ترانسفورماتور خشک

ترانسفورماتور خشک نوعی از ترانسفورماتورهاست که از روغن یا مایعات برای عایق بندی استفاده نمی کند و در واقع در این دستگاه به هیچ وجه هسته و سیم پیچ ها در مایع غوطه ور نمی شوند. به عبارت دقیق تر هسته و سیم پیچ ها در یک محفظه تحت فشار هوا مهم و موم می شوند.

انواع ترانسفورماتور خشک

ترانسفورماتورهای خشک در حالت کلی به دو دسته تقسیم می شوند و انواع آن شامل ترانسفورماتور خشک رزینی (CRT) و ترانسفورماتور آغشته شده به فشار خلاء (VPI) می باشد.

ترانسفورماتور خشک رزینی

این ترانسفورماتورهای در اکثر مواقع در نواحی که رطوبت بالایی دارند نصب می گردند. دلیل آن نیز این می باشد که سیم پیچ اولیه و ثانویه در این ترانسفورماتور خشک توسط رزین اپوکسی مبحوس شده است. در واقع این مبحوس شدن به ترانس کمک می کند که از ورود هرگونه رطوبت به آن جلوگیری نماید چرا که می دانیم رطوبت می تواند روی عملکرد سیم پیچ ها و البته موادی که سیم پیچ ها از آن تهیه شوند اثر منفی بگذارد. استفاده از رزین برای حبس کردن سیم پیچ ها و هسته می تواند به ترانسفورماتور برای کارکرد درست کمک نماید و از هرگونه خرابی در اثر رطوبت در مناطق مرطوب و شرایط آب و هوایی سخت محافظت نماید و از این رو این ترانسفورماتور رطوبت گیر و یا نم بین نیست.
این ترانسفورماتورها می توانند از 25 تا 12500 کیلو ولت آمپر توان نامی برخوردار باشند و دارای کلاس حرارتی F و حداکثر دمای 90 درجه سانتی گراد. مزیت های استفاده از این ترانسفورماتورها شامل ظرفیت تحمل اضافه بار بیشتر، تلفات کم، کارکرد بهینه می باشد و البته عدم اشتعال نه تنها در صورت آسیب دیدن بلکه حتی در زمان قرار گرفتن در محیط آتش سوزی در نتیجه برای نصب در فضای داخلی و یا فضای بسته مناسب است، قابلیت نصب در فضای آزاد با محفظه IP 45 را دارد و البته در نهایت رطوبت گیر یا نم بین نیست.

ترانسفورماتور آغشته شده فشار خلاء

این محصول از ترانسفورماتور خشک با استفاده از کمترین و حداقل مواد اولیه آتش زا برای عایق بندی سیم پیچ ها استفاده شده است. سیم پیچ های این ترانسفورماتور در حالت کلی از جنس ورقه های فویلی ساخته می شوند ولی برای ولتاژ بالاتر، سیم پیچ ها را به صورت دیسک های مرتبط با هم به صورت موازی یا سری استفاده می کنند و قدرت آن با توجه به سطح ولتاژ مشخص می گردد. در عایق بندی سیم پیچ ها از رزین پلی استر کلاس H استفاده شده است و سیم پیچ اولیه و ثانویه به همراه هسته در یک جعبه محافظ تحت خلا قرار گرفته اند. این جعبه کاملا ضد رطوبت بوده و از این رو سیم پیچ ها و هسته به هیچ وجه در معرض رطوبت قرار نمی گیرند.
این نوع از ترانسفورماتور توزیع خشک به طور معمول دارای توان نامی بین 5 کیلو ولت آمپر و 30 مگا ولت آمپر هستند که در کلاس عایق بندی F با حداکثر دمای 155 درجه سانتی گراد و H با حداکثر دمای 180 درجه سانتی راد ساخته می شوند و البته از سطح حفاظت IP56 برخوردار است. از مزیت های استفاده از این دستگاه قدرت مکانیکی بالا، عدم وجود مواد عایقی آلوده کننده، عدم وجود نوسانات حرارتی و دمایی، نگهداری آسان و عدم اشتعال در صورت آسیب دیدن و یا قرار گرفتن در معرض آتش می باشد.

کاربرد ترانسفورماتور خشک

ترانس خشک به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد کاربرد فراوانی نیز دارد، این موارد شامل استفاده از این دستگاه در صنعت گاز، نفت و صنایع پتروشیمی می شود، همچنین در مواردی که حفاظت از محیط زیست اهمیت زیادی دارد استفاده از این دستگاه به این دلیل که هیچ گونه نشت روغن و سایر مواد عایق آلوده کننده را ندارند مناسب است، مناطق در معرض آتش همانند جنگلها، استفاده در ساختمان های مسکونی و تجاری، ایستگاه های مترو و قطار (راه آهن) و البته در نهایت در کنار توربین های باد نزدیک سواحل که محیط آنها دارای رطوبت زیادی است.

عوامل موثر در طراحی ترانسفورماتور خشک

مواردی که می تواند روی ساخت و طراحی ترانسفورماتور خشک اثر بگذارد در زیر به صورت جزئی توضیح داده شده است؛

درجه حفاظت ترانسفورماتور خشک

در حالت کلی درجه حفاظت و عایقی این دستگاه بین کلاس F و H متغیر است که برای سیم پیچ اولیه و ثانویه به کار می روند. دلیل استفاده از این درجه این است که قابلیت مقاومت بیشتری در برابر حرارت زیاد دارند، به عبارتی کلاس F می تواند تا درجه حرارت 155 درجه سانتی گراد و H نیز برای درجه حرارت 180 درجه سانتی گراد کاربرد دارد. به طور معمول از رزین لاک و یا پلی استر برای عایق کاری سیم پیچ ها استفاده می شود و علاوه بر مقاومت در برابر دما و حرارت از نظر مکانیکی نیز استقامت و استحکام زیادی دارند، و همچنین از قدرت دی الکتریک و مقاومت در برابر شوک حرارتی جزو قابلیتها و خواص اصلی این دستگاه به حساب می آید.

جنس سیم پیچ های ترانسفورماتور خشک

برای ساخت سیم پیچ ها و یا بوبین ها به طور معمول از آلومینیوم و یا مس استفاده می گردد. با توجه به اینکه مس رسانای بهتری نسبت به آلومینیوم است، در نتیجه استفاده از آلومینیوم در ساخت سیم پیچ ها می توانند تلفات کمتری داشته و از وزن کمتری برخوردار باشد. برای جریان نامی مشابه، از رسانای مسی با سطح مقطع کمتر برای سیم پیچ های ترانسفورماتور استفاده می شود. از طرفی بوبین ها و یا سیم پیچ های مسی دارای قدرت مکانیکی بیشتری نسبت به نوع آلومینیومی هستند.

جنس هسته ترانسفورماتور خشک

استفاده از مواد اولیه که بتواند تلفات هیسترزیس کمتری را ایجاد نماید برای ساخت هسته بسیار مناسب است. در واقع انتخاب موادی که با آن هسته ترانسفورماتور ساخته می شود اهمیت زیادی دارد و می بایست از قدرت نفوذ پذیری بالا و تلفات هیسترزیس کمتر برخوردار باشند، البته لازم به ذکر است که هر دو در مواد هسته یافت نمی شوند. در حالت کلی از ورقه های نورد سیلیکونی برای کاهش تلفات و نفوذ پذیری بیشتر انتخاب می شود.

تنظیمات ترانسفورماتور خشک

زمانی که ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور در اثر اضافه بار به صورت ناگهانی کاهش می یابد، فشار ضعیف که ناشی از نشت بالای راکتانس الکتریکی در ترانسفورماتور می باشد، ایجاد می شود و در نتیجه در ترانسفورماتور خشک از راکتانس الکتریکی همواره پایین تر از 2 درصد نگهداشته می شود.

طول عمر ترانسفورماتور خشک

طول عمر ترانس بستگی به مقاومتی عایق سیم پیچ ها نسبت به افزایش دما در سیم پیچ ها در اثر اضافه بار دارد. معمولا کلاس B، F و H برای ترانسفورماتور خشک استفاده می شود تا بتوانند حرارت بالا را از جمله حرارت محیط را تحمل نمایند. در نتیجه طراحی ترانسفورماتورها می بایست با توجه به افزایش حرارت در حالت عملکرد در شرایط حداکثر اضافه بار باشد.

تلفات کم ترانسفورماتور خشک

تلفات در حالت بدون بار به معنی تلفات هسته و جریان گردابی است که به شرایط بارگیری بستگی ندارد ولی زمانی که ترانس در شرایط بارداری قرار می گیرد، تلفات مسی بروز می نمایند که شامل تلفات آهن و یا افزایش مقره ولتاژ می شود. نشت راکتانس الکتریکی و مقاومت سیم پیچ ها می بایست در اندازه متوسط باشد تا تلفات را کاهش دهد و ولتاژ بهتر تنظیم گردد در نتیجه در نهایت ترانسفورماتور دارای کارایی بالاتر و بهینه تر خواهد بود.

اضافه بار در ترانسفورماتور خشک

برای اینکه ترانسفورماتور طول عمر بیشتری داشته باشید اضافه بار خارج از محدوده تحمل دستگاه می تواند به این ترانسفورماتور کم تلفات آسیب بزند. اضافه بار ناشی از افزایش حرارت در سیم پیچ هاست. با توجه به اینکه جریان زیاد تلفات مسی در سیم پیچ به وجود می آورد و منجر به آسیب ترانسفورماتور می شود. برای اینکه سیم پیچ خنک شود از سیستم خنک کنندگی فن برای ترانسفورماتور خشک استفاده می گردد.

ترانسفورماتور خشک ایران ترانسفو

ترانسفورماتور خشک ایران ترانسفو از سال 1383 توسط شرکت ایران ترانسفو در کلاس حراراتی F تولید شد و برای رفع نیاز مشتریان به بازار عرضه گشت. توجه داشته باشید که از مزیت های استفاده از ترانس خشک می توان به ایمن برای افراد و امکان و البته محیط زیست اشاره کرد، در واقع این محصولات از آنجایی که در صورت آسیب دیدن و خرابی آتش نمی گیرند و اگر در معرض آتش سوزی قرار گیرند به دلیل عدم نشت روغن و مواد عایقی آلوده کننده، مشتعل نمی شوند از ایمنی زیادی برخوردار می باشد و هم به دلیل عدم نشت روغن برای محیط زیست مناسب است و همین ویژگی به محبوبیت این محصولات می افزاید. مصرف کنندگان می توانند با مراجعه به گستره آبی نمایندگی ایران ترانسفو از قیمت ترانس برق و به خصوص قیمت ترانسفورماتور خشک از طریق مراجعه به صفحه اختصاصی لیست قیمت ایران ترانسفو مطلع گردند.

سوالات متداول ترانسفورماتور خشک

1. ترانسفورماتور خشک چیست؟ این دستگاه یک ماشین ایستا به حساب می آید که کمی متفاوت از ترانسفورماتورهای توزیع روغنی ساخته می شود، به عبارتی به جای استفاده از روغن برای عایق بندی این دستگاه از حبس کردن سیم پیچ و هسته با رزین اپوکسی و رزین پلی استر شرایط خلاء استفاده می نماید.
2. چطور انواع ترانسفورماتور خشک دسته بندی می شوند؟ تقسیم بندی انواع ترانسفورماتور خشک به نوع اندود شدن آن یا Impregnation بستگی دارد، در برخی مواقع از رزین اپوکسی برای اندود کردن استفاده می گردد و در نتیجه ترانسفورماتور به صورت ترانسفورماتور خشک رزینی نامیده می شود، گاهی اوقات نیز ترانس تحت فشار خلاء با رزین پلی استر اندوده می شود.
3. درجه حفاظت ترانسفورماتور خشک به چه صورت است؟ به طور معمول این درجه حفاظت به شرایط کارکرد ترانسفورماتور و قابلیت تحمل سیم پیچ ها در برابر افزایش درجه حرارت بستگی دارند، به عبارت دقیقتر امکان طراحی و ساخت ترانسفورماتور در سه درجه B، F و H وجود دارد.
4. کلاس حرارتی F و H قابلیت تحمل چه درجه حرارتی را دارند؟ از آنجایی که کارکرد ترانسفورماتور در درجه حرارت بالا بستگی به تحمل و مقاومت آن دارد در نتیجه با دسته بندی کلاس حرارتی ترانسفوماتور و ساخت آن بر این اساس می توان از کارکرد درست آن اطمینان حاصل کرد، کلاس حرارتی F برای حداکثر دمای محیط 155 درجه سانتی گراد و کلاس حرارتی H برای حداکثر 180 درجه سانتی گراد به کار می رود.
5. ترانسفورماتور خشک ایران ترانسفو چه ویژگی دارد؟ از آنجایی که این ترانس خشک از سال 83 در کلاس حرارتی F ساخته می شود و به طور معمول از نوع ترانسفورماتور خشک رزینی می باشد قابلیت مهار آتش و عدم اشتعال در صورت قرار گرفتن در آتش سوزی را دارد چرا که هیچ روغن و یا ماده آلوده کننده ای برای نشت در آن وجود ندارد و برای محیط زیست مناسب است.