لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 5
مقایسه ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی
دانشجو امیر سعیدی
مهندس ب. احمدزاده مهندس ز. علیجانیان
شرکت ایران ترانسفو زنجان
مقدمه:
ترانسفورماتورهای شبکه توزیع عمدتاً از نوع ترانسفورماتورهای روغنی (Oil immersed type) ، و بعضاً از نوع خشک (Dry type) می باشند تفاوت اصلی این دو نوع ترانسفورماتور در استقامت الکتریکی و حرارتی عایقهای بکار رفته در آنهاست. ترانسفورماتورهای خشک بر اساس استاندارد بین المللی IEC 60726 می توانند با سیستم عایقی کلاسهای A,E,B,F,H,C طراحی و ساخته شوند ترانسفورماتورهیا خشک مورد بررسی در این مقاله دارای عایقهایی با کلاس حرارتی F و دمای می باشند که مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها است به بیان دیگر جهش حرارتی مجاز سیم پیچها در محیط استاندارد برابر 100k خواهد بود. ] 1[ در حالی که عایقهای ترانسفورماتورهای روغنی با کلاس حرارتی A دمای قابل تحمل کمتری داشته و لذا مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها در محیط استاندارد می باشد. [2]
بدیهی است که این دو نوع ترانسفورماتور از دیدگاههای مختلف دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشند که از جمله مهمترین مزایای ترانسفورماتور خشک ایمن بودن آن در برابر انفجار و آتش سوزی بوده و در مقابل عدم امکان تعمیر و بازسازی سیم پیچهای رزینی(Cast resin) عیب آن به شمار می رود.
همچنین ترانسفورماتورهای خشک در صورت نصب در فضای آزاد (outdoor) معمولاً درون یک محفظه (Enclosure) قرار می گیرند که می تواند سه حالت داشته باشد: بدون تنفس (Sealed) یا با تنفس (totally enclosed) و یا به صورت با گردش هوا (Enclosed) را امکان پذیر سازد. ولی برای نصب در فضای بسته (Indoor) و در صورت عدم وجود شرایط خاص نیازی به حفاظ نخواهد بود که بصورت (Non-enclosed) می باشند.
در این مقاله سعی شده تا بر اساس مدارک فنی برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک موجود در شرکت ایران ترانسفو[3] مقایسه ای از لحاظ ابعاد و اوزان بین این دو نوع ترانسفورماتور(با مشخصات یکسان) بدست آید. استاندارد مورد نظر برای ترانسفورماتورهای روغنی IEC76 و برای خشک کدرن IEC60726 می باشد.
شرح مقاله و روش تحقیق:
برای انجام این تحقیق از دانش فنی موجود در شرکت ایران ترانسفو برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک استفاده شده است. بررسی بر روی دو نمونه ترانسفورماتور سه فاز 1600kVA، 800kVA پارامترهایی که برای هر دو نوع ترانسفورماتور خشک و روغنی یکسان فرض شده عبارتند از:
1-وان (kVA) 2- نسبت تبدیل و پله های تنظیم ولتاژ 3- گروه اتصال 4- درصد امپدانس اتصال کوتاه (%) 5- فرکانس (Hz) 6- تلفات بی باری گارانتی شده (kw) 7- تلفات بار گارانتی شده (kw) 8- شرایط محیط نصب (مطابق استاندارد IEC) 9- محل نصب (Indoor)
لازم به ذکر است که برای محاسبه و طراحی این ترانسفورماتورها مقادیر تلفات ترانسفورماتورهای محاسبه شده خشک(بصورت نرمال) مبنا قرار داده شده و با در نظر گرفتن این مقادیر گارانتی برای تلفات بار و تلفات بی باری، ترانسفورماتورهای روغنی نیز طراحی گردید.
همچنین از آنجا که تلفات بی باری تابع نوع ورق هسته مصرفی می باشد لذا یک نوع ورق (M5) برای هر دو نوع ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است و البته هر چند بر اساس مدارک فنی و در مقایسه انجام شده روش چیدن ورقها در ترانسفورماتورهای روغنی به صورت overlap و در نوع خشک بصورت step lap منظور شده است اما این مورد در مقدار تلفات بی باری تأثیر چندانی ندارد.
اما تفاوت عمده ای که در مقایسه دو طرح اجرا شده ترانسفورماتور خشک و روغنی دیده می شود جنس هادی و روش سیم پیچهای ترانسفورماتورهای خشک با فویل آلومینیومی و با مواد عایقی کلاس F طراحی شده اند. بنابراین بر اساس استانداردهای IEC 60076,IEC 60726 مقدار تلفات اتصال کوتاه و درصد ولتاژ اتصال کوتاه ترانسفورماتورهای روغنی در دمای مبنای و برای ترانسفورماتورهای خشک در محاسبه شده اند.
در نهایت پس از تکمیل طراحی ابعاد و اوزان در هر دو ترانسفورماتور نوع خشک و روغنی با هم مقایسه شده اند.
2-1- ترانسفورماتور نمونه اول: (توان 800kVA)
مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است:
800kVA=
Pn
= توان نامی
=
Voltage rating
= ولتاژ نامی
0Hz=
Frequancy
= فرکانس
Dyn11=
Vector group
= گروه اتصال
6%=
Impedance voltage
= امپدانس درصد
1.69kW=
No load losses
=تلفات بی باری
9.4kW=
Short circuit losses
= تلفات بار
Max.Ambient temperature=
=حداکثر دمای محیط
Altitude=1000m
=ارتفاع نصب
Indoor
=محل نصب
** مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در و برای ترانسفورماتور خشک در گارانتی می شود.
ابعاد و اوزان و نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است:
ترانسفورماتور روغنی
ترانسفورماتور خشک
نوع ترانسفورماتور
پارامترهای مقایسه ای
2110
1530
طول کلی (mm)
1050
850
عرض کلی(mm)
2100
1650
ارتفاع کلی(mm)
2980
2000
وزن کل (kg)
933
1266
وزن هسته (kg)
309
300
وزن هادی بوبینها (kg)
670
70
وزن آهن آلات (kg)
53
72
وزن عایقها (kg)
935
--
وزن روغن ( در نوع روغنی) (kg)
--
162
وزن رزین( در نوع خشک) (kg)
2-2- ترانسفورماتور نمونه دوم: (توان 1600kVA)
مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است:
1600kVA=
Pn
= توان نامی
=
Voltage rating
= ولتاژ نامی
50Hz=
Frequancy
= فرکانس
Dyn11=
Vector group
= گروه اتصال
6%=
Impedance voltage
= امپدانس درصد
2.8kW=
No load losses
=تلفات بی باری
16kW=
Short circuit losses
= تلفات بار
Max.Ambient temperature=
=حداکثر دمای محیط
Altitude=1000m
=ارتفاع نصب
Indoor
=محل نصب
** مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در و برای ترانسفورماتور خشک در گارانتی می شود.
ترانسفورماتور روغنی
ترانسفورماتور خشک
نوع ترانسفورماتور
پارامترهای مقایسه ای
2330
1830
طول کلی (mm)
1270
1000
عرض کلی(mm)
2370
2040
ارتفاع کلی(mm)
4700
3630
وزن کل (kg)
1544
2330
وزن هسته (kg)
492
546
وزن هادی بوبینها (kg)
1050
88
وزن آهن آلات (kg)
71
152
وزن عایقها (kg)
1210
--
وزن روغن ( در نوع روغنی) (kg)
--
258
وزن رزین( در نوع خشک) (kg)
نتایج:
براساس نتایج حاصل از محاسبه و طراحی دو نمونه ترانسفورماتور مورد بررسی نتایج زیر حاصل گردید:
مقاله درباره مقایسه ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی