می پسنـدم0
اندازه متن12
در نیروگاه، ترانسفورماتورهای متعددی وجود دارند که هر یک از آنها دارای وظایف مخصوص به خود هستند. در اینجا خصوصیات این ترانسفورماتور را مورد ارزیابی قرار می‌دهیم .
این ترانسفورماتور به عنوان بزرگترین ترانسفورماتور نیروگاه می باشد که وظیفه آن، انتقال انرژی از ژنراتور به شین اصلی می باشد. بنابراین، ترانسفورماتور مذکور از یک طرف به ولتاژ فشار ضعیف ترانسفورماتور و از طرف دیگر به ولتاژ فشار قوی شبکه متصل می گردد. قدرت این ترانسفورماتورها بستگی به ظرفیت تولیدی ژنراتور دارد و به گونه ای تعیین می شود که قدرت نامی خروجی (برحسب MW) خود را در ضریب قدرت 7/0 پیش فاز داشته باشد.
معیارهای مهم و موثری که باید در طراحی این ترانسفورماتورها در نظر گرفته شوند عبارتند از:
1) ولتاژ سیم پیچ فشار قوی بسیار بالا است ( معمولا kv 132 ، kv 230 ، kv 400 )
2) جریان سیم پیچ فشار ضعیف بسیار بالا است . ( به عنوان مثال برای یک ترانسفورماتور MVA 800 برابر KV 20 می باشد )
3) درصد امپدانس این ترانسفورماتور باید کمتر از مقدار بدست آمده در ساده ترین طراحی برای این مقدار باشد ؛ که مقداری در حدود 16 % مشخص می شود. همچنین تغییرات درصد امپدانس با موقعیت تپ ترانسفورماتور ، باید در یک میزان حداقلی نگه داشته شود .
4) به منظور کنترل ولتاژ فشار قوی و ضریب قدرت ژنراتور ، ترانسفورماتور باید مجهز به تپ چنجر زیر بار باشد . در این حالت ، ولتاژ فشار ضعیف باید در محدوده %5 از ولتاژ خود ، ثابت باقی می ماند .
5) به خاطر تحمل وزن زیاد این ترانسفورماتورها ، باید پی ریزی مناسبی صورت پذیرد . همچنین برای حمل آنها نیاز به وسایل انتقال مناسبی می باشد .
6) قابلیت اطمینان و در دسترس بودن این ترانسفورماتورها باید تا حد امکان بالا باشد ؛ زیرا بدون وجود این ترانسفورماتور ، امکان انتقال قدرت به شبکه وجود ندارد و همچنین هزینه تعویض آنها هم بسیار زیاد است . البته معیارهای دیگری نیز وجود دارند که از اهمیت کمتری برخوردار هستند . این معیارها عبارتند از :
الف) به خاطر اینکه این ترانسفورماتورها در ضریب بار بالایی کار می کنند ، باید تلفات بی باری و بارداری آنها تا حد امکان پایین باشد .
ب) در طرح اتصال مستقیم ترانسفورماتور به سیستم KV 400 ، استحکام نیروی بالایی مورد نیاز می باشد .
ج) میزان درصد ترانسفورماتور باید از حد مجاز کمتر باشد .
د) در این ترانسفورماتور ظرفیت اضافه بار خیلی کمی مورد نیاز می باشد . در طراحی این ترانسفورماتورها ، به طور عادی مقدار 4 % اضافه بار برای سه دوره یک ساعته برای هر روز باید در نظر گرفته شود .
نکته بسیار مهم در مورد این ترانسفورماتورها آن است که در نیروگاه های با قدرت تولیدی زیاد ، وزن ترانسفورماتورهای سه فاز ژنراتورها بسیار زیاد می باشد . . ابعاد آن هم بزرگ می شود . در نتیجه حمل و نقل و نصب آنها با مشکل روبرو خواهد شد . بدین منظور در این نیروگاه ها از سه ترانسفورماتور تک فاز استفاده می شود تا هزینه حمل نقل و نصب کاهش یابد .
این ترانسفورماتور ، وظیفه تامین انرژی مصرف داخلی نیروگاه را برای مواقع راه اندازی سیکل ترمودینامیکی بر عهده دارد . همچنین بارهایی را که در ارتباط با واحد تولیدی ژنراتورها نمی باشد . می توان از این ترانسفورماتور تغذیه نمود . به عنوان مثال ، از این نوع بارها می توان به مصارف روشنایی ، جرثقیل ها ، کارگاه ها و دیگر موارد اشاره نمود . این ترانسفورماتورها از طریق شبکه ، انرژی های مورد نیاز را تامین می کنند . عواملی که در طراحی این نوع ترانسفورماتورها موثر است عبارتند از :
الف) طرف فشار قوی این ترانسفورماتور به ولتاژ شبکه نیروگاه متصل می شود .
ب) با توجه به این نکته که این ترانسفورماتور برای تغذیه داخلی است ، در نتیجه، ولتاژ فشار ضعیف این ترانسفورماتور ها باید متناسب با ولتاژ مصرفی داخلی باشد .
