تست قطبیت ترانسفورماتور

جریان در یک ترانسفورماتور به دلیل اختلاف پتانسیلی که بین دو ولتاژ بالا و پایین در دستگاه وجود دارد بین دو نقطه ای که این ولتاژها را تامین می کنند جاری می شود و از این رو بحث پلاریته یا قطبیت مطرح می گردد. قطبیت الکتریکی به طور کلی راهی برای توضیح جهت جریان است. زمانی که از سیستم جریان مستقیم برای تامین انرژی الکتریکی استفاده می شود، همواره یک قطب مثبت و یک قطب منفی وجود دارد که منجر به شارش جریان تنها در یک مسیر می شود این در حالی است که اگر منبع برق از به صورت جریان متناوب یا AC باشد، قطبیت پایانه های آن به طور مداوم در حال تغییر است و از این رو جهت جریان با هر بار تغییر قطبیت نیز تغییر می کند. برای تعیین قطبیت نیاز به تست قطبیت ترانسفورماتور داریم که خود دارای شروطی است؛

آنچه می تواند قطبیت ولتاژ را در القای متقابل بین دو سیم پیچ مشخص نماید، قرارداد نقطه است که از دو شرط برای توضیح آن استفاده می شود،

• شرط اول بیان می کند که اگر جریان وارد ترمینال نقطه ای یک سیم پیچ وارد شود، در این صورت ولتاژی که در سیم پیچ ثانویه القا می شود مثبت است.
• شرط دوم نیز شرح می دهد که اگر جریان از ترمینال نقطه ای نقطه ای یک سیم پیچ خارج شود، در این حالت ولتاژی که در نقطه ترمینال در سیم پیچ دوم القا می شود دارای قطبیت منفی خواهد بود.

حال اگر عملکرد ترانسفورماتور توزیع را بررسی نمایید متوجه خواهید شد که این دستگاه به دلیل عملکرد 24 ساعته خود به تامین انرژی در زمان هایی که حداکثر عملکرد را دارند، احتیاج دارند. به همین خاطر برای اینکه دستگاه بتواند خود را با این شرایط وفق دهد، این ترانسفورماتورها را به صورت موازی به هم وصل می نماییم. در واقع با موازی سازی با وصل کردن قطب های یکسان ترمینالها در سیم پیچ اولیه به هم دیگر ایجاد می شود و البته لازم به ذکر است که روند مشابهی برای سیم پیچ ثانویه رخ می دهد. موازی بودن ترانسفورماتورها منجر به افزایش ظرفیت منبع قدرت شده و همچنین اطمینان و عملکرد سیستم را بهبود می بخشد. با توجه به آنچه گفته شد برای تشخیص قطبیت ترانس برق، آزمونی صورت می گیرد که به آن همانطور که پیشتر اشاره شد آزمون پلاریته ترانسفورماتور ایران ترانسفو گفته می شود که در ادامه بیشتر درباره آن توضیح خواهیم داد؛

دیاگرام تست قطبیت ترانسفورماتور

دلیل استفاده از تست پلاریته بر روی ترانسفورماتورهای موازی این است که از درست وصل شدن قطب های یکسان بین قطبهای یکسان در سیم پیچهای ترانسفورماتورها اطمینان حاصل نماییم و مطمئن شویم که این قطبهای مخالف به هم وصل نشوند. چرا که در این صورت می تواند منجر به بروز اتصال کوتاه و آسیب به دستگاه شود. توجه داشته باشید که می توان قطبیت را در ترانسفورماتورها به دو دسته قطبیت افزودنی و قطبیت کسری تقسیم بندی کرد.
قطبیت افزودنی به این معنی است که ولتاژ بین سیم پیچ اولیه و ثانویه از جمع ولتاژ بالا و ولتاژ کم به دست می آید. از لحاظ فرمولی ولتاژ طرف ورودی با Va و ولتاژ طرف خروجی با Vb و البته ولتاژ بین این دو نقطه با Vc نام گذاری می شود که بیانگر رابطه Vc=Va+Vb می باشد. این در حالی است که قطبیت کسری به معنی اختلاف بین ولتاژ در سیم پیچ اولیه و ثانویه بوده که در بین این دو طرف وجود دارد و Vc=Va-Vb و می توان بیان کرد که در صورتی که Va از Vb در فرمول Vc=Va-Vb بزرگتر باشد، دستگاه از نوع ترانسفورماتور کاهنده می باشد و زمانی که Va کوچکتر از Vb باشد، ترانسفورماتور افزاینده خواهیم داشت. به طور معمول از قطبیت افزودنی برای ترانسفورماتور توزیع در مقیاس کوچک استفاده می شود و از قطبیت کسری در ترانسفورماتورهای بزرگ با قدرت ترانسفورماتور بیشتر استفاده می گردد.

چطور تست قطبیت ترانسفورماتور انجام می شود؟

برای این کار می بایست روشهای گام به گام را طی نمایید که شامل موارد زیر می شود؛

• با توجه به شکلی که در زیر آمده است مدار را به یک ولت سنج در دو طرف ترانسفورماتور در سیم پیچ اولیه و ثانویه در نقاط Va و Vb وصل کنید.
• در صورت امکان و در دسترس بودن قدرت ترانسفورماتور و نسبت دور سیم پیچ ها را یادداشت نمایید.
• بین سیم پیچ اولیه و ثانویه نیز در نقطه Vc یک ولت سنج نصب کنید.
• حال به طرف ورودی یک ولتاژ اعمال کنید.
• ولت سنج را در نقطه Vc بررسی کنید و اعدادی که در ولت سنج های طرف ورودی و خروجی نشان داده شده اند را یادداشت نمایید و سپس مقایسه کنید، در این صورت متوجه خواهید شد که آیا قطبیت افزودنی است یا کسری. در واقع اگر از نوع افزودنی باشد، Vc جمع دو ولتاژ است و اگر کسری باشد از اختلاف این دو به دست می آید.

 

پرسشهای مربوط به تست قطبیت ترانسفورماتور

1. چرا باید تست پلاریته در ترانسفورماتور انجام شود؟ دلیل به کار بردن این تست اطمینان از نحوه نصب موازی ترانسفورماتورهاست، در واقع این تست نشان می دهد که قطبهای یکسان در سیم پیچ های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور به یکدیگر وصل شده اند و نه به قطب مخالف.
2. قطبیت افزودنی چیست؟ این قطبیت به این معنی است که میزان ولتاژ بین سیم پیچ اولیه و ثانویه در صورت اعمال ولتاژ به طرف ورودی و القای آن در طرف خروجی از جمع ولتاژ دو طرف به دست می آید.
3. چرا از قطبیت الکتریکی استفاده می شود؟ دلیل به کار بردن اصطلاح قطبیت الکتریکی این است که نشان دهیم جریان در چه جهتی شارش می کند، به عبارت دقیق تر اگر منبع برق از نوع جریان مستقیم باشد تنها دو قطب مثبت و منفی وجود دارد، در غیر این صورت این قطب ها در جریان متناوب همواره در حال تغییر هستند.
4. کدام طرف ترانسفورماتور دارای قطب مثبت است؟ سیمی که مربوط به جریان قطب مثبت در ترانسفورماتور است به رنگ قرمز طراحی می شود و همچینن در صورتی که قطب طرف دیگر منفی باشد رنگ اتصالات سیاه رنگ است و سیم زمین نیز به رنگ سفید و یا خاکستری در نظر گرفته می شود.
5. چطور تست قطبیت انجام می شود؟ کافی است برای این کار یک ولت سنج به نقطه ای که ولتاژ ورودی و خروجی ایجاد می شود و همچنین یک ولت سنج بین این دو نقطه نصب نمایید تا اعداد به دست آمده را برای تعیین قطبیت افزودنی و کسری با هم مقایسه و بررسی نمایید.