اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
آزمایش مدار باز و اتصال کوتاه در ترانسفورماتور
آزمایش مدار باز و اتصال کوتاه به طور کلی در ترانسفورماتور از این رو صورت می گیرند که بتوانند مدار معادل ترانسفورماتور، تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور و همچنین بازدهی یا راندمان این دستگاه را مشخص نمایند. توانی که نیاز است تا بتوان این آزمایش ها را در ترانسفورماتور اجرا نمود برابر با توانی است که ترانس از دست رفته و تلف می شود. اما برای اینکه بیشتر درباره این تست ها بدانیم نیاز است آزمایش مدار باز و اتصال کوتاه در ترانسفورماتور را به صورت جداگانه بررسی نماییم که در ادامه به آن پرداخته شده است.
اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
آزمایش مدار باز در واقع نوعی تست برای ترانسفورماتور است که میزان امپدانس ترانسفورماتور را در حالت بی باری بررسی می نماید. در زیر می توان نمودار مربوط به اتصالات ترانس برق را مشاهده نمایید که برای شروع تست می بایست از یک ولت متر، وات متر و آمپرسنج را در قسمت فشار ضعیف وصل کرد. در فرکانس نامی مشخص، ولتاژی به طرف فشار ضعیف اعمال می شود که به کمک نسبت متغیر اتو ترانسفورماتور ایجاد می گردد. این در حالی است که طرف فشار قوی در ترانسفورماتور باز یا در حالت بی باری نگه داشته می شود. حال به کمک نسبت متغیر موجود در ترانس ولتاژ اعمال شده به آرامی افزایش می یابد تا زمانی که ولت متر دقیقا عددی برابر با ولتاژ نامی طرف فشار ضعیف را نشان دهد.
زمانی که به ولتاژ نامی طرف فشار ضعیف رسیدید می بایست سایر مقادیر از جمله ولت متر، آمپرسنج و البته وات متر را نیز بخوانید و ثبت نمایید. توجه داشته باشید که آمپرسنج در آزمایش مدار باز هیچ گونه جریانی را نشان نمی دهد و به این حالت Ie گفته می شود و از آنجایی که جریان در حالت بی باری در مقایسه با جریان نامی ترانسفورماتور بسیار کمتر است، افت ولتاژ ناشی از این جریان نیز می تواند نادیده گرفته شود. البته لازم به ذکر است که ولتاژ V1 که در سیم پیچ اولیه اعمال می شود فرض می شود که با ولتاژ القایی در سیم پیچ ثانویه ترانس با ولت متر برابر نشان داده می شود و وات متر نیز بیانگر میزان توان و قدرتی است که در هنگام آزمایش در ترانس برقرار می شود. با توجه به این نکته که ترانسفورماتور در حالت بی باری یا مدار باز قرار دارد، هیچ توان خروجی برای آن وجود ندارد، از این رو توان ورودی در این شرایط برابر با تلفات هسته و تلفات مسی در شرایط بی باری ترانسفورماتور است. از طرفی همانطور که گفته شد جریان بی باری در ترانس بسیار کوچک بوده و از این رو می توان تلفات مسی ناشی از جریان بی باری را نادیده گرفته و در واقع وات متر توان ورودی را که معادل تلفت هسته می باشد را اندازه می گیرد. اگر فرض نماییم که وات متر عدد Po را نشان دهد، مقدار مقاومت در شاخه شنت در ترانسفورماتور که با Rm نشان داده می شود به صورت Po=V12/Rm می باشد و در صورتی که امپدانس ترانسفورماتور در همان شاخه با Zm نشان داده شود، امپدانس را می توان از تقسیم ولتاژ اولیه V1 بر روی جریان بی باری یعنی Ie به دست آورد. از این رو رکتانس یا مقاومت القایی در شاخه شنت در ترانسفورماتور برابر با Xm می باشد که از رادیکال تفاضل امپدانس و مقاومت شنت به دست می آید. توجه داشته باشید که از آنجایی که این آزمایش در طرف فشار ضعیف انجام شده است، در نتیجه این آزمون بیانگر مقادیر طرف فشار ضعیف است. در صورتی که این مقادیر را در مربع نسبت تبدیل ضرب شود، مقادیر مربوط به طرف فشار قوی به دست می آید. در نتیجه از انجام این آزمایش می توان به این نتیجه رسید که آزمایش مدار باز در ترانس برای بررسی تلفات هسته و به دست آوردن پارامترهای مربوط به شاخه شنت در مدار معادل ترانسفورماتور به کار می رود.
آزمایش مدار باز
برای آغاز آزمایش اتصال کوتاه در ترانسفورماتور ابتدا می بایست یک ولت متر، وات متر و البته آمپرسنج را به طرف فشار قوی در ترانسفورماتور همانطور که در شکل نشان داده شده است متصل نمایید. سپس یک ولتاژ بین 5 تا 10 درصد به طرف فشار قوی توسط ترانسفورماتور متغیر و یا به طور مثال اتوترانسفورماتور متغیر به طرف فشار قوی اعمال نمایید. لازم به ذکر است که طرف فشار ضعیف نیز در شرایط اتصال کوتاه قرار دارد و از این رو با کمک ترانس متغیر، ولتاژ اعمال شده به آرامی افزایش یافته تا زمانی که وات متر و آمپرسنج برابر با جریان نامی و توان نامی طرف فشار قوی را نشان دهند. پس از رسیدن به این نقطه می بایست تمامی مقادیر مربوط به ولت متر، آمپرسنج و وات متر را بررسی و ثبت نمایید. آمپرسنج مقدار جریان را در حالت بارگذاری ترانسفورماتور به طور کامل IL نشان داده و در این حالت ولتاژ در حالت بارگیری کامل جریان در مدار اتصال کوتاه ترانسفورماتور اعمال می شود نسبت به ولتاژ نامی اولیه در ترانس بسیار کوچک است و منجر به کوچک شدن تلفات هسته در دستگاه شده و در نتیجه تلفات هسته ای مربوط به ترانسفورماتور نادیده گرفته می شود.
اگر فرض کنیم که ولتاژ اتصال کوتاه با Vsc نشان داده می شود، عددی که وات متر نشان می دهد بیانگر توان ورودی در هنگام آزمایش است و لازم به یادآوری است که چون اتصال کوتاه در ترانسفورماتور برقرار است، توان خروجی نیز وجود ندارد و در نتیجه توان ورودی ترانسفورماتور ایران ترانسفو معادل تلفات می باشد که در اینجا به دلیل نبود تلفات هسته ای، این توان با تلفات مسی در ترانسفورماتور برابر می شود. در صورتی که وات متر توان ورودی را با Psc نشان دهد، مقاومت معادل در ترانس Re بوده که از طریق معادله Psc=ReI2L به دست می آید و در صورتی که امپدانس معادل ترانسفورماتور با Ze نشان داده شود از تقسیم ولتاژ اتصال کوتاه به مدار در شرایط بارگیری کامل می توان امپدانس را به دست آورد. در نهایت مقاومت القایی معادل در ترانسفورماتور یعنی Xe از طریق جذر تفاض مربع Ze و مربع Re به دست می آید. به خاطر داشته باشید که این مقادیر مربوط به طرف فشار قوی بوده و برای به دست آوردن مقادیر مربوط به طرف فشار ضغیف می بایست این اعداد را بر مربع نسبت تبدیل تقسیم نمایید. پس مشخص شده است که این آزمایش یعنی آزمایش اتصال کوتاه به ما عدد تلفات مسی در ترانسفورماتور را در زمان بارگیری کامل نشان داده و از طرفی پارامترهای مربوط به مدال معادل ترانسفورماتور را نیز به صورت تقریبی در اختیار ما قرار می دهد.
آزمایش اتصال کوتاه
نمایش نظرات
من یکی از کاربران دائمی سایت شما هستم
سلام دوست عزیز، از همراهی شما سپاسگذاریم.
بسیار عالی
ممنون از حسن نظر شما
سلام مهندس
اگر من بخام توی خروجی ترانسفورماتور دوبرابر ولتاژ اولیه خروجی داشته باشم طبق فرمول N2/N1=V2/V1 باید دوبرابر تعداد دور اولیه دور داشته باشم
حالا این عددی که این فرمول میده یک نسبته از کجا باید تشخیص بدم که حداقل چند دور باید تو سیم پیچ اولیه داشته باشم؟
مثلا دوتا دور هم میتونم بزنم پنجاه تا هم میتونم؟
سلام علی عزیز، با توجه به سطح مقطع هسته، می توان ولتاژ و عوامل دیگر را که در طراحی ترانسفورماتور موثر است محاسبه کرد. توجه داشته باشید که مهندسین برق ساعات زیادی رو صرف تولید یک طرح با راندمان بالا می کنند و در نتیجه اینکه پیچیدگی طراحی این تجهیزات رو بخواید با فرمولی ساده بیان کنید امکان پذیر نیست. با این حال شما می تونید طرحی شبیه به هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور ایجاد کنید، دور یک تکه فولاد به تعداد دوری که در فرمول محاسبه می کنید سیم بپیچید به یک باتری وصل کنید و اگر سیم گرم شود به این معنی است که نیاز به سیم پیچی بیشتری دارید. اما اگر به نسبت خنک باقی بماند یک قطعه آهنربای الکتریکی ساخته اید که قدرت آن به اندازه مقطع فولاد، تعداد سیم پیچ ها و ولتاژ اعمال شده وابسته است.
با تشکر از همراهی شما
مفید و مختصر . تشکر از شما
سلام خسته نباشید ما دو ترانس 20kvبه400vرو با هم پارالل کردیم قبل از وصل کردن کلید وسط دو ترانس اختلاف ولتاژ بین فازها 220ولته و لامپ رو روشن میکنه ولی بعد از وصل کردن کلید به جای ایجاد اتصال کوتاه بدون مشکل کار میکنه ولی در سیستم هر ترانسی که اول وصل میشه آمپر خروجی بیشتری داره میشه راهنمایی کنید؟
سلام ابوذر عزیز، مشکل شما ممکن است به دلیل عوامل مختلفی اتفاق بیافتد. در اینجا چند نکته را برای رفع این مشکل مرتبط با ترانس های 20kV به 400V ذکر می کنم:
بررسی اتصالات: اطمینان حاصل کنید که اتصالات فازها و نولهای ترانس ها به درستی انجام شده باشد. هرگونه اتصال نادرست می تواند باعث اختلال در توزیع ولتاژ شود.
بررسی ترانس ها: ترانس ها را به صورت جداگانه بررسی کنید. مطمئن شوید که هر ترانس به تنهایی بدون مشکل عمل می کند و اختلاف ولتاژ فازها متوافق با مشخصات ترانس است.
بررسی تنظیمات ترانس ها: اگر ترانس ها قابل تنظیم هستند، تنظیمات ولتاژ و جریان را مطابق با نیاز و مشخصات سیستم تنظیم کنید.
استفاده از تجهیزات تست: از تجهیزات تست مانند ولت مترها و آمپرمترها برای اندازه گیری دقیق ولتاژ و جریان در هر فاز استفاده کنید و تفاوت ها را بررسی کنید.
بررسی تنظیمات کلید: اطمینان حاصل کنید که کلیدها به درستی تنظیم شده اند و همه متغیرها در هنگام وصل کردن با یکدیگر همخوانی دارند.
تعیین ترتیب وصل شدن: ترتیب وصل شدن ترانس ها مهم است. مطمئن شوید که ابتدا یک ترانس و سپس دیگری وصل می شود تا تعادل جریان برقی حاصل شود.
بررسی ولتاژهای فاز به فاز: در هنگام اتصال ترانس ها به هم، ولتاژهای فاز به فاز را بررسی کنید تا تطابق داشته باشند.
در صورت ادامه مشکل یا عدم قطعیت، توصیه می شود با کمک یک تکنسین متخصص یا مهندس برق مشاوره کنید تا به صورت حضوری موقعیت را بررسی و راه حل مناسبی ارائه دهد.
سلام یک سوال داشتم چطور با اینکه سیم پیچ مثلا ورودی وقتی به‌هم‌وصل هست‌و‌مقاومتی هم‌نداره‌با این‌حال وقتی به برق وصل میشود فیوز نمیپره در صورتی که وقتی یک سیم‌پیچ‌معمولی با مقاومت پایین به‌برق مستقیم‌وصل بشه‌دچار اتصال کوتاه‌شدن‌مدار میشود این سوال فکر منو‌درگیر مرده ممنون‌میشم‌پاسخ بدین
سلام سپهر عزیز، برای پاسخ به این سوال، لازمه برخی اصول اساسی در اداره جریان برق رو مرور کنیم.
سیم پیچ بدون مقاومت: اگر سیم پیچ (Coil) داخل یک مدار قرار داشته باشد و به برق وصل شود، مقاومت ندارد و به اصطلاح یک نوع اتصال کوتاه ایجاد نمی‌کند. این به این دلیل است که سیم پیچ علاوه بر مقاومت کم، همچنین یک ایمنی برقی دارد که می‌گیرد که از تجمع جریان برق بیش از حد جلوگیری کند.
اتصال کوتاه در سیم پیچ معمولی: وقتی یک سیم پیچ با مقاومت پایین به برق وصل میشود، مقاومت کم آن باعث افزایش جریان میشود و این موجب ایجاد گرما، افزایش دما، و حتی احتمالی خرابی مدار میشود. این وضعیت معمولاً توسط فیوزها یا سیستم‌های ایمنی دیگر جلوگیری میشود.
در مورد سیم پیچ با مقاومت: اگر سیم پیچی وجود داشته باشد که به نوعی مقاومت داشته باشد، مانند سیم پیچ یک موتور یا یک دستگاه الکتریکی دیگر، این مقاومت ممکن است باعث کاهش جریان شود و در نتیجه مقدار جریان به حدی برنگردد که فیوز را عبور کند.
در کل، در تجهیزات الکتریکی، ایمنی و عملکرد بهینه توسط عناصر مختلفی ایجاد میشود که جلوی اتصال‌های کوتاه، افزایش جریان ناپایدار، و مشکلات دیگر را می‌گیرند. این اصول برای جلوگیری از خطرات الکتریکی و حفظ عملکرد صحیح سیستم الکتریکی بسیار حیاتی هستند.
چرا ازمایش مدار باز در سمت فشار ضعیف و اتصال کوتاه در سمت فشار قوی ترانسفورماتور انجام میدن
سلام محسن عزیز،
اگر اشاره به "آزمایش مدار باز در سمت فشار ضعیف" و "اتصال کوتاه در سمت فشار قوی ترانسفورماتور" در زمینه تست و ایمنی ترانسفورماتورها و سیستم‌های توزیع برق است، دلیل این اقدامات به تست و بررسی عملکرد و وضعیت ایمنی ترانسفورماتورها مربوط میشود. در ادامه به توضیح دلایل این تست‌ها می‌پردازم:
1. آزمایش مدار باز در سمت فشار ضعیف (Open Circuit Test):
- در این آزمایش، ترانسفورماتور به جای اتصال یک سمت متناوب (AC) مانند سیستم عملیاتی، به یک منبع تغذیه مستقل متناوب متصل میشود. این آزمایش برای اندازه‌گیری و بررسی ویژگی‌های ولتاژ و جریان در حالت مدار باز (بدون بار) ترانسفورماتور انجام میشود و اطلاعات مهمی در خصوص هسته و مفاصل داخلی ترانسفورماتور فراهم می‌کند.
2. اتصال کوتاه در سمت فشار قوی (Short Circuit Test):
- در این آزمایش، ترانسفورماتور به جای اتصال به بار معمولی، به یک منبع تغذیه با ولتاژ و جریان بسیار زیاد (اتصال کوتاه) متصل میشود. این آزمایش به منظور بررسی رفتار ترانسفورماتور در شرایط اتصال کوتاه و اندازه‌گیری ویژگی‌های جریان کوتاه مدار و توزیع حرارت در ترانسفورماتور است.
هر دو تست بالا به اطلاعات مهمی در مورد عملکرد، راندمان، و ایمنی ترانسفورماتورها در شرایط مختلف کاری آنها می‌انجامند. این تست‌ها اجازه می‌دهند تا تولیدکننده‌ها و متخصصان برق بتوانند عملکرد بهینه ترانسفورماتورها را تأیید و از ایمنی آنها اطمینان حاصل کنند.
سلام ببخشید چرا تو ازمایش اتصال کوتاه مدار ازمایش در طرف های ولتاز یا ولتاز بالا نمایش داده میشود
سلام علی عزیز، اطلاعات بیشتری در خصوص سوال شما مفید خواهد بود. ولتاژ بالا (High Voltage) ممکن است به ولتاژی اشاره داشته باشد که از حدود 1000 ولت به بالا استفاده می شود. اما وقتی ازمایش اتصال کوتاه (Short Circuit) انجام می شود، باید به چند نکته توجه کرد:
حداکثر جریان: در اتصال کوتاه، جریان به شدت افزایش پیدا می کند. اگر این اتصال کوتاه در یک مدار با ولتاژ بالا انجام شود، جریان به صورت چشمگیری افزایش می یابد و ممکن است مقدار بسیار بالایی برسد.
استفاده از ابزارهای اندازه گیری: در زمان انجام این آزمایش، از ابزارهای اندازه گیری مناسب استفاده کنید تا جریان و ولتاژ را به درستی اندازه گیری کنید.
خطرات احتمالی: اتصال کوتاه در مدارهای با ولتاژ بالا خطرات جدی برای تجهیزات و افراد را به همراه دارد. بنابراین، هنگام انجام آزمایشات مرتبط با ولتاژ بالا، ایمنی و تجهیزات محافظتی معین می شود.
دستورالعمل ها و استانداردها: همواره باید بر اساس دستورالعمل ها و استانداردهای مرتبط با انجام آزمایشات الکتریکی عمل کنید تا از ایمنی شخصی و تجهیزات اطمینان حاصل کنید.
بهتر است هنگام انجام آزمایشات الکتریکی حساس، با دقت بالا و به انطباق با استانداردهای ایمنی کار کنید تا هرگونه خطر احتمالی را کاهش دهید.
با سلام و خسته نباشید
در اتصال کوتاه طرف ثانویه ما چه مقداری ولتاژ را نشان میدهد ؟ و چطور میتونیم آن را تغییر داد؟ و کجا نیاز به ولتاژ اتصال کوتاه کم و کجا نیاز به ولتاژ اتصال کوتاه زیاد داریم؟
سلام امیرحسین عزیز، خسته نباشید
در اتصال کوتاه، طرف ثانویه معمولاً ولتاژ بسیار کم یا صفر نشان می دهد، زیرا جریان زیادی از طریق مدار جریان می گیرد که باعث افت ولتاژ در طرف ثانویه می شود. این ولتاژ به عنوان "ولتاژ اتصال کوتاه" شناخته می شود.
برای تغییر ولتاژ اتصال کوتاه در یک ترانسفورماتور، می توانید از روش های مختلفی استفاده کنید. یکی از روش ها استفاده از رویه هایی است که با تغییر نسبت تعداد دورهای نوارهای اصلی و ثانویه ترانسفورماتور، ولتاژ اتصال کوتاه را تغییر می دهند.
نیاز به ولتاژ اتصال کوتاه کمتر در مواردی است که جریان بالا یا بار بالا در طرف ثانویه مورد نیاز است، مانند سیستم های انتقال قدرت. در این موارد، ولتاژ اتصال کوتاه باید به حداقل رسیده تا جلوگیری از ضایعات بیشتر انرژی و حفاظت از تجهیزات. اما، در برخی موارد مانند اتصال به تجهیزات الکترونیکی یا اتصال به بارهای کوچکتر، نیاز به ولتاژ اتصال کوتاه بیشتر است تا بتوان از افت ولتاژ کمتری در طول مدار استفاده کرد و عملکرد بهتری را ارائه داد.
سپاس از همراهی شما