|
INTRODUCTION Transformer is a vital link in a power system which has made possible the power generated at low voltages (6600 to 22000 volts) to be stepped up to extra high voltages for transmission over long distances and then transformed to low voltages for utilization at proper load centers. With this tool in hands it has become possible to harness the energy resources at far off places from the load centers and connect the same through long extra high voltage transmission lines working on high efficiencies. At that, it may be said to be the simplest equipment with no motive parts. Nevertheless it has its own problems associated with insulation, dimensions and weights because of demands for ever rising voltages and capacities. In its simplest form a Transformer consists of a laminated iron core about which are wound two or more sets of windings. Voltage is applied to one set of windings, called the primary, which builds up a magnetic flux through the iron. This flux induces a counter electromotive force in the primary winding thereby limiting the current drawn from the supply. This is called the no load current and consists of two components- one in phase with the voltage which accounts for the iron losses due to eddy currents and hysteresis, and the other 90° behind the voltage which magnetizes the core. This flux induces an electro-motive force in the secondary winding too. When load is connected across this winding, current flows in the secondary circuit. This produces a demagnetising effect, to counter balance this the primary winding draws more current from the supply so that IP.NP = IS.NS Where Ip and Np are the current and number of turns in the primary while IS and NS are the current and number of turns in the secondary respectively. The ratio of turns in the primary and secondary windings depends on the ratio of voltages on the Primary and secondary sides. The magnetic core is built up of laminations of high grade silicon or other sheet steel which are insulated from each other by varnish or through a coating of iron oxide. The core can be constructed in different ways relative to the windings. | |
|
| |
|
1- Transformer Core Construction in which the iron circuit is surrounded by windings and forms a low reluctance path for the magnetic flux set up by the voltage impressed on the primary. Fig (1), Fig. (6) and Fig. (7) Shows the core type | |
| |
|
The core of shell type is sh In actual construction there are Variations from This simple construction but these can be designed With such proportions as to give similar electrical characteristics. | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
Three-phase Transformers usually employ three-leg core. Where Transformers to be transported by rail are large capacity, five-leg core is used to curtail them to within the height limitation for transport. Even among thermal/nuclear power station Transformers, which are usually transported by ship and freed from restrictions on in-land transport, gigantic Transformers of the 1000 MVA class employ five-leg core to prevent leakage flux, minimize vibration, increase tank strength, and effectively use space inside the tank. Regarding single-phase Transformers, two-leg core is well known. Practically, however, three leg cores is used, four-leg core and five-leg core are used in large capacity Transformers. The sectional areas of the yoke and side leg are 50 % of that of the main leg; thus, the core height can be reduced to a large extent compared with the two leg core. | |
|
|
شبکه زمین
در تمام تاً سیسات الکتریکی به خصوص تاًسیسات فشار قوی زمین کردن یکی از مهمترین و اساسی ترین اقدامی است که به منظور تاًمین ایمنی کارکنان و حفاظت دستگاه ها بایستی به عمل آید . اصولاً بایستی به ایمنی اشخاص که به نحوی با این پست ها و تاًسیسات در تماس هستند و حتی خارج از پست در رفت و آمد می باشند توجه خاص گردد.در تاًسیسات برقی دو نوع زمین کردن یکی زمین کردن حفاظتی و دیگری زمین کردن الکتریکی به شرح زیر جود دارد:
الف- زمین کردن حفاظتی
زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تاًسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم با مدار الکتریکی قرار ندارند این زمین کردن به خصوص برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماس زیاد به کار برده می شود بدین منظور در پست های فشار قوی بایستی تمام قسمت های فلزی که در نزدیکی و همسایگی ولتاژ قرار گرفته اند امکان تماس عمدی یا سهوی با آنها موجود است به تاًسیسات زمینی که بدین منظور احداث شده اند (شبکه زمین) متصل و مرتبط گردند. این قسمت ها عبارتند از:
ستونها ، پایه های فلزی، درب ها، نرده های فلزی ، قسمت های فلزی تمام دستگاه های اندازه گیری ، به خصوص قسمت های فلزی که برای کار کردن با دستگاه باید آنها را لمس نمود . هدف از زمین کردن تاًسیسات و سیستمهای برقی به دو علت اساسی زیر می باشد:
· حفاظت انسان اعم از کارکنان ، اپراتورها ، تعمیر کاران و کارکنان ساختمانی و هم چنین حیوانات در مقابل برق زدگی می باشد . حفاظت تاًسیسات و دستگاهها با استفاده از اتصال زمین با روش و اسلوب صحیح استحکام شرایط سیستم را بیشتر می نماید و استفاده از اتصال زمین مطلوب امتیازات زیر را دارا می باشد :
امتیاز 1- دستگاههای برق گیر به خوبی عمل می نمایند .
امتیاز 2 – سبب کشف اتصالات و اشکالات به وسیلة رله ها شده و عیب سیستم بفوریت بر طرف می گردد .
امتیاز 3 – در اثر بروز اتصالی و اختلال در سیستم مانع از افزایش ولتاژ در سیستم می گردد . برای نیل به اهداف بالا می توان از یک سیستم زمین ( شبکه زمین ) که به صورت یک ارتباط الکتریکی در زمین عمل می کند ، استفاده کرد . برای زمین کردن به طور کلی چند روش وجود دارد .
روش 1- قرار دادن الکترود میله ای در عمق زمین
روش 2 – قرار دادن الکترود لوله ای گالوانیزه شده
روش 3 – قرار دادن نوارهای فلزی در عمق مناسب
روش 4 – قرار دادن صفحات فلزی در عمق مناسب
روش 5 – قرار دادن شبکة سیمی فلزی در عمق مناسب
روش 6 – استفاده از سیستم لوله های فلزی آب به عنوان اتصال زمین
روش 7 – استفاده از میله ها یا سیم های مسلح فولادی داخل بتون
تجربیات 50 ساله اخیر نشان داده است که استفاده از میله های فولادی مس پوش که در عمق خاک فرو برده می شوند از نظر اقتصادی و جنبه های دیگر در بیشتر موارد به روشهای مذکور ترجیح داد .
ب – زمین کردن الکتریکی
زمین کردن الکتریکی ، یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جرئی از مدار الکتریکی می باشد مانند زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچی ترانسفورماتور یا ژنراتور زمین کزدن الکتریکی دستگاهها به خاطر کار صحیح دستگاهها و جلوگیری از ازیاد ولتاژ ولتاژ الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازها با زمین می باشد .
کلیدهای فشارقوی
کلید وسیلة ارتباط سیستم های مختلف بوده و باعث عبور یا قطع جریان می شود . کلید باید در حالت بسته ( عبور جریان ) و یا درحالت باز ( قطع جریان ) دارای مشخصاتی به شرح زیر باشد :
الف : در حالات قطع دارای استقامت الکتریکی کافی ومطمئن در محل قطع شدگی باشد .
ب : در حالت وصل کلید باید در مقابل کلیه جریانهائی که امکان عبور آن در مدار می باشد حتی جریانهای اتصال کوتاه ، مقاوم و پایدار باشد و این جریانها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورند بنابراین کلید فشار قوی بایستی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریانها مقاوم باشد البته برای اینکه ساختمان کلید ساده تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد اغلب استقامت الکتریکی ، دینامیکی و حرارتی کلید را توسط دستگاههای حفاظتی تا حدودی محدود می کنند .
کلیدهای فشار قوی را می توان بر حسب وظایف که به عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم نمود .
الف : کلید بدون بار یا سکسیونر
ب: کلید قابل قطع زیر بار جهت جریانهای بسیار کم
پ: کلید قدرت یا دژنکتور
الف – سکسیونر
برای جدا کردن مدارهای با قدرت زیاد از شبکه در حالتی که جریان مدار قطع می باشد از سکسیونر استفاده می گردد . به عبارت دیگر ، سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط تحت ولتاژ هستند از شبکه جدا می سازد . چون این کلید ها مجهز به سیستم جرقه گیر نمی باشند قطع آنها در زیر بار مجاز نمی باشد و آنها را معمولاًدر مدار قبل از کلید قدرت ، دیژنکتور قرار می دهند . کلید های غیر قابل قطع زیر بار برای جدا کردن یک قسمت بی برق خط (سرد)از یک خط برقدار (گرم) یک انشعاب بی برق از یک فیدر ، یک فیدر بی برق از یک پست و یا یک پست بی برق از یک خط انتقال به کار می روند به هر حال هدف جدا کردن خطی است که قبلاً توسط یک کلید قدرت بی برق شده است.
ب- سکسیو نر قابل قطع زیر بار
این کلید ها علاوه بر اینکه در مدارهای تحت ولتاژ قابل می باشند جریانهای کم را نیز قادرند قطع نمایند لذا هر سکسیونر قابل قطع در زیر بار بایستی دارای وسیله ای برای قطع فوری جرقه باشد سکسیونر قابل قطع در زیر بار دارای یک تیغۀ متحرک و یک تیغۀ ثابت با جرقه گیر می باشد .
پ- کلید قدرت یا دژنکتور
کلیدی که برای عبور جریان مدار در شرایط نرمال و قطع آن درحالت غیر نرمال و یا شرایط اتصالی به کار برود کلید قطع کننده مدار یا دژنکتور با (Circuit Breaker) نامیده می شود .
دژنکتور دارای مکانیزمی است که به طور مکانیکی (با استفاده از فنر های شارژ شده )، مغناطیس های الکتریکی ، هیدرو لیکی یا هوای فشرده کنتاکتها را باز و بسته می کند. روغن عایق ، هوا ، هوای فشرده و خلاء و گاز سولفور هگزا فلورید SF6 به عنوان محیط قطع کنندۀ قوس و همچنین به عنوان دی الکتریکی ( عایقی) که کنتاکتها را بعد از قطع قوس عایق می نمایدبه کار می رود اگر لازم است که مدار به طور اتو ماتیک در موقع اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شود دژمکتور قشار قوی معمولاً به وسیله یک کلید یا وسیله کنترل از راه دور و یا به وسیله رله هایی که از پیش تنظیم شده اند با استفاده از مدار جریان مستقیم عمل می نماید