ج) امپدانس این ترانسفورماتورها باید به گونه ای باشد که به خاطر موازی بودن با ترانسفورماتور واحد نیروگاه ، قدرت اتصال کوتاه را از حد مجاز خود افزایش ندهد؛ که عموماً در حدود 15 % انتخاب می شود .
د) با توجه به اینکه با تغییر بار مصرف داخلی و تغییرات ولتاژ شبکه نباید ولتاژ مصرف داخلی تغییر کند ، لذا باید این ترانسفورماتور ، مجهر به تپ چنجر زیر بار باشد .
ه) با توجه به اینکه ترانسفورماتورهای نیروگاه در نصف بار نامی یا کمتر از آن کار می کنند ، لذا ضریب بار آنها کم می باشد ؛ در نتیجه تلفات بار این نوع ترانسفورماتورها زیاد است ، ولی باید تلفات ثابت ثابت آن تا حد امکان باشد .
این ترانسفورماتورها ، وظیفه تامین مصرف داخلی نیروگاه را در شرایط عادی از پایانه های ژنراتور به عهده دارند . به عبارت دیگر ، انرژی مورد نیاز مصرف داخلی از طریق این ترانسفورماتور و از انرژی تولیدی ژنراتور تامین می شود . از عوامل موثر در طراحی ترانسفورماتورهای واحد ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
الف) ولتاژ فشار قوی این ترانسفورماتورها برابر ولتاژ نامی ژنراتور می باشد .
ب) ولتاژ فشار ضعیف این ترانسفورماتورها متناسب با ولتاژ مصرف داخلی نیروگاه می باشد .
ج) امپدانس این ترانسفورماتور باید به گونه ای باشد که در حالت عملکرد موازی با ترانسفورماتور نیروگاه ، سطح قدرت اتصال کوتاه را از حد مجاز بالاتر نبرد و معمولا این مقدار در حدود 15 % انتخاب می شود .
د) با توجه به اینکه ولتاژ فشار قوی این ترانسفورماتورها برابر ولتاژ ژنراتور است و حلقه کنترل ولتاژ ( AVR ) هم وظیفه نگهداری ولتاژ پایانه ژنراتور را در حدود %5 ولتاژ نامی ان بر عهده دارد ، لذا استقامت از تپ چنجر زیر بار برای این ترانسفورماتور ها لزومی ندارند .
ه) در شرایط عادی ، مصرف داخلی نیروگاه ها از طریق این ترانسفورماتور تامین می شود ؛ لذا ضریب بار عملکرد آنها زیاد می شود . در نتیجه این ترانسفورماتورها دارای تلفات بی باری و بارداری زیادی هستند .
و) در زمان تغییر وضعیت تغذیه مصرف داخلی از ترانسفورماتور نیروگاه به ترانسفورماتورمصرف داخلی ، برای مدت کوتاهی این دو ترانسفورماتوربا هم موازی می شوند . در نتیجه یک جریان گردشی زیادی بین این دو ترانسفورماتور برقرار می شود که در شکل مشاهده می شود ، در نتیجه این ترانسفورماتور باید تحمل اضافه جریان مذکور را برای زمان کوتاهی داشته باشد .
به منظور تغذیه پمپ ها، فن ها، موتورهای کوچک و بزرگ ، سیستم های روشنایی و اضطراری و … سطح ولتاژهای مختلفی در مصرف داخلی نیاز می باشد. عموماً در نیروگاه ها با توجه به مقدار توان تولیدی، دو، سه یا چهار سطح ولتاژ مورد نیاز است. در نتیجه به منظور این سطح ولتاژها ، نیاز به ترانسفورماتورهای کمکی می باشد تا از ولتاژ اصلی نیروگاه (ولتاژ ژنراتور)، ولتاژهای سطح فشار قوی و فشار ضعیف مصرف داخلی نیروگاه مهیا شود. عموماً این ترانسفورماتورها با توجه به نحوه استفاده از آنها در مناطق سرپوشیده نیروگاه مورد استفاده قرار می گیرند. ترانسفورماتورهایی که ولتاژهای فشار قوی مصرف داخلی نیروگاه را تولید می کنند، از نوع ترانسفورماتورهای روغنی با سیستم خنک کنندگی ONAN (روغن طبیعی ـ هوا طبیعی) می باشند؛ ولی ترانسفورماتورهای تولید کننده ولتاژ فشار ضعیف مصرف داخلی، از نوع ترانسفورماتورهای خشک با سیستم خنک کنندگی هوا می باشند. البته لازم است تا در ترانسفورماتورهای قدرت نوع خشک، از بهترین نوع عایقی استفاده شود تا درجه حرارت زیادی بتواند تحمل کند. معمولاً عایق مورد استفاده از عایق کلاس C می باشد که حداکثر درجه حرارت قابل تحمل آن ، بیش از 180 درجه سانتیگراد است .
بسیار مفید بود . ممنون