ترانسفورماتور قدرت

تست های مدار باز و اتصال کوتاه در ترانسفورماتور قدرت

تستهای مدار باز و اتصال کوتاه به منظور تعیین موارد زیر انجام می­شوند:

  1. مدار معادل ترانسفورماتور
  2. تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور
  3. راندمان ترانسفورماتور

توان مورد نیاز تستهای مدار باز و اتصال کوتاه بر روی یک ترانسفورماتور معادل توان تلف شده ترانسفورماتور می­باشد.

تست مدار باز ترانسفورماتور

دیاگرام اتصال تست مدارباز ترانسفورماتور در شکل نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می­کنید یک ولتمتر، واتمتر و یک آمپرسنج در قسمت LV ترانسفورماتور متصل شده اند. ولتاژ در فرکانس نامی به قسمت LV به کمک یک واریاک از نسبت متغیر اتوترانسفورماتور، اعمال می­گردد.

قسمت HV ترانسفورماتور باز نگه داشته می­شود. حال با کمک واریاک، ولتاژ اعمال شده به آرامی افزایش می­یابد تا وقتی ولتمتر عددی معادل ولتاژ نامی قسمت LV را نشان دهد. پس از رسیدن به ولتاژ نامی قسمت LV، ما مقادیر هر سه دستگاه (ولتمتر، آمپرسنج و واتمتر) را می­خوانیم.

تست مدار باز ترانس
تست مدار باز ترانس

 

مقدار آمپرسنج جریان بی باری Ie را نشان می­دهد. با نسبتا کوچک بودن جریان بی باری Ie نسبت به جریان نامی ترانسفورماتو، از افت ولتاژهای ناشی از این جریان می­توان صرف نظر کرد.

از سوی دیگر مقدار ولت متر V1 را می­توان معادل ولتاژ القایی ثانویه ترانسفورماتور در نظر گرفت و در عین حال مقدار واتمتر نشانگر توان ورودی در طول تست می­باشد. با مدار باز بودن ترانسفورماتور، هیچ خروجی ای نداریم بنابراین توان ورودی در اینجا شامل تلفات هسته و اتلاف مسی ترانسفورماتور در شرایط بی باری می­باشد. اما همانطور که اشاره شد، جریان بی باری در ترانسفورماتور در مقایسه با جریان بار کامل، نسبتا کوچک است بنابراین می­توانیم از اتلاف مسی در جریان بی باری صرف نظر کنیم. از این رو می­توان مقدار واتمتر را معادل تلفات هسته ترانسفورماتور در نظر بگیریم.

Po را معادل مقدار واتمتر در نظر می­گیریم:

فرمول 1

در اینجا Rm مقاومت شاخه شنت ترانسفورماتور است.

اگر Zm معادل امپدانس شاخه شنت ترانسفورماتور باشد:

فرمول 2

از اینرو، اگر Xm ، راکتانس شاخه شنت ترانسفورماتور باشد:

فرمول 3

این مقادیر همگی مربوط به قسمت LV ترانسفورماتور هستند؛ چرا که تستها در این قسمت ترانسفورماتور انجام می­شوند. این مقادیر را به آسانی می­توان با ضرب این مقادیر در مربع نسبت تبدیل، به قسمت HV نیز تعمیم داد.

از اینرو مشاهده می­شود که تست مدارباز ترانسفورماتور به منظور تعیین تلفات هسته در ترانسفورماتور و پارامترهای شاخه شنت مدار معادل ترانسفورماتور استفاده می­شود.

تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور

دیاگرام اتصال تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور در شکل نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می­کنید یک ولتمتر، واتمتر و یک آمپرسنج در قسمت HV ترانسفورماتور متصل شده اند. ولتاژ در فرکانس نامی به قسمت HV به کمک یک واریاک از نسبت متغیر اتوترانسفورماتور، اعمال می­گردد.

قسمت LV ترانسفورماتور اتصال کوتاه می­شود. حال با کمک واریاک، ولتاژ اعمال شده به آرامی افزایش می­یابد تا وقتی واتمتر و آمپرسنج مقادیری معادل جریان نامی قسمت HV را نشان دهند.

پس از رسیدن به ولتاژ نامی قسمت LV، ما مقادیر هر سه دستگاه (ولتمتر، آمپرسنج و واتمتر) را می­خوانیم. عدد ظاهر شده بر روی آمپرسنج برابر معادل اولیه جریان بار کامل IL است. با توجه به نسبتا کوچک بودن ولتاژ اعمالی برای جریان بی باری در تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور نسبت به ولتاژ اولیه نامی آن، در اینجا می­توان از تلفات هسته ترانسفورماتور صرف نظر نمود.

تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور
تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور

بیایید فرض کنیم که مقدار ولتمتر Vsc باشد. مقدار واتمتر نشان دهنده توان ورودی در طول تست است. از جاییکه ما ترانسورماتور اتصال کوتاه شده داریم، خروجی وجود ندارد بنابراین در اینجا توان ورودی شامل تلفات مسی در ترانسفورماتور خواهد بود. از آنجاییکه ولتاژ اعمالی Vsc در ترانسفورماتور اتصال کوتاه شده است و مقدار آن نسبت به ولتاژ نامی کوچک است، از اینرو می­توانیم از اتلاف مسی به دلیل ولتاژ اعمالی کوچک، صرف نظر نماییم. بنابراین مقدار واتمتر را می­توان معادل تلفات مسی در ترانسفورماتور در نظر گرفت. فرض می­کنیم که مقدار واتمتر Psc است:

در اینجا Re مقاومت معادل ترانسفورماتور است.

فرمول 4

اگر Ze معادل امپدانس معادل ترانسفورماتور باشد:

فرمول5

از اینرو اگر راکتانس معادل ترانسفورماتور Xe باشد:

فرمول 6

این مقادیر همگی مربوط به قسمت HV ترانسفورماتور هستند؛ چرا که تستها در این قسمت ترانسفورماتور انجام می­شوند. این مقادیر را به آسانی می­توان با تقسیم این مقادیر بر مربع نسبت تبدیل، به قسمت LV نیز تعمیم داد.

از اینرو مشاهده می­شود که تست اتصال کوتاه ترانسفورماتور به منظور تعیین تلفات مسی در ترانسفورماتور در بار کامل و همچنین دستیابی به پارامترهایی جهت تقریب مدار معادل ترانسفورماتور استفاده می­شود.

 

مقالات مرتبط:

تست ترانسفورماتور | تستهای تایپ و تستهای روتین ترانسفورماتور

تست اسیدیته روغن عایق ترانسفورماتور

تست‌های روتین کلید های قدرت

لینک زبان اصلی مقاله :

Open and Short Circuit Test of Transformer

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

‫2 نظرها

    1. ولتاژ اتصال کوتاه روی پلاک نوشته می شه که توسط آزمایش اتصال کوتاه مقدار تلفات مسی ترانسفورماتور محاسبه می شود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن