علل سوختن ترانسفورماتورهاي توزيع در ايران و بررسي هارمونيك و روغن در عملكرد ترانسفورماتور

علل سوختن ترانسفورماتورهاي توزيع در ايران و بررسي هارمونيك و روغن در عملكرد ترانسفورماتور

مقدمه :

پيشرفت صنعتی و در نتيجه بالا رفتن استاندارد زندگی بشر با توسعه منابع انرژی و استفاده از آنها امكان پذير ميگردد. با افزايش مصرف انرژی ، منابع انرژی نيز از لحاظ تنوع و ميزان توليد افزايش يافته است. از ميان انواع انرژیهای مورد استفاده ، انرژی الكتريكی به لحاظ اينكه باعث آلودگی محيط زيست نمی شود ، در زمان نياز قابل توليد است ، به آسانی به صورتهای ديگر انرژی قابل تبديل بوده و همچنين قابل انتقال و كنترل می باشد بيش از انواع ديگر انرژيها مورد توجه بشر قرار گرفته است. امروزه سيستم های انرژی الكتريكی نقش اساسی را در تبديل و انتقال انرژی در زندگی بشر بازی می كنند.

فهرست مطالب علل سوختن ترانسفورماتورهاي توزيع :

فصل اول : مقدمه    1

مقدمه :    2
1-1)- قسمت هاي اساسي سيستم قدرت    2
1-2)- جايگاه ترانسفورماتور در سيستم قدرت :    3
1-3)- معرفی فصلهای پروژه :    3

فصل دوم : ساختمان ترانسفورماتور    4

2-1)- تعريف ترانسفورماتور :    5
2-2)- معرفی اجزای ترانسفورماتور:    5
2-2-1)- قسمتهای اصلی ترانسفورماتور:    5
2-2-2)- متعلقات ترانسفورماتور:    8
2-3)- حفاظت های نصب شده روی ترانسفورماتور :    12
2-3-2)- رله جانسون :    15

2-3-3)- رله سنجش درجه حرارت سيم پیچی :    15
2-3-4) – رله سنجش درجه حرارت روغن ‏:    16
2-3-5)- دريچه اطمينان- لوله انفجار :    16
2-3-6)- برقگير :    17
2-4)- حفاظت های ترانسفورماتور قدرت عبارتند از‏‏:    17
2-5)- قسمتهای مورد كنترل درهنگام بازديدترانسفورماتورقدرت :    18

2-6)- سيستم ها ی خنك كردن ترانسفورماتور و عايق :    18
2-7)- برای سفارش يك ترانسفورماتور حداقل اطلاعات زير مورد نياز است :    19

فصل سوم : هارمونيك در ترانسفورماتورها    20

3-1)- پديده تحريك در ترانسفورماتورها :    21
3-2)- هارمونيكها در ترانسفورماتور:    23
3-3)- هارمونيكها در ترانسفورماتورهای سه فاز:    26
3-3-1)- اتصال ستاره :    28
3-3-2)- اتصال مثلث :    29
3-4)- تقسيم بندی ترانسفورماتورها سه فاز از نقطه نظر مدارهای مغناطيسی :    31
3-4-1)- اتصال ستاره (بدون اتصال زمين ) Yy  :    31

3-4-2)- اتصال Yy   ستاره با نقطه خنثی :    36
3-4-3)- اتصال Dy    :    36
3-4-4)- اتصال Yd   :    37
3-4-5)- اتصال  Dd   :    38
3-5)- عيوب هارمونيك در  ترانسفورماتورها :    39

3-5-1)- هارمونيك های جريان :    39
3-5-2)- هارمونيك ولتاژ :    40
3-6)- حذف هارمونيك ها :    41
3-6-1)- چگالی شار كمتر :    42
3-6-2)- نوع اتصال :    42
3-6-3)- اتصال مثلث سيم پیچی اوليه وثانويه :    42

3-6-4)- استفاده از سيم پیچی سوم :    42
3-6-5)- ترانسفورماتورستاره- مثلث زمين :    43
3-7)- سيم ثالثيه يا پايدار كننده :    43

فصل چهارم : روغن درعملكردترانسفورماتور    47

4-1)- مقدمه :    48
4-2)- روغن ترانسفورماتور :    49
4-3)- بطوركلی دلايل اصلی بكار بردن روغن ها در ترانسفورماتورها بصورت زير است :    49
4-4)- روغن به عنوان يك سيال عايق و يك ماده انتقال دهنده حرارت بنحو احسن بايد دارای شرايط زير باشد :    50
4-5)- مهمترين عوامل بر روی خواص و شرايط روغن عبارتند از :    50

4-6)- عواملی كه باعث فساد و خراب شدن روغن درعملكرد ترانسفورماتور ودر نتيجه عدول از خصوصيات استاندارد آن ميشود عبارتنداز :    51
4-7)- خواص روغنها :    51
4-7-1)- خواص فيزيكی روغن :    51
4-7-2)- خواص الكتريكی روغن درعملكرد ترانسفورماتور :    52
4-7-3)- خواص شيميايی روغن درعملكرد ترانسفورماتور :    57

4-8)- تركيبات غير هيدروكربنی :    62
4-9)- افزودن مواد ضد اكسيداسيون در روغن :    62
4-10)- مخلوط كردن انواع مختلف روغن :    64
4-11)- روغنهای مخصوص :    64
4-12)- آزمايشهای كنترل كيفيت روغن :    66
4-13)- كنترل كيفيت روغن در زمان بهره برداری :    74

4-14)- برنامه آزمايش روغن :    75
4-14-1)- آزمايش های دوره ای روغن :    75
4-14-2)- بررسی روغن نمونه برداری شده از ترانسفورماتور :    77
4-15)- روغن پير :    79
4-15-1)- عدد پولاريزاسيون :    79
4-15-2)- كشش بين سطحی :    80
4-15-3)- عدد اسيدی :    82

4-15-4)- ضريب كيفيت روغن :    82
4-16)- وضعيت ترانسفورماتوربا گاز كروماتوگرافی :    85
4-16-1)- مرحله نمونه برداری روغن از ترانسفورماتور در محل :    87
4-16-2)- مرحله جذب گازهای موجود در روغن به وسيله دستگاه كروماتوگراف گاز و تجزيه و ارايه آن به اپراتور :    87
4-16-3)- مرحله بررسی و تحليل نتيجه آزمايش گازهای محلول در روغن بوسيله كارشناسان در مورد وضعي تترانسفورماتور :    88

4-17)- تجهيزات مربوط به تست و تصفيه روغن :    90
4-17-1)- دستگاه تست ولتاژ شكست روغن :    91
4-17-2)- دستگاه سيار احيای روغن  ترانسفورماتور :    94
4-18)- شناخت باقيمانده عمر ترانسفورماتور از روی روغن :    97
4-19)- نتيجه گيری :    99

فصل پنجم : اثر شرايط  آب و هوايی روی عملكرد ترانسفورماتورها    102

5-1)- مقدمه :    103
5-2)- رطوبت هوا :    103
5-3)- درجه حرارت محيط :    104
5-3-1)- بررسی كاهش اثرات دمای محيط  بر روی ترانسفورماتور :    107
5-4)- ارتفاع نصب :    110
5-5)- آلودگی های صنعتی و صحرايی :    110
5-5-1)- رسوب آلودگی :    110
5-5-2)- نفوذ آلودگی به روغن :    111
5-6)- نتيجه :    111

فصل ششم  : علل سوختن ترانسفورماتور در ایران    113

6-1) – مقدمه :    114
6-2)- عيوب داخلی :    115
6-2-1)- خطای سيم پیچی ها :    115
6-2-2)-  خطای روغن :    116
6-2-3)- خطای بدنه :    117
6-2-4)- خطای هسته :    117
6-2-5)- خطای تب چنجر :    118
6-3)- عيوب خارجی :    119

6-3-1)- اضافه بار :    119
6-3-2)- اضافه جريان :    120
6-3-3)- اضافه ولتاژ :    121
6-3-3-1)- اضافه ولتاژهای خارجی :    121
6-3-3-2)- اضافه ولتاژهای داخلی :    121
6-3-3-3)- تاثير اضافه ولتاژهای ناشی از امواج ضربه ای بر روی سيم پیچ ترانسفورماتور :    125
6-4)- عامل بهره برداری :    126

6-4-1)- عدم حفاظت مناسب ترانسفورماتور در مقابل اتصاليهای شبكه :    126
6-4-2)- عدم حفاظت مناسب ترانسفورماتور در مقابل اضافه بار و عدم بازديد و آزمايشات بموقع ترانسفورماتور :    127
6-4-3)- عدم حفاظت مناسب ترانسفورماتور در مقابل صاعقه :    128
6-4-4)- طولانی بودن شعاع تغذيه و اتصالی نقاط دور :    129
6-4-5)- مسئله روغن :    129
6-4-6)- مسئله تخصص :    129
6-4-7)- عوامل پيری و ضعف  ترانسفورماتورهای توزيع :    130
6-4-7-1)- پيری و ضعف بعلت عمر طبيعی (كهولت) :    130

6-4-7-2)- پيری و ضعف بعلت بهره برداری نامناسب :    131
6-4-7-3)- عمده عوامل تشديد كننده پيری پستهای توزيع قديمی :    131
6-5)- عوامل طراحی و ساختاری :    135
6-6)- عوامل پيش بينی نشده :    135
6-7)- حفاظت ترانسفورماتوردر مقابل امواج ضربه ای :    136
6-7-1)- حفاظت خارجی :    136
6-7-2)- حفاظت داخلی :    136

6-8)- زمين كردن ترانسفورماتور:    138
6-9)- آزمايشات عايقی ترانسفورماتور:    139
6-10)- انتخاب نقطه بهينه كار ترانسفورماتورها:    142
6-10-1)- پستهای زمينی :    142
6-10-2)- پستهای هوايی :    143

فصل هفتم : پيشنهادات و نتيجه گيری    144

الف)- پيشنهادات :    145
ب)- نتيجه گيری :    150

فصل هشتم : ضمائم    151

ضميمه 1    152

8-1)- خوردگی و تجهيزات حفاظت در مقابل خوردگی :    152
8-1-1)- خوردگی گالوانيكی :    152
8-1-2)- خوردگی اتمسفری :    153
8-1-3)- خوردگی حفاظت كاتدی:    154
8-1-4)- حفاظت آندی:    154

ضميمه 2    155

8-2)- امكان بروز    *  VFTOدر محل نا همگونی سيم پیچ فشار قوی‏:    155

ضميمه 3    157

8-3)- كاهش جريان هجومی ترانسفورماتورهای قدرت‏ :    157
8-3-1)- اصلاحات داخلی :    157
8-3-2)- اصلاحات خارجی :    158
8-3-2-1)- افزايش مقاومت راه اندازی :    159
8-3-2-2)- كليد زنی در لحظه مناسب :    160

ضميمه  4    161

8-4)- رفتار سيم پیچی در حالت گذرا:    161
مراجع:    162

علل سوختن ترانسفورماتورهاي توزيع در ايران و بررسي هارمونيك و روغن در عملكرد ترانسفورماتور