مقاله ترانسفورماتور ولتاژ v.T یا P.T فایل ورد (word) دارای 18 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ترانسفورماتور ولتاژ v.T یا P.T فایل ورد (word)   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ترانسفورماتور ولتاژ v.T یا P.T فایل ورد (word) ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ترانسفورماتور ولتاژ v.T یا P.T فایل ورد (word) :

ترانسفورماتور ولتاژ v.T یا P.T

همانطور که می دانید ولتاژهای بالاتر از v 600 را نمی توان بصورت مستقیم بوسیله دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت، بنابراین لازم است که ولتاژ را کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نموده و یا اینکه در رله های حفاظتی استفاده کرده ترانسفورماتور ولتاژ به همین منظور استفاده می شود. ترانسفورماتور ولتاژ از انواع مغناطیسی مطابق بشکل صفحه بعد دارای دو نوع سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین v 600 تا HV 132 استفاده می شود.
در این شکل مدار الکتریکی یک vt رانشان می دهد.

معمولا vt های فشار قوی بین خط و زمین قرار می گیرند یعنی ولتاژ فازی به آنها اعمال می شود بطور مثال در نتیجه باید مقدار امپدانس سیم پیچ اولیه خیلی بالا باشد و عایق بندی سیم پیچ ولتاژ بالاتر برود، زیادتر و مشکل تر خواهد بود. برای همین منظور است که در ولتاژ خیلی بالا از c,v.t استفاده می شود.
پس بطور مثال در شکل بالا به اولیه ولتاژ اعمال شود و در ثانویه که مقدار دور آن خیلی کم است ولتاژ ولت روی هرکر اعمال خواهد شد (1a 1n) که خروجی vt را معمولا بصورت a سر کلاف و n ته کلاف مشخص می نمایند. که شمارش تعداد کرهای یک vt با اعدادی است که در سمت چپ حروف گذاشته می شود. در شکل بالا vt دارای دو کر می باشد.
حال ولتاژ بین کر اولvt فاز R با کر اول vt فاز s 110 ولت می باشد که خروجی vt را برای سه فاز به صورت ستاره اتصال دهند و به مصرف می رسانند. کلید مصرف کننده باید به شکل موازی با Vt قرار گیرند. و برای حفاظت Vt (خروجی) در ابتدای خروج سیم پیچ ثانویه از vt یک عدد فیوز قرار می دهند.

در ولتاژهای خیلی بالا، اقتصادی است که از c.v.t استفاده شود. چون در vt عایق بندی و ایزوله کردن سیم پیچ نسبت به پایه استراکچر مسئله عمده و پر خرجی خواهد بود.
ولی در cvb توسط یک سری خازن که در مدار قرار می دهند. ولتاژ را پایین می آورند و ولتاژ کم را به یک سیم پیچ اولیه داره (حدود kv 10) و از ثانویه 110 ولت خروجی گرفته می شود. مدار یک cvt در صفحه بعد آمده است. دو مجموعه خازن C1 و C2 در مدار دیده می شود، مجموعه c1 ظرفیت آن پایین و مجموعه c2 ظرفیت تنش بالا می باشد، در نتیجه me1 بالا و ane2 خیلی پایین خواهد بود. و به همین نسبت ولتاژ فاز با زمینی که به cvt اعمال می شود به نسبت مقاومت ها افت می نماید و از دو سر مجموعه خازن c2 (ولتاژ کم) گرفته می شود و به سیم پیچ اولیه vt وارد می شود.

در صفحات بعد نمونه تست های رایجی که در ترانس ولتاژها انجام داده شده بطور مثال نسبت تبدیل- عایقی و;

ترانسفورماتور جریان((currnt rtansrormerict
جهت اندازه گیری وهمچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرد و نظر به اینکه مستقیما نمی توانیم از کل جریان خط در این نوع دستگاه ها استفاده نمائیم لذا بایستی بطریقی جریان را کاهش داد، از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده نمائیم و اینکار توسط ترانسفورماتور جریان انجام می شود برای مثال یکنوع ترانسفورماتور جریان با نسبت را در نظر بگیریم واین بدان معنی است که اگر از خط 1000A آمپر جریان عبور کند این ترانسفورماتور آن را به 5 آمپر تبدیل می نماید. و این 5 آمپر به راحتی قابل اندازه گیری توسط یک آمپرمتر کوچک می باشد. صفحه مدرج آمپرمتر را بر اساس آمپراژ اولیه خط درجه بندی می نمایند. در انتخاب هماهنگ ct و وسیله اندازه گیری باید حتما دقت شود و در روی صفحه مدرج وسایل اندازه گیری در انتخاب هماهنگ ct و وسیله اندازه گیری باید حتما دقت شود و در روی صفحه مدرج وسایل اندازه گیری ct مورد نظر (هماهنگ شده را) مشخص شده است.

ساختمان ترانسفورماتور جریان تشکیل شده است از سیم پیچ اولیه که دارای دورهای کم ویک سیم پیچ ثانویه که دارای دورهای زیادی است، که سیم پیچ اولیه معمولا بصورت شین می باشد. شکل ساده مدار در بالا مشخص شده است. نکته قابل توجه اینست که هیچگاه نباید در سر ct باز باشد به محض باز کردن مصرف کننده از ثانویه ct باید دو سر خروجی اتصال کوتاه شود چون همیشه باید نتیجه فلو در هسته صفر شود یعنی جریان اولیه I1 یک فلوی اولیه و اگر ثانویه بسته باشد I2 یک فلوی بنام ایجاد نماید که نتیجه حدودا صفری شود. اگر دو سر ct باز باشده I2=0 و خواهد شد. و در نتیجه هسته گرم خواهد شد و باعث سوختن ct می گردد.
در تصویر زیر شمای کلی ct و مدار داخلی و پلاک ct داده شده است.
پارامتر های اساسی در ct
1- نقطه اشباع
2- کلاس و دقت ترانس جریان
3- نسبت تبدیل
4- ظرفیت ترانس جریان
1- نقطه اشباع

ترانسفورماتورهای جریان برای جدا کردن مدار دستگاه های بخش و حفاظتی از شبکه فشار قوی بکار برده می شود واصولا طوری انتخاب می شوند که در شرایط عادی و اضطراری شبکه بتواند بخوبی کار نموده و جریان ثانویه لازم را برای دستگاه های اندازه گیری حفاظتی تامین کند. اما مسئله اصلی اینست که در هنگام اتصال کوتاه چون جریان اولیه ترانسفورماتور زیاد است بالطبع جریان ثانویه نیز زیاد خواهد شد ولی باید ترانسفورماتور جریان طوری عمل کند تا این جریان زیاد نتواند از وسائل اندازه گیری عبور کرده و دستگاه ها را بسوزاند علاوه بر آن این جریان نباید سب فرمان غلط به دستگاه های حفاظتی شده و یا اینکه مانع عمل آنها شود. و مانع شود که جریان زیادی از دستگاه های اندازه گیری عبور کند ولی برای رله حفاظتی وضعیت فرق می کند. و ترانسفورماتور جریانی مورد احتیاج است که در جریانهای زیادی اشباع نشده وجریان زیاد را تا حد معینی اجازه داهد تا از زلزله ای حفاظتی عبور نماید مشخصه مغناطیسی یا تحریک ct بستگی هسته، تعداد حلقه ای سیم پیچ و سطح مقطع و طول هسته دارد. در شکل زیر برای یک نوع ct هسته ای مختلف منحنی مغناطیسی آنها مشخص شده است.

مشکل 2 نشانگر این است که اگر حبس هسته از نوع آهن نیکل دار انتخاب شود مطابق منحنی e تا 5 برابر جریان حساس است و اگراز نوع a انتخاب شود تا ده و برای d تا 15بربر جریان ثانویه حساس و بعد از آن اشباع شده و اجازه نمی دهد جریان از سیستم عبور کند.
جدول 3 تغییرات ولتاژ ثانویه یک ترانسفورماتور جریان با مقاومت ثانویه را نشان می دهد. نقطه kp که آنرا نقطه شروع اشباع knee point گویند به ازای افزایش 50% جریان تحریک ولتاژ تنها 10% افزایش می یابد.

مشاهده می شود از نقطه k2 به بعد نیست تبدیل e.t معلوم نیست وجریان ثانویه تقریبا ثابت است تنها اندکی افزایش خواهد داشت. بنابراین نقطه kp در انتخاب ترانسفورماتور جریان پارامتر مهمی است و حتما باید منظور نظر باشد
2- کلاس ودقت اندازه گیری ترانس جریان
جدول های جریان اصولا برای کلاسهای 5p10,5p20,10p10,10p20,0.5,0.2,0.1-5-2-1 می باشد. بنابراین کلاس ترانسفورماتور های جریان اصولا یکی از اعداد بالاست. اگر کلاس ترانسفورماتور جریان بصورت apn نشان داده شده باشد اصولا a مقدار خطای جریان بر حسب درصد و n مضربی از جریان نامی اولیه می باشد.
مثلا در ترانسفوماتور 5p10 یعنی تا ده برابر جریان نامی ترانسفورماتور جریان مقدار خطا 5% خواهد بود. در شکل 4 منحنی مشخصات نسبت تبدیل ترانسفوماتور جریان را برای 10p5 و 10p10 در بارهای مختلف نشان می دهد.

همانطور که در شکل 4 مشخص شده برای ترانسفوماتور 10p5 در 5 برابر جریان نامی خطای حاصل ده درصد است اما در ده برابر جریان نامی خطا به 30% می رسد.
a: هسته حلقوی از نوع آهن بدون سیلیکن
b: هسته حلقوی از نوع آهن باروکش سیلکین
c: از نوع آهن سیکل دار که 80% نیکل دارا می باشد.
بنابراین ترانسفورماتور فوق با این کلاس برای سیستم حفاظتی مناسب نیست.

اما خطای ترانسفوماتور 10p10 در دما برابر جریان نامی فقط ده درصد می باشد واین امر نشان می دهد که ترانسفوماتور با کلاس 10p10 برای حفاظت مناسب تر می باشد و اصولا اکتیوتر است بهمین دلیل است که اصولا ترانسفوماتورهای مخصوص رله و حفاظت سیستم ها باید متناسب با کار دستگاه های حفاظتی و دارای عدد ازدیاد جریان 25>n>10 و کلاس یک باشد. بطوریکه نیرو وی اشباع نشود و هم اینکه دقت خوبی داشته باشد. البته انتخاب این ct اصولا بستگی به نوع حفاظت و وضعیت سیستم دارد.
اما ترانسفوماتورها جریان مخصوص دستگاه های اندازه گیری باید دارای عدد n<5 باشد تا ترانسفوماتور نیروی اشباع شده و مانع سوختن دستگاه های اندازه گیری گردد.
3- ظرفیت ترانس جریان

ظرفیت ترانسفوماتور جریان عبارتست از حاصلضرب جریان های ثانویه ترانسفوماتور جریان در مقدار افت ولتاژ ناشی از گردش این جریان در مدار تغذیه شونده ا زct که بر حسب vA بیان می شود. طبق استاندارد IEC.185 مقدار ظرفیتهای ترانسفوماتور جریان تا 30VA برابر صورت زیر استاندارد نموده اند: 25 -5-10-15-30-VA
از 3oVA به بالا اصولا بر حسب نیاز انتخاب می نمایند. برای اینکه مقدار خط در ترانسفوماتور های جریان به مقدار محاسبه شد. باقی بماند لازم است مقدار توان گرفته شده از ct معادل مقدار توان ترانسفوماتور باشد. در این حالت باید مجموع مقاومتهای مواد خارجی سیم پیچ ثانویه ct حتی المقدور برابر مقاومت خارجی نامی ترانسفورماتور باشد، تا از خراب شدن آن جلوگیری بعمی آید و در ضمن از خراب شدن دستگاه های اندازه گیری نیز حفاظت شود.
با توجه به مطالب گفته شده در انتخاب ظرفیت ct باید قدرت مصرف کلیه وسائلی که از ثانویه تغذیه می شوند در نظر گرفت، در زیر معرف یک سری از وسائل اندازه گیری و رله ها مشخص شده است

نوع وسیله قدرت به ولت آمپر نوع وسیله قدرت به ولت آمپر
آمپر متر 3 رله حرارتی 9-16
آمپرمتر ثبات 5-10 رله قدرت 1-5
وات متر 3 دیسانس 4-30
Cos متر 5-15 رگولاتور ولتاژ 35-135
رله اضافه جریان زمانی 85 رله دیفرانیل 0-1-0-4

طول و سطح مقطع سیم برای جریان 5Amp قدرت مصرفی VA
10 متر سیم دولا با سطح مقطع mm2 2.5 3.5
10 متر سیم دولا با سطح مقطع mm2 4 2.2
10 متر سیم دولا با سطح مقطع 6 mm2 1.5
10 متر سیم دولا با سطح مقطع 10 09

تذکر: می توان قدرت مصرفی کابلها را از رابطه RI32 نیز بدست آورد که R مقاومت سیم بر حسب اهم و Is ثانویه ترانسفورماتور جریان می باشد.
مثال 1: اگر مدار ثانویه یک ct آمپر را با قدرت 30VA و ضریب اشباع به ادوات زیر بسته شود.
یکعدد آمپرمتر با مصرف داخلی 15AV
یکعدد وات متر با مصرف داخلی 3VA
5 متر سیم به مقطع 25 میلی متر مربع 18VA
جمع کل مصرف 63 VA
چگونگی انتخاب قدرت

از آنجا که توان ct در جریان های زیاد تا n برابر جریان نامی که خطا از 10% متجاوز نمی کند تقریبا برابر مثال ضرب Sn.n می باشد سپس توان این ct در 5 برابر جریان نامی n=0 نیز می رسد که باید در مدار ثانویه مصرف شود، بنابراین طرف ثانویه باید آنقدر جریان بکشد که n برابر 63 مساوی 150 گردد سپس مشاهده می شود که در حالت اتصال کوتاه تا 238 برابر جریان از وسایل اندازه گیری عبور می نماید و سب سوختن آنها می گردد پس باید یا در ثانویه ترانسفوماتور مقاومت اضافه نمود که n’ حداکثر به 10 برسد و یا اینکه قدرت ct را کمتر انتخاب نمود مثلا اگر قدرت 15VA انتخاب کنیم

باز مشاهده می شود که n’>10 است که باز قدرت را کمتر انتخاب می کنیم. اگر چنانچه آنرا 10va انتخاب کنیم داریم.

بنابراین قدرت 10VA قدرت مناسبی و نباید 30VA انتخاب کرد.
مثال 2: ترانسفورماتور جریانی با مشخصات و 30VA و h>5 یک آمپرمتر با مصرف داخلی 25VA و یک وات متر با مصرف داخلی سیم پیچ جریانی 3VA را تغذیه می کند. سیم رابطه به طول 25m سی، مقطع 25 که در جریان نامی 5A توانی معادل 45VA مصرف می کند.
توان کل مصرف ثانویه

چون در مثال گفته شده که n<5 است پس باید قدرت را طوری انتخاب کنیم که n نزدیک 5 باشد بنابراین 15VA انتخاب می کنیم
البته مشاهده می شود که n’=7.5 تقریبا مناسب ایت ولی بهترین حالت آنستکه n را به 5 برسانیم و در این حالت باید قدرت را 10VA انتخاب نمود و یا مقاومت به طرف ثانویه ct اضافه نمود مثال 3: یک وله جریان زیاد با مصرف داخلی 8VA و یک وله دیفرانسیل با مصرف داخلی 17A بر روی ترانسفوماتور جریانی به مشخصات و n>10, 15VA بسته شده است.
در صورتیکه مصرف سیمهای رابطه 3VA باشد در اینصورت داریم که

8+1+3=12VA=توان کل مصرف ثانویه
بنابراین ضریبی از جریان که در آن خطای ترانسفوماتور جریان از 10% تجاوز نکند برابر است با

بنابراین ترانسفورماتور جریان صحیح انتخاب شد. وجریان ثانویه تا 125 برابر جریان اولیه بطور خطی تغییر می کند و متناسب باجریان اولیه است و رله جریان زیاد چنانچه تا 125 برابر جریان In تنظیم شود باشد به درستی عمل می کند.