آموزش و پژوهش علوم صنعت برق

انواع برج انتقال برق(دکل Towers) و طراحی آنها:

یکی از بخش های اصلی خطوط انتقال هوایی "برج انتقال " می باشد. در این مقاله به بررسی انواع برج انتقال برق و طراحی آنها می پردازیم. برج های انتقال باید وزن بسیار سنگین هادی ها را با رعایت ارتفاع ایمن از زمین تحمل کنند.

علاوه بر آن برج ها باید از تمام حوادث و بلایای طبیعی حفظ شوند، بنابراین طراحی یک برج انتقال یک فرآید مهندسی مهم است که در آن مفاهیم سه رشته مهندسی پایه؛ برق، مکانیک و عمران به اندازه یکسان کاربرد دارد.

اجزای برج انتقال برق
یک برج انتقال برق شامل بخش های زیر است:
1. قله برج انتقال
2. بازوی نگهدارنده برج انتقال
3. تیر نگهدارنده برج انتقال
4. قفسه سینه برج
5. بدنه ی برج انتقال
6. پایه برج انتقال
7. مونتاژ صفحه و پیچ پایه برج انتقال
8. قطعات اصلی در تصاویر زیر نشان داده می شوند.

قله برج انتقال
بخش فوقانی برج نگه دارنده، قله برج انتقال نامیده می شود به طور کلی سیم محافظ زمین (اتصال زمین) به نوک این قله متصل می شود.
بازوی نگه دارنده برج انتقال
بازوی نگه دارنده برج انتقال، هادی انتقال برق را نگه می دارد. ابعاد بازوی نگهدارنده به سطح ولتاژ انتقال، پیکربندی و حداقل زاویه تشکیل شده برای توزیع تنش بستگی دارد.
قفسه سینه برج انتقال
بخش بین بدنه برج و قله به عنوان قفسه سینه برج انتقال شناخته می شود.
بدنه برج انتقال
بخشی از پایین بازوی نگهدارنده تا بالای سطح زمین بدنه برج انتقال نامیده می شود. این بخش نقشی حیاطی برای حفظ فاصله ی مورد نیاز بین هادی خطوط انتقال و زمین را ایفا می کند.

انواع برج انتقال برق و طراحی آنها قله و قفسه سینه برج انتقال برق

انواع برج انتقال برق و طراحی آنها
بدنه و بازوی نگهدارنده برج انتقال بدنه و بازوی نگهدارنده برج انتقال

طراحی برج انتقال
در طراحی برج انتقال باید نکات زیر در نظر گرفته شود:
الف) حداقل فاصله زمین از پایین ترین نقطه هادی از سطح زمین
ب) طول زنجیره مقره
ج) حداقل فاصله بین هادی ها و بین هادی و برج
د) محل سیم اتصال زمین با توجه به بیرونی ترین هادی
هـ) حداقل فاصله اسپن متوسط برای ملاحضات رفتارهای دینامیک هادی و حفاظت از خط در برابر صاعقه. برای تعیین ارتفاع واقعی برج انتقال با در نظر گرفتن موارد بالا، ارتفاع کل برج را به چهار قسمت تقسیم می کنیم:
1. حداقل فاصله مجاز از زمین (H1)
2. حداکثر شکم هادی (H2)
3. فاصله عمودی بین هادی های بالا و پایین (H3)
4. حداقل فاصله بین سیم اتصال زمین و هادی بالا (H4)

انواع برج انتقال برق و طراحی آنها

انواع برج انتقال
مطابق ملاحضات مختلف انواع مختلفی از برج های انتقال وجود دارد. خطوط انتقال از مسیرهای در دسترس می گذرد. به دلیل در دسترس نبودن کوتاه ترین فاصله، مسیر مستقیم خطوط انتقال دچار انحراف از مسیر می شوند.
در مجموع ممکن است، در طول یک خط انتقال طولانی چند نقطه انحراف وجود داشته باشد.
با توجه به زاویه انحراف چهار نوع برج انتقال وجود دارد:
1. برج نوع A - زاویه انحراف 0 تا 2 درجه
2. برج نوع B - زاویه انحراف 2 تا 15 درجه
3. برج نوع C - زاویه انحراف 15 تا 30 درجه
4. برج نوع D - زاویه انحراف 30 تا 60 درجه
همچنین به دلیل اعمال نیرو توسط هادی به بازوی نگهدارنده، برج های انتقال را می توان به روشی دیگر دسته بندی کرد:
1. برج های آویز ( کششی) و به طور کلی برج های نوع A هستند
2. برج های زاویه ای یا برج تنشی یا گاهی اوقات برج سکشن نامیده می شوند. تمام نوع های D ،C ،B از این نوع دسته هستند.

انواع برج انتقال برق و طراحی آنها برج انتقال برق

صرف نظر از انواع بالا، برج های انتقال برق برای کاربرد های خاص زیر به طور سفارشی نیز طراحی می شوند. این نوع برج ها "برج های نوع خاص " نامیده می شوند.
1. برج عبور از رودخانه
2. برج عبور از راه آهن / بزرگراه
3. برج جایگشت
بر اساس تعداد مدارهایی که توسط برج انتقال حمل می شوند می توان آنها را دسته بندی نمود:
- برج تک مداره
- برج دو مداره
- برج چند مداره

انواع دکل‌های انتقال برق

دکلهای انتقال نیرو به دو دسته‎ی دکلهای مشبک (لتیس=Lattice) و دکلهای تلسکوپی (تک پایه) تقسیم می‎شوند. دکلهای تلسکوپی زیباتر هستند و جای کمتری می‎گیرند و در وسط بلوار‌ها قابل نصب می‌باشند.
دکلهای لتیس بزرگتر، قوی ‎تر و ارزان‎تر هستند.
برج‌های روشنایی، معمولا برای روشنایی محوطه‌های بزرگ مانند استادیوم‌ها، پارک‌ها، بوستان‌ها، تفرجگاه‌ها، میادین، خیابان‌ها، محوطه‌ی ساختمان‌هایی نظیر بیمارستان‌ها، ساختمان‌های دولتی و کارخانجات و شرکت‌ها، میادین، فرودگاه‌ها، استادیوم‌ها، پایانه‌ها، تقاطع‌ها، پل‌ها و … استفاده می‌شوند.
تکنولوژی چندان پیچیده‌ای ندارند و شرکت‌های داخلی می‌توانند برابر استاندارد‌ها نمونه‌های مختلف آن را تولید کنند. پخش نور گسترده و یکنواخت، بدون خیرگی، به سبب ارتفاع زیاد برج‌ها، از مزایای آنهاست.
گاهاً روی این پایه‌ها از سیستم مکانیزه فرود و صعودِ سبدِ پروژکتور استفاده می‌شود که به وسیله‌ی آن می‌توان پروژکتور‌ها را بالا و پایین برد و این تکنولوژی، سرویس و نگهداری برج را آسان و ارزان می‌نماید، زیرا برای تعمیر و نظافت پروژکتور و یا تعویض لامپ‌ها، دیگر نیاز به جرثقیل نبوده و تعمیرکار به آسانی می‌تواند به کمک سیستم کنترلِ میکروپروسسوریِ نصب شده در داخلِ بدنه‌ی برجِ روشنایی (نورانی)، اقدام به تعویض لامپ‌ها و یا تعمیر پروژکتور‌ها نماید.
ارتفاع این برج‌ها می‌تواند بسته به کاربرد آن‌ها متفاوت باشد، ارتفاع‌های ۱۲ تا ۳۰ متر بیشتر رایج است.
بدنه‌ی اصلی برج، به صورت هرمِ ناقص، با توجه به ارتفاع، ۶، ۸، ۱۲، ۱۴ و ۱۶ وجهی ساخته می‌شود و به ترتیب
قطر بدنه از بالا به پایین تغیر می‌نماید. پوشش بدنه گالوانیزه است.
تعداد پروژکتورهای قابل نصب روی برج روشنایی تلسکوپی از ۴، ۶، ۸، ۱۲، ۱۶، ۲۴ تا ۳۰ دستگاه متغیر بوده و می‌توان از انواع پروژکتورهای روشناییِ ۱ × ۴۰۰ وات، ۲ × ۴۰۰ وات، ۱ × ۱۰۰۰ وات و ۲ × ۱۰۰۰ وات استفاده نمود.
گاهی سیستم‌های کنترل و فرمان، مدارهای حفاظتی و… در تابلویی مجزا در داخل بدنه‌ی برج‌های روشنایی تلسکوپی نصب می‌شود که موجب ایمنی بیشتر و اشغال فضای کمتر می‌گردد.
برای اینکه وسایل پرنده، مانند هواپیما و هلیکوپتر، بتوانند برج را ببینند، در بالای برج یک چراغ اعلام خطر نصب می‌شود.
نصب میله‌ی برقگیر در نوک برج، اجزای الکتریکی و الکترونیکی برج را در برابر صاعقه، رعد و برق و ابرهای باردار محافظت می‌نماید.
در برخی برج‌های نوریِ تلسکوپی، سیستم صعود و فرود سبد پروژکتور به گونه‌ای طراحی می‌گردد و از قطعاتی استفاده می‌گردد که از ایمنی و حفاظت بالایی برخوردار باشند. مانند استفاده از موتور گیربکس دوبل، مدار کنترل و فرمان مناسب با قطعات مرغوب، سیستم قفل اینتر لاک اتوماتیک و…
دکل‌های تلسکوپی متحرک (سیار) برای مقاصد نظامی و امدادرسانی و مخابراتی کاربرد دارند که این مدل از دکل‌ها نیز در ایران تولید می‌شود.
انواع دکلهای انتقال نیرو از نظر کاربرد:
دکلهای آویزی (Suspension Towers):

هر گاه مسیر خط انتقال نیرو مستقیم باشد و یا انحرافات ناچیزی داشته باشد از دکلهای آویزی استفاده می‎گردد. به این نوع دکل‌ها بدلیل قرار گرفتن در مسیر مستقیم، دکلهای عبوری (Tangent) نیز گفته می‌شود.
دکلهای زاویه (Tension Towers):

گاهی اوقات لازم است مسیر خط به چپ یا راست منحرف گردد. به عنوان مثال اگر در مسیر کوهستانی برج‌گذاری انجام شود، مسیر دارای پیچ و خم می‌باشد که در آنجا مجبوریم مسیر‌ها را بصورت خطوط شکسته به هم متصل کنیم. در نقطه‎ی انحراف از دکل‌های زاویه استفاده می‌شود. این دکل‌ها از لحاظ بارگذاری و آهن‌آلات مصرفی نسبت به دکلهای میان مسیری (Suspension) سنگین‌تر می‌باشند. لازم به ذکر است، دکلهای انتهایی (Terminal Tower) که در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص استفاده می‌گردد بدلیل تحمل نیروهای یکطرفه، از نوع دکلهای کششی (Tension Towers) با بیشترین زاویه می‌باشند
دکل‌های انتقال برق تلسکوپی
ساختار دکل‌های برق تلسکوپی، شبیه پایه‌های روشنایی تلسکوپی است.
نمونه‌ای از این دکل‌ها در یک خط چهار مداره‌ی ۱۳۲ کیلوولت، برای نخستین بار در سال ۱۳۸۶ در خوزستان استفاده شد.

مزیت این دکل‌ها به دکل‌های مشبکِ خرپایی محیطی، اِشغال فضای بسیار کمتر است. به طوری که یک دکل تلسکوپی برای خط انتقال ۴۰۰ کیلولت، با ارتفاع ۵۰ متر، برای استقرار تن‌ها به ۳ متر مربع فضا نیاز دارد، اما یک دکل خرپایی مشابه، نیاز به ۱۲۵ متر مربع فضا خواهد داشت
این ویژگی دکل‌های تلسکوپی باعث می‌شود در شهرها، که فضا کمتر و قیمت زمین بسیار بیشتر است، دکل‌های تلسکوپی گزینه‌ی اول برای خطوط انتقال نیروی درون شهری باشند.

معایب دکل‌های تلسکوپی
از معایب این دکل‌های تلسکوپی به بد منظر بودن آن‌ها اشاره شده است. این مورد مخصوصا در مورد دکل‌های انتقال نیرو مطرح است تا دکل‌های روشنایی.
مشکل اصلی مردم با این دکل‌های تلسکوپی انتقال نیرو، از باب شایعاتی است که در مورد احتمال
بیماری و سرطان‌زا بودن پایه‌های برق فشار قوی مطرح می‌شود. اصولا مردم دوست ندارند یک دکل فشارقوی برق از وسط کوچه‌شان عبور کند.
در مورد دکل‌های روشنایی فشارقوی، با توجه به اینکه ولتاژ این دکل‌ها چندان بالا نیست، نگرانی‌های مردم احتمالا بیشتر از جانب تکنولوژی لامپ‌ها و نورافکن‌هایی است که در این دکل‌ها به کار می‌رود. این احتمال وجود دارد که بر اثر حرارت زیاد این لامپ‌ها، اشعه‌ی ماورا بنفش تولید شده بیش از حد مجاز باشد و برای کسانی که طولانی مدت در معرض تابش آن‌ها قرار گیرند خطرآفرین شود.

برچسب‌ها: انواع دکل برق, انواع برج انتقال برق, اجزای برج انتقال, اجزای دکل برق

نوشته شده در یکشنبه دوازدهم آذر ۱۳۹۶ ساعت 16:54 توسط : مجتبی صفابخش | دسته : تجهیزات پست های قدرت

[]

معرفي کابل opgw :

کابل OPGW نوعی از کابل می‌باشد که در خطوط فوق توزیع و انتقال مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابل OPGW از یک یا چند تیوپ آلومینیومی یا استنسل استیل حاوی تعداد معینی از فیبر‌های نوری و سیم‌های فولادی با روکش آلومینیوم در لایه اول و سیم‌های فولادی، آلومینیومی و آلومینیوم آلیاژی و یا ترکیبی از آن‌ها در دیگر لایه ها، بر اساس نوع مشخصات الکتریکی و مکانیکی مورد نظر تشکیل شده است.

کابل OPGW (Optical Ground Wire) نوعی از کابل می باشد که در خطوط فوق توزیع و انتقال مورد استفاده قرار می گیرد. كابل OPGW از یک یا چند تیوپ آلومینیومی یا استنسل استیل حاوی تعداد معینی از فیبرهای نوری و سیم های فولادی با روکش آلومینیوم در لایه اول و سیم های فولادی، آلومینیومی و آلومینیوم آلیاژی و یا ترکیبی از آنها در دیگر لایه ها، بر اساس نوع مشخصات الکتریکی و مکانیکی مورد نظر،تشکیل شده است.

تعداد فیبر های نوری به کارگرفته شده در تیوپ ها متغییر بوده و بر اساس نیاز و درخواست مشتری می تواند از ۱ فیبر آغاز شده و به اعدادی همچون ۴۸،۲۴،۱۲ و حتی بالاتر نیز برسد. از كابل هاي OPGW در بالاترين نقطة دكل هاي خطوط انتقال استفاده مي شود.

در تولید و طراحی كابل هاي OPGW می توان از فیبرهای Single-mode و Multi-mode استفاده نمود. فيبرهاي Single–mode، در مسافت هاي بالاتر از یک کیلومتر با پهنای باند بالا و فیبر های Multi-mode در مسافت های کمتر از یک کیلومتر با پهنای باندهای کمتر، مورد استفاده قرار می گیرند. کابل های OPGW از نظر ظاهری مشابه سیم های گارد (شیلدوایر) و یا هادی های ACSR بوده و در خطوط قدیمی موجود جایگزین سیم های گارد شده و در طراحی خطوط جدید انتقال،به عنوان محصولی با دو کاربرد مورد استفاده قرار می گیرند.
كاربردها: این کابل در خطوط انتقال به دو منظور استفاده می گردد:

کاربرد اول: محافظت از خطوط فاز حاوی جریان الکتریکی(هادی های انتقال هوایی) در برابر جریان های اتصال کوتاه و جریان های آنی رعد و برق و ارت نمودن این حریان ها و انتقال آنها به زمین از طریق دکل های انتقال.
کاربرد دوم: انتقال داده های صوتی و تصویری با به کارگیری فیبر های نوری.

