مرکب که بصورت زیر بیان میشود (COMPOSITE ERROR)
که T مدت زمان یک سیکل جریان میباشد.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
توانایی های عمومی و ساختار ترانسفورماتورهای جریان
تواناییهای عمومی ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان بایستی بتوانند نیازهای زیر را برآورده نمایند:
1- بطور پیوسته بتوانند ولتاژ و جریان نامی را بدون ایجاد حرارت اضافی و شکست عایقی تحمل نمایند.
2- ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی بایستی در حالت اضافه جریان در اثر بروز عیب در شبکه با دقت خوبی عمل تبدیل را انجام دهند.
3- ترانسفورماتورهای جریان اندازهگیری، بایستی در حالت اضافه جریان مربوط به اتصال کوتاه شبکه، بطور ذاتی محدود نمایند تا آسیبی به دستگاههای اندازهگیری وارد نگردد.
ساختار ترانسفوماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان بر حسب نوع عایق در انواع مختلف ساخته میشوند و عبارتند از:
– نوع روغنی با کاغذ آغشته به روغن
– نوع خشک با عایق رزینی
– نوع SF6
ساخت ترانسفورماتورهای جریان نوع خشک با عایق زرینی برای ولتاژهای پائین تا سطح 63 کیلوولت عملی بوده و خصوصاً در محلهای سرپوشیده با توجه به عدم احتمال انفجار این نوع ترانسفورماتورهای مرسوم میباشد.
نوع روغنی با کاغذ آغشته به روغن برای تمامی سطوح ولتاژی معمول میباشد و در حال حاضر اکثر ترانسفورماتورهای جریان خصوصاً در سطح ولتاژ بالا از این نوع میباشد.
نوع SF6 که در آنها از گاز SF6 بعنوان ماده عایقی استفاده میشود هنوز در مراحل اولیه طراحی و استفاده، میباشد و تنها سازندگان محدودی این نوع ترانسفورماتور را تولید میکنند.
در سطوح ولتاژی 63 کیلوولت و بالاتر، ترانسفورماتورها از نظر محل قرار گرفتن هستهها، به دو نوع تانک (TANK) [که به معنی قرار گرفتن هستهها در پائین است] و معکوس (TAP CORE, INVERTED) [که به معنی قرار گرفتن هسته در بالا است] تقسیم میشوند. در نوع تانک بخش سنگین ترانسفورماتور در پائین قرار دارد لذا از نظر تحمل ضریب زلزله و نیروهای مکانیکی وضعیت مناسبتری دارد، اما در این نوع ترانسفورماتور، ولتاژ یا مدار فشارقوی از طریق شینه اولیه به سطح زیرین ترانسفورماتور جریان منتقل شده است، لذا در تمام طول مسیر از نظر عایقی باید ملاحظات لازم بعمل آید. همچنین ابعاد این ترانسفوماتور جریان بزرگتر از نوع دیگر است. ترانسفورماتور نوع معکوس از نقطه نظر تحمل شدت زلزله و نیروهای مکانیکی محدویت بیشتری دارد اما در ساخت آن ملاحظات سهلتر میباشد و ابعاد کوچکتری دارد. با تمام این مزایا و معایب هر دو ترانسفورماتورها معمول می باشند و مورد استفاده قرار می گیرند.
در مورد تغییر نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان که از طریق تغییر نسبت سیمپیچیها انجام میشود، امکان این تغییر با تغییر تعداد دورها در ثانویه و یا اولیه ممکن است که هر یک مزایا و معایب خود را دارند. این موارد ذیلاً بیان میگردند.
1- با تغییر نسبت تبدیل از اولیه مشخصات خروجی کور تغییر نمینماید و کلاس دقت و سایر مشخصات کماکان به قوت خود باقی میماند در حالی که با اتصال مجدد از ثانویه این مشخصات تغییر مییابد. بنابراین در انتخاب اتصال از ثانویه باید دقت کافی در عملکرد کورهای حفاظتی و اندازهگیری نمود.
2- تغییر نسبت تبدیل از اولیه با نسبتهای «2:1» و بعضاً «4:2:1» امکان پذیر است ولی با اتصال مجدد از ثانویه نسبتهای متعدد و با مقادیر دلخواه قابل ساخت میباشد.
3- ساخت ترانسفورماتور با تغییر نسبت تبدیل از ثانویه راحتتر میباشد.
منبع:جزوه ی دانشگاهی خودم
گردآورنده:آقای مهدیار براتی
محبوبیت گوگل
پلاس
.jpg)
.jpg)
.jpg)
