ترانسفور ماتور قدرت گازی GIS - ایمنی درانتقال

دسته: برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید: 58 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 33 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 48

با توجه به پایداری شیمیایی كامل گاز sf6 و عدم تاثیر شرایط محیطی بر روی عایق ترانسفورماتور در اثر ایزوله بودن كامل نسبت ب هوای محیط (نداشتن كنسرواتور) و پایداری حرارتی بالای این گاز امكان بروز عیب در این ترانسفورماتور به حداقل ممكن كاهش یافته و از آنجا این ترانسفورماتورها معمولا در پستهای با سوئیچگیرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرند و ارتب

قیمت فایل فقط 3,900 تومان

ترانسفور ماتور قدرت گازی GIS  - ایمنی درانتقال

مقدمه :

در سالهای اخیر افزایش روز افزون مصرف انرژی الكتریكی ، گسترش شبكه های توزیع و فوق توزیع را در شهرها و مناطق صنعتی اجتناب ناپذیر نموده است با توجه به اینكه كمبود فضا و لزوم همسازی با محیط از یك طرف و جلوگیری از آثار آلودگی های مختلف از طرف دیگر پستهای گازی روز به روز كاربرد پیشتری می یابند ولی با این وجود به علت مسائل فنی موجود تاكنون ترانسفورماتورهای این پستها از نوع روغنی بوده و به منظور كنترل دامنة آتش سوزی احتمالی و مسائل مربوط به سیستم خنك كنندگی عمدتا در فضای باز نصب می شوند ولی اخیرا گاز sf6 نیز در طراحی و ساخت ترانسفورماتورهای با قدرت بالا مورد توجه قرار گرفته است و نسل جدیدی از ترانسفورماتورها را با عنوان ترانسفورماتورهای گازی مطرح نموده كه در این جزوه مورد بررسی قرار می گیرد.

ویژگیها و موارد قابل توجه ترانسفورماتورهای گازی :

الف- از آنجا كه گاز sf6در این ترانسفورماتورها جانشین روغن شده ، غیر قابل احتراق و انفجار بوده لذا در صورت بروز عیبهای متداول در ترانسفورماتور احتمال بروز آتش سوزی وجود ندارد لذا این ترانسفورماتورها برای كاربرد در فضاهای سر پوشیده بسیار مناسب می باشند و در هر صورت برای این ترانسفورماتورها ضرورت تعبیه سیستمهای اتوماتیك اطفاء حریق كه بسیار گران و هزینه بردار می باشند وجود ندارد.

ب- با توجه به پایداری شیمیایی كامل گاز sf6        و عدم تاثیر شرایط محیطی بر روی عایق ترانسفورماتور در اثر ایزوله بودن كامل نسبت ب هوای محیط (نداشتن كنسرواتور) و پایداری حرارتی بالای این گاز امكان بروز عیب در این ترانسفورماتور به حداقل ممكن كاهش یافته و از آنجا این ترانسفورماتورها معمولا در پستهای با سوئیچگیرهای گازی مورد استفاده قرار می گیرند و ارتباط ترانسفورماتور با سوئیچگیرهای مربوطه از طریزق لوله های گازی ( GIB ) انجام می گیرد لذا امكان ایجاد اتصال كوتاه نیز در نزدیكی ترانسفورماتور به حداقل می رسد و لذا در مجموع قابلیت اطمینان سیستم به حداكثر می رسد.

ج- از انجاییكه  این ترانسفورماتور به صورت كامل آب بندی بوده و قسمت اكتیو در داخل محفظه فلزی قرار دارد و حداقل دریچه برای بازدید و یا تعمیر در طرح ان در نظر گرفته می شود و با هوای محیط هیچ گونه ارتباطی ندارد لذا برای مناطق با آلودگی و رطوبت بالا مناسب می باشند.

د- انتقال صدا در گاز SF6كمتر از روغن و یا هوا بوده و لذا مقدار صدای ترانسفورماتورهای گازی نسبت به روغنی كمتر می باشد.

ه-گازSF6 به خاطر الكترونگاتیو بودن (جذب الكترونهای آزاد) از خاصیت عایقی خوبی برخوردار می باشد و به خاطر ویژگی خاص این گاز در مقابل اضافه ولتاژهای سوئیچینگ یا صاعقه طراحی ترانسفورماتور از نظر عایقی با اطمینان بالاتری صورت می گیرد.

و- مشخصات الكتریكی ترانسفورماتورهای گازی نظیر جریان بی باری و تلفات با نوع روغنی یكسان بوده ولی مقدار امپدانس این ترانسفورماتورها نسبت به نوع گازی كمی بیشتر از نوع روغنی به خاطر فواصل بیشتر بین سیم پیچها می باشد البته این پارامتر به سهولت قابل كنترل می باشد.

ز- با توجه به اینكه این ترانسفورماتور ها به صورت كاملا آب بندی شده حمل می شوند. لذا عملیات نصب و راه اندازی به علت عدم نیاز به پروسس خشك كردن و روغن زدن بسیار راحت تر بوده و در مقایسه با نوع روغنی به زمان كمتری نیاز می باشد. تعمیرات و بازدیدهای دوره ای در حین بره برداری نیز خیلی بندرت ضرورت پیدا می كند اما در صورت نیاز به بازدید داخلی از ترانسفورماتور بایستی توجه داشت كه اگر چه گاز SF6سمی نمی باشد ولی چون وزن مخصوص آن بیشتر از هواست، در داخل تانك باقی مانده و ضروری است كه قبل از وارد شدن به داخل تانك مقدار اكسیژن كنترل شده و در صورت لزوم اكسیژن نیز تزریق گردد.

ح- هدایت حرارتی گازSF6 اگر چه از هوا بیشتر می باشد ولی در مقایسه با روغن پایین تر بوده و لذا برای انتقال حرارت ناشی از تلفات ترانسفورماتور بایستی دقت لازم در طراحی سیستم خنك كنندگی صورت پذیرد و اصولا سیستمهای خنك كنندگی این نوع ترانسفورماتورها پیچیده تر از ترانسفورماتورهای روغنی می باشد.

ط- در این نوع ترانسفورماتورها امكان نشتی تدریجی گاز در حین بهره برداری وجودا داشته كه به سهولت نوع روغنی نیز قابل رویت نمی باشد لذا بایستی طوری طراحی شوند كه در صورت افت فشار گاز از نظر عایقی مشكل خاصی بوجود نیامده و ضمنا از انجا كه افت فشار گاز به خاطر كاهش دانسیته ان درجه حرارت سیم پیچها را نیز افزایش می دهد لذا بایستی در چنین صورتی بار ترانسفورماتور نیز متناسبا كاهش داده شود كه میزان ان بستگی به طرح سیستم خنك كننده دارد.

نمودارهای (1-9-2 )یك نمونه از تغییریات درجه حرارت سیم پیچی ترانسفورماتورها را نسبت به تغییر فشار گاز و بار ترانسفورماتور در دو حالت سیستم خنك كنندگی طبیعی و اجباری نشان می دهد.

2-9-2) ساختمان و اصول طراحی ترانسفورماتورهای گازی:

الف) سیم پیچی ها و عایقهای مربوطه : با توجه به اینكه مواد عایقی كاغذی مقاومت كافی را در مقابل عبور هوا و یا گاز ندارند عایق مناسبی در محیط گاز نمی باشند و به همین دلیل از عایقهای دیگری ماند فیلم پلی استر برای عایق كاری هادی های سیم پیچها استفاده می گردد و برای كنترل میدان الكتریكی و عایق بندی بین سیم پیچها و هر سیم پیچی با زمین كاربرد شیلدهای موسوم بهElectric field relaxing shield نیز ضروری می باشد.

ضمنا برای حفاظت بهتر ترانسفورماتور در مقابل اضافه ولتاژهای صاعقه و توزیع یكنواخت بتر این اضافه ولتاژ از سیم پیچی های موسوم به (High series capacitance)Hiser Cap       برای سیم پیچی های فشار قوی كه ظرفیت خازنی بین حلقه ها افزایش می دهد استفاده می شود.شكل (2-9-2 ) این نوع سیم پیچی را در مقایسه با نوع دیسكی نمایش می دهد

از آنجا كه توزیع اولیه ولتاژ ضربه ای بوسیلة نسبت كاسیتانس سری و كاپاسیتانس با زمین تعیین می گردد با افزایش كاپاسیتانس سری این توزیع خطی تر می گردد و لذا نوسان ولتاژ اولیه كنترل شده و سیم پیچی در مقابل چنین اضافه ولتاژهایی مقاومتر می گردد. ضمنا تحقیقات اخیر پیشنهاد استفاده از سیم پیچهای ورقه ای از جنس آلومینیم را نیز مطرح ساخته است.

ب)هسته:هسته این ترانسفورماتورها مانند رانسفورماتورهای روغنی از ورقه های آهن سیلیس دارا ولی با كیفیت بسیار بالا تشكیل می گردد كه با روش adhesiveو بدون استفاده از هر گونه سوراخ و یا پیچ بهم متصل می گردند. در ترانسفورماتورهای با قدرت بالا برای خنك كردن هسته علاوه بر استفاده از داكت های عبور گاز در اطراف هسته در داخل هسته نیز چنین داكت هایی پیش بینی می گردد.

ج) تانك: با توجه به اینكه فشار گاز داخل تانك معمولا در فشار kg/cm2 1 و در درجه حرارت C°20 درجه تنظیم می گردد و این فشار در درجه حرارت حداكثر كار ممكن است تا حدود kg/cm2 6/1 برسد. و علاوه بر آن سوپاپ تخلیه فشاری كه معمولا در فشار 2 كیلوگرم بر سانتیمتر مربع عمل می نماید نیز روی تانك نب می گردد. بنابراین احتیاجی نیست كه تانك ترانفسورماتور مشخصات مورد نظر را برای محفظه های تحت فشار مطابق كلاس دو طبقه استاندارد تاسیسات تحت فشار دارا باشد. ولی به منظور رعایت كامل مسائل ایمنی بایستی تانك طوری طراحی گردد كه فشارهای kg/cm2 5/2 را تحمل نموده و آزمایش نشتی گاز نیز با استفاده از اشكار سازهایی از قبیل گاز هلیوم و غیره انجام گیرد.

د) سیستم خنك كنندگی: گاز SF6 همانطور كه گفته شده به عنوان یك مادة خنك كننده و یا انتقال دهندة حرارت از هوا خیلی بهتر است. ولی به خوبی روغن نمی باشد اما می توان با افزایش سرعت جریان گاز و در نتیجه افزایش خاصیت انتقال حرارت این مشخصه گاز را نیز تا حد روغن افزایش داد این كار به كمك انتخاب سیستم خنك كنده پیچیده ای مطابق شكل (2-9-2 ب )انجام می گیرد.

در این سیستم همانطوریكه ملاحظه می شود گاز به عنوان ماده منتقل كننده حرارت توسط پمپ های وزش گاز كه در بین لوله ارتباطی تانك به مبدل حرارتی نصب می گردد به داخل قسمتی موسوم به Wind box  كه در زیر قسمت اكتیو قرار دارد فرستاده می شود و از انجا این گاز با فشار به داخل سیم پیچهای فشار قوی – فشار قوی – فشار ضعیف و هسته ارسال می گردد. معمولا كانالهای گاز نیز در داخل سیم پیچها تعبیه می گردد تا گاز به صورت زیگزاگ در داخل سیم پیچ هدایت شده و به این ترتیب هدایت حرارتی بهتری صورت می پذیرد.

خنك كننده ها در این ترانسفورماتورها از نوع مبدلهای حرارتی (Cross Flow Type )  می باشد كه از لوله های آلومینیم ساخته می شود و هدایت حرارتی بسیار بالائی دارد. اخیرا تحقیقاتی وسیع به منظور كاهش ابعاد سیستم خنك كنندگی و پایین آوردن تلفات ترانسفورماتور در قدرتهای بالا (در حدود 300 مگاولت آمپر ) انجام گردیده كه نتایج آن منجر به ارائه تكنیك جددی در طراحی ترانسفورماتورها با استفاده از سیستم خنك كنندگی با ماده واسطه كاملا جدا از گاز گردیده كه موسوم به ترانسفورماتورهای (s/sGIT) Separate Cooling – Cooling – Sheet Winding GIT)  می باشند.

قیمت فایل فقط 3,900 تومان

برچسب ها : ترانسفور ماتور قدرت گازی GIS ایمنی درانتقال , طرح توجیهی ترانسفور ماتور قدرت گازی GIS ایمنی درانتقال , دانلود ترانسفور ماتور قدرت گازی GIS ایمنی درانتقال , برق , قدرت گازی GIS , ویژگیها و موارد قابل توجه ترانسفورماتورهای گازی , ترانسفور ماتور , سیم پیچی ها و عایقهای مربوطه , ساختمان و اصول طراحی ترانسفورماتورهای گازی , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشج