دانلود پایان نامه ترانسفورماتور تکفاز و سه فاز

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه ترانسفورماتور تکفاز و سه فاز دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مطالب این پست : دانلود پایان نامه ترانسفورماتور تکفاز و سه فاز 

پایان نامه رشته مهندسی برق مقطع کارشناسی

   با فرمت ورد  word  ( دانلود متن کامل پایان نامه  )

نکته مهم : در درج تکه هایی از پایان نامه اشکال درج نشده ولی در فایل دانلودی اشکال موجود است

مقدمه

ترانسفورماتور یک وسیله الکترومغناطیسی ساکن است که می تواند انرژی جریان متناوب را از مداری به مدار دیگر فقط با حفظ اندازه فرکانس انتقال دهد و معمولاً به عنوان مبدل ولتاژ به کار می رود. یک ترانسفورماتور از دو سیم پیچ که بر روی یک هسته مغناطیسی ( مثلاً هوا یا آهن ) پیچیده شده اند، تشکیل می شود.

توجه : استفاده از هسته فرومغناطیسی به جای هسته هوا باعث افزایش چگالی شار ( B ) هسته می شود .

دو سیم پیچ از لحاظ الکتریکی جدا از هم ، ولی از لحاظ مغناطیسی توسط مسیری که دارای رلوکتانس ( مقاومت مغناطیسی ) کوچکی است به هم مرتبط می باشند.

اساس کارترانسفورماتور چنین است :

با عبور جریان متناوب از سیم پیچ اول ( اولیه )، در اطراف آن میدان مغناطیسی متناوبی ایجاد شده و از طریق هسته مسیر خود را می بندد و سیم پیچ دوم ( ثانویه ) را قطع می کند. بنابراین بر اساس قانون فاراده ولتاژی در سیم پیچ ثانویه القاء می شود که اگر مدار این سیم پیچ از طریق مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری می شود، یعنی انرژی الکتریکی
( به صورت کاملاً مغناطیسی ) از سیم پیچ اول به دوم منتقل می شود.

تعریف : گاهی بدون توجه به اولیه یا ثانویه بودن سیم پیچ ها ، سیم پیچی که تعداد دورش بیشتر است و به مدار با ولتاژ زیاد وصل شده باشد سیم پیچ فشار قوی یا H.V ( High Voltage ) و سیم پیچی که تعداد دورش کمتر است و به مدار با ولتاژ پایین یا کم وصل شده سیم پیچ فشار ضعیف یا L.V یا B.T ( Low Voltage ) نامیده می شود.

تعریف : ترانسفورماتوری که در آن ولتاژ سیم پیچ ثانویه کمتر از ولتاژ اولیه باشد کاهنده و ترانسفورماتوری که در آن ولتاژ سیم پیچ ثانویه بیشتر از ولتاژ اولیه باشد افزاینده نامیده
می شود .

توجه : ترانس ها انواع مختلفی دارند که مهمترین آنها عبارتند از :

1 – ترانس های قدرت برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی

2 – ترانس های مخصوص جهت تغذیه کوره های الکتریکی و ترانس های جوشکاری

3 – ترانس های جریان و ولتاژ جهت انشعاب و اتصال وسایل اندازه گیری

4 – اتو ترانس ها برای داشتن ولتاژ قابل تنظیم و جهت راه اندازی موتورهای ac

5 – ترانس های آزمایش در آزمایشگاههای فشار قوی برای آزمایش عایق ها و روغن های ترانسفورماتور و . . .

ساختمان ترانسفورماتور تکفاز

یک ترانسفورماتور عملی از اجزاء زیر تشکیل شده است :

1 – هسته یا مدار مغناطیسی ،

2 – سیم پیچ های اولیه یا ثانویه ،

3 – ظرفی که هسته و سیم بندی در آن قرار گرفته ،

4 – ایزولاتور یا چینی عایق که توسط آن سر سیم پیچ ها به خارج هدایت می شود .

هسته :

برای غلبه بر تلفات ناشی از جریان های گردایی ( فوکو ) هسته به صورت ورقه ورقه ساخته می شود که جنس آنها را فولاد آلیاژ شده با سیلیکون ( سیلیس ) خوب می باشد که تلفات کم و ضریب نفوذ و چگالی شار زیادی دارد و بین ورقه ها از کاغذ یا لعاب یا قشر اکسید قرار گرفته تا از هم عایق شوند.

ضخامت ورقه ها از mm35/0 برای فرکانس Hz 50 تا mm5/0 برای فرکانس Hz25 تغییر
می کند.

جنس هسته می تواند از فریت باشد که ضریب نفوذ زیاد و قابلیت هدایت کم دارد و در صنعت مخابرات ( فرکانس های بالا ) به کار می رود.

انواع ترانس از نظر قرار گرفتن سیم پیچ ها روی هسته عبارتند از :

1 – ترانسفورماتور نوع هسته ای ( Core ) یا ترانسفورماتور هسته ستونی ،

2 – ترانسفورماتور زرهی ( Shell )

در ترانسفورماتور نوع هسته ای ، سیم پیچ ها روی دو شاخه یا دو پایه جانبی هسته پیچیده
می شوند و قسمت زیادی از محیط هسته را در بر می گیرند ( شکل های زیر ) .

پایان نامه کارشناسی‌ ارشد رشته برق درباره ترانسفورماتور دانشگاه صنعتی امیرکبیر

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه کارشناسی‌ ارشد رشته برق درباره ترانسفورماتور دانشگاه صنعتی امیرکبیر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود متن کامل این پایان نامه با فرمت ورد word

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

(پلی تکنیک تهران)

دانشکده مهندسی برق

پایان نامه کارشناسی‌ ارشد

عنوان

مدلسازی و شبیه­سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

استاد راهنما : دکتر بهروز وحیدی

استاد مشاور : دکتر سید حسین حسینیان

نگارنده: احسان اسماعیلی

چکیده

در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی که دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممکن است این تجهیزات درست کار نکند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها که بعنوان عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممکن است با یکدیگر و با توجه به مکان اصلی خطاها فرق کند. تفاوت در عملکرد افت ولتاژها یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مکانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملکرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور کاهنده، انتشار در جهت معکوس، چشمگیر نخواهد بود. عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزیابی کرد. هر چند ممکن است این عملکرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی کارخانه، دوباره تغییر کند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات کارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید می­شود.

1 مقدمه

یکی از ضعیفترین عناصر نرم افزارهای مدرن شبیه سازی، مدل ترانسفورماتور است و فرصتهای زیادی برای بهبود شبیه­سازی رفتارهای پیچیده ترانسفورماتور وجود دارد، که شامل اشباع هسته مغناطیسی، وابستگی فرکانسی، تزویج خازنی، و تصحیح ساختاری هسته و ساختار سیم پیچی است.

مدل ترانسفورماتور بواسطه فراوانی طراحیهای هسته و همچنین به دلیل اینکه برخی از پارامترهای ترانسفورماتور هم غیر خطی و هم به فرکانس وابسته­اند، می تواند بسیار پیچیده باشد. ویژگیهای فیزیکی رفتاری که، با در نظر گرفتن فرکانس، لازم است برای یک مدل ترانسفورماتور بدرستی ارائه شود عبارتند از:

• پیکربندیهای هسته و سیم پیچی،
• اندوکتانسهای خودی و متقابل بین سیم پیچها،
• شارهای نشتی،
• اثر پوستی و اثر مجاورت در سیم پیچها،
• اشباع هسته مغناطیسی،
• هیسترزیس و تلفات جریان گردابی در هسته،
• و اثرات خازنی.

مدلهایی با پیچیدگیهای مختلف در نرم افزارهای گذرا برای شبیه سازی رفتار گذرای ترانسفورماتورها، پیاده سازی شده است. این فصل یک مرور بر مدلهای ترانسفورماتور، برای شبیه سازی پدیده های گذرا که کمتر از رزونانس سیم پیچ اولیه (چند کیلو هرتز) است، می باشد، که شامل فرورزونانس، اکثر گذراهای کلیدزنی، و اثر متقابل هارمونیکها است.

 مدلهای ترانسفورماتور

یک مدل ترانس را می توان به دو بخش تقسیم کرد:

• معرفی سیم پیچها.
• و معرفی هسته آهنی.

اولین بخش خطی است، و بخش دوم غیر خطی، و هر دوی آنها وابسته به فرکانس است. هر یک از این دو بخش بسته به نوع مطالعه­ای که به مدل ترانسفورماتور نیاز دارد، نقش متفاوتی بازی می­کند. برای نمونه، در شبیه­سازیهای فرورزونانس، معرفی هسته حساس است ولی در محاسبات پخش بار و اتصال کوتاه صرفنظر می­شود.

برای کلاس بندی مدلهای ترانسفورماتور چند معیار را می­توان بکاربرد:

• تعداد فازها،
• رفتار (پارامترهای خطی/ غیر خطی، ثابت/ وابسته به فرکانس)،
• و مدلهای ریاضی.

با دسته­بندی مدلسازی ترانسفورماتورها، می­توان آنها را به سه گروه تقسیم کرد.

• اولین گروه از ماتریس امپدانس شاخه یا ادمیتانس استفاده می­کند.
• گروه دوم توسعه مدل ترانسفورماتور قابل اشباع به ترانسفورماتورهای چند فاز است. هر دو نوع مدل در نرم افزار EMTP پیاده سازی شده است، و هر دوی آنها برای شبیه سازی برخی از طراحیهای هسته، محدودیتهای جدی دارد.
• وگروه سوم مدلهای براساس توپولوژی، که گروه بزرگی را تشکیل می دهد و روشهای زیادی بر اساس آن ارائه شده است. این مدلها از توپولوژی هسته بدست می آید و می­تواند بصورت دقیق هر نوع طراحی هسته را در گذراهای فرکانس پایین، در صورتیکه پارامترها بدرستی تعیین شود، مدل کند.

طرح توجیهی تولید ترانسفورماتور

اختصاصی از یارا فایل طرح توجیهی تولید ترانسفورماتور دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این طرح توجیهی در رابطه با ترانسفورماتور می باشد که بر اساس آخرین تغییرات توسط کارشناسان متخصص با دقت نگارش

و جمع آوری شده است

این فایل برای کارآفرینان در زمینه تولید ترانسفورماتور مناسب می باشد.

این طرح توجیهی شامل :

مقدمه و خلاصه ای از طرح

فهرست مطالب

جداول و محاسبات مربوطه

موضوع و معرفی طرح

هزینه تجهیزات

ظرفیت

سرمایه گذاری کل

سهم آورده متقاضی

سهم تسهیلات

دوره بازگشت سرمایه

اشتغال زایی

فضای مورد نیاز

تعداد و هزینه نیروی انسانی

استانداردهای مربوطه

بازارهای داخلی و خارجی

توجیه فنی و اقتصادی طرح

عرضه کنندگان و ...

مناسب برای :

- اخذ وام بانکی از بانک ها و موسسات مالی اعتباری

- گرفتن وام قرض الحسنه خود اشتغالی از صندوق مهر امام رضا

- ارائه طرح به منظور استفاده از تسهیلات بنگاه های زود بازده

- گرفتن مجوز های لازم از سازمان های دولتی و وزارت تعاون

- ایجاد کسب و کار مناسب با درآمد بالا و کارآفرینی

- مناسب جهت اجرای طرح کارآفرینی و ارائه دانشجویی

این طرح توجیهی (مطالعه امکان سنجی، طرح کسب و کار، طرح تجاری یا BP) در قالب pdf و در حجم 50 صفحه به

همراه جداول و کلیه محاسبات مربوطه در اختیار شما قرار خواهد گرفت.

پروژه طراحی واحد تصفیه روغن ترانسفورماتور با ظرفیت 2000 تن در سال

اختصاصی از یارا فایل پروژه طراحی واحد تصفیه روغن ترانسفورماتور با ظرفیت 2000 تن در سال دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:146

فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول: روغن در ترانسفورماتورها
1-1- ترانسفورماتور
1-2- طرز خنک کردن ترانسفورماتور
1-2-1 ترانسفورماتور روغنی
1-2-2 ترانسفورماتور روغنی با خنک کننده طبیعی
1-3- انواع مایعهای عایق
1-3-1- روغنهای نفتی
1-3-2- استرها و هیدروکربنهای مصنوعی
1-3-3- سیلیکونها و روغنهای فلورینه شده
1-3-4- مایعات کلرینه شده و سیالات فسفاته
1-3-5- سیالات الکترون دوست و سرد کننده
1-3-6- مایعاتی که فشار گازی دارند.
1-4- وظایف و انتخاب یک روغن عایق
1-5- روشهای تهیه و منابع طبیعی مایعات عایق
1-5-1- روغنهای معدنی
1-5-2- روغنهای مصنوعی
1-5-3- استرها و هیدروکربنهای مصنوعی
1-5-4- سیلیکونها، فسفاتها، استرها، ترکیبهای فلوئوره
1-5-5- سیالات سرد کننده و مایعاتی که ریشه گازی دارند.
1-6- فرآیندهای تولید روغن ترانسفورماتور
1-6-1- فرآیند اسیدشویی
1-6-2- فرآیند هیدروتریتینگ
1-6-2-1- مرحله هیدروژناسیون
1-6-2-2- بازیافت گاز
1-6-2-3- بازیافت محصول
1-6-2-4- واحدهای مواد افزودنی
1-6-2-5- بسته‌بندی و انبار
1-7- ترکیب شیمیایی روغنها
فصل 2: خواص و مشخصات روغن ترانسفورماتور و بررسی علل فساد روغن
2-1- خواص مورد نیاز در تجهیزات قدرتی
2-1-1- ترانسفورماتور
2-1-2- خازن
2-1-3- کابل
2-1-4- سویچ دنده‌ها
2-2- خواص فیزیکی روغن ترانسفورماتور
2-2-1- ویسکوزیته روغن
2-2-2- نقطه اشتعال در محیط بسته‌
2-2-3- دانسیته یا چگالی روغن
2-2-4- نقطه ریزش
2-3- خواص الکتریکی و دی الکتریک سیالات
2-3-1 مقاومت فروشکنی
2-3-2- افت خاصیت دی الکتریکی و مقدار مقاومت الکتریکی
2-4- خواص انتقال حرارتی روغنهای عایق
2-5- مقاومت در برابر شعله و انتشار آتش
2-5-1- خاصیت فرونشانی جرقه‌ها توسط مایعات
2-5-2- فرونشانی جرقه‌ها بوسیله هیدروکربنها و استرها
2-5-3- فرونشانی توسط سیالات الکترون دوست
2-6- خواص شیمیایی روغن ترانسفورماتور
2-6-1- ساختمان مولکولی روغنهای عایق
2-6-2- سولفور خورنده
2-6-3- مقدار رطوبت روغن
2-6-4- پایداری در مقابل اکسیداسیون
2-6-4-1- عدد خنثی سازی
2-6-4-2- رسوب یا لجن ته نشینی
2-7- عواملی که روی اکسیداسیون روغنهای معدنی اثر می گذارد
2-8- محلول آب در روغنهای هیدروکربنی
2-9- گازهای حل شده و تولید شده بر اثر تخلیه الکتریکی و یا درجه حرارتهای بالا
2-10- آنالیز گازهای موجود در روغن در مقایسه با تمامی روشهای دیگر
2-10-1- مقدمه
2-10-2- تعریف مسئله گاز
2-10-2-1- نمونه گیری از روغن نو
2-10-2-2- نمونه گیری از روغن در حال استفاده
2-10-3- علت گازهای سوختی چیست
2-10-3-1- اجزا سیستم عایق
2-10-3-2- علل اولی و ثانوی نقائص ترانسفورماتور
2-10-4- تظاهرات آزمایشگاهی – منشاء گازهای سوختی
2-10-5- حلالیت گازها در روغن معدنی
2-10-6- سرعت متصاعد شدن گازها در مقایسه با یکدیگر
2-10-7- مقایسه روشهای آشکار سازی گازهای سوختی
2-10-8- آنالیز گازهای حل شده
2-10-9- جمع آوری داده ها
2-10-10- تفسیر داده‌ها
2-10-10-1 گازهای کلیدی
2-10-10-2- تکنیک اجزا کلیدی
2-10-10-3- مقادیر گازهای کلیدی
2-10-10-4- کل گازهای سوختی
2-10-11- روش آنالیز نسبت ها
فصل 3: تصفیه فیزیکی و شیمیایی روغن عایق
3-1- مقدمه
3-2- روشهای مختلف رفع آلودگی های روغن مصرف شده
3-2-1- تبخیر کننده با فیلم نازک
3-2-2- تقطیر متوالی
3-2-3- تصفیه با خاک رنگبر
3-2-3-1- روشهای استفاده از خاکهای رنگبر
3-2-4- تصفیه با اسید
3-2-5- روش استخراج با حلال پروپان
3-2-6- روش تقطیر و هیدروتریتینگ
3-2-7- روش PROP
3-2-8 تصفیه فیزیکی برای خالص سازی روغن عایق
3-2-8-1- سانتریفیوژ کردن
3-2-8-2 فیلتراسیون
3-2-8-3- تصفیه در خلاء
3-3- تئوری
3-4- تصفیه در شرایط آزمایشگاهی
فصل 4: تعیین مشخصات و محاسبات اقتصادی
4-1- Pfd
4-2- شرح فرآیند (واحد تصفیه روغن عایق با اسید سولفوریک
4-3- محاسبات
4-3-1- مخزن روغن کارکرده
4-3-2- مخزن اسید سولفوریک
4-3-3- مخزن پیمانه اسید غلیظ
4-3-4- مخزن پیمانه اسید رقیق
4-3-5- راکتورهای اسید زنی
4-3-6- همزنهای آهک زنی
4-3-7- مخزن نگهداری روغن تصفیه شده
4-3-8- مخزن بعد از فیلتر
4-3-9- مخزن محتوی بسته شارانیده
4-3-10- فیلتر
4-3-11- محاسبه میزان مصرف هوا
4-3-12- کمپرسور
4-4- جدول قیمت و هزینه نصب دستگاهها
4-5- محاسبات اقتصادی
فصل 5-ضمائم
5-1- شرح فرآیند هیدروتریتینگ برای تولید روغن ترانسفورماتور
5-1-1- واحد راکتور در بخش هیدروژناسیون
5-1-2- واحد فرآوری بخش بازیافت گاز
5-1-3- واحد تقطیر جز به جز در بخش بازیافت گاز
5-1-4- واحد راکتورها در بخش مواد افزودنی
5-1-5- نمودارها
5-2- میزان تولید فعلی روغنهای ترانسفورماتور در ایران
5-3- طرحهای در دست احداث روغنهای ترانسفورماتور در ایران
5-4- قیمت داخلی روغنهای ترانسفورماتور
5-4-1- قیمت محصولات تولید داخلی
5-4-2- قیمت محصولات خارجی موجود در بازار
5-5- قیمت جهانی روغن ترانسفورماتور
منابع
 

مقدمه:
روغن ترانسفورماتور یکی از مشتقات نفتی است. روغن پایه بطور کلی یک ماده ئیدروکربنی می‌باشد. از پالایش یک برش نفتی مناسب روغن ترانسفورماتور بدست می‌آید.
روغن ترانسفورماتور موارد مصرف کاملا اختصاصی دارد و همه ساله مقدار قابل توجهی از آن در تأسیسات صنعت برق کشور و بخش توزیع به مصرف می‌رسد. کاربرد این روغن بعنوان یک عایق الکتریکی و یک سیال خنک کننده ترانسفورماتور می‌باشد. این روغن از جمله روغنهای وارداتی به کشور می‌باشد که سالیانه مبلغ قابل ملاحظه‌ای به واردات آن اختصاص داده می‌شود. بنابراین بررسی، شناخت و کاربرد صحیح روغن در ترانس‌های توزیع به منظور بهره‌برداری بهینه از این نوع تجهیزات گران قیمت در شبکه توزیع از اهمیت خاصی برخوردار است.
روغن در مدت قرار داشتن در سرویس به تدریج کیفیت اولیه خود را از دست می‌دهد، ثابت دی الکتریکی آن کاهش یافته و اسیدیته آن افزایش می یابد. این تغییرات کیفیت روغن ناشی از فساد و اکسیداسیون آن است. درجه حرارت، تماس با اکسیژن هوا و تماس با فلزات ساختمان ترانسفورماتور از عوامل فساد روغن هستند. نتیجه فرآیند اکسیداسیون روغن، آب، آلدئیدهای فرار، کتون‌ها و اسیدهای آلی سبک و یا پلیمرهای سنگین که برخی از آنها در روغن غیر محلول اند، می‌باشد.
ترکیبات فرار در سطح فلزات و در بالای سطح روغن، کندانس شده و موجب خورندگی می‌شود. آب و اسیدها و پراکسیدها به مواد عایق و محافظ ترانس نظیر مواد سلولزی و لعابی و رنگی و کاغذی و غیره نفوذ کرده و ترکیباتی از نوع الیاف بوجو می‌آورند. ترکیبات قطبی بخصوص آب و الیاف ناشی از فساد مواد عایق ساختمان ترانسفورماتور در مجاورت همدیگر ثابت دی الکتریکی روغن را کاهش داده و بدلیل تجمع غیر محلول در روغن میزان انتقال حرارت را پایین می‌آورند.
کاهش میزان انتقال حرارت موجب گرم شدن موضعی برخی از قسمت های ترانس می شود که در نتیجه آن حتی اگر شرایط غیر عادی در کار ترانس پیش نیاید، درجه حرارت روغن بالا رفته و عمل اکسیداسیون تسریع می شود.
یکی از روشهای افزایش دوام روغن در زمان بهره‌برداری احیاء و بازسازی روغن است. در حال حاضر احیاء و اصلاح اغلب روغنها عملی متداول است. این عمل بر حسب شرایط بهره‌برداری از ترانس‌ها و کیفیت روغن در زمان بهره‌برداری بطور متناوب و یا برحسب نتایج آزمایش روغن، انجام پذیر می‌گردد و مهم‌ترین نقش اثر احیاء و اصلاح روغن افزایش عمر مفید تجهیزات سیستم است.
تصفیه روغن به دو صورت می‌باشد که هر دوشامل روشهای ته نشین ساز، فیلتراسیون، سانترویفیوژ و تصفیه مجدد است.
هرگاه عمل تصفیه و احیاء روغن بصورت آبگیری و خشک کردن روغن باشد، اصطلاحا تصفیه فیزیکی خوانده می‌شود و زمانی که روغن به شرایط تشکیل لجن یا افزایش میزان اکسیداسیون رسیده باشد، عمل تصفیه فیزیکی به تنهایی قادر به جبران و احیاء فساد روغن نبوده لذا تصفیه فیزیکی شیمیایی روغن باید انجام گردد که در آن استفاده از فیلترهای فعال (اکتیو) مورد نظر است. در اینجا روغن در یک سیستم مستقل و متمرکز که در طی آن با استفاده از عملیات مختلف پالایش مجدد روغن شامل تصفیه با حلال ها، تصفیه با اسید سولفوریک و فیلترهای فعال می‌باشد، شرایط روغن را می‌توان تا حد شرایط روغن نو ارتقاء داد.
این روش (احیای شیمیایی روغن) برای مصرف کننده‌های بزرگ و یا کارخانه‌های ترانسفورماتور سازی تعمیرات ترانسفورماتور مقرون به صرفه می‌باشد.
 

فصل اول:

روغن در ترانسفورماتورها
 
1-1- ترانسفورماتور
ترانسفورماتور وسیله‌ای الکتریکی به منظور تبدیل انرژی از شکلی به شکل دیگر است (این تغییر شکل در جهت افزایش یا کاهش ولتاژ الکتریکی عمل می‌کند) که در این تبدیل مقداری از انرژی به صورت گرما هدر می‌رود. گرمایی که به این طریق تولید می شود می‌تواند موجب بالا رفتن دمای اجزای ترانسفورماتور شود. بنابراین برای محافظت این اجزاء در برابر حرارت، دمای سیستم باید تا حد امکان پایین نگه داشته شود. در ترانسفورماتورهای صنعتی معمولا برای این منظور از سیالی نارسانا استفاده می شود که هدف اصلی استفاده از آن انتقال حرارت و خنک نگه داشتن اجزاء سیستم است. مقدار این سیال ممکن است از چند لیتر تا چند هزار لیتر متغیر باشد. ترانسفورماتور شامل هسته و دو یا چند سیم پیچ است. هسته ترانسفورماتور از آهن می‌باشد. برای جلوگیری از اثر تخریبی هوا و بهبود شرایط خنک شدن ترانسفورماتورهای با قدرت زیاد، معمولا هسته و سیم پیچ‌های آنها را در مخزن پر از روغن قرار می‌دهند که این نوع ترانسفورماتور را روغنی می‌نامند و آنهایی که توسط هوا خنک می‌شوند به ترانسفورماتورهای خشک معروفند.
1-2- طرز خنک کردن ترانسفورماتورها
حرارتی که در آهن و در مس سیم پیچ ترانسفورماتور تولید می شود ترانسفورماتور را گرم می‌کند و باید این حرارت را دفع نمود. این عمل در صنعت با روشهای گوناگون انجام می‌شود. ممکن است این حرارت را توسط هوا یا روغن به خارج انتقال داد. نوع اول را ترانسفورماتور خشک و نوع دیگر را ترانسفورماتور روغنی نامند. گرچه هوا عایق بسیار خوبی است اما قدرت دی الکتریک آن به وضع رطوبت و گرد و خاک بستگی دارد و این عوامل از قدرت عایق بودن آن می کاهد. از طرف دیگر اگر در شرایط جوی مناسب بخواهند ترانسفورماتور فشار قوی را با هوا خنک کنند ابعاد آن بسیار بزرگ و عملا غیر قابل قبول خواهد بود. از این رو فقط ترانسفورماتورهای ولتاژ کم را با هوای فاقد گرد و خاک خنک می‌نمایند. ترانسفورماتورهای خشک را ممکن است بطریقه طبیعی با مصنوعی خنک نمود.
1-2-1- ترانسفورماتور روغنی
قدرت دی الکتریک روغن 8/2/ تا 8 است و بدین جهت با استفاده از روغن برای خنک کردن ترانسفورماتورها می‌توان ابعاد عایق بندی را کوچکتر در نظر گرفت. بعلاوه روغن، سیم پیچ‌ها را در خود مستغرق می‌سازد و در شکاف‌های ترانسفورماتور نفوذ کرده، عایق بندی را کامل می‌نماید. با استفاده از روغن می‌توان ترانسفورماتورهای از 220 تا 440 کیلوولت و بالاتر را خنک نمود. روغن را در داخل ظرفی ریخته و ترانسفورماتور را در داخل این ظرف قرار می‌دهند. بدین ترتیب سیم‌پیچ‌ها در داخل این ظرف محفوظ است.
1-2-2- ترانسفورماتور روغنی با خنک کننده طبیعی
روغن موقعی که در مجاورت سیم پیچ و بدنه ترانسفورماتور گرم شود، بطور طبیعی حرکت می‌کند و به این ترتیب روغن گرم از مجاور طبقات گرم دور شده و روغن سرد جای آن را می‌گیرد. روغن گرم در مجاورت جدار مخزن، سرد شده و عمل ادامه می‌یابد. برای تسریع در کار سرد شدن روغن، یعنی برای افزایش سطح خنک کننده، دیواره‌های ظرف را موجی می سازند یا پره‌هایی در این دیواره‌ها نصب می کنند. کارخانه‌های انگلیس، سطح بدنه ظرف روغن را صاف می‌سازند ولی برای افزایش سطح خنک کننده لوله‌هایی تعبیه می‌کنند که قسمت فوقانی و تحتانی مخزن را بهم وصل می کند. جریان روغن در داخل ترانسفورماتور از تولید جرقه‌ها جلوگیری می‌کند. این ترانسفورماتورها از نظر ایمنی، از بهترین نوع می‌باشند و برای قدرتهای 15000 KVA ساخته می‌شوند. خاصیت عایق بودن و روانی سیال سبب می‌شود که ترانسفورماتور به نحو مطلوب خنک شود. بخصوص اینکه روغن نقائص عایق‌بندی را مرتفع می‌سازد. و از صدای آن تا حد زیادی می‌کاهد. چون گرمای ویژه روغن زیاد است از گرم شدن ترانسفورماتور حتی در بار اضافی که بیش از نیم ساعت طول بکشد جلوگیری می‌کند. تمام حجم ترانسفورماتور در داخل ظرف روغن قرار می‌گیرد.
در ترانسفورماتورهای بزرگ این ظرف روی چرخهایی نصب شده است که در محل استفاده روی ریل‌هایی می‌چرخد و بدین ترتیب حرکت دادن ترانسفورماتور برای بازدید و تعویض روغن آسان است.
1-3- خواص عمومی و کاربردهای مایعات عایق:
روغنهای نفتی، استرها، مایعات کلرینه شده، سیلیکونها و هیدروکربنهای طبیعی و مصنوعی و ... همه روزه در تجهیزاتی مانند ترانسفورماتورها، خازنها، کابلها و سویچ دنده‌ها  مورد استفاده قرار می‌گیرند علاوه بر اینها گازهای مایع شده، سیالات جاذب الکترون و سرمازا کاربردهای ویژه‌ای در مغناطیس‌های فوق هادی وترانسفورماتورهای فاز گاز می‌دارند که در زیر به بررسی برخی از مهمترین آنها می‌پردازیم.
1-3-1- روغنهای نفتی:
رایج‌ترین نوع مواد عایق و دی الکتریکها روغنهای نفتی هستند و در حالت معمول عملکرد آنها بصورت یک لایه نازک از روغن است که تقریبا بویی مشابه نفت چراغ دارد. روغنهای نفتی ترانسفورماتور که مشخصات استاندارد آن مطابق با BS148 باشد اساس مایع عایق مورد نیاز در ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا سویچ دنده‌ها و کابلها بوده و ساخت و نگهداری این تجهیزات همه ساله مستلزم مصرف میلیونها گالن از این دسته از روغنهاست و از آنجا که این مواد از قسمتی از برش نفتی ما بین نفت کوره و روان کننده‌ها تهیه می شود.ساخت آن ارزان و مقرون به صرفه است و این باعث شده که ساخت آن بطور انبوه ادامه داشته باشد. در مناطق سردسیر روغنهای نفتی که درجه سنگینی بیشتری داشته باشند کاربرد محدودتری در ترانسفورماتورها پیدا می‌کنند و تنها یک مقاومت متوسط در برابر شعله وری ایجاد می‌نمایند.
یک ماده بسیار ویسکوز و نزدیک جامد اشباع مانند ژلة نفتی  یا Penetrol Oil، یا انواع قیرها در پر کردن کابلها و جعبه‌های تقسیم و مانند اینها، به منظور تخلیه در هنگام تغییر ولتاژ از ولتاژ بالا به ولتاژ پائین که در حین کار پیش می‌آید، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
1-3-2- استرها و هیدروکربنهای مصنوعی:
استرها و هیدروکربنهای مصنوعی از روغنهای نفتی می‌باشند که خواص آنها بدست انسان بهبود بخشیده شده است عملیات شیمیایی خواص دقیق‌تری مانند مقاومت حرارتی بیشتر، مقاومت در برابر شعله وری (برای استفاده در ترانسفورماتورها و سویچ دنده‌ها) مقاومت بالا در برابر تخلیه الکتریکی  و تکانه‌‌های فروشکنی  (برای استفاده در خازنها و کابلها) را در این روغنها ایجاد نموده. به همین علت این دسته از مواد خواص برتری از روغنهای نفتی دارند اما قیمت آنها معمولا بیشتر از 3 تا 4 برابر قیمت روغنهای نفتی است. از جمله این مواد می‌توان پلی بوتن‌ها و الکیل بنزن‌ها را نام برد که در خازنها و کابلها بسیار مناسب هستند.

مقاله ترانسفورماتور

اختصاصی از یارا فایل مقاله ترانسفورماتور دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:28

فهرست مطالب :
 مقدمه  ..................................................................................................................................................................................2  
اصول پایه  .............................................................................................................................................................................4
معادله ایده‌ال توان  ............................................................................................................................................................6
مبحث فنی  .........................................................................................................................................................................7
ملاحظات عملی  ..............................................................................................................................................................7.
انواع ترانسفورماتور  .........................................................................................................................................................14
طبقه‌بندی  .......................................................................................................................................................................15
ساختمان  .........................................................................................................................................................................16
توزیع انرژی الکتریکی  .................................................................................................................................................19
قانون لنز  ........................................................................................................................................................................22
سیم‌پیچ  .........................................................................................................................................................................24
آموزش سیم پیچی ترانسفورماتور  ...........................................................................................................................25



ترانسفورماتور
مقدمه
ترانسفورماتور (Transformer) وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیه ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌پیچ اول می‌شود, این میدان مغناطیسی به نوبه خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان در ثانویه بینجامد
 
.ولتاژ القا شده در ثانویه VS و ولتاژ دو سر سیم‌پیچ اولیه VP دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیم‌پیچ اولیه‌است:
 
به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور, می‌توان امکان تغییر ولتاژ در ثانویه ترانس را فراهم کرد.
یکی از کاربردهای بسیار مهم ترانسفورماتورهای کاهش جریان پیش از خطوط انتقال انرژی الکتریکی است. دلیل استفاده از ترانسفورماتور در ابتدای خطوط این است که همه هادی‌های الکتریکی دارای میزان مشخصی مقاومت الکتریکی هستند, این مقاومت می‌تواند موجب اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات در یک هادی با مجذور جریان عبوری از هادی رابطه مستقیم دارد و بنابر این با کاهش جریان می‌توان تلفات را به شدت کاهش داد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به همان نسبت جریان خطوط کاهش می‌یابد و به این ترتیب هزینه‌های انتقال انرژی نیز کاهش می‌یابد, البته با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی ولتاژ خطوط در چند مرحله و باز به وسیله ترانسفورماتورها کاهش می‌یابد تا به میزان استاندارد مصرف برسد. به این ترتیب بدون استفاده از ترانسفورماتورها امکان استفاده از منابع دوردست انرژی فراهم نمی‌آمد.
ترانسفورماتورها یکی از پربازده‌ترین تجهیزات الکتریکی هستند به طوری که در برخی ترانسفورماتورهای بزرگ بازده به ۹۹.۷۵٪ نیز می‌رسد. امروزه از ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌های مختلفی استفاده می‌شود از یک ترانسفورماتور بند انگشتی که در یک میکروفن قرار دارد تا ترانسفورماتورهای غول‌پیکر چند گیگا ولت-آمپری. همه این ترانسفورماتورها اصول کار یکسانی دارند اما در طراحی و ساخت متفاوت هستند.
 
شکل-1 یک ترانسفورماتور توزیع بر روی یک تیر.
انتقال انرژی الکتریکی
فرآیند جابجایی توان الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی گویند. این فرآیند معمولاً شامل انتقال انرژی الکتریکی از مولد یا تولید کننده به پستهای توزیع نزدیک شهرها یا مراکز تجمع صنایع است و از این پس یعنی تحویل انرژی الکتریکی به مصرف کننده‌ها در محدوده توزیع انرژی الکتریکی است. انتقال انرژی الکتریکی به ما اجازه میدهد تا به راحتی و بدون متحمل شدن هزینه حمل سوختها و همچنین جدای از آلودگی تولید شده از سوختن سوختها در نیروگاه، از انرژی الکتریکی استفاده کنیم. حال آنکه در بسیاری موارد موارد انتقال منابع انرژی مانند باد یا آب سدها غیر ممکن است و تنها راه ممکن انتقال انرژی الکتریکی است.
به علت زیاد بودن میزان توان مورد بحث، ترانسفورماتورها معمولاً در ولتاژهای بالایی کار میکنند(۱۱۰ کیلوولت یا بیشتر). انرژی الکتریکی معمولاً در فواصل طولانی به وسیله خطوط هوایی اتقال مییابد. از خطوط زیر زمینی فقط در مناطق پر جمعیت شهری استفاده میشود و این به دلیل هزینه بالای راهاندازی و نگهداری و همچنین تولید توان راکتیو اضافی در این گونه خطوط است.
امروزه خطوط انتقال ولتاژ، بیشتر شامل خطوطی با ولتاژ بلاتر از ۱۱۰ کیلوولت می‌شوند. ولتاژهای کمتر، نظیر ۳۳ یا ۶۶ کیلوولت به ندرت و برای تغذیه بارهای روشنایی در مسیرهای طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولتاژهای کمتر از ۳۳ کیلوولت معمولاً برای توزیع انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از ولتاژهای بیشتر از ۲۳۰ کیلوولت با نام "ولتاژهای بسیار بالاً (extra high voltage) یاد می‌شود چراکه بیشتر تجهیزات مورد نیاز در این ولتاژها با تجهیزات ولتاژ پایین کاملاً متفاوتند
 اصول پایه
به طور کلی یک ترانسفورماتور بر دو اصل استوار است:
•    اول اینکه, جریان الکتریکی متناوب می‌تواند یک میدان مغناطیسی متغییر پدید آورد (الکترومغناطیس)
•    و دوم اینکه, یک میدان مغناطیسی متغییر در داخل یک حلقه سیم‌پیچ می‌تواند موجب به وجود آمدن یک جریان الکتریکی متناوب در یک سیم سیم‌پیچ شود.
ساده‌ترین طراحی برای یک ترانسفورماتور در شکل 2 آمده‌است. جریان جاری در سیم‌پیچ اولیه موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی می‌گردد. هر دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه بر روی یک هسته که دارای خاصیت نفوذپذیری مغناطیسی بالایی است (مانند آهن) پیچیده شده‌اند. بالا بودن نفوذپذیری هسته موجب می‌شود تا بیشتر میدان تولید شده توسط سیم‌پیچ اولیه از داخل هسته عبور کرده و به سیم‌پیچ ثانویه برسد.