ويژگي ها و فوايد: انتقال فیبرهای نوری از طریق دکل های انتقال هوایی دارای فوايد بسياري نسبت به كابل هاي فيبرنوري منتقل شده از طریق زمین می باشد به عنوان مثال می توان به هزينه بسیار کمتر نصب هوایی هر كيلومتر از اين كابل ها نسبت به كابل هاي زمينی،كاهش آسيب هاي وارد شده به کابل ناشي از گودبرداري ها، گسترش مسير ها، جايگزيني سيستم هاي فاضلاب زيرزميني و ... اشاره نمود. همچنین با توجه به دو منظوره بودن کابل OPGW می توان علاوه بر محافظت از خطوط فاز حاوی جریان الکتریکی در برابر اتصال های کوتاه و جریان های ساعقه، از قابلیت فیبر های نوری نیز در انتقال داده های صوتی و تصویری بهره جست و در مکان هایی که انتقال فیبر های نوری از طریق کابل های زمینی دارای هزینه زیادی می باشد (مثل مناطق کوهستانی و ...) هزینه این امر را کاهش داد

برچسب‌ها: معرفی کابل opgw, تحقیق کابل opgw, کابل opgw چیست, کاربرد کابل opgw

نوشته شده در یکشنبه دوازدهم آذر ۱۳۹۶ ساعت 15:46 توسط : مجتبی صفابخش | دسته : تجهیزات پست های قدرت

[]

ترانسفورماتورهای مدرن :

ترانسفورماتورهای مدرن

در ترانسفورماتورهای جدید و استفاده از فولادهای بهتر، به عنوان هسته ترانسفورماتور، می‌توان به صورتی مؤثر تلفات بی باری ترانسفورماتور را کاهش دهد که یکی از تلفات اصلی انرژی در ترانسفورماتور‌ها می‌باشد. تلفات بی باری با جایگزینی فولاد با فلزات غیرمتبلور می‌تواند حتی کاهش بیشتری نیز در پی داشته باشد.

عکس تزئینی

ترانسفورماتورهای قدرت قلب شبکه‌های انتقال و توزیع می‌باشند و رقابت فزاینده بین تولیدکنندگان انرژی فشاری به سازندگان ترانسفورماتور‌ها وارد می‌کند تا قابلیت اعتماد آن‌ها را بیشتر کرده و قیمتشان را کاهش دهند.

ساخت ترانسفورماتورهای قدرت در اواخر قرن هجدهم امکان پذیرشد و توسعه یافت. از آن زمان تا به امروز مفاهیم اولیه ترانسفورماتور‌ها همچنان ثابت مانده اند. به هرحال، تکنیکهای طراحی و ساخت آن‌ها برای افزایش بازده و کاهش قیمتشان بهبود یافته اند.

چرا به طرح‌های جدیدتر برای ساخت ترانسفورماتورهای نیازمندیم؟ به همراه برتری طراحان و با توجه به هزینه‌های توسعه و تحقیق صرف شده، ترانسفورماتورهای مدرن بسیار کوچکتر و ارزانتر هستند و قادرند تا بازده قابل توجهی را با قیمت تمام شده کمتر انرژی ارائه کنند.

به ویژه برای کشورهایی مانند آمریکا، ترانسفورماتورهای مدرن می‌توانند نقشی اساسی در کاهش تلفات شبکه بازی کنند. این کشور تنها ۴ درصد جمعیت جهان را در خود جای داده است، اما ۲۵ درصد گازهای گلخانه‌ای جهان را تولید می‌کند. آمریکا بیش از ۹۲۰۰ نیروگاه دارد که بیشتر آن‌ها کهنه و قدیمی می‌باشند و به دلیل بازده اندکشان نیاز است تا جایگزین شوند. از سال ۱۹۸۲ تا کنون، رشد تقاضای برق در آمریکا سالانه ۲۵ درصد بیش از شبکه‌های قدرت بوده است درحالیکه ترانسفورماتورهای موجود مقدار زیادی از انرژی الکتریکی تولید شده را هدر می‌دهند. ترانسفورماتورهای بهتر و استفاده از فولادهای بهتر، به عنوان هسته ترانسفورماتور، می‌تواند به صورتی مؤثر تلفات بی باری ترانسفورماتور را کاهش دهد که یکی از تلفات اصلی انرژی در ترانسفورماتور‌ها می‌باشد. تلفات بی باری با جایگزینی فولاد با فلزات غیرمتبلور می‌تواند حتی کاهش بیشتری نیز در پی داشته باشد.

انواع طرح‌ها

طول عمر یک ترانسفورماتور به عواملی بستگی دارد که مهمترین آن‌ها کیفیت عایق بندی ترانسفورماتور می‌باشد. دو چیز که عایقهای یک ترانسفورماتور را فرسوده می‌سازد عبارتند از: رطوبت و حرارت بیش از حد. با توجه به این دو عامل، طرح‌های مدرن بر محافظت از عایق بندی ترانسفورماتور تکیه می‌کنند. بعضی از این طرح‌ها عبارتند از: روش باز (Open method)، تانکهای درزگیری شده (Sealed Tank Design)، روش نگهدارنده (Conservator Type Design) و تنظیم خودکار فشار گاز (Automatic Gas Pressure Design).

گرایش به ترانسفورماتورهای مدرن

به همراه قیمت رو به رشد انرژی و فشار در جهت کاهش قیمت ترانسفورماتورها، در طرح‌های جدید بر تکنولوژی‌های ترکیبی برای رسیدن به تلفات کمتر تمرکز شده است. بیشتر ترانسفورماتور‌ها زمانی به حداکثر بازده خود می‌رسند که با بار ۱۰۰ درصد کار کنند. اما بار ۱۰۰ درصد در شبکه یک فرض ایده آل است و در عمل بیشتر ترانسفورماتور‌ها با باری بسیار کمتر از بار ۱۰۰ درصد کار می‌کنند. با تغییر بار، بازده ترانسفورماتور هم تغییر می‌کند. گفته می‌شود ترانسفورماتورهای جدید ۳۰ تا ۵۰ درصد بازده بیشتر دارند و تلفات آن‌ها در بار ۳۵ درصد ۳۰ درصد کمتر از ترانسفورماتورهای سنتی است. گرایش صنعت ترانسفورماتور‌ها را به مسیری می‌راند که مزیت‌های بیشتری در بازده و هزینه صرفه جویی شده داشته باشند.

ترکیب کیسه هوا در منبع انبساط

ترانسفورماتورهای جدید با مخازن نگهدارنده از مخازن انبساط دارای کیسه هوا استفاده می‌کنند که رطوبت خارج شده از روغن ترانس را در هنگام تماس با هوا جذب می‌کند.

هوش مصنوعی در مراحل طراحی

بسیاری از ابزارهای جدید طراحی ترانسفورماتور‌ها از تکنیکهای هوش مصنوعی در ترکیب با روش عناصر محدود (finite element method) بهره می‌گیرند. امروزه، هوش مصنوعی به صورتی گسترده برای مدلسازی غیرخطی و سیستمهای مقیاس بزرگ، به ویژه هنگامی که روشهای ریاضی مرسوم در حل مسائل درمی مانند یا اصلا وجود ندارند، بکارگرفته می‌شوند. به علاوه، هوش مصنوعی در حل مسائل بهینه سازی بازده محاسباتی بالایی دارد. به عبارت دیگر، روش عناصر محدود، به ویژه، ظرفیت دارد تا با مسائل هندسه مختلط سرو کله بزند و به جوابهایی با دقت و ثبات برسد.

عایقهای ابداعی

فرسودگی عایق‌ها در اثر حرارت سبب کاهش استقامت عایقی و در نتیجه کاهش پایداری در برابر اتصال کوتاه می‌شود. عایقهای جدید دورگه حرارت بالا به هرحال می‌توانند تلرانس حرارتی عایق را بهبود بخشند، مقاومت مکانیکی را افزایش دهند و هزینه نگهداری و تعمیرات ترانسفورماتور را کاهش دهند. عایقهای دورگه شامل لایه هایی از کاغذ سلولزی و کاغذ آرامید هستند. روشهای بهبود دیگر که درجهان رایج شدند، شامل کاهش تعداد مجراهای بین لایه‌ها و تقویت قاب ترانسفورماتور، توانایی مقاومت در برابر جریان اتصال کوتاه را بیشتر می‌کند. انتظار می‌رود تا قابلیت اعتماد و طول عمر بیشتر با بکارگیری عایقهای جدید در ترانسفورماتور‌ها به دست آید و صرفه جویی بیشتری برای تأسیسات الکتریکی به همراه داشته باشد.

فواید طرح‌های جدید

برتری تدریجی و رشد یابنده طرح‌های نه تن‌ها به خاطر نیازهای طبیعی بلکه به سادگی به دلیل بازده بیشتر این ترانسفورماتور‌ها می‌باشد. فواید این طرح‌ها عبارتند از:

طول عمر بیشتر
هزینه کمتر انرژی به دلیل کاهش تلفات
کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای
استفاده مناسبتر از انرژی، تولید بیشتر با انرژی کمتر

برچسب‌ها: ترانسفورماتور قدرت, ترانسفورماتورهای مدرن, تلفات بی باری ترانسفورماتور, شبکه انتقال برق

نوشته شده در شنبه یازدهم آذر ۱۳۹۶ ساعت 16:0 توسط : مجتبی صفابخش | دسته : تجهیزات پست های قدرت

[]

اصول طراحی و محاسبات ترانسفورماتور:

ترانسفورماتور یک ماشین الکتریکی است که وظیفه آن تغییر سطح ولتاژ و ایجاد ایزولاسیون است. ترانسفورماتور از چند سیم‌پیچ و یک هسته تشکیل شده است. انتخاب نوع، شکل و ابعاد هسته، ضخامت سیم‌ها و نوع سیم‌پیچی به مشخصات ترانسفورماتور بستگی دارد. فرکانس کاری ترانسفورماتور نوع هسته را مشخص می‌کند. ضخامت سیم‌ها بر اساس جریان عبوری از آن‌ها مشخص می‌گردد.

ترانسفورماتور از چند سیم‌پیچ و یک هسته تشکیل شده است. انتخاب نوع، شکل و ابعاد هسته، ضخامت سیم‌ها و نوع سیم‌پیچی به مشخصات ترانسفورماتور بستگی دارد. فرکانس کاری ترانسفورماتور نوع هسته را مشخص می‌کند. ضخامت سیم‌ها بر اساس جریان عبوری از آن‌ها مشخص می‌گردد.

ابعاد هسته نیز باید به‌گونه‌ای باشد که سیم‌پیچ‌ها در پنجره آن جا شوند. در نتیجه ابعاد هسته به ضخامت سیم‌ها و تعداد دور سیم‌پیج‌ها بستگی دارد که آن‌ها را می‌توان تابعی از توان ترانسفورماتور دانست. پارامترهای دیگری مانند اثر پوستی، اثر مجاورتی، اندوکتانس نشتی و خازن پراکندگی ترانسفورماتور شکل سیم‌ها و نوع سیم‌پیچی ترانسفورماتور را تعیین می‌کنند. هرکدام از موارد فوق نیازمند محاسباتی است که در این مقاله تحت عنوان محاسبات ترانسفورماتور به آن‌ها می‌پردازیم.
محاسبات تعداد دور ترانسفورماتور بر اساس قانون القای فارادی انجام می‌شود. پس بهتر است پیش از پرداختن به محاسبات ترانسفورماتور مروری بر این قانون داشته باشیم:

قانون القای فارادی:
هرگاه شار مغناطیسی متغیری از یک مدار بسته عبور کند، در آن مدار نیروی محرکه الکتریکی ای القا خواهد شد که بزرگی آن با آهنگ تغییر شار مغناطیسی متناسب است.