ترانسفورماتور نوترال چیست؟

ترانسفورماتور نوترال به این معنی است که ترانسفورماتو برای این هدف استفاده می شود که بتواند یک نقطه خنثی یا نوترال برای ترانسفورماتور دیگری ایجاد نماید که در واقع به طور معمول این اتفاق در ترانسهای سه فاز که نقطه نوترال آنها در دسترس نیست و یا در جایی که ترانسفورماتور یا ژنراتور دارای اتصال مثلث هستند به کار می رود در نتیجه به این نوع ترانسفورماتور ها، ترانسفورماتور نوترال و یا حتی ترانسفورماتور زمین گفته می شود. یک ترانسفورماتور نوترال می تواند از دو سیم پیچ تشکیل شود که اتصالات مربوط به سیم پیچ اولیه به صورت زیگزاگ بوده و اتصالات مربوط به سیم پیچ ثانویه به صورت ستاره است و یا می تواند تنها یک سیم پیچ داشته باشد و به صورت اتو ترانسفورماتور سه فاز و دارای اتصالات به هم پیوسته در سیم پیچ ها از نوع ستاره یا زیگزاگ باشد. این ترانسفورماتورها یک ترانسفورماتور دارای هسته ای سه ستونی هستند که دو سیم پیچ متوازن بر روی هر هسته قرار گرفته می شود.

یکی طرف سیم پیچ اولیه به زمین متصل می شود تا نقطه خنثی را به وجود آورد و طرف دیگر آن نیز به سیم پیچ ثانویه همانند شکل زیر متصل می گردد. از این رو مطالعه بیشتر درباره اینکه ترانسفورماتور نوترال چیست می تواند به درک بهتر عملکرد این دستگاه کمک نماید.

همچنین توجه داشته باشید که در شکل زیر می توانید نحوه توزیع جریان را در سیم پیچ های مختلف در یک ترانسفورماتور نوترال مشاهده کنید. جریان خطا زمین که در زمین جریان دارد به سیستم برق ترانسفورماتور از نقطه ای که زمین شده است برمیگردد. بر اساس شکل بدیهی است که جریان های موجود در سیم پیچ های روی ستون یکسان به صورت عکس هم جریان می یابند. در نتیجه شار مغناطیسی که در اثر این جریان در دو سیم پیچ به وجود می آید همدیگر را خنثی می کنند. هیچ شوک الکتریکی مانع از جریان زمین نمی شود. از طرفی ترانسفورماتور نوترال از نوع دارای اتصال زیگزاگ بر اساس جریانهای عادی مجاز در زمانی که ترمینالهای ترانسفورماتور زمین شده اند، طراحی می شود. لازم به ذکر است که می توان سطح جریان را در یک ترانس نوترال با سطح جریان در یک ترانسفورماتور واحد یا ژنراتور بزرگ در حالت بارداری یکسان انتخاب کرد. اندازه قدرت نامی که بر اساس کیلو ولت آمپر می باشد و برای یک ترانسفورماتور سه فازی که زمین شده است از حاصل رابطه ولتاژ نوترال بر حسی کیلو ولت و همچنین جریان نوترال بر اساس آمپر برای ترانس به دست می آید. دو مورد از فواصل زمانی رایج برای مدت زمان مربوط به خطای زمین 30 تا 60 ثانیه است.

ترانسفورماتور نوترال ژنراتور

توجه داشته باشید ترانسفورماتور نوترال یک ترانسفورماتور سه فاز نیست بلکه یک ترانسفورماتور تک فاز است که سیم پیچ اولیه آن دارای ولتاژ نامی فشار قوی است که اندازه آن با ولتاژ نوترال سیستم در نقطه صفر برابر بوده و در سیم پیچ ثانویه نیز از ولتاژ نامی 110 یا 240 ولت بهره می برد. اما چرا از این ترانسفورماتور نوترال برای ژنراتور استفاده می شود؟ یکی از دلایل اصلی استفاده از ترانس نوترال ژنراتور این است که از نظر اقتصادی به صرفه است. از این رو بیان یک مثال می تواند بیشتر شما مساله را روشن نماید، فرض کنید شما یک سیستم که با 11 کیلو ولت ولتاژ کار می کند در اختیار دارید و می خواهید این دستگاه با یک مقاومتی زمین کنید. در حالت کلی میزان ایده آل برای خطای جریان زمین 10 آمپر است و حال اگر شما بخواهید یک ازن را به صورت مستقیم بین سیستم نوترال و زمین قرار دهید، مقاومت اهمی خازن برابر با 635 اهم خواهد بود و ولتاژ نامی در خازن برابر با 6350 ولت می باشد. آنچه می بایست در این مثال به آن توجه کنید این است که یک خازن با مقاومت 635 اهمی قیمت بسیار بالایی دارد. حال اگر از یک ترانس نوترال 6350 ولت/240 ولت تک فاز استفاده کنید که سیم پیچ دارای 6350 ولت به نقطه صفر و نوترال متصل است می توانید یک خازن ساده 0.9 اهمی در سیم پیچ ثانویه که دارای 240 ولت ولتاژ نامی است، نصب نمایید. نصب یک خازن 0.9 اهمی در طرف 240 ولت می تواند دقیقا همان عدد قبلی برای مقاومت خازن یعنی 635 اهم را فرآهم نماید و از طرفی مزیت دیگر این مساله این است که خازن می بایست تنها برای ولتاژ 240 ولتی عایق بندی شود و همچنین خازنی که مقاومت اهمی و درجه عایق بندی پایینی دارد، بسیار ارزان تر است و در نتیجه نه تنها از نظر هزینه ای بلکه از نظر سایز ترانسفورماتور نیز می تواند برای مصرف کنندگان مزیت ایجاد کند و از این رو به صرفه است.

حفاظت نوترال ترانسفورماتور

ترمینال نوترال ترانسفورماتور ایران ترانسفو می بایست توسط یک برقگیر که با توجه به ویژگی و مشخصات فنی سیستم و شرایط نصب انتخاب شده است و همچنین می تواند ولتاژ نوترال را تحمل کند، محافظت گردد. دو نوع مختلف از برقگیر ها وجود دارد، نوع رایج آن که برای فاز به زمین که دارای حداکثر ولتاژ عملیاتی مداوم (MCOV) کمتر می باشد و یا نوع برقگیرهای خاصی که دقیقا برای همین هدف حفاظتی ساخته شده اند. آنچه می تواند در انتخاب برق گیر موثر باشد این است که قابلیت تحمل اضافه ولتاژ موقت در این دستگاه به چه صورت است و آیا می تواند برای مشخصات فنی ترانسوفرماتور نوترال مد نظر به کار رود یا خیر. از این رو نسبت به حداکثر ولتاژ عملیاتی مداوم این فاکتور اهمیت بیشتری دارد. دلیل آن نیز این می باشد که MCOV در برقگیر نوترال در یک سیستمی که به خوبی زمین شده است، کم است به استثنای زمان سوئیچ و یا خطای زمین. در نتیجه بررسی و در نظر گرفتن اندازه ولتاژ اضافه ولتاژ موقت و مدت زمانی که قرار است پا بر جا باشد می تواند در انتخاب برق گیر بسیار موثر باشد. توجه داشته باشید که اضافه ولتاژ در نوترال با توالی ولتاژ صفر در مدتی که خطاهای زمین بروز می کند به یک اندازه است.

پرسشهای پر تکرار درباره ترانسفورماتور نوترال چیست؟

1. ترانسفورماتور نوترال چیست؟ ترانسفورماتور نوترال دستگاهی است که به ترانسفورماتورهای دیگر از جمله ترانسفورماتور قدرت کمک می کند که بتوانند نقطه نوترال داشته باشند تا از نظر ایمنی و اقتصادی برای استفاده مناسب باشند.
2. ترانسفورماتور نوترال چه کاربردی دارند؟ استفاده از ترانس نوترال به طور معمول در ترانسفورماتورهایی رایج است که اولا از سیستم سه فازی بهره می برند که نقطه نوترال آن در دسترس نیست و یا زمانی که یک ترانس یا ژنراتور دارای طرفی با اتصال مثلث شکل است.
3. آیا ترانسفورماتور نوترال و ترانسفورماتور زمین یکی هستند؟ بستگی به روشی دارد که سیستم نوترال استفاده می شود، توجه داشته باشید که یک ترانسفورماتور زمین می تواند ترانسفورماتور نوترال باشد ولی در برخی از مواقع ترانس نوترال زمین نمی شود و اتصالات در خود دستگاه صورت می گیرد تا نقطه نوترال ایجاد شود و در نتیجه ممکن است ترانسفورماتور نوترال زمین نباشد.
4. چرا از ترانسفورماتور نوترال برای ژنراتور استفاده می شود؟ دلیل استفاده از نوترال برای ژنراتور این است که در صورت استفاده از خازن مقاومت اهمی در ترانسفورماتوری که از نوترال استفاده نمی کند افزایش یافته و خازنی که بتواند این مقاومت اهمی را تحمل نماید نه تنها اندازه بزرگی دارد بلکه هزینه بر است، در نتیجه از نظر اقتصادی به صرفه است که از ترانس نوترال استفاده نمایید.
5. روش مناسب برای حفاظت نوترال ترانس چیست؟ برای اینکه بتوان از ترانس نوترال حفاظت کرد احتیاج به استفاده از برقگیر است که بتواند اضافه ولتاژ موقت را چه از نظر اندازه و چه از نظر مدت زمان ماندگاری تحمل نماید و از طرفی از حداکثر ولتاژ عملیاتی مداوم کمتری بهره ببرد.