ترانس ولتاژ چیست؟
به دست آوردن اطلاعات سیگنالی در سیستم های تولید و توزیع برق در نیروگاه ها و پست های شهری اهمیت فراوانی دارد . اما از آنجا که این شدت جریان تا حدی بالاست که نمی توان آن را به تجهیزات نمونه برداری ارسال کرد ؛ باید از دستگاه هایی به نام ترانس ولتاژ یا ترانس PT برای کاهش ولتاژ و ارسال آن به دستگاه های نمونه برداری استفاده کرد .
نمونه برداری از تجهیزات و اندازه گیری میزان ولتاژ عبوری از مدار های موجود در سیستم های تولید و توزیع برق کار حساس و مهمی است که باید به صورت دائمی انجام شود . ترانس های ولتاژ الکتروپژواک یکی از بهترین نمونه ها برای کاهش میزان ولتاژ مدار است .
اتصال مستقیم تجهیزات به جریان مستقیم اولیه غیر ممکن بوده و در صورت انجام این کار، دستگاه ها بلافاصله می سوزند، نقش ترانس ولتاژ PT در مدار در این هنگام کاملا مشخص می شود ؛ چرا که ترانسفورماتور ولتاژ با کاهش میزان ولتاژ کار را برای تجهیزات نمونه برداری و اندازه گیری آسان می کند.
به صورت کلی وظیفه ترانس ولتاژ PT تبدیل ولتاژ بالا و قوی به ولتاژ کمتر به سه دلیل حفاظت از مدار و تجهیزات در جریان ثانویه ، کنترل ولتاژ و اندازه گیری آنها است . کاهش ولتاژ به این دلیل است که هم از خطرات ولتاژ فشار قوی برای کاربران و هم برای مسائل اقتصادی و آسیب رسانی به تجهیزات مورد استفاده در مدار جلوگیری شود .
برای اندازه گیری درست ولتاژ و انجام آزمایش های مورد نظر استفاده از برخی تجهیزات مانند رله ها، کنتور، تجهیزات اسکادا، دستگاه های اندازه گیری مختلف و نشان دهنده ثبات واجب است، همانطور که گفتیم در صورت استفاده از این تجهیزات در ولتاژ اولیه ، به محض اتصال دستگاه از کار می افتد. لذا تمامی این دستگاه ها را در ولتاژ ثانویه که شدت ولتاژ و جریان کاهش یافته است استفاده می کنند.
ترانسفورماتور ولتاژ pt دارای دو سیم پیچ است ، در سیم پیچ ورودی ولتاژ اولیه که شدت جریان بالایی دارد وارد می شود. از سیم پیچ های ثانویه برای کم کردن میزان ولتاژ ورودی استفاده می کنند ، بعد از آن برای ارسال اطلاعات دستگاه های نمونه گیری را به ولتاژ ثانویه متصل کرده و کار را انجام می دهند .
در ترانس های PT برخلاف ترانس جریان فشار ضعیف یا ترانس جریان فشار متوسط دو سر ترانس های ولتاژ به هیچ عنوان نباید به هم برخورد کنند و اتصال کوتاه رخ دهد چون باعث مشکل بیشتری می شود. اگر می خواهید در رابطه با نحوه عملکرد ترانس جریان فشار متوسط اطلاعات بیشتری داشته باشید می توانید مقاله مرتبط با این محصول را مطالعه نمایید.
ترانسفورماتور های ولتاژ معمولا به صورت موازی بین ولتاژ اولیه و زمین قرار می گیرند و در اندازه ها و انواع مختلفی و به صورت تک فاز، دو فاز و چند فاز ساخته می شوند. برای صرفه جویی در هزینه های ساخت ترانس های pt و کوچک تر شدن حجم و ابعاد از خازنهایی در درون خود ترانس استفاده می کنند که به آنها ترانس ولتاژ خازنی می گویند.
ترانس های ولتاژ pt در دو نوع اندازه گیری و حفاظتی تولید می شوند. از ترانسفورماتورهای اندازه گیری برای تغذیه دستگاه های اندازه گیری مانند ولت متر و از ترانسفورماتورهای حفاظتی برای تغذیه رله های حفاظتی استفاده می شود.
به صورت کلی می توان گفت ترانس ولتاژ با ترانس جریان شباهت هایی دارد، چرا که از ترانس ولتاژ هم برای نمونه گیری ولتاژ فشار قوی و رله های حفاظتی در پست ها برای ارتباطات PLC استفاده می شود البته این دو دستگاه از نظر برخی تجهیزات به کار رفته دارای تفاوت هایی هم هستند. آیا از تفاوت های ترانس جریان فشار ضعیف و ترانس ولتاژ آگاهی دارید ؟
ترانس ولتاژ الکترو پژواک
شرکت الکترو پژواک یکی از بهترین تولید کننده های داخلی تجهیزات برقی از جمله ترانسفورمرهای ولتاژ فشار ضعیف و فشار متوسط تا 36 کیلو ولت، ترانس های تغذیه، سلف های حلقوی و انواع بوشینگ و مقره می باشد. تمام تولیدات این شرکت دارای گواهینامه ISO 9001:2015 و استانداردهای IEC هستند.
لازم به ذکر است تمامی تجهیزات تولید شده دارای تاییدیه از پژوهشگاه نیرو، تاییدیه از آزمایشگاه CESI، تاییدیه آزمایشگاه CPRI، شرکت ملی نفت، مپنا، شرکت های برق در تهران و سایر استان ها می باشد. نیرو ترانس با سال ها تجربه درخشان در زمینه فروش انواع محصولات صنعت برق، نماینده رسمی محصولات الکترو پژواک در تهران بوده و با کادری مجرب آماده خدمت رسانی به شما عزیزان است.
محصولات تولید شده شرکت الکترو پژواک سالها است که جایگزین بسیار خوبی برای نمونه های خارجی شده اند و نیرو ترانس توانسته یکی از نمایندگی های محصولات این شرکت باشد. باید بدانید کمپانی الکتروپژواک برای اولین بار از فناوری Automatic Pressure Gelation برای تولید انواع ترانس های فشار متوسط استفاده کرده است.
ترانس ولتاژ خازنی
از دهه 1960 به بعد برای فراهم کردن ولتاژ ورودی کنتورها و رله ها در ولتاژهای بالای 138 کیلو ولت از ترانس ولتاژ خازنی استفاده فراوانی شد. به این ترانسفورماتورها Capacitive Voltage Transformer هم می گویند. ویژگی هایی همچون مقرون به صرفه بودن، کوچک بودن ابعاد ترانس و توانایی به کار گیری این دستگاه در مدارهای مختلف باعث کاربرد بیشتر آن به نسبت ترانسفورماتورهای اندوکتیو شده است .
در ترانس های اندوکتیو قدیمی با افزایش ولتاژ، میزان عایق بودن ترانس نیز افزایش پیدا می کرد . به همین منظور برای کاهش ولتاژ اولیه از خازن های کاغذی با هادی آلومینیومی که در بیرون ترانس نصب میشد استفاده می کردند . اما در ترانس های ولتاژ خازنی ، این خازن ها درون دستگاه قرار گرفته و از آنها به عنوان تقسیم کننده ولتاژ استفاده می کنند .
این خازن ها به صورت متوالی در مدار قرار می گیرند و با افزایش شدت ولتاژ، تعداد آنها نیز بیشتر می شود. ترانس ولتاژ خازنی الکترو پژواک به نسبت ترانسفورماتور های اندوکتیو از دقت کمتری برخوردار است، اما ارزان تر بوده و تنوع بیشتری هم دارد. از آنجا که در سیستم های ارتباط PLC استفاده از ترانس های ولتاژ ضروری است، از ترانس های ولتاژ خازنی الکترو پژواک به این منظور استفاده می کنند .
قسمت های مختلف یک ترانسفورماتور ولتاژ خازنی عبارتند از : سیستم انبساطی، المان های خازنی دستگاه، بوشینگ ولتاژ میانی، ترمینال اولیه و ترمینال ولتاژ پایین، دریچه ای برای نشان دادن میزان روغن سیستم، راکتور جبران کننده، سیم پیچ های اولیه و ثانویه، هسته سیم پیچ، جعبه ترمینال و واحد های الکترومغناطیسی.
ترانس های ولتاژ خازنی الکترو پژواک که به آنها CVT هم می گویند در دو نوع B و J تولید و عرضه می شوند که هر کدام ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. ترانس های نوع B برای استفاده در ولتمترهای خط، حفاظت رله های دیستانس و دستگاه های مخابره نوع پی ال سی مناسبند و ترانس های ولتاژ خازنی نوع J برای ولتمتر های باس، حفاظت رله اور و آندر ( over and under ) ولتاژ مناسب می باشند.
ترانس ولتاژ سه فاز
از ترانس های ولتاژ سه فاز در سیستم های قدرت برای تبدیل ولتاژ سه فاز به صورت متعادل از سطحی به سطح دیگر استفاده می شود. از ترانسفورماتور ولتاژ 3 فاز در تجهیزات سه فاز، بین ژنراتور و سیستم انتقال، سیستم انتقال و فوق توزیع، سیستم فوق توزیع و توزیع برای تغییر سطح ولتاژ استفاده می شود.
در اکثر ساختمان های تجاری و صنعتی برای تبدیل ولتاژ سه فاز به سطح قابل استفاده در دستگاه ها و تجهیزات باید حتما از ترانسفورماتور ولتاژ 3 فاز استفاده کرد. این ترانس ها به چهار صورت مختلف به همدیگر و به تجهیزات متصل می شوند: اتصالات ستاره- ستاره، ستاره- مثلث و بلعکس، مثلث- مثلث.
هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارد. مثلا در اتصال ستاره میزان استفاده از سیم پیچی ها به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. اما در صورتی که نقطه اتصال زمین باشد، باعث به وجود آمدن مشکلاتی در مدار می شود.
جالب است بدانید ترانس های ولتاژ سه فاز را به دو صورت مختلف می سازند: یا سه ترانس تک فاز را به هم متصل کرده و یک بانک 3 فاز به وجود می آید یا هر سه فاز را روی یک هسته و به صورت مشترک به هم متصل می کنند. آنچه که مهم است نتیجه کار بوده که در هر دو حالت یکی است.
ترانس ولتاژ اندوکتیو
قدرت خروجی در ترانس های ولتاژ اندوکتیو الکترو پژواک با مجموع قدرت سیم پیچ های موجود برابر است و میزان قدرتی که روی ترانسفورماتور درج می شود همان قدرتی است که به صورت دائم در مدار می تواند ایجاد شود. البته در برخی موارد تا شدت جریان اندکی بیشتر هم ترانس بدون مشکل به کار خود ادامه می دهد مثلا در ترانس هایی که با فرکانس 50 هرتز طراحی شده اند تا فرکانس 60 هرتز می توان از دستگاه استفاده کرد.
ترانس ولتاژ PT,VT نوع خاصی از ترانسفورماتورهای ولتاژ است که شدت جریان اولیه بسیار بالا و با ثانویه ولتاژ کمی دارد. توان نامی ترانس های ولتاژ PT,VT بسیار کم است و می توان گفت تنها هدف آنها فراهم کردن نمونه ای از میزان ولتاژ قدرت کلی برای دستگاه های نمونه برداری است.
باید این نکته را مد نظر گرفت به دلیل استفاده از این دستگاه برای اندازه گیری باید تجهیزات به کار رفته از نوع مرغوب و درجه یک باشند تا نمونه های ارسالی کاملا دقیق بوده و موجب نویز و اعوجاج میزان ولتاژ واقعی نشود. ترانسفورمر های ولتاژ معمولا به وسیله فیوزهای ثانویه یا کلیدهای مینیاتوری مخصوصی که در نزدیک ترین حالت به ترانس قرار می گیرد محافظت می شوند.
به صورت کلی در ترانسفورماتورهای ولتاژ دو سیم پیچ اولیه و ثانویه وجود دارد، البته بسته به نوع ترانس تعداد سیم پیچ های موجود در ثانویه می تواند افزایش یابد. در درون ترانس هم روغن روانی قرار دارد که برای خنک شدن ترانس از آن استفاده می شود. در ترانس های اندوکتیو ولتاژ اولیه به ولتاژ اسمی پست وصل می شود و یک ترمینال دارد.
برخلاف ترانس های جریان در ترانس ولتاژ اگر بیشتر از یک سیم پیچ در ثانویه وجود داشته باشد، هسته این سیم پیچ ها به هم ارتباط پیدا می کنند و مستقل از هم نبوده و تمام پارامترها به کل جریان ثانویه موجود بستگی دارد. در این حالت مدارهای حفاظت و اندازه گیری نمی توانند به صورت مستقل از هم به ترانس ولتاژ الکترو پژواک وصل شوند و باید تمام تجهیزات به صورت موازی به مدار وصل شوند.
ولتاژ سیم پیچ اولیه در ترانسفورمر های ولتاژ به سطح ولتاژ کلی بستگی دارد و مقدار آن استاندارد شده نیست، اما به طور معمول مقادیری بین 20، 63، 132، 230 و 400 کیلو ولت دارد. ولتاژ ثانویه هم در کشورهای اروپایی بین 100 یا 110 ولت و در کشورهای آمریکایی و کانادا بین 115، 120 و 250 ولت است. در ایران هم عمدتا ولتاژ 220 ولت استفاده می شود.
ساخت ترانس ولتاژ بالا
از جریان ولتاژ بالا در صنایع مختلفی استفاده می شود که یکی از مهم ترین آنها صنعت پزشکی است. برای ایجاد ولتاژ بالا باید از ترانس ولتاژ یا ترانسفورماتور ها استفاده کرد. دو روش برای ساختن این ترانس ها وجود دارد. یکی از ساده ترین راه ها انتقال ولتاژ شبکه به صورت تک فاز یا سه فاز به یک ترانسفورماتور ولتاژ در فرکانس برق شهری است.
بعد از این کار جریان حاصل شده را هم می توان به صورت جریان AC (همان برق شهری) و هم اینکه به وسیله یکسو ساز آن را به ولتاژ DC تبدیل نمود و سپس استفاده کرد. روش دیگر این است که ابتدا به وسیله یک اینورتر جریان را یکسو سازی کرده و سپس از ترانسفورماتور ولتاژ بالا استفاده کرد.
مزیت استفاده از روش دوم کم بودن حجم ترانسفورماتور فرکانس بالا به نسبت ترانسفورماتور فرکانس برق شهری است. همچنین کیفیت ولتاژ تولید شده در این روش بسیار بهتر می باشد. البته باید این نکته را هم مد نظر داشت که استفاده از اینورتر باعث پیچیدگی بیش از حد مدار خواهد شد. اما به صورت کلی در مواردی که وزن و حجم کم مبدل و کیفیت فرکانس تولیدی بسیار مهم است از این روش استفاده می کنند.
بهترین ترانس ولتاژ چه ویژگی هایی دارد؟
برای داشتن ترانسفورماتوری که عمر مفید بالایی داشته باشد و بتوان تا چندین سال بدون ایراد از آن استفاده کرد هنگام خرید باید نکاتی را مد نظر قرار داد، البته باید توجه کنید تمامی مشخصات مورد نظر به نوع تجهیزات و کاربرد شما از ترانس باز می گردد. برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
- بالاترين ولتاژ سيستم
- فركانس نامي
- نسبت تبديل
- تيپ و كلاس
- ظرفيت خازني بين اوليه و زمين
- فاصله خزشي
- حداكثر بار حرارتي قابل تحمل توسط ترانسفورماتور
در ولتاژهای کمتر فقط یک سیم پیچ اولیه و ثانویه داریم که عایقی بین آنها قرار دارد و از جنس اپوکسی رزین است. یک سر سیم پیچ اولیه به فیوزی که نقش محافظ را دارد متصل است و سمت دیگر آنها به زمین وصل می شود. در قسمت سیم پیچ ثانویه هم همین اتفاق می افتد. اما در ترانسفورماتورهایی که برای ولتاژهای بالاتر استفاده می شوند خروجی آنها ابتدا به یک فیوز وصل می شود.
میزان دقت در اکثر ترانس های ولتاژ 3p است، یعنی به میزان 3 درصد خطا در نسبت تبدیل ولتاژ اولیه به ولتاژ ثانویه وجود دارد. در ترانسفورمر های ولتاژ بیرونی برای نصب سیم بدنه باید دقت کافی را داشت و اینکه مقاومت سیم مورد استفاده باید کم باشد. در طول زمان بهره برداری به جز در هنگام اتصالی یا بعد از یک زمان معین که باید روغن داخل ترانس آزمایش شود،نیاز به تست خاصی نداریم.
البته باید توجه کرد که به صورت دوره ای و بسته به محل نصب باید ترانس را از بابت نشتی های احتمالی، محکم بودن ترمینالهای ثانویه و سایر نکات چک کرد تا در صورت بروز ایراد و خطا در هر کدام از قسمت ها اشکالات جزئی را رفع کرد و از بروز مسائل بزرگتر جلوگیری کرد.
نکته دیگری که باید در نظر گرفت این است که برخلاف ترانس جریان که در صورت بروز اتصال کوتاه مشکلی در آن پیش نمی آید، ترانس ولتاژ pt الکترو پژواک برای وضعیت مدار باز طراحی می شود و در حکم یک منبع ولتاژ عمل می کند، در صورت بروز اتصال کوتاه در مدار جریان بسیارزیادی در آن برقرار می شود سیم پیچ های ثانویه ذوب و ترانسفورماتور جریان آتش می گیرد.
دلایل خرابی ترانس ولتاژ pt
دو دلیل کلی برای آسیب دیدن ترانس ولتاژ pt وجود دارد . یکی هادی شدن عایق ترانس و دیگری پارگی یا قطع شدن هادی های به کار رفته در ترانس . هر دو حالت هم در اثر افزایش دمای داخل ترانس ، اضافه ولتاژ و ضربات مکانیکی که به ترانس وارد می شود به وجود می آید .
1- تاثیر افزایش حرارت بر خرابی ترانس ولتاژ PT به این صورت است که در اثر افزایش حرارت داخل ترانس عایق های بدنه و قطعات آسیب دیده و برخلاف هادی ها که در اثر افزایش حرارت انتقال جریان را انجام نمی دهند عایق ها هدایتشان بیشتر می شود و جریان نشتی در نهایت منجر به سوختن ترانس می شود.
2- در رابطه با تاثیر اضافه ولتاژ بر عملکرد ترانس ولتاژ pt می توان گفت در صورتی که اضافه ولتاژ به وجود آمده در شبکه باعث بالا رفتن ولتاژ بدنه و فازهای دیگر شود ، هادی های موجود در دستگاه باعث ایجاد قوس الکتریکی در عایق می شوند و به این ترتیب عایق خاصیت خود را از دست می دهد که در نهایت باعث سوختگی ترانسفورماتور ولتاژ می شود.
3- آسیب های مکانیکی وارد به ترانس هم در صورت حمل و نقل نادرست دستگاه و تکان های شدیدی که به وجود می آید ، هسته ترانس که در محل مشخصی فیکس شده جا به جا می شود و در نهایت منجر به پاره شدن نقاط اتصال هادی ها می شود .
4- نشت روغن به گونه ای که سطح روغن داخل ترانس کاهش یافته و به جای روغن هوا در داخل مخزن ترانس ولتاژ pt نفوذ کند شاهد قوس الکتریکی و آسیب دیدن ترانس هستیم . همچنین نفوذ رطوبت به داخل ترانس باعث کاهش استقامت الکتریکی روغن ترانس می شوند و در نهایت پدیده قوس الکتریکی در ترانس اتفاق می افتد .
5- اضافه ولتاژ موقت ، هر چند که طبق استاندارد های ساخت تمامی ترانس های استفاده شده توانایی تحمل ولتاژی بیش از ولتاژ نامی ذکر شده در مدت کوتاهی را دارند ، اما این اضافه ولتاژ ها به مرور زمان باعث اشباع شدن هسته و ایجاد هارمونیک در ترانس ولتاژ pt می شوند .
6- آلودگی روغن ترانس ، در طول مدت استفاده از ترانس با توجه به گردش روغن بین هادی ها و هسته روغن کهنه شده و برخی از ذرات قطعات به مرور زمان کنده شده و وارد روغن می شوند و آن را آلوده می کنند و در مخزن روغن ته نشین شده و لجن می بندد. این امر باعث کاهش استقامت الکتریکی روغن شده و تاثیرات منفی در کارکرد دستگاه دارد.
7- استفاده طولانی مدت از ترانس ولتاژ pt ، وقتی به مدت طولانی از ترانسفورماتور ولتاژ استفاده شود عایق خشک ترانس خاصیت اولیه خود را از دست می دهد و دستگاه مانند اوایل خود کار نمی کند .
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.