تحقیق در مورد ترانسفورماتورهای قدرت

اختصاصی از فی گوو تحقیق در مورد ترانسفورماتورهای قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 114

ترانسفورماتورهای قدرت

مقدمه

 همان گونه که میدانیم افزایش ظرفیت انتقال توان نیروگاه ها و کاهش موثر تلفات انتقال ،مستلزم افزایش  ولتاژ انتقال شبکه های قدرت می باشد . در عمل ،ساخت ژنراتورهای با ولتاژ خروجی بسیار بالا  امکان پذیر نمی باشد  و عموماً به خاطر  مشکلات عایق بندی  ژنراتورها  این ولتاژ با مقدار ، 25 تا 30 کیلو ولت محدود می شود .  این مشکل باعث می شود که جریان خروجی ژنراتورها بسته به مقدار قدرت تولیدی آنها بسیار زیاد می شود  در نتیجه بری رسیدن به  قابلیت انتقال مورد نیاز و کاهش سطح مقطع خطوط انتقال  باید از ولتاژ یا انتقال بالا استفاده نمود  در اینجا است که اهمیت ترانسفورماتورها ی قدرت آشکار می شود  بدین معنی که این وسایل با افزایش ولتاژ نیروگاه ها  جریان خطوط انتقال را کاهش می دهند . و علاوه برآن ترانسفورماتور های قدرت نیروگاه ها هم چون حائلی ژنراتورهای گران قیمتی را از خطوط هوایی ( که همواره در معرض اضافه ولتاژ و خطرات جانبی می باشند  ) . جدا می سازند  . همچنین با توجه به اینکه  عایق بندی سیم پیچ ها ترانسفورماتور در مقابل  امواج سیار ،ارزانتر و ساده تر  از عایق بندی سیم پیچ های  ژنراتور است در نتیجه با استفاده از ترانسفورماتورها میتوان  صدمات احتمالی وارد شده را از امواج سیار خطوط انتقال  را بر روی ژنراتورها  به حداقل خود کاهش داد.

ترانسفورماتورهای قدرت  از نظر توان نامی  محدوده وسیعی را در بر میگیرند که از ترانسفورماتور های توزیع یا قدرت های نامی چند کیلو ولت آمپر شروع می شود. و تا ترانسفورماتورهای بزرگ با قدرت نامی بیش از MVA 1000 ختم میگردد  .

در این فصل ( مشابه روند  ارائه شده برای ژنراتورها ) سعی بر آن است که تا ابتدا  با بیان دسته بندی های مختلف ترانسفورماتورهای قدرت ، ساختمان اصلی  و تجهیزات  جانبی آن  را مورد بررسی قرار دهیم و وظیفه هر کدام  از این تجهیزات را شرح دهیم  در انتها هم با توجه به  اهمیت پلاک ها توضیع داده خواهد شد .

دسته بندی های مختلف ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورهای به کار رفته در صنعت برق  را از جنبه های مختلف میتوان دسته بندی نمود . 

• انواع ترانسفورماتورهای قدرت از نظر تعداد فاز

ترانسفورماتورهای قدرت از نظر تعداد فاز ها به دو نوع یک فاز و سه فاز تقسیم می شوند که کاربرد ترانسفورماتورهای  تک فاز در قدرت های پایین ( تا حدود KVA 70 ) و ترانسفورماتورهای سه فاز  در قدرت های بالا ( از حدود KVA 75 به بالا می باشد .

• انواع ترانسفورماتورها از نظر نوع استفاده

ترانسفورماتورها به سه صورت ، ترانسفورماتور جریان ، ولتاژ ، و ترانسفورماتورهای قدرت مورد استفاده قرار می گیرند . ترانسفورماتورهای جریان ( ولتاژ ) برای پایین آوردن جریان ولتاژ  و به منظور اندازه گیری جریان ولتاژ و استفاده از سیستم های تجهیزات به کار می روند .

البته ترانسفورماتورهای قدرت به سه نوع تقسیم می شوند :

نوع اول : ترانسفورماتورهای قدرت  با توان کم هستند  که برای انتقال و توضیع انرژی  الکتریسیته در سطح ولتاژ های پایین  مورد استفاده قرار می گیرند این ترانسفورماتورها از نوع افزاینده یا کاهنده ولتاژ و ترانسفورماتورهای سوئیچینگ می باشند.

نوع دوم : ترانسفورماتورهای قدرتی هستند که برای مقاصد خاصی مورد استفاده قرار می گیرند . مثل ترانسفورماتورهای مورد استفاده در کوره های قوس الکتریکی  ،یک سو کننده ها ، واحد های جوشکاری بزرگ .و ...

نوع سوم : ترانسفورماتورهای قدرت در سیستم های انتقال می باشند  که در سه نوع ترانسفورماتورهای افزاینده  ، کاهنده ، کوپلاژ به کار می روند . ترانسفورماتورهای قدرت افزاینده  به منظور افزایش ولتاژ شبکه ( برای انتقال  انرژی الکتریکی به فواصل دور ) به کار می روند  و عموماً در پست های نیروگاه مورد استفاده قرار می گیرند .

ترانسفورماتورهای قدرت کاهنده برای پایین آوردن سطح ولتاژ با سطح قابل قبول برای مصرف کننده  به کار می روند این نوع ترانسفورماتورها در پست های توزیع استفاده می شوند .

• انواع ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته

ترانسفورماتورهای از نظر نوع هسته به دو نوع هسته ای [1]   و پوسته ای [2]    تقسیم می شوند که البته این نوع تقسیم بندی  عموماً برای ترانسفورماتورهای تک فاز عنوان می شوند. در نوع هسته ای ، سیم پیچ های اولیه و ثانویه  روی هر دو بازوی مختلف یک یا دو بازو ، پیچیده می شوند  در صورتی که در نوع پوسته ای  سیم پیچ های اولیه و ثانیویه روی بازوی میانی که هسته  با سه بازو پیچیده می شوند  . البته در ترانسفورماتورهای سه فاز  نیز به نوعی این تقسیم بندی  مطرح می شود  مثلاً در ترانسفورماتورهای KV 20 /230/400/  پست  نیروگاه  نکا ( که از سه ترانسفورماتور تک فاز  تشکیل شده است )  ترانسفورماتورها از  نوع پوسته ای  هستند  .در ترانسفورماتورهای سه فاز سیم پیچ های اولیه و ثانویه هر فاز با هم  ، بر روی یک بازو پیچیده می شوند . که البته به نوع هسته معروف است .  

انواع اتصالات  سیم پیچ های ترانسفورماتور

سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتورهای قدرت دارای سه نوع اتصال ، مثلث ، ستاره ، و زیگزاگ هستند.

• اتصال ستاره

این نوع اتصال مطابق با شکل  ( 1- الف ) به گونه ای است که سه سر سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور به هم متصل میشود که مرکز ستاره سیم پیچ را تشکیل می دهد و سه سر دیگر سیم پیچ ها خارج می شوند  که مرکز ستاره سیم پیچ ها ، نوترال ، ( نقطه خنثی ) سیم پیچ ها هم گفته می شود. در این اتصال جریان ، هر سیم پیچ با جریان خط برابر است . ولی ولتاژ فاز به فاز ،  برابر ولتاژ دو سر سیم پیچ می باشد.

اتصال مثلث

به این نوع اتصال ، که انتهای هر سیم پیچ به ابتدای سیم پیچ دیگر  متصل می شود  که در شکل ( 1- ب ) نشان داده شده است ، همان گونه که در این شکل مشخص شده است  ولتاژ هر سیم پیچ  با ولتاژ فاز به فاز برابر است  ، ولی جریان خط    برابر جریان هر سیم پیچ می باشد.

• اتصال زیگزاگ

در این نوع اتصال هر فاز از دو سر سیم پیچ تشکیل شده است که با تعداد دور مساوی  بر روی دو بازوی مختلف  پیچیده شده است  .

دو سیم پیچ هر فاز با هم سری می شوند  ، به گونه ای که  جهت پیچش آنها بر خلاف یکدیگر ( که معمولاً همین نوع  به کار می رود ) یا در جهت هم دیگر می باشند  . در این نوع اتصال ( مشابه به اتصال ستاره ) جریان خط با جریان سیم پیچ ها مساوی است ، ولی ولتاژ خط ،   برابر ولتاژ سیم پیچ ها ( ولتاژ هر فاز نسبت به نقطه  سیم پیچ زیگزاگ) می باشد . این نوع اتصال را میتوان در شکل(  1-ج  ) مشاهده نمود.  

اتصالات مختلف ترانسفورماتورهای قدرت

با توجه با نوع اتصالات  سیم پیچ ها اتصالات ترانسفورماتورهای قدرت را نیز می توان به صورت  زیر دسته بندی کرد .

اتصال ستاره – ستاره ، ستاره – ستاره ، ستاره – زیگزاگ ، مثلث – مثلث ،مثلث – زیگزاگ.

هر کدام از این اتصالات در موقعیت های خاصی قابل استفاده می باشد .

الف ) اتصال ، ستاره – ستاره

 با توجه به اینکه در اتصال ستاره ، ولتاژ روی هر سیم پیچ به مقدار   برابر ولتاژ خط است ، و در اتصال مثلث ،ولتاژ هر سیم پیچ با ولتاژ خط برابر است  در نتیجه سطح ولتاژ عایقی در اتصال ستاره    برابر سطح ولتاژ عایقی مثلث است ، به عبارت دیگر ، مقدار عایق استفاده شده  در اتصال ستاره به مراتب کمتر از اتصال مثلث است  پس اتصال ستاره برای ولتاژ های بالا مناسب می باشد  از این رو اتصال ستاره – ستاره در مرتبط کردن دو شبکه فشار قوی  ( با ولتاژ های خیلی بالا ) استفاده می شود ترانسفورماتورهای کوپلاژ از این اتصال می باشند.

ب ) اتصال ستاره ، مثلث

با توجه به مطالب بالا  و با در نظر گرفتن این مطلب که جریان در هر سیم پیچ    برابر کمتر از جریان  خط و در اتصال ستاره ، جریان هر سیم پیچ مساوی جریان خط است، لذا میتوان گفت که ( همان طوری که اتصال ستاره برای ولتاژ های بالا مناسب است  ) اتصال مثلث برای جریان های بالا مناسب می باشد. از این رو این اتصال برای مرتبط ساختن یک شبکه فشار قوی ( مثلاً HV 230 یا KV 400 ) به یک شبکه با ولتاژ پایین ( مثلاً شبکه KV  63 ) به کار می رود .

ج ) اتصال مثلث – ستاره

با توجه به مطالب قسمت ( الف ) و ( ب ) در می یابیم که اتصال مثلث – ستاره نیز برای مرتبط کردن  دو شبکه با ولتاژ های مختلف ( یکی با ولتاژ بالا و جریان کم ، و دیگری با ولتاژ کم و جریان بالا ) به کار می رود.

معمولاً ترانسفورماتورهای واقع در خروجی ژنراتورهای نیروگاه  از این نوع اتصال می باشند. 

د ) اتصال ستاره – زیگزاگ

 از اتصال ستاره ، زیگزاگ ( به همراه اتصال مثلث – ستاره )در ترانسفورماتورهای محلی و توزیع استفاده می شود  زیرا در این نوع استفاده ها  به سیم زمین نیاز می باشد و بارگیری از یک فاز و سیم صفر برای شبکه توزیع اهمیت زیادی دارد . به عنوان مثال ، ترانسفورماتورهای محلی و توزیع V 400/ KV 20 تا قدرت KVA 250 از اتصال ستاره – زیگزاگ و از KV 250 به بالا از اتصال مثلث – ستاره استفاده می شود.

هـ ) اتصال ، مثلث – مثلث و مثلث – زیگزاگ

 این نوع اتصالات کاربرد عملی در صنعت و تولید و انتقال انرژی ندارد .

تجهیزات اساسی ترانسفورماتورهای قدرت

مقدمه

همان گونه که می دانیم ترانسفورماتورهای قدرت یا جریان ها و ولتاژ های بسیار زیاد  سر و کار دارند  و باید حفاظت هایی برای آنها صورت گیرد  . به عنوان مثال برای حفاظت ولتاژ زیاد  ترانسفورماتورها باید سطح عایقی ترانسفورماتورها مناسب باشد  و هم چنین با عبور جریان زیاد  از سیم پیچ های ترانسفورماتور و ازدیاد درجه حرارت  سیم پیچ ها ، باید حفاظت هایی برای کنترل  درجه حرارت آن صورت گیرد .

بدین منظور  و برای شناخت بیشتر  ترانسفورماتورهای قدرت ، تجهیزات اساسی آن را بیان میکنیم ، که عبارتند از :

• هسته
• سیم پیچ ها
• تپ چنجر
• بوشینگ ها
• تانک روغن
• روغن ترانسفورماتور
• باک روغن
• رطوبت گیر
• رله بوخ هلتس
• لوله انفجار
• چرخ های ترانسفورماتور
• درجه نمای روغن ( ارتفاع سنج روغن )
• جعبه کنترل ترانسفورماتور
• تجهیزات خنک کننده
• شیرهای ترانسفورماتور
• ترمومتر برای سنجش درجه حرارت روغن
• ترمومتر برای سنجش درجه حرارت سیم پیچ
• برقگیر
• پلاک مشخصات ترانسفورماتور

در شکل ( 10-2 ) تجهیزات مذکور  برای یک  ترانسفورماتور توزیع  نشان داده شده است  .

هسته

هسته ترانسفورماتور ،وظیفه ایجاد ارتباط  مغناطیسی   بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه  را بر عهده دارد که به منظور کاهش تلفات گردابی لازم است  تا هسته از ورقه های  فولادی نورد شده  به ضخامت 3% تا 5% میلیمتر ساخته شود  . این ورقه ها با ماده ای عایقی به نام کارلیت  که توانایی عبور فوران مغناطیسی را دارد  ولی عایق جریان الکتریکی است .،پوشانده می شوند  این عایق ها دارای استقامت  حرارتی بالایی هستند  و در دماهای بالا نیز تحت تاثیر روغن ترانسفورماتور قرار نمی گیرند  جنس این ورقه ها  از آلیاژ فولادی  می باشند  که مقداری سیلیس به آن اضافه می گردد . اضافه کردن سیلیسیوم ، باعث افزایش طول عمر ورقه های فولادی ، کاهش تلفات  پس ماند و افزایش مقاومت  مخصوص هسته  می شود  و در نتیجه تلفات  جریان  گردابی  کاهش می یابد. البته درصد ماده سیلیسیوم  باید به مقدار  مشخصی باشد  زیرا زیاد بودن درصد آن باعث ترد شدن آلیاژ حاصله میگردد  و طبعاً عمل سوراخ کردن هسته یا مشکل مواجه می شود  هم چنین تلفات  ضریب نفوذ پذیری هم افزایش می دهد  البته لازم به ذکر است که برای افزایش قدرت نامی  و کاهش تلفات هسته ، سازندگان در ساخت هسته های ترانسفورماتور از نوعی ماده مغناطیسی  به نام CRGOS  که کمترین تلفات را در مقابل عبور  شار مغناطیسی  دارد  استفاده میکنند  همچنین برای خنک کردن  هسته ،کانال هایی  درون آن طراحی می شود که تا گردش روغن  در داخل آن  عمل خنک کنندگی هسته انجام گیرد . 

ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته ، به دو نوع هسته ای و پوسته ای تقسیم می شوند  که البته این نوع تقسیم بندی  عموماً  برای ترانسفورماتورهای تک فاز عنوان می شود  در ترانسفورماتورهای تک فاز  نوع هسته ای  که در شکل ( 10-3 ) مشخص شده است         

هسته ترانسفورماتور متشکل از ورقه های نازک است که سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای کم کردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور یکپارچه ساخت. بلکه معمولا آنها را از ورقه های نازک فلزی که نسبت به یکدیگر عایق‌اند، می سازند. این ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلیاژی از سیلیسیم (حداکثر 4.5 درصد) که دارای قابلیت هدایت الکتریکی و قابلیت هدایت مغناطیسی زیاد است ساخته می شوند.

در اثر زیاد شدن مقدار سیلیسیم ، ورقه‌های دینام شکننده می شود. برای عایق کردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از یک کاغذ نازک مخصوص که در یک سمت این ورقه چسبانده می شود، استفاده می کردند اما امروزه بدین منظور در هنگام ساختن و نورد این ورقه ها یک لایه نازک اکسید فسفات یا سیلیکات به ضخامت 2 تا 20 میکرون به عنوان عایق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر این ، از لاک مخصوص نیز برای عایق کردن یک طرف ورقه ها استفاده می شود. ورقه های ترانسفورماتور دارای یک لایه عایق هستند.

بنابراین ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته باید سطح آهن خالص را منظور کرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و 0.5 میلی متر و در اندازه های استاندارد می سازند. باید دقت کرد که سطح عایق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در یک جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر این تا حد امکان نباید در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذکر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگیرند تا از ارتعاش و صدا کردن آنها نیز جلوگیری شود.

سیم پیچ های اولیه  و ثانویه  روی هر دو بازوی  مختلف هسته با دو یا چهار بازوی پیچیده  می شوند  این درحالی است که  در نوع پوسته ای  سیم پیچ های اولیه  و ثانویه روی بازوی های میانی  یک هسته  با سه یا پنج بازو  ، بر روی یکدیگر پیچیده می گردند . 

این نوع هسته در شکل ( 10-4 ) نشان داده شده است .

هسته ترانسفورماتورهای قدرت  سه فاز معمولاً  دارای دو حالت سه بازویی و پنج بازویی است . در حالت سه بازویی  ، سیم پیچ های هر فاز  بر روی هر بازو پیچیده شده است  ولی در حالت پنج بازویی  ، سه بازوی وسطی  برای سیم پیچ های هر فاز و دو بازوی کناری  برای برقراری مسیر فوران مغناطیسی  ایجاد می شود . این دو حالت  در شکل ( 10-5 ) نشان داده شده است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

دانلود طراحی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده ازGUI محیط MATLAB

اختصاصی از فی گوو دانلود طراحی ترانسفورماتورهای توزیع با استفاده ازGUI محیط MATLAB دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات 140 صفحه

همراه با فایل word و کد برنامه نویسی matlab

      پیشگفتار

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان ، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری ، آبی و هسته‌ای تولید می‌شود. این مراکز دارای توربینها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که بوسیله ژنراتورها تولید می‌شود، باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهی چندین مرکز تولید بوسیله شبکه‌ای به هم مرتبط می‌شوند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را بطور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند . در محلهای توزیع برای اینکه ولتاژ قابل استفاده برای مصارف عمومی و کارخانجات باشد، باید ولتاژ پایین آورده شود. این افزایش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام می‌شود. بدیهی است توزیع انرژی بین تمام مصرف کننده‌های یک شهر از مرکز توزیع اصلی امکانپذیر نیست و مستلزم هزینه و افت ولتاژ زیادی خواهد بود. لذا هر مرکز اصلی به چندین مرکز یا پست کوچکتر (پستهای داخل شهری) و هر پست نیز به چندین محل توزیع کوچکتر (پست منطقه‌ای) تقسیم می‌شود. هر کدام از این مراکز به نوبه خود از ترانسهای توزیع و تبدیل ولتاژ استفاده می‌کنند  . بطور کلی در خانواده توزیع انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضای اصلی هستند و اهمیت آنها کمتر از خطوط انتقال و یا مولدهای نیرو نیست. خوشبختانه به دلیل وجود حداقل وسایل دینامیکی در آنها کمتر با مشکل و آسیب پذیری روبرو هستند. مسلما‌ً این به آن معنی نیست که می‌توان از توجه به حفاظتها و سرویس و نگهداری آنها غفلت کرد. در این پروژه نخست مختصری از تئوری و تعاریفی از انواع ترانسفورماتورها بیان می‌شود، سپس شرحی در مورد طراحی ترانسفورماتورها ارائه می‌شود.                         

پیشگفتار ................................................................................................................................... .......

فصل اول

1 مقدمه‌ای در مورد ترانسفورماتور .................................................................................................. 1

1-1 تعاریف و دسته‌بندی ترانسفورماتورها ..................................................................................... 2

1-2 انواع ترانسفورماتورها .............................................................................................................. 3

1-2-1 ترانسفورماتورهای تک‌فاز ............................................................................................. 3           

   1-2-2  ترانسفورماتورهای سه‌فاز ................................................................................................‌5

   1-2-3  اتوترانسفورماتور تک‌فاز ................................................................................................ 8

فصل دوم

2 تجهیزات ترانسفورماتور ............................................................................................................... 10

2-1 ساختمان‌ ترانس‌های قدرت روغنی ......................................................................................... 11

2-2 بخش مکانیکی ترانسفورماتورها .............................................................................................. 12

    2 -2-1 هسته ............................................................................................................................ 13

    2-2-2 جنس مواد مغناطیسی هسته ........................................................................................... 13

    2-2-3 روشهای چیدن هسته ..................................................................................................... 14

    2-2-4 تانک ترانسفورماتور . ..................................................................................................... 16               

    2-2-5 منبع انبساط و کنسرواتور روغن .....................................................................................21

    2-2-6 رادیاتور یا مبدل حرارتی................................................................................................. 21

    2-2-7 پمپ و فن‌ها................................................................................................................... 21     

2-3 بخش الکتریکی ترانسفورماتورها .............................................................................................. 22

     2-3-1 سطح مقطع هسته........................................................................................................... 22

     2-3-2 انتخاب چگالی شار  ..................................................................................................... 22

     2-3-3 سیم‌پیچ‌های ترانس..........................................................................................................23

     2-3-4 چگالی جریان ............................................................................................................... 24

     2-3-5 ترتیب قرار گرفتن سیم‌پیچ‌ها نسبت به هسته..................................................................24  

      2-3-6 انواع سیم‌پیچی ............................................................................................................ 25   

      2-3-7 تپ‌چنجر ......................................................................................................................27

 2-4 مقره‌های فشارقوی الکتریکی و برقگیرها .................................................................................29

      2-4-1 ساختمان مقره‌ها............................................................................................................ 30

      2-4-2 انواع مقره‌ها ................................................................................................................. 30

      2-4-3 شکست الکتریکی در مقره‌ها..........................................................................................33       

      2-4-4 برقگیرها ........................................................................................................................34 

      2-4-5 انواع برقگیرها .............................................................................................................. 35

2-5 متعلقات ضمیمه ترانس ..............................................................................................................36

2-6 میترها .........................................................................................................................................37

      2-6-1 ترمومترها ......................................................................................................................37

      2-6-2 نشان دهنده‌ حرارت وروغن .........................................................................................37

      2-6-3 نشان دهنده سطح روغن .............................................................................................. 37

2-7 رله بوخهلتس .............................................................................................................................38

2-7-1 محدودیت‌های رله بوخهلتس .............................................................................................. 38

2-8 سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری ................................................................................................ 39

2-9 مجرای تنفسی و سیلیکاژل مربوط به تانک اصلی و تپ‌چنجر .................................................. 39

فصل سوم

3 مشخصات ترانسفورماتور ............................................................................................................... 40

3-1 کمیتهای مغناطیسی .................................................................................................................... 41

     3-1-1 شار یا فلوی مغناطیسی .................................................................................................. 41

     3-1-2 چگالی شار یا اندوکسیون مغناطیسی ..............................................................................41

     3-1-3 شدت میدان مغناطیسی ...................................................................................................41

3-2 خواص مغناطیسی هسته ...... .................................................................................................... 42

     3-2-1 ضریب نفوذ‌پذیری مغناطیسی ........................................................................................ 42

     3-2-2 دسته‌بندی اجسام از نظر خواص مغناطیسی ....................................................................42

     3-2-3 منحنی مغناطیسی اجسام .................................................................................................43

     3-2-4 منحنی هیسترزیس ..........................................................................................................44

3-3 تلفات ترانسفورماتورها ..............................................................................................................45

     3-3-1 تلفات بی‌باری و تلفات بارداری .....................................................................................45

     3-3-2 تلفات بارداری ترانس  ................................................................................................... 46

       3-3-3 تلفات بی‌باری ترانس .................................................................................................. 47

3-4 مدارهای مغناطیسی................................................................................................................... 49

3-5 قوانین مغناطیسی حاکم بر ترانس ............................................................................................. 50

     3-5-1 قانون آمپر....................................................................................................................... 50

     3-5-2 قانون هاپکینسون .........................................................................................‌................. 52

     3-5-3 قانون فاراده ................................................................................................................... 53

3-6 مدار معادل ترانسفورماتور ........................................................................................................ 54

     3-6-1 محاسبه پارامترهای ترانس توسط آزمایش.......................................................................55

     3-6-2 مدار معادل اتصال کوتاه...................................................................................................57

     3-6-3 دیاگرام برداری حالت اتصال کوتاه..................................................................................58

     3-6-4 ولتاژ امپدانس یا درصد ولتاژ اتصال کوتاه...................................................................... 59

     3-6-5 درصد افت ولتاژ یا رگولاسیون در ترانسها......................................................................60

     3-6-6 دیاگرام رگولاسیون کاپ ............................................................................................... 62

     3-6-7  مراحل رسم دیاگرام رگولاسیون کاپ ...........................................................................63

     3-6-8 رسم منحنی تغییرات رگولاسیون برحسب ضریب قدرت ..............................................64

      3-6-9 مقایسه آزمایش اتصال کوتاه با اتصال کوتاه واقعی در ترانس .......................................65

3-7 راندمان در ترانسفورماتور ......................................................................................................... 66

3-8 راندمان ماکزیمم در ترانس .........................................................................................................68

3-9 راندمان انرژی یا راندمان شبانه‌روزی ........................................................................................ 70

فصل چهارم

4 محاسبات ریاضی طراحی ترانسفورماتور توزیع...............................................................................71

4-1  محاسبات هسته ترانسفورماتور .................................................................................................72

4-2 محاسبات سیم‌پیچی فشارضعیف .............................................................................................. 82

4-3 محاسبات سیم‌پیچی فشار قوی ..................................................................................................86

4-4 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی‌ها...................................................................................................91

     4-4-1 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی فشار ضعیف .....................................................................91

     4-4-2 محاسبات راکتانس سیم‌پیچی فشار قوی .........................................................................92

4-5 محاسبات عملی ترانس................................................................................................................94

 فصل پنجم

5 مشخصات وپارامترهای  فنی استاندارد ترانسفورماتورهای توزیع.................................................. 112

5-1 نیازهای عمومی......................................................................................................................... 113

5-2 هسته ........................................................................................................................................ 113

5-3 سیم‌پیچی‌ها .............................................................................................................................. 113

     5-3-1 هادیهای سیم‌پیچی......................................................................................................... 114

      5-3-2 عایق سیم‌پیچی .............................................................................................................114

      5-3-3 مونتاژ هسته و سیم‌پیچی ..............................................................................................114

5-4 قابلیت تحمل اتصال کوتاه ........................................................................................................114

5-5 مخزن یا بدنه ترانسفورماتور .................................................................................................... 115

5-6 تغییر دهنده ولتاژ بی‌برقی ......................................................................................................... 115

5-7 تجهیزات خنک‌کننده ................................................................................................................ 116

5-8 بوشینگها .................................................................................................................................. 116

5-9 ملحقات ................................................................................................................................... 116

     5-9-1 مخزن انبساط روغن ..................................................................................................... 117

     5-9-2 رله تشخیص گاز .................................................................................... ......................117

     5-9-3 نشان‌دهنده درجه حرارت روغن ...................................................................................117

5-10 رنگ و پرداخت نهایی .......................................................................................................... 117

5-11 نیازها از نظر زمین لرزه ..........................................................................................................118

5-12 ضربه شوک وانحراف از شاقول .............................................................................................118

5-13 روغن ترانسفورماتور ..............................................................................................................118

5-14 پلاک مشخصات ترانسفورماتور .............................................................................................121

5-15 پلاک مشخص کننده قدرت نامی ...........................................................................................121

فصل ششم

6 طراحی ترانسفورماتورهای توزیع بااستفاده از GUI  محیط MATLAB ......................128

6-1 راهنمای نرم‌افزار .............................. ........................................................................................129

6-2 مراحل طراحی ومحاسبات ....................................................................................................... 129

 نتیجه گیری ...................................................................................................................................... 138

منابع ومآخذ ........................................................................................................................................139

دانلود پروژه بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت

اختصاصی از فی گوو دانلود پروژه بررسی اثرات هارمونیک های ولتاژ و جریان بر روی ترانسفورماتورهای قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در سیستم  های قدرت پیشرفته انرژی الکتریکی توسط ژنراتورهای سه فاز تولید می شود که پس از انتقال به صورت سه فاز توزیع می شود . به دلایل اقتصادی از ایستگاه تا مصرف ولتاژ چندین بار افزایش و کاهش می یابد .در هر باز افزایش و کاهش ولتاژ ت سه فاز موردنیاز است . بدین جهت در سیستم  های قدرت سه فاز از تعداد زیادی ترانسفورماتور سه فاز استفاده می شود . برای هر تبدیل ولتاژ از مقداری به مقدار دیگر ممکن است از سه واحد ترانسفورماتور تک فاز یا یک واحد ترانسفورماتور سه فاز استفاده شود . در ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع جریان تحریک تنها درصد کوچکی ( 2 تا 6%) از جریان نامی است . پدیده هارمونیک در ترانسفورماتورهای قدرت بسیار مهم است . زیرا تحت شرایط معینی هارمونیک های جریان تحریک باعث عمل عمدی تجهزات حفاظتی می گردند ممکن است باعث تداخل در مدارهای مخابراتی شوند . نظر به این مسئله مهندسین مخابرات و سیستم  انرژی باید قادر به بررسی و حذف چنین شرایط باشند . از این رو هارمونیک در ترانسفورماتور از اهمیت ویژه ای برخوردار است . اولین مورد از مشکلات اعوجاجات هارمونیکی در سال 1893 در شهر هارتفورد امریکا پیش آمد،به این صورت که یک موتور الکتریکی با گرم شدن زیاد باعث خرابی عایقبندی خود شد. پس از آزمایشات معلوم شد که علت این امر تشدید ایجاد شده در خط انتقال ، ناشی از وجود هارمونیکها بوده است. مشکل بعدی ،یک ژنراتور سه فاز 125 هرتز با ولتاژ 8/3  کیلوولت ساخت شرکت جنرال الکتریک امریکا بود. در این موردهمه محاسبات با تقریبهای خوبی انجام شده بودولی بازهم تشدید در خط انتقال بود . با محاسبه اندوکتانس و ظرفیت خازنی خط انتقال و احتمالاً اندوکتانس بار،مشاهده شد که در فرکانس حدود 1600 هرتز ( هارمونیک سیزدهم‌ ) در خط تشدید ایجاد می شود.شکل موجهای ولتاژ ژنراتور نیروگاه و موتور سنکرون دارای مؤلفه های هارمونیکی قابل توجه بودند. این فرایند محاسبات واندازه گیری توسط یک موج نمای ساده در آن سال انجام شد که شکل موج را به صورت نقطه به نقطه از طریق قطع و وصل مرتب یک زبانه ،نمونه گیری می کرد. امروزه با استفاده از هارمونیک سنجهای دیجیتال و با بکارگیری الگوریتم های سریع " تبدیل فوریه گسسته " می توان بصورت بدون وقفه اعوجاجات هارمونیکی را اندازه گیری کرد. دو سال بعداز اولین مورد مشاهده مشکلات هارمونیکی ، شرکتهای وستینگهاوس و جنرال الکتریک، طرحهای جدیدی را برای ژنراتورها معرفی نمودند که در این طرح ها، از سیم پیچهای غیر متمرکز در آرمیچر استفاده کردند و به تبع آن شکل موج را بهبود بخشیده و به اصطلاح سینوسی تر کردند. مشکل دیگر هارمونیکها در شکل موج ژنراتورها ، مربوط به جریان بسیار زیاد نول ژنراتورهایی بود که به صورت موازی نصب و مستقیماً زمین می شدند. امروزه این مساله کاملاً شناخته شده است و مربوط به هارمونیک سوم ولتاژ و صفر بودن توالی این هارمونیک در ماشینهایی می باشد که به صورت ستاره بسته شده اند. مشکل دیگر ، " هماهنگی هارمونیکی " یا همان " ضریب تداخل تلفنی TIF " می باشد.    ـ  فیلتر کردن هارمونیکها : از اولین سالهائی که مشکلات اعوجاجات هارمونیکی شناخته شدند ،‌از خازن شانت shunt برای بهبود ضریب توان در سیستم های الکتریکی استفاده می شد.امروزه بسیاری از این خازنها به یک سلف سری مجهز و تبدیل به یک فیلتر هارمونیکی تک تنظیمه شده اند .  ـ هارمونیکها در شبکه قدرت : اکثر اعوجاجات ایجاد شده در شکل موجهای ولتاژ و جریان شبکه قدرت ناشی از بارهایی هستند که دارای مشخصه غیر خطی بوده ویا درآنها از عناصر الکترونیک قدرت استفاده می شود. پیشرفت سریع نیمه هادیها انقلابی در کنترل فرآیندهای صنعتی و تبدیل انرژی بوجود آورده است . از آن جهت که نیمه هادیها ی قدرت در هر نقطه از شکل موج ولتاژ به ناگهان روشن یا خاموش می شوند ، حالتهای گذرائی با فرکانس نوسان بالا ودامنه میرا شونده پدید می آورند . اگر در هر پریود عمل کلید زنی  در نقطه مشابهی انجام شود ،‌حالت گذرا شکلی متناوب به خود می گیرد .همچنین سیگنالهای غیر سینوسی را می توان با استفاده از بسط سری فوریه بصورت مجموعی از امواج سینوسی بیان نمود که به " هارمونیکهای شبکه قدرت " موسومند و فرکانس آنها مضربی صحیح از فرکانس قدرت می باشد. هنگامی که اثر سلفها و خازنهای شبکه نیز مد نظر قرار گیرد ، اهمیت اعوجاجات هارمونیکی دو چندان می شود . در حقیقت چون سیگنال اعوجاج یافته دارای مؤلفه هایی با فرکانس های متفاوت می باشد ، دریکی از این فرکانسها امکان ایجاد تشدید بین یکی از خازنها و سلف معادل شبکه وجود دارد که به تبع آن ، دامنه هارمونیک مربوط به فرکانس تشدید افزایش نیز می یابد.

 شامل 100 صفحه فایل word قابل ویرایش

تحقیق درباره ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک

اختصاصی از فی گوو تحقیق درباره ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:2

فهرست و توضیحات:

چکیده

 ترانسفورماتورهای سازگار با هارمونیک       
ترانسفورماتورهای  مقاوم عامل     K
مزایای ترانسفورماتورHMT  :
می توان از عبور جریان مؤلفه صفر هارمونیک ها ( شامل هارمونیک های سوم ، نهم و پانزدهم ) در سیم پیچی اولیه ، از طریق حذف فلوی آنها در سیم پیچی های ثانویه جلوگیری کرد .
ترانسفورماتورهای HMT با یک خروجی در دو مدل با شیفت فازی متفاوت ساخته می شوند. وقتی که هر دو مدل با هم بکار می روند می توانند جریان های هارمونیک پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را درقسمت جلوئی شبکه حذف کنند .
ترانسفورماتورهای HMT با دو خروجی می توانند مولفه متعادل جریان های هارمونیک پنجم، هفتم ، هفدهم و نوزدهم را در داخل سیم پیچی های ثانویه حذف کنند .
ترانسفورماتورهای HMT با سه خروجی می توانند مولفه متعادل جریانهای هارمونیک پنجم، هفتم ، یازدهم و سیزدهم را در داخل سیم پیچی ثانویه حذف کنند .
کاهش جریان های هارمونیکی در سیم پیچی های اولیه HMT باعث کاهش افت ولتاژهای هارمونیکی و اعوجاج مربوطه می شود .
کاهش تلفات توان بعلت کاهش جریان های هارمونیکی .
 
بعبارت دیگر ترانسفورماتورHMT باعث ایجاد اعوجاج ولتاژ خیلی کمتری در مقایسه با ترانسفورماتورهای معمولی یا ترانسفورماتور عامل K می شود .
 

دانلود مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع

اختصاصی از فی گوو دانلود مقاله کاربرد الکترونیک قدرت در تپ چنجر ترانسفورماتورهای توزیع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک و پرداخت دانلود * پایین مطلب *

فرمت فایل : word ( قابل ویرایش )

تعداد صفحه :   23

فهرست

 آیا تانک ترانسفورماتورها باید تحت فشار قرار گیرند

اثرات فشارمنفی

بررسی نشتی ها

افزایش کارآیی کنتاکتهای تپ چنجرهای On-Load به کمک کنتاکتهای جدید ELR

روشی جدید برای آشکارسازی گازهای ترانسفورماتورها با استفاده از امواج صوتی

و ...

مقدمه

یکی از حوزه های استفاده از الکترونیک قدرت در صنعت برق، تپ چنجر ترانسفورماتورها می باشد . تپ الکترونیکی برخلاف نوع مکانیکی ، کنترل دائم و تنظیم جریان ولتاژ ترانسفورماتور را ممکن میسازد . بدین منظور ، بایستی امکان تغییر تپ در شرایط بار کامل ترانس فراهم گردد . مهمترین مسئله در طراحی مبدل قدرت برای این منظور، اندوکتانس سرگردان تپ های سوئیچ شده می باشد . اگر عمل تغییر تپ بین دو تپ مختلف در فرکانس بالا صورت بگیرد ، امکان تنظیم دائمی ولتاژ ثانویه در بار کامل ترانس وجود دارد