ترانس جریان

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
یک ترانس جریان برای کار در شبکهء 110kV.

ترانسهای جریان یا ترانس های گردش یا (current transformer (CT برای نمونه گیری گردش به نسبت گذر جریان از سیم پیچ نخستینه خود و القای آن در سیم پیچ دومینه کاربرد دارند. این ترانسفورمرها برای پناه و اندازه گیری در ابتدای توانراه های ورودی به پستها و همچنین در اندرگاه ترانس توان و اندرگاه دومینه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که نیاز است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد به کار گرفته می شود که هر کدام از این نقاط با ترانس ویژه به خود چه از نظر جداگری و ساختمان و چه از دید نیرو و دقت (ریزسنجی) ، نصب و به کار برده می شوند.

ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ نخستینه و دومینه پدید آمده که جریان واقعی در پست از نخستینه گذر نموده و در پی گذر این گردش و فراخور آن، گردش کمی (نزدیک به چند آمپر) در دومینه پدید می‌آید. دومینه این ترانسها با اندازه کمتری از نخستین خود که تا حد بسیار بالایی همه ویژگیهای گردش در نخستینه خود را دارد به کالا های فشار ضعیف پست و رله ها و نشان دهنده ها متصل می شوند. دومینه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای بیشتری نسبت به نخستینه است که بیشتر زمان ها تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .

نکته ای که قابل ملاحظه و چشمگیر است ، اندازه سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت خواسته شده رسید . در دومینه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های پناهی بدون پنداشتن تصحیح دور ساخته میشنود ولی در هسته های اندازه گیری برای رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .اندازه بار در دومینه ، از نکته های دیگر است که در طراحی برینه(سطح مقطع) سیم پیچ سودمند است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مانند گردش زیاد و یا هر خطایی (گزند) که ممکن است پدید آید توانایی اندازه گیری ونمونه گیری گردش را داشته باشد . یکی ازمهمترین نمونه ها در ساختمان یک ترانسفورماتور گردش، تفاوت ولتاژ بسیار بالا بین نخستینه و دومینه می‌باشد زیرا ولتاژ نخستینه همان ولتاژ نامی پست است، با اینکه ولتاژ دومینه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین نخستینه و دومینه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای گردشی که در پست‌های فشارقوی به کار گرفته می‌شوند، دارای جداگری کاغذ و روغن (همزمان) می‌باشند.

بخش بندی ترانسفورماتور های گردش از دید ساختمانی[ویرایش]

ترانس جریان 110 KV SF6سری TGFM , روسیه

شالوده و طراحی این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن دارد، ولی روی هم رفته ترانسفورماتورهای گردش از دید ساختمانی در گونه های مختلف زیر ساخته می‌شوند:

1- CT های هسته پایین

2- CT های هسته بالا

3- نوع شاخی(Bushing)

4- نوع شمشی

5- نوع چنبره ای

6- نوع چهارچوبی یا رزینی (Castin Resine)[۱]

ترانسهای گردش هسته پائین یا Tank type[ویرایش]

در این نوع، سیم پیچ نخستینه در درون یک بوشینگ "U" شکل جای دارد، بگونه ای که بخش پایین "U" در درون یک تشت جای دارد و در این حالت پیرامون نخستینه از سوی کاغذ جدا شده و در روغن شناور می‌باشند در این حالت تشت فلزی از دید الکتریکی حفاظت میشود . سیم پیچی‌های دومینه بگونه زنجیره، هادی نخستینه را در بر می‌گیرند. در این شالوده، در ازای نخستینه کمابیش بسیار بوده و گذر جریان باعث گرم شدن ترانس گردش می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های گردش بیشتر در زمان هایی است که چندین هسته و نیز پیوستارهای بسیار در نخستین برای دسترسی به نسبتهای مختلف گردش نیاز باشد. در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز ناب است که کمینه شدن ابعاد ترانس را در پی دارد . تشت روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.

ترانسهای گردش هسته بالا[ویرایش]

در این نوع ترانسها راه عبوری در نخستینه بسیار کوتاه میشود . هادی نخستین از درون یک زنجیره گذر کرده و سیم پیچ دومینه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در بخش بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. همه سیم پیچ ها در درون جداگری از روغن جای دارد و سرهای دومینه به دست سیم های عایق شده از درون یک لوله به بسته پایانه راهبری میشود. برای ایجاد جداگر کافی بین دومینه و نخستین در فراگرد و اطراف سیم پیچ دومینه شمار فراوانی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای تهی بین کاغذ و نخستینه نیز با روغن انباشته می‌شود. در ولتاژهای بالا می تواند که سیم پیچ ثانویه در یک چهارچوب آلومینیومی جاسازی شود. در هر دو حالت بالا بایستی کوشش شود که به هیچ عنوان هوا و یا ریزه های دیگر به درون تشت ترانسفورماتورهای گردش رخنه ننموده باشد، از این رو در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای تهی پدید آورد که برای ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دریچه لاستیکی (ارتجاعی) بهره گیری می‌شود که در پی گستردگی و فشردگی روغن بالا و پایین می‌روند. در برخی از شالوده‌ها نیز تشت بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.[۲]

ترانس های گردش شاخی[ویرایش]

در برخی از دستگاه‌ها مانند کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای توان و رآکتورها برای صرفه‌جویی می‌توان دومینه یک ترانس گردش را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها گذاشت، بگونه ایکه نخستینه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز می تواند از رزین با نام ماده جامد جداگری بهره گرفت که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلوولت کاربرد بیشتری دارند و هم اکنون سازندگان گوناگون کوشش می‌نمایند که این برنامه را برای ولتاژهای بالاتر نیز به کار برند.

ترانس گردش نوع چهارچوبی یا رزینی[ویرایش]

از این نوعCT ها بیشتر در مناطق گرمسیری و برای جلو گیری از رخنه نم و گرد و خاک به درون CT بهره گیری می شود و تا سطح ولتاژ 63 کیلو ولت و گردش 1200 آمپر بیشتر برنامه ریزی نشده اند. این ترانسها برای جداسازی چرخه های حفاظتی واندازه گیری از چرخه پرفشار (High voltage)و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان یاد شده بکار میروند . این نوع ترانسها قابل سوار کردن در تابلوهای فشار متوسط است . جداگر این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که در خلا ریخته گری میشود و با ویژگی های عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .

بخش بندی ترانس های گردش از دید کابرد[ویرایش]

ترانس های گردش از دید کاربرد هسته به دو نوع بخش می شوند :

ترانس های گردش با هسته اندازه گیری[ویرایش]

ترانس های گردش با هسته اندازه گیری وظیفه دارند که نزدیک گردش نامی و روزانه شبکه از دقت و ریزسنجی موردنیاز برخوردار باشند. و این نوع هسته ها باید در گردش های اتصالی کوتاه به انباشتگی(اشباع) (Saturation) رفته و از افزایش گردش در ثانویه جلو گیری کنند و از این رو دستگاه های اندازه گیری در سوی ثانویه را از سوختن و آسیب دیدن بازدارند.

ترانس های گردش با هسته پناهی[ویرایش]

ترانس های گردش با هسته پناهی باید در جریانهای اتصال کوتاه هم بتوانند دقت نیاز را داشته و دیرتر به انباشتگی رفته تا بتوانند هماهنگ با افزایش گردش در نخستینه ، آن را در ثانویه نمایان کرده و با شناسایی این افزوده گردش در دومینه از سوی پناه افزارها فرمان برش یا تریپ به کلیدهای مربوطه داده تا بخشهای اتصالی شده و آسیب دیده از شبکه جدا شوند.

مشخصات استاندارد ترانس های گردش[ویرایش]

برخی از مشخصات ساختنامه (Nameplate) ترانس های گردش به شرح زیر است:

توان نامی ترانس جریان[ویرایش]

توان نامی ترانس جریان یکسان حاصلضرب گردش دومینه نامی و افت ولتاژ چرخه بیرونی دومینه پدید آمده از این گردش می باشد. شماره های استاندارد نیرو های نامی به اینگونه ند : 2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA که البته شماره ها بالاتر در ترانسها قابل برنامه ریزی و ساخت نیز میباشد .[۳]

کلاس دقت ترانس های گردش[ویرایش]

اندازه خطای CT ها با توجه کلاس دقت آنها شناخته می گردد. کلاس دقت (ریز سنجی ) CT برای هسته اندازه گیری و پناهی به دو ریخت گوناگون بیان می گردد. برای هسته اندازه گیری درصد خطای گردش را در جریان نامی ارائه می کنند. برای نمونه، کلاس دقت CL=0.5 یعنی 5/0 % خطا در گردش نامی CT های اندازه گیری را کمابیش کلاس دقت های 0.1– 0.2 – 0.5– 1 -3 – 5 – مشخص می کنند و در کاتالوگ ها و ویژگی نامه های کالا ها بگونه 2/0:cl 5/1200 c.t: نمایش داده میشود . همچنین باید توجه داشت اگر بر روی نیم پلیت ها 800c نوشته شود یعنی ولتاژ اتصال کوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت انباشتگی خواهد رفت . برای هسته های پناهی درصد خطای جریان را برای چند برابر گردش نامی بگونه xPy بیان می کنند . %x خطا در y برابر گردش نامی برای نمونه 5P20یعنی 5% لغزش در 20 برابر گردش نامی که CT های پناهی بر پایه استاندارد IEC بگونه 5P و 10P می باشند ( 5P10,5P20, 5P30) و ) 10P10. 10P20, 10P30). CT ها دارای چند نوع خطا می باشند :

1- خطای نسبت تبدیل

2-خطای زاویه : PHASE DISPLUCEMENT: ناهمسانی زاویه و ثانویه CT با نگهداشت نسبت تبدیل خطای زاویه است .

3- CT های حفاظتی دارای خطای ترکیبی می باشند . برای نمونه خطای آمیختاری CT نوع 20P 5 برابر5% است.

4- CT های حفاظتی دارای خطای ALF می باشند. ( ACURRACY LIMIT FACTER) یعنی تاچند برابر گردش نامی CT نباید خطای CT از حد گارانتی فراتر رود برای نمونه خطای ALF در CT 20 p 5 برابر 20 می باشند .

بن مایه[ویرایش]

  1. Heathcote, Martin. J & P کتاب ترانس. Newnes, 2011.
  2. Fleming, John Ambrose. ترانس جریان متناوب در نظریه و عمل. : القای جریان الکتریکی. Vol. 1. "برق کار" printing and publishing Company, limited, 1896.
  3. Fleming, John Ambrose. The Alternate Current Transformer in Theory and Practice: The induction of electric currents. Vol. 1. " The Electrician" printing and publishing Company, limited, 1896.