http://construction.tabriz.ir/Uploads/40/cms/user/File/47/nashryeh/121-150/Code408-1Farfinal.pdf
http://construction.tabriz.ir/Uploads/40/cms/user/File/47/nashryeh/121-150/Code408-2Far.pdf
http://kbc.ir/files/voltage%20transformer1.pdf
در يك پست فشار قوي جهت اندازه گيري و در دست داشتن مقدار ولتاژ پست به منظور استفاده در سيستم هاي كنترل و اندازه گيري و همچنين سيستم هاي حفاظتي ضروري است كه بااستفاده از ترانسفورماتور هاي ولتاژ ، مقدار ولتاژ واقعي پست را به حد خيلي زيادي كاهش داد تا بتوان آنرا در مدارهاي كنترل و حفاظت و اندازه گيري استفاده نمود .
بنابراين وظايف اصلي ترانسهاي ولتاژ عبارت خواهند بود :
- تبديل ولتاژ از مقداري معمولا زياد ، به مقداري قابل استفاده در رله ها و تجهيزات .
- مجزا نمودن مدار اندازه گيري از ولتاژ بالا .
- فراهم كردن امكان استفاده نمودن رله ها و تجهيزات در چند مقدار نامي جريان و ولتاژ .
ترانسهاي ولتاژ به دو صورت طراحي و ساخته مي شوند كه عبارتند از :
ترانسفورماتور ولتاژ مغناطيسي (اندوكتيو ) : PT
در اين نوع ترانس ها ، ولتاژ نامي اوليه مستقيما به ولتاژ مورد نياز در ثانويه تبديل مي شود . در اين نوع ترانس ، ولتاژ اوليه از مدار اصلي پست گرفته شده و سيم پيچ اوليه بوسيله كاغذ آغشته به روغن از ثانويه و هسته آن مجزا مي باشد . فضاي خالي بين اوليه و ثانويه بوسيله روغن پر مي شود . اين نوع ترانسفورماتور هاي ولتاژ براي ولتاژهاي تا 145 كيلو وات اقتصادي بوده و كاربرد دارد . و در ولتاژهاي بالا ، خيلي گران تمام مي شود اما از دقت بالايي برخوردار هستند .
بر خلاف ترانسفورماتور هاي جريان ، ترانسفورماتورهاي ولتاژ داراي يك ثانويه مي باشند كه سرهاي مختلف از آن بيرون آمده است .
در ولتاژهاي پائين نوع عايق ترانسفورماتور هوا و يا رزين مي باشد . و براي ولتاژهاي بالا نوع عايق ترانسفورماتور روغن مي باشد . و اساسا شبيه ترانسفور ماتور قدرت مي باشد كه خروجي آن بجاي KVA بر حسب VA مي باشد .
ترانسفورماتور ولتاژ خازني (كاپاسيتيو) : CVT
در اين نوع ترانسها كه معمولا در ولتاژهاي بالا اقتصادي تر بوده و كاربرد بيشتري دارد ، ابتدا ولتاژ اوليه بااستفاده از تعداد زيادي خازن كه از نوع كاغذ يا هادي آلومينيوم مي باشد و بطور سري به يكديگر متصل شده اند به مقدار قابل ملاحظه أي كاهش يافته و سپس بااستفاده از يك ترانسفورماتور ولتاژ كوچكتر ، ولتاژ دلخواه بدست مي‌آيد .
ترانسفورماتور ولتاژ مذكور در داخل تانك پر از روغن كه در پايين ترانسفورماتور ولتاژ اصلي قرار دارد جا داده مي شود .
بنابراين ترانسفورماتور هاي ولتاژ از نوع خازني ، از يك مقسم خازني و يك ترانس ولتاژ مغناطيسي تشكيل مي گردد .
حفاظت ترانسفورماتور ولتاژ :
برخلاف ترانس هاي جريان ، در ترانس هاي ولتاژ چنانچه بيش از يك سيم پيچ ثانويه داشته باشيم هسته آنها از يكديگر مستقل نبوده و تمام پارامترها در واقع به كل جريان ثانويه بستگي دارد . بنابراين مدارهاي حفاظتي و اندازه گيري ،نمي توانند بطور مستقل از يكديگر به ترانس هاي ولتاژ متصل شوند . لذا تمام وسايل بايد بصورت موازي وصل گردند . تا همه آنها ولتاژ ثانويه را بطور كامل دريافت دارند . يك ترانسفورماتور ولتاژ هرگز نبايد باسيم پيچ ثانويه اتصال كوتاه كاركند و سيم پيچهاي ثانويه در صورتي كه اتصال مثلث باشد و به هيچ دستگاهي وصل نيستند بايد هميشه باز باشند و در صورتيكه اتصال ستاره باشد كه عمدتا همين طور مي باشند ،زمين كردن مدار ثانويه در يك نقطه الزامي مي باشد . ترانسفورماتورهاي ولتاژ اغلب توسط فيوزهاي ثانويه يا كليدهاي مينياتوري كه حتي الامكان نزديك ترانسفورماتور مي باشد محافظت مي گردند .
محل نصب ترانسفورماتور ولتاژ :
ترانسهاي ولتاژ نيز مانند ترانس هاي جريان بطور كلي براي اندازه گيري كميت هاي باس بار ، فيدرهاي مختلف از قبيل ترانس ، خط كابل ، نوترال ترانس ، فيدرهاي كوپلاژ و جدا كننده باس بارها مورد نياز مي باشند . بنابراين در يك پست فشار قوي معمولا ترانسهاي ولتاژ در خروجي هر فيدر و در بعضي از پست ها كه ضرورت ايجاد كند بر روي باس بارها مورد استفاده قرار مي‌گيرند . از ترانس ولتاژ جهت سنكرو نيز اسيون دو طرف كليد در موقع وصل آن نيز استفاده مي گردد .
پارامترهاي اساسي در انتخاب ترانسفورماترهاي ولتاژ:
الف ) ولتاژ اوليه :
ولتاژ سيم پيچ اوليه ترانسفورماتور ولتاژ بستگي به سطح ولتاژي دارد كه مي خواهيم ترانس را در آن نصب كنيم . ولتاژهاي اوليه ترانسفورماتورهاي ولتاژ استاندارد شده نمي باشد ولي بطور معمول داراي مقادير 20 و 63 و 132 و 230 و 400 كيلو ولت مي باشد .
ب) ولتاژ نامي ثانويه :
طبق استاندارد IEC186 ولتاژ نامي ثانويه براي كشورهاي اروپايي 110 V و يا 100V و در موارد خاص 200V توصيه گرديده در كشورهاي آمريكائي و كانادا از مقادير V (250 و 120 و 115) استفاده مي شود . و در ايران نيز عمدتا ولتاژ ثانويه متداول مي باشد .
ج ) نسبت تبديل :
نسبت ولتاژ نامي اوليه به ولتاژ نامي ثانويه ترانسفورماتور را نسبت تبديل مي گويند . نسبت تبديل در ترانسفورماتور هاي تكفاز كه بين فاز و زمين متصل مي گردند .
بشكل (براي ثانويه 100 ولت ) مي باشد و در صورتي كه ترانس ولتاژ به ثانويه كه بااتصال مثلث باز نيز مجهز باشد متصل شود اين نمايش بصورت تغيير مي كنند .
د )ضريب ولتاژ : (Rated Voltage Factor)
مقادير استاندارد ضريب ولتاژ به نحوه زمين شدن سيستم بستگي دارد . ضريب ولتاژ نامي ترانسفورماتورهاي ولتاژ كه مطابق بااستاندارد IEC186 مي باشد ، 2/1 براي حالت دائم 5/1 براي مدت زمان استمرار s 30 و 9/1 براي مدت زمان استمرار 8h خواهد بود .
ه) كلاس دقت (خطاي تبديل ) :
كلاس دقت يك ترانسفورماتور ولتاژ براي ولتاژ اوليه مشخص در صد انحراف ولتاژ ثانويه از مقدار اسمي اش مي باشد و بر حسب در صد از رابطه زير بدست مي آيد :
: در صد خطاي ولتاژ
:نسبت تبديل نامي ترانس
: ولتاژ اوليه
: ولتاژ ثانويه
خطاي ولتاژ در صورتيكه ولتاژ حقيقي ثانويه از مقدار اسمي اش بيشتر باشد مثبت خواهد بود . طبق استاندارد IEC186 مشخصات كلاس هاي دقت مختلف مطابق جدول (1) مي باشد .
|
كلاس دقت |
براي بارهاي % بارنامي |
حدود ولتاژ % |
خطانسبت تبديل % |
خطاي فاز(دقيقه) |
كاربرد |
|
1/0 |
25 تا100 |
80 تا120 |
1/0 |
5 |
ازمايشگاهها |
|
2/0 |
25 تا100 |
80 تا120 |
2/0 |
10 |
اندازه گيريهاي دقيق |
|
5/0 |
25 تا100 |
80 تا120 |
5/0 |
20 |
اندازه گيريهاي نرمال |
|
1 |
25 تا100 |
80 تا120 |
1 |
40 - |
اندازه گيري هاي صنعتي |
|
3P |
25 تا100 |
80 تا120 |
3 |
- |
ابزار دقيق |
|
3P |
25 تا100 |
5 تا |
3 |
120 |
حفاظت |
|
6P |
25 تا100 |
5 تا |
6 |
240 |
حفاظت |
جدول (1)
و ) شرايط محيطي :
طبق استاندارد IEC 186 مقادير مجاز افزايش درجه حرارت نسبت به محيط نرمال براي سيم پيچي ترانس ولتاژ روغني تعيين شده است . اما چنانچه درجه حرارت محيط از شرايط نرمال بيشتر شود از مقدار مزبور به همان مقدار كسر مي گردد . در صورتيكه ارتفاع محل نصب نيز از 1000 m بيشتر باشد و ترانسفورماتور در محلي آزمايش گردد كه ارتفاع آن كمتر از 1000 m باشد بايستي به ازاء هر 100m افزايش محل نسبت به 1000 m معادل 4% از ميزان افزايش درجه حرارت براي ترانس هاي روغن كسر گردد . اين مقدار براي ترانس هاي خشك 5% مي باشد .
ز) قدرت نامي و ظرفيت خروجي :
قدرت خروجي نامي قدرتي است كه ترانسفور ماتور ولتاژ مي تواند باولتاژ نامي ثانويه و بادقت مشخص تغذيه نمايد . به عبارت ديگر ، قدرت خروجي برابر است باحاصلضرب جريان نامي ثانويه و ولتاژي كه دو سر ترمينال هاي ثانويه وجود دارد . ظرفيت خروجي طبق استاندارد IEC 186 ،از ميان مقادير : VA (500ـ 400 ـ 300 ـ 200 ـ 150 ـ 100 ـ70 ـ 50 ـ 30 ـ25 -15 ـ 10) انتخاب خواهد شد . همانطوريكه از جدول (1-9 ) ديده مي شود افت مورد نظر در صورتي حاصل مي شود كه بارهاي متصل به ترانسفورماتور محدود به 25% تا 100 % ظرفيت خروجي باشد . اما باتوجه به اينكه امروزه وسايل اندازه گيري مدرن بامصرف بسيار كم به بازار عرضه شده‌اند پيشنهاد مي گردد در ظرفيت نامي ترانس حداكثر معادل 5/1 برابر بار واقعي كه به آن متصل مي‌گردد انتخاب شود .
ل ) استقامت عايقي الكتريكي :
از نظر سطوح عايقي ، استقامت الكتريكي ترانسفورماتور هاي ولتاژ مشابه بااغلب تجهيزات فشار قوي خواهد بود .
م ) زاويه خطا:
زاويه خطاي ترانسفورماتور ولتاژ ،جابجايي فاز ولتاژ ثانويه نسبت به ولتاژ اوليه است .
بسته های آموزشی و پکیج کاربردی مهندسی برق قدرت ابزار دقیق و کنترل