پیشگیری خطاهای ترانسفورماتور

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعدادصفحات:369

فهرست مطالب
پيشگفتار 2
مقدمه 1
1- خطاهاي داخلي ترانسفورماتور 5
1-2- اشكالات در مدارت مغناطيسي ترانسفورماتور6
1-2-1-اثر جريان هاي گردابي ناخواسته6
1-2-2-وجود ذرات كوچك هادي6
1-2-3-عدم متعادل شدن نقطه خنثي ترانسفورماتور7
1-2-4-اثر هارمونيك ها در افزايش تلفات ترانسفورماتور7
1-3- اشكالات بوجود آمده در سيم پيچ ها شامل كويل ها، عايق كاري هاي سيم پيچ ها و ترمينالها 8
1-3-1-اتصال كوتاه در سيم پيچ ها ناشي از محكم نبودن آنها8
1-3-2-عدم خشك كردن كامل ترانسفورماتور9
1-3-3-اتصالات بد بين سيم پيچ ها10
1-3-4-نيروهاي الكتروديناميكي ناشي از اتصال كوتاه10
1-4- اشكالات در عايقهاي ترانسفورماتور شامل روغن، كاغذ و عايقكاري كلي27
1-4-2- اشكالات ناشي از ضعف عايقي كاغذ و عايقكاري كلي ترانسفورماتور29
1-5- اشكالات ساختاري30
2-1- مقدمه 33
2-2-خطاهاي الكتريكي خارج ترانسفورماتور34
2-2-1-صاعقه (Lightning34
2-استفاده از عايق غيرهمگن 41
2-2-2- اضافه ولتاژهاي ناشي از قطع و وصل (كليدزني43
2-2-3- اضافه ولتاژهاي ناشي از رزونانس48
2-2-4- فرورزونانس در خطوط انتقال انرژي ولتاژ بالا49
2-2-5- اضافه ولتاژهاي موقت49
2-2-6- جريان هجومي در ترانسفورماتورها51
2-2-7- اتصال نادرست ترانسفورماتور و تپ چنجر57
2-2-8- خطاهاي ناشي از اضافه بار58
2-3- خطاهاي مكانيكي59
2-3-1- اتصالات سخت لوله-شمش در پستها59
2-3-2- در نظر نگرفتن اثرات زلزله، سيل و طوفان بر روي فونداسيون‎ها و تجهيزات پست.. 62
2-3-3- حمل و نقل غير صحيح ترانسفورماتورها63
2-3-4- نبود حفاظتهاي جلوگيري كننده از ورود حيوانات63

2-4- طاهاي شيميايي65
2-4-1- زنگ‎زدگي بدنه ترانسفورماتور65
2-4-2- فرسودگي بيش از حد ترانسفورماتور به علت عدم سرويس به موقع65
3-1- مقدمه67
3-2- مشخصات مورد انتظار روغن ترانسفورماتور67
3-3- نقش كاغذ در ترانسفورماتور68
3-4- تاثير رطوبت در خواص عايقي كاغذ69
3-5- اثر رطوبت در روغن ترانسفورماتور70
3-6- راههاي ورود رطوبت به ترانسفورماتور و جلوگيري از آن70
3-7- تاثيرات مخرب تضعيف مواد عايقي ترانسفورماتور72
3-8- برنامه آزمايشهاي روغن ترانسفورماتور73
3-8-1- آزمايش روغن قبل از پركردن ترانسفورماتور با آن75
3-8-2- آزمايش روغن بعد از پر كردن ترانسفورماتور76
3-8-3- آزمايش دوره اي روغن77
3-9- تصفيه روغن ترانسفورماتور78
3-9-1- تصفيه فيزيكي روغن ترانسفورماتور78
3-9-2- تصفيه فيزيكي – شيميايي روغن ترانسفورماتور78
3-10- شرايط نمونه برداري روغن ترانسفورماتور80
4-1- مقدمه82
4-2- ايجاد گاز در ترانسفورماتور82
4-2-1- ايجاد قوس الكتريكي با انرژي زياد در داخل روغن83
4-2-2- ايجاد قوس الكتريكي با انرژي كم در داخل روغن83

4-2-3- گرماي بيش از حد در محلهاي به خصوص83
4-2-4- تخليه كرونا در داخل روغن ترانسفورماتور83
4-2-5- تجزيه عايق ترانسفورماتور در اثر گرما84
4-3- حلاليت گازها در روغن ترانسفورماتور84
4-4- مقادير مورد نياز براي آناليز گازها 84
4-5- مراحل آزمايش روش گاز كروماتوگرافي جهت مشخص كردن نوع خطا86
4-6- حلاليت گازها در روغن ترانسفورماتور88
4-7- خرابي عايق سلولزي ترانسفورماتور (كاغذ ترانسفورماتور88
4-7-1- امتحان غلظت و حل شده در روغن88
4-7-2- امتحان غلظت Co2 و Co در گازهاي آزاد بدست آمده از رله هاي جمع آوري گاز 88
4-8- كاربرد روش تحليلي در گازهاي آزاد درون رله هاي جمع آوري گاز 88
4-9- محاسبه غلظتهاي گاز حل شده معادل در روغن ترانسفورماتور با غلظتهاي گاز آزاد88
4-10- روش تشخيص خطا با استفاده ازگازهاي حل شده و حل نشده در روغن ترانسفورماتور88
4-10-1- تعيين نرخ رشد گازها88
4-10-2- ارائه فلوچارت تصميم گيري88
4-10-3- تعيين زمانهاي آزمايش گاز كروماتوگرافي روغن88
4-10-4- تشخيص نوع خطا با استفاده از گازهاي متصاعد شده88
4-10-5- تشخيص نوع خطا با استفاده از نسبت گازهاي متصاعد شده88
فصل پنجم 89
روشهاي شناسايي محل خطا در ترانسفورماتور 89
5-1- روشهاي غير الكتريك تعيين خطا88
5-1-1- طبيعت صوت88
5-2-2- انواع سيستمهاي آكوستيكي88
5-3- روشهاي الكتريكي تعيين محل خطا88
5-3-1- مانيتورينگ وضعيت ترانسفورماتور در حال كار با استفاده از روش آزمون ضربه ولتاژ پايين LVI 88
5-3-2- عيب يابي ترانسفورماتور‏هاي قدرت با استفاده از روش تابع انتقال88
عيب يابي در محل88
5-3-3- روش آشكار سازي بر اساس تخليه جزئي88
سيستم Gulski And Kreuger88
-آناليز با استفاده از روش مونت كارلو يا سيستم Hikita88
6- خطاهاي بوجود آمده در ترانسفورماتورهاي 66 كيلوولت برق فارس144
مقدمه : آشنايي با صنعت برق در استان فارس تا سال 137888
6-1- آمار حوادث منجر به ايجاد خطا و يا خروج ترانسفورماتور از شبكه
ضميمه 1 88
ضميمه 2235


فهرست اشكال

شكل (1-1): خطا در نگهدارنده فلزي سيم پيچ به واسطه اتصال كوتاه دروني8
شكل (1-2):خرابي پايين سيم پيچ فشار ضعيف بواسطه ورود رطوبت9
جدول (1-1): مقادير ضريب a14
شكل (1-3): ضريب پيك جريان اتصال كوتاه16
شكل (1-4): اثر نيروهاي اتصال كوتاه بر سيم پيچ متقارن17
شكل (1-5): تغيير شكل حلقه هاي دروني و تعداد جدا كننده ها20
شكل (1-6): تاثير نيروي اتصال كوتاه بر سيم پيچ غير متقارن24
شكل (1-6): تغيير شكل در اثر تنش فشاري25
شكل (1-7): تغيير شكل توسعه يافته در طول سيم پيچ26
شكل (1-8): كج شدن هاديهاي سيم پيچي در اثر نيروي محوري26
شكل (1-9): تاثيرات اتصال كوتاه خارجي روي سيم پيچ27
شكل (2-1)-شكل موج استاندارد ضربه صاعقه37
شكل (2-2): مدار معادل ترانسفورماتور هنگام برخورد ضربه صاعقه38
شكل (2-3): توزيع ولتاژ ضربه بر حسب هاي مختلف 40
شكل (2-4): شيلد الكترواستاتيك براي يكنواخت كردن توزيع ولتاژ41
شكل (2-5): توزيع ولتاژ در ترانسفورماتور بر حسب زمان پيشاني موج ضربه41
شكل (2-6): شكل موج ضربه اصابت شده42
شكل (2-7): شكل موج ضربه استاندارد قطع و وصل44
شكل (2-8): قطع جريان توسط كليد در بارهاي اندوكتيو كم46
شكل (2-9): منحني شارهاي مغناطيسي در هسته54
شكل (2-10)-منحني مغناطيسي هسته55
شكل (2-11): دماي نقاط ترانسفورماتور بر حسب دماي محيط59
شكل (2-12): يك نمونه از اتصالات لوله‎ا‎ي ترانسفورماتور60
شكل (2-13): اتصالات اصلاحي لوله61
شكل (2-14): شكل مناسبي از اتصالات لوله به همراه سيم62
شكل (2-15)-نصب عايق بر روي شينه‎ها در پست64
شكل (3-1) : رابطه درجه پليمريزاسيون با طول عمر كاغذ71
فرسودگي حالت ايده آل71
عمر طبيعي 71
شكل (3-2) : تاثير عمل استخراج آب و اسيد از روغن ترانسفورماتور بر طول عمر كاغذ72
فرسودگي حالت ايده ال72
عمر طبيعي 72
شكل (4-2) : فلوچارت تعيين نوع خطا با استفاده از گازهاي حل شده و حل نشده در روغن88
شكل (4-3) : شناسايي نوع خطا با توجه به گازهاي متصاعد شده88
شكل (4-4) : فلوچارت روش تشخيص خطا به روش Doernenburg 88
شكل (4-5) : فلوچارت روش تشخيص خطا به روش Roger 88
شكل (5-1)-مسير انتشار صوت88
شكل (5-2)-معادل شدت صوت و مدار الكتريكي88
شكل (5-3)-مدار ميكروفون خازني88
شكل (5-4): مكان يابي منشا پالسهاي فراصوتي در هوا به وسيله يك ميكروفن فراصوتي88
شكل(5-5): مكان يابي نستباً دقيق تخليه جزيي با استفاده از يك هدايتگر ساده موج88
شكل (5-6): فرم شماتيكي از سيتم مكان ياب صوتي پالسهاي تخليه جزئي88
شكل (5-7): نشكل شماتيك مدار أشكار ساز صوتي تخليه جزئي در روغن ترانسفورماتور88
شكل (5-8): ولتاژ و جريان نمونه ضبط شده88
شكل (5-9)-اندازه‎گيري ادميتانس بر روي ترانسفورماتور سه فاز88
شكل (5-10): مقايسه اندازه‎گيري ادميتانس توسط اندازه‎گيري مستقيم ولتاژ در C-tap 88
شكل (5-11): مدل دو قطبي در نظر گرفته شده براي ترانسفورماتور88
شكل (5-12): عيب يابي در محل براي ترانسفورماتورهاي قدرت88
شكل (5-13): ارزيابي آزمون اتصال كوتاه يك ترانسفورماتور MVA125 با روش تابع تبديل 88
شكل (5-14): تابع تبديل دو ترانسفورماتور مشابه MVA125 88
شكل (5-15): استفاده از خواص تقارني در ترانسفورماتور قدرت MVA125 88
شكل (5-16): شبيه سازي تجربي تغيير شكل شعاعي سيم پيچي تپ ترانسفورماتور MVA200 88
شكل (5-17): شبيه سازي تجربي انتقال محوري دو سيم پيچ استوانه‎ا‎ي88
شكل (5-18 ): مدار اصلي آشكار سازي الكتريكي تخليه جزيي88
شكل (5-19 ): نحوه قرار گرفتن امپدانس آشكار ساز88
شكل (5-20)- اجزاء مدار آشكار ساز مستقيم تخليه جزئي88
شكل (5-21)-بلوك دياگرام قسمت آنالوگ88
شكل (5-22)- بلوك دياگرام مدار دنبال كننده پالس (PTC88
شكل (5-23)-. تجهيزات اندازه گيريهاي توزيع دامنه تخليه جزئي88
شكل (5-24)- بلوك دياگرام قسمت ديجيتال88
شكل (5-25) مدار استفاده شده در سيستم Gulski 88
مشخصه هاي و براي يك حفره دايروي88
مشخصه هاي و براي يك حفره در تماس الكترود88
مشخصه هاي و براي يك حفره باريك88
مشخصه هاي و براي حفره هاي چند گانه88
مشخصه هاي و براي يك حفره مسطح88
شكل (5-26)- مشخصه تخليه جزئي اندازه‎گيري شده88
مشخصه هاي و براي تخليه سطحي در هوا88
مشخصه هاي و براي تريينگ روي يك هادي88
مشخصه هاي و براي يك حفره به همراه تريينگ88
شكل (5-26)-مشخصه‎هاي تخليه جزئي اندازه‎گيري شده (ادامه88
شكل (5-27)- مدار تست براي اندازه گيريهاي تخليه جزئي در سيستم مونت كارلو88
شكل (5-28)- سنسور خازني در داخل باس داكت88
شكل (6-1): روند گسترش ظرفيت ايستگاه هاي فوق توزيع88
شكل (6-2): توليد انرژي برق به تفكيك مناطق در سال 137888
شكل (6-3): تبادل انرژي شركت هاي برق منطقه اي در سال 137888
شكل (6-4): تعداد و ظرفيت ترانس هاي كل كشور به تفكيك ولتاژ در پايان سال 137888
شكل (1): گازهاي تشكيل شده ناشي از تجزيه روغن ترانس88
ضميمه 2
شكل (1): گازهاي تشكيل شده ناشي از تجزيه روغن ترانس169
شكل (2): فلوچارت روند عملكرد به منظور تعيين وضعيت ترانس88
شكل (3): ارزيابي گازهاي كليدي88
شكل (4): فلوچارت روش Doernenberg 88
شكل (7): فلوچارت روش Rogers88
شكل(6):مثلث Durvalبه منظور تعيين نوع خطا 88
شكل (7): آشكارساز هيدروژن موجود در روغن88
شكل(8):اصول كار سنسورهيدران88
شكل (9): شمايي ديگر از اصول كار سنسور هيدران88
شكل (10): افزايش ناگهاني هيدروژن در ترانس MVA370 و kV230/735 88
شكل (11):مقدار هيدروژن در يك رآكتور شانت kV735 88
شكل (12): نرخ افزايش هيدروژن در ترانس kV8/13/500 88
شكل (13): تغيير هيدروژن در ترانس kV4/21 و MVA300 88
شكل (14): نمونه‌برداري از گاز با سرنگ88
شكل (15): نمونه‌برداري از گازهاي آزاد به روش جابجايي روغن88
شكل (17): نمونه‌برداري از روغن با سرنگ88
2شكل (18): اولين روش آماده‌سازي استاندارد گاز88
شكل (20): نمونه‌اي از دستگاه stripper 88
شكل (22): محل‌هاي نصب سنسور هيدران88
شكل (23): نحوه نصب سنسور هيدران88


ضميمه 1
شكل (1): رله‎گذاري ديفرانسيلي درصدي براي حفاظت ترانسفورماتور88
شكل (2): حفاظت ديفرانسيلي يك ترانسفورماتور88
شكل (3): حفاظت ديفرانسيل ترانسفورماتور سه پيچه88
شكل (4): ساختمان داخلي رله بوخهولتز88
شكل (5): نحوه اتصال رله جريان زياد زمين88
شكل(7): رله توي‏بر88
شكل (8): انواع برقگيرهاي اكسيد روي88


فهرست جداول
جدول (3-1) آزمايشات و مشخصات مطلوب روغن قبل از پر كردن ترانسفورماتور با آن76
جدول (3-2) : آزمايشهاي اضافي روي روغن قبل از برقدار كردن ترانسفورماتور76
جدول (3-3) : حد مشخصات روغن براي انجام تصفيه فيزيكي77
جدول (3-4) : حد مشخصات روغن براي انجام تصفيه فيزيكي – شيميايي79
جدول (4-1) : گازهاي توليد شده در روغن ترانسفورماتور در اثر معايب مختلف88
جدول (4-2) : تعيين نوع عيب حرارتي يا الكتريكي براساس نسبت گازهاي حل شده در روغن ترانسفورماتور 88
جدول (4-3) : تعيين بهتر و مشخص تر نوع عيب براساس نسبت گازهاي حل شده در روغن ترانسفورماتور 88
جدول (4-4) : حلاليت گازهاي متفاوت در يك نوع روغن ترانسفورماتور88
جدول (4-5) : ضرايب استوالد در 20 و 5088
جدول (4-6) : غلظت گازهاي حل شده در روغن88
جدول (4-7) : نوع عملكرد در رابطه با نتايج آزمايش TCG88
جدول (4-8) : نوع عملكرد در رابطه با نتايج آزمايش TDCG88
جدول (4-9) : حد نرمال گازهاي حل شده در روغن88
جدول (4-10) : روش تشخيص نوع خطا با استفاده از نسبت گازها به روش Doernenburg 88
جدول (4-11) : روش تشخيص نوع خطا با استفاده از نسبت گازها به روش Roger 88
ضميمه 1:

جدول (1):تجمع گازهاي حل شده درون روغن88
جدول (2):دوره‌هاي نمونه‌برداري برحسب سطوح TCG88
جدول (3):دوره‌هاي نمونه‌برداري بر حسب سطوح مختلف TDCG 88
جدول (4):مجمع گازهاي حل شده درون روغن88
جدول (5):نسبت گازهاي كليدي در روش Doernenberg 88
جدول (6):نسبت گازهاي كليدي در روش Rogers88
جدول (7):نسبت Rogres با جزئيات بيشتر نقاط داغ88
جدول (8):سطوح قابل قبول گازها برحسب عمرترانس88
جدول (9):سطوح قابل قبول گازها برحسب نوع ترانس88
جدول (10):سطوح خطرناك گازها برحسب نوع خطا88
جدول (11):مقادير خطرناك اتيلن بر حسب نسبت co2/co 88
جدول (12):ضرايب حلاليت براي روغن نمونه88
جدول(13):حدود مجاز به منظور آشكارسازي88
جدول(14):صحت مقادير گازها88