آشنایی با ترانسفورماتورهای قدرت: طبقه بندی ، مؤلفه ها و آزمایشات

I. طبقه بندی ترانسفورماتورهای قدرت

طبقه بندی براساس هدف

ترانسفورماتور پله: توسط نیروگاه ها برای انتقال برق به بیرون استفاده می شود.

ترانسفورماتور گام به پایین: در پست های دفاتر منبع تغذیه برای تبدیل ولتاژ استفاده می شود.

ترانسفورماتور توزیع: برای تأمین برق به کاربران استفاده می شود.

ترانسفورماتور سرویس: برای تأمین انرژی داخلی برای نیروگاه ها استفاده می شود.

ترانسفورماتور سرویس فرعی: برای تأمین قدرت داخلی برای پست ها استفاده می شود.

ترانسفورماتور مبدل: در انتقال قدرت DC استفاده می شود ، با یک طرف به قدرت AC و طرف دیگر متصل به شیر مبدل.

ترانسفورماتور: برای تأمین برق برای رسوبگر الکترواستاتیک در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود.

طبقه بندی توسط Windings

ترانسفورماتور دو سیم: مورد استفاده برای ترانسفورماتورهای گام به گام ، ترانسفورماتورهای گام به گام ، ترانسفورماتورهای سرویس ایستگاه و غیره

ترانسفورماتور سه سیم: برای ترانسفورماتورهای گام به پایین ، ترانسفورماتورهای کراوات و غیره استفاده می شود.

ترانسفورماتور: برای ترانسفورماتورهای گام به پایین ، ترانسفورماتورهای کراوات و غیره استفاده می شود.

ترانسفورماتور تقسیم: دو نوع ، تقسیم محوری و تقسیم شعاعی وجود دارد که برای ترانسفورماتورهای سرویس ایستگاه و ترانسفورماتورهای شروع و آماده به کار استفاده می شود.

طبقه بندی براساس ساختار

ترانسفورماتور تک فاز: برای ترانسفورماتور 330 ~ 1000kV استفاده می شود.

ترانسفورماتور سه فاز: برای ترانسفورماتورهای 10 ~ 500 کیلو ولت استفاده می شود.

ترانسفورماتور ترکیبی: ترانسفورماتور به چندین قسمت تقسیم شده و سپس در سایت مونتاژ می شود که در مناطقی با حمل و نقل ناخوشایند استفاده می شود.

طبقه بندی با روش خنک کننده

ترانسفورماتور نفتی: برای ترانسفورماتور 10 ~ 1000kV استفاده می شود.

ترانسفورماتور از نوع خشک: برای ترانسفورماتور 10 ~ 110kV استفاده می شود.

ترانسفورماتور SF6: در حال حاضر برای ترانسفورماتور 110kV استفاده می شود.

مدل ترانسفورماتور قدرتمعنی حروف در مدل

فاز D-Single ؛ هوای خنک شده با روغن خنک

O-utotransformer ؛ گردش خون P-Forbed

S-Three-Fase یا سه سیم. J-Oil-immersed خود

z-on-load tap Changer ؛ سیم پیچ آلومینیوم

نیازی به اضافه کردن نمادها برای سیم پیچ های مس و دو سیم نیست.

نمونه

Sfpsl -120000}/110: 110KV ، 120MVA سه فاز سه سیم پیچ اجباری گردش خون و ترانسفورماتور سیم پیچ آلومینیوم خنک شده هوا.

OSFPSZ {0}}}/330: 330KV ، 240MVA سه فاز سه سیم پیچ روی بار تغییر دهنده شیر اجباری گردش خون هوا خنک شده هوا را به صورت خودکار انجام می دهد.

ii. سیم پیچ ترانسفورماتورهای برق

سیم پیچ مهمترین و پیچیده ترین مؤلفه در یک ترانسفورماتور قدرت است. این سیم با سیم های مس (یا آلومینیوم) زخم شده است و مجهز به اجزای عایق خاص است.

سیم پیچ مارپیچ
ویژگی اصلی سیم پیچ مارپیچ این است که تعداد زیادی سیم موازی وجود دارد و دیسک های سیم پیچ به شکل مارپیچی پیچیده می شوند و یک دیسک سیم پیچ یک چرخش سیم پیچ است. سیم پیچ مارپیچی از پایداری مکانیکی خوبی ، عملکرد اتلاف گرما خوب و پردازش خوب برخوردار است. این ماده به طور گسترده ای در سیم پیچ های کم ولتاژ و جریان بالا از ترانسفورماتورها استفاده می شود.
با توجه به بزرگی جریان ، سیم پیچ مارپیچ می تواند در سه ساختار پیچیده شود: مارپیچ تک ، مارپیچ دوتایی و مارپیچ چهار برابر.

سیم پیچ مداوم
هنگامی که سیم پیچ از چندین بخش توزیع شده در جهت محوری تشکیل شده و بخش ها نیازی به جوشکاری یکدیگر ندارند ، به آن سیم پیچ مداوم گفته می شود.
سیم پیچ مداوم دارای یک سطح پشتیبانی از انتهای بزرگ است ، می تواند یک نیروی محوری بزرگ داشته باشد ، مقاومت در برابر اتصال کوتاه داشته باشد و هر بخش دارای ظرفیت اتلاف گرمای زیادی است. این نوع سیم پیچ بدون در نظر گرفتن سطح ولتاژ یا دامنه ظرفیت مورد استفاده قرار می گیرد.

سیم پیچ
سیم پیچ بین المللی از چندین بخش درهم تنیده (دیسک) تشکیل شده است. سیم پیچ کاملاً از بخشهای درهم تنیده (دیسک) به یک سیم پیچ کاملاً درهم تنیده گفته می شود ، که به طور گسترده در ترانسفورماتورها با ولتاژ 220kV و بالاتر استفاده می شود. سیم پیچ متشکل از بخشی از بخش های درهم تنیده (دیسک) و بخشی از بخش های مداوم به عنوان سیم پیچ مداوم بین درهم و برهم نامیده می شود که برای ترانسفورماتورها با ولتاژ 66kV و بالاتر اعمال می شود.
از آنجا که چرخش های غیر مجاور بین چرخش های مجاور سیم پیچ را درج می کند ، یک بخش بین المللی تشکیل می شود و یک سیم پیچ درهم آمیخته تشکیل می شود ، که باعث افزایش خازن طولی سیم پیچ می شود و ویژگی های توزیع ولتاژ ضربه ای را در طول ارتفاع محوری سیم پیچ بهبود می بخشد. بنابراین ، از آن در سیم پیچ های مختلف ولتاژ بالا استفاده می شود.

سیم پیچ محافظ داخلی
سیم پیچ مداوم داخلی با هدف افزایش توزیع ولتاژ ضربه ای با افزایش خازن سری بین بخش ها ، بهبود می یابد. ویژگی ساختاری آن این است که چرخش های خازنی اضافی به طور مستقیم در داخل بخش مداوم پیچیده می شوند و انتهای چرخش خازن در این بخش عایق بندی شده و به حالت تعلیق در می آید. چرخش های خازنی جریان را تحمل نمی کند و فقط تحت ولتاژ ضربه ای عمل می کند.
سیم پیچ مداوم محافظ داخلی دارای اشکال مانند پل دو بخش ، پل چهار قسمتی ، پل هشت بخش و اتصال تقسیم شده در ساختار است.

iii هسته آهن ترانسفورماتورهای برق

هسته آهن همچنین یک مؤلفه مهم ترانسفورماتور قدرت است. با ورق های فلزی سیلیکون با نفوذ بالا جمع شده و سپس با گیره های فولادی یا بسته به نوار فیبر شیشه ای بسته می شود.

ورق های فولادی سیلیکون
ورق های فولادی سیلیکون مورد استفاده در ترانسفورماتورهای برق ، ورق های فولادی سیلیکون سرد با ضخامت 0. 3 ~ {3}} 5mm. در حال حاضر ، فقط کارخانه آهن و فولاد ووهان و باستل شانگهای در چین می توانند چنین ورق های فولادی سیلیکون با نورد سرد تولید کنند. با این حال ، ورق های فولادی سیلیکون برای ترانسفورماتورهای بزرگ هنوز هم نیاز به واردات از ژاپن دارند.

اشکال ساختاری هسته آهن

هسته آهن دو ستونی تک فاز: برای ترانسفورماتورهای مختلف تک فاز استفاده می شود.

ستون تقسیم شده تک فاز و هسته آهن یوغ جانبی: برای ترانسفورماتورهای یک فاز با ولتاژ بالا و با ظرفیت بزرگ استفاده می شود.

هسته آهن دو ستونی یک فاز هسته آهن: برای ترانسفورماتورهای یک فاز با ظرفیت بزرگ و ولتاژ بالا و ولتاژ بالا و ولتاژ بالا استفاده می شود.

هسته آهنی سه فاز سه ستونی: برای ترانسفورماتورهای مختلف سه فاز استفاده می شود.

هسته آهن پنج ستونی: برای ترانسفورماتورهای سه فاز با ظرفیت بزرگ استفاده می شود.

IV مخازن نفتی ترانسفورماتورهای نفتی

مخزن روغن استوانه ای: عمدتا برای ترانسفورماتورهای مختلف ناشی از روغن کوچک و ترانسفورماتورهای خارج از روغن فوق العاده استفاده می شود.

مخزن روغن زنگ دار: به طور گسترده ای برای ترانسفورماتورهای نفتی 500 کیلو ولت استفاده می شود.

مخزن روغن کاملاً مهر و موم شده: یعنی مخزن روغن محکم جوش داده می شود. این تنها در سالهای اخیر فقط برای ترانسفورماتورهای 110 کیلو ولت و بالاتر از آن استفاده شده است.

V. محافظه کاران ترانسفورماتورهای نفتی

محافظه کار یک ترانسفورماتور دارای دو عملکرد است. یکی فراهم کردن فضایی برای انبساط حرارتی و انقباض روغن ترانسفورماتور در مخزن روغن است. مورد دیگر جدا کردن روغن ترانسفورماتور از جو بیرونی برای جلوگیری از پیری روغن ترانسفورماتور است.

محافظه کار از نوع کپسول: از کپسول لاستیکی در داخل برای جدا کردن روغن ترانسفورماتور از جو خارجی استفاده می شود و فضایی برای انبساط حرارتی و انقباض روغن ترانسفورماتور فراهم می کند.

محافظه کار از نوع دیافراگم: از دیافراگم لاستیکی برای جدا کردن روغن ترانسفورماتور از جو خارجی و فراهم کردن فضایی برای انبساط حرارتی و انقباض روغن ترانسفورماتور استفاده می شود.

محافظه کار راه راه: از یک دستگاه بزرگ فلزی که از ورق های راه راه فلزی تشکیل شده است برای جدا کردن روغن ترانسفورماتور از جو خارجی و فراهم کردن فضایی برای گسترش حرارتی و انقباض روغن ترانسفورماتور استفاده می شود. محافظه کار راه راه به دو نوع ، نوع روغن داخلی و نوع روغن خارجی تقسیم می شود. نوع روغن داخلی عملکرد بهتری دارد اما حجم بیشتری دارد.

vi روشهای خنک کننده ترانسفورماتورهای ناشی از روغن

نمادهای نشان دهنده روش خنک کننده

حرف اول: روغن معدنی ، مایع عایق K-synthetic ، گاز القا کننده L.

حرف دوم: گردش خون N-Natural ، گردش خون F-Forced ، گردش خون D-Forced.

حرف سوم: A-Air ، W-Water.

نامه چهارم: همرفت N-Natural ، گردش خون F-Forced (فن ، پمپ).

نمونه

خنک کننده طبیعی

خنک کننده هوا در هوا

خنک کننده هوا از روغن Formed Off

گردش خون روغن اودف با استفاده از ODAF به کارگردانی

vii بوش های ترانسفورماتور

بوش های عایق چینی خالص زیر 40 کیلو ولت
دو ساختار وجود دارد ، نوع گل میخ و نوع کابل. از نوع گل میخ برای بوش های ولتاژ کم ترانسفورماتورها استفاده می شود. از نوع عبور کابل برای رسانه های ولتاژ با ولتاژ بالا 10 ~ 20 کیلو ولت استفاده می شود.

بوش های با جریان بالا زیر 40 کیلو ولت
دو ساختار وجود دارد ، نوع گل میخ و نوع خازنی. از بوشینگ چینی خالص از نوع گل میخ برای پریزهای سیم پیچ ولتاژ کم ترانسفورماتورهای ژنراتور با ظرفیت متوسط ​​استفاده می شود. بوشینگ خازنی برای پریزهای سیم پیچ ولتاژ کم ترانسفورماتورهای ژنراتور بزرگ استفاده می شود.

بوش های خازنی کاغذ بالای 66 کیلو ولت
عایق داخلی این نوع بوشینگ یک هسته خازنی است که از کاغذ عایق و زخم فویل آلومینیومی به طور متناوب ساخته شده است. فضای بین هسته خازنی و بوش چینی پر از روغن عایق است. دو ساختار اتصال بین بوشینگ و سیم پیچ ، نوع گل میخ و نوع عبور کابل وجود دارد. هسته خازنی کاغذ روغن به طور متناوب با کاغذ کابل با ضخامت 0. 0 8 {6}}. 12 میلی متر و فویل آلومینیومی با ضخامت 0.01 میلی متر در لوله رسانا.

بوش های خازنی کاغذی با رزین بالاتر از 66kV
عایق داخلی این نوع بوشینگ یک هسته خازنی است که از کاغذ و فویل آلومینیومی به طور متناوب رزین و زخم آلومینیومی ساخته شده است. فضای بین هسته خازنی و بوش چینی پر از روغن عایق است و قسمت پایین بوشینگ نیازی به بوشینگ چینی ندارد. با این حال ، این نوع بوشینگ دارای یک برنزه بزرگ است ، و کاغذ منشور با رزین مستعد ترک خوردگی و ترشحات جزئی است. در حال حاضر ، تولید آن متوقف شده است.

بوش های خازنی رزین
عایق اصلی این نوع بوشینگ همچنین یک هسته خازنی است که از کاغذ عایق و زخم فویل آلومینیومی به طور متناوب ساخته شده است ، و سپس رزین اپوکسی در خارج ریخته می شود تا یک بوش عایق جامد تشکیل شود. از این نوع بوشینگ می توان به عنوان بوش گاز روغن استفاده کرد. قسمت فوقانی در خط لوله GIS آستین شده است و گاز SF6 بین آنها پر می شود. قسمت پایین در روغن ترانسفورماتور غوطه ور است.

viii روشهای تنظیم ولتاژ ترانسفورماتورهای برق

روش های تنظیم ولتاژ
دو روش تنظیم ولتاژ برای ترانسفورماتورها وجود دارد: تنظیم ولتاژ بدون بار و تنظیم ولتاژ بار. تنظیم ولتاژ بدون بار ، همچنین به عنوان تنظیم ولتاژ خارج از بار شناخته می شود ، هنگامی که ترانسفورماتور خارج از کار و بدون بار باشد ، انجام می شود. تنظیم ولتاژ بار در هنگام کار ترانسفورماتور و با بار انجام می شود. دستگاه تنظیم ولتاژ برای تنظیم ولتاژ بدون بار ، یک تغییر دهنده شیر بدون بار نامیده می شود. دستگاه تنظیم ولتاژ بارگذاری را به یک تغییر دهنده شیر بر روی بارگذاری می کند.

موقعیت های تنظیم ولتاژ بار
سه موقعیت تنظیم ولتاژ در بار برای ترانسفورماتورها وجود دارد: تنظیم ولتاژ نقطه خنثی ، تنظیم ولتاژ ترمینال ولتاژ متوسط ​​و تنظیم ولتاژ سیم پیچ ولتاژ بالا. در میان آنها ، ساختار و فرآیند تنظیم ولتاژ نقطه خنثی نسبتاً ساده است و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

تغییر دهنده شیر بر روی بار
Tap Changer همچنین سوئیچ شیر نامیده می شود. در حال حاضر ، کیفیت تعویض شیر بارهای تولید شده در چین به اندازه کافی خوب نیست و بیشتر تغییر دهنده های شیر بر روی واردات متکی هستند. در میان آنها ، کسانی که از شرکت های آلمانی آقای و شرکت های ABB سوئد وارد می شوند نسبتاً متداول هستند.

ix روغن ترانسفورماتور

ترکیب روغن ترانسفورماتور
روغن ترانسفورماتور یک روغن معدنی است که ترکیبی از بسیاری از مولکول های هیدروکربن با وزن مولکولی مختلف ، عمدتاً ترکیبات هیدروکربن مانند آلکان ها ، نفتین ها و مقدار کمی از آروماتیک است.

توابع و نمرات روغن ترانسفورماتور
روغن عایق مورد استفاده در ترانسفورماتورهای ناشی از روغن روغن ترانسفورماتور است. روغن ترانسفورماتور نه تنها عملکرد عایق دارد بلکه یک عملکرد اتلاف گرما نیز دارد.
با توجه به تفاوت در نقطه انجماد ، روغن ترانسفورماتور به روغن شماره 25 و روغن شماره 45 تقسیم می شود. نقطه انجماد شماره 25 روغن {3}} درجه است. نقطه انجماد شماره 45 روغن {5}} درجه است.
شماره 25 روغن ترانسفورماتور متعلق به روغن مبتنی بر پارافین است و روغن شماره 45 ترانسفورماتور روغن مبتنی بر نفتنی است. در گذشته ، شماره 45 روغن ترانسفورماتور نیاز به واردات خارج از کشور داشت و اکنون پالایشگاه Xinjiang Karamay نیز می تواند آن را تولید کند.

X. فرآیند تولید ترانسفورماتورهای برق

ترانسفورماتورهای برق از دو بخش اصلی تشکیل شده اند: مونتاژ اصلی و لوازم جانبی. مونتاژ هسته از سیم پیچ ، قطعات عایق ، هسته آهن ، تغییر شیر ، روغن ترانسفورماتور و مخزن روغن تشکیل شده است. لوازم جانبی ترانسفورماتور شامل محافظه کار ، کولر ، بوشینگ ، رله گاز ، دستگاه تسکین فشار و دماسنج و غیره است. در میان آنها ، خنک کننده ، روغن عایق ، بوش ، تعویض شیر ، رله گاز ، دستگاه تسکین فشار و دماسنج همه از خارج خریداری می شوند. موارد زیر به طور خلاصه فرآیندهای تولید چندین مؤلفه اصلی را معرفی می کند.

سیم پیچ سیم پیچ: اسکلت سیم پیچ را باد کنید و سیم پیچ را جوش دهید و سیم ها را به شکل عایق پیچ سیم پیچ سیم پیچ کنید.

مونتاژ هسته آهنی: ورق های فولادی سیلیکون را برش دهید و هسته های آهن را از بین ببرید و صفحات کشش را نصب کنید و به تست هسته آهن هسته آهن هسته آهن را بر روی گیره های هسته آهن نصب کنید.

پردازش بخش عایق: قطعات عایق را برش دهید و از بین برود و از بین برود.

مخزن روغن و پردازش محافظه کار: صفحات فولادی را برش دهید و مخزن روغن و محافظه کار را از بین ببرد-ساندبست زنگ زدگی را به صورت پرایمر-نقاشی از تست قدرت مکانیکی حمل کنید.

مجمع نهایی: نصب هسته آهن لوله های مخزن روغن را بر روی سیم پیچ نصب کنید و بر روی سیم پیچ را نصب کنید و در بالا نصب کنید و بر روی آن نصب کنید.

xi تست های کارخانه ترانسفورماتورهای قدرت

تست های کارخانه ترانسفورماتورهای برق به سه نوع تقسیم می شوند: تست های معمول (کارخانه) ، تست های نوع و تست های ویژه. تست های معمول موارد آزمایشی هستند که هر ترانسفورماتور قبل از ترک کارخانه باید تحت آن قرار بگیرد و معمولاً آزمایش های کارخانه نیز نامیده می شوند. تست های نوع موارد آزمایشی است که با نمونه گیری از ترانسفورماتور 1 ~ 2 در یک نوع محصول انجام می شود. آزمایش های ویژه موارد آزمایشی است که توسط کاربر ارائه شده و توسط تولید کننده از طریق مذاکره توافق شده است.

الزامات و مقررات اساسی برای آزمایش عایق ولتاژ بالا
سیم پیچ ترانسفورماتور با توجه به بالاترین ولتاژ عملیاتی UM و سطح عایق مربوطه مورد بازرسی قرار می گیرد. در جدول زیر موارد تست عایق مشخص شده در GB1094 استاندارد ملی نشان داده شده است.

موارد روزمره (کارخانه)

اندازه گیری مقاومت DC از سیم پیچ ها: در تمام قسمتهای سرب اندازه گیری اندازه گیری می شود.

اندازه گیری نسبت تحول: در تمام موقعیت های شیر اندازه گیری می شود.

تشخیص گروه اتصال سیم پیچ: در موقعیت TAP دارای امتیاز آزمایش شده است.

اندازه گیری مقاومت عایق ، نسبت جذب و شاخص قطبش: شاخص قطبش فقط برای ترانسفورماتورهای 220kV و بالاتر اندازه گیری می شود.

اندازه گیری TANδ و خازن سیم پیچ: TANδ برای ترانسفورماتورهای 35kV و بالاتر اندازه گیری می شود.

اندازه گیری TANδ و خازن بوش ها: TANδ و خازن برای بوش های خازنی 66kV و بالاتر اندازه گیری می شود.

آزمایش روغن ترانسفورماتور: مواردی مانند تجزیه و تحلیل شیمیایی روغن ، استحکام عایق ، برنزه ، تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی و غیره برای ترانسفورماتورهای 750kV و بالاتر ، اندازه ذرات موجود در روغن نیز باید آزمایش شود. و تجزیه و تحلیل شیمیایی روغن و تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی روغن باید به طور مکرر در طی کل فرآیند آزمایش انجام شود.

اندازه گیری از دست دادن بدون بار و جریان بدون بار: تحت اتصال ولتاژ دارای امتیاز آزمایش شده است.

اندازه گیری از دست دادن بار و امپدانس اتصال کوتاه: تحت اتصال ولتاژ دارای امتیاز آزمایش شده است.

آزمون تخلیه جزئی: مقدار تخلیه به عنوان ارزیابی استفاده نمی شود ، بلکه فقط به عنوان مرجع برای انجام آزمایش ولتاژ بالا می تواند انجام شود.

آزمون تکانه ای با موج رعد و برق: برای ترانسفورماتورهای 220 کیلو ولت و بالاتر و 120mva و بالاتر.

سوئیچینگ تست ضربه: برای ترانسفورماتورهای 330 کیلو ولت و بالاتر.

تست ولتاژ ناشی از اندازه گیری تخلیه جزئی: برای ترانسفورماتورهای 110 کیلو ولت و بالاتر.

فرکانس قدرت اعمال شده در برابر تست در سیم پیچ ولتاژ کم و نقطه خنثی مقاومت می کند.

آزمون تخلیه جزئی: از این آزمون به عنوان آزمون ارزیابی مقدار آزمون کارخانه استفاده می شود.

اندازه گیری برق جریان روغن: برای ترانسفورماتورهای دارای پمپ های روغن 330 کیلو ولت و بالاتر.

آزمایش تخلیه جزئی با پمپ روغن در حال اجرا: برای ترانسفورماتورهای دارای پمپ های روغن 330 کیلو ولت و بالاتر.

موارد آزمون را تایپ کنید

تست افزایش دما.

تست ضربان موج خرد شده رعد و برق.

آزمون ضربان تمام موج در نقطه خنثی.

آزمون تداخل رادیویی.

موارد تست خاص

اندازه گیری سطح صدا.

اندازه گیری امپدانس توالی صفر از ترانسفورماتورهای سه فاز.

اندازه گیری هارمونیک های خیر

بخش CTA (بهبود نرخ تبدیل):
📞 اکنون راه حل های اختصاصی برای بازارهای آمریکای جنوبی و آفریقا را دریافت کنید

Email:jsm687254@gmail.com

از طریق WhatsApp با مهندسان مشورت کنید: +86 15706806907 (ضمیمه PDF با کتابچه راهنمای محصول)