منبع انبساط ترانسفورماتور

یکی از انواع ترانسفورماتورهای توزیع که کاربرد فرآوانی در توزیع انرژی الکتریکی در شبکه برق دارد، ترانسفورماتور توزیع دارای منبع انبساط و یا ترانسفورماتور کنسرواتوری است که در واقع این نوع خاص قادر است انبساط و انقباض روغن را با انبساط و انقباض منبع جبران نماید. حال آنچه در اینجا اهمیت دارد و قرار است به آن پرداخته شود این است که این منبع انبساط ترانسفورماتور چطور ساخته می شود و چطور عمل می کند و البته چه انواعی دارد. توجه داشته باشید که کنسرواتوار یا همان منبع انبساط روی بدنه ترانسفورماتور بر روی سقف آن نصب و کارگذاری می شود. هدف اصلی از استفاده از این منبع همانطور که پیش تر اشاره شد این است که بتواند فضای کافی برای انبساط روغن را درون ترانس فرآهم نماید. به عبارت دقیق حجم روغن در اثر افزایش درجه حرارت محیط و دستگاه به هنگام بارگذاری ترانسفورماتور افزایش می یابد و کنسرواتوار فضای لازم برای افزایش حجم روغن را در اختیار روغن قرار می دهد و به بیان دیگر این منبع به عنوان مخزنی برای روغن عایق ترانس عمل می کند.

ساختار منبع انبساط ترانسفورماتور

آنچه به هنگام ساخت منبع ترانس مورد توجه قرار می گیرد این است که این مخزن به شکل استوانه طراحی می شود که در دو طرف استوانه از یک دریچه بازرسی استفاده می گردد. در واقع کار این دریچه این است که امکان تمیزکردن درون مخزن ترانس و البته نگهداری از آن را برای مصرف کنندگان آسان نماید. لوله کشی منبع انباسط در ترانسفورماتور توزیع که در واقع از مخزن اصلی ترانسفورماتور کشیده می شود، از پایین منبع انبساط به آن وارد می شود. از طرفی لازم به ذکر است علاوه بر اینکه این لوله از مخزن ترانسفورماتور به منبع انبساط کشیده می شود دارای درپوشی است که به آن اجازه می دهد از ورود لجن و رسوبات روغن ممانعت گردد. به عبارتی با این کار از ورود این مواد از سمت مخزن ترانسفورماتور به منبع انبساط جلوگیری می گردد. در مسیر لوله وارد شده به منبع سیلیکاژل قرار می گیرد که در قسمت بالایی کنسرواتوار نصب می گیرد و دلیل به کارگیری آن در نقطه بالایی منبع این است که اگر در پایین آن قرار گیرد می بایست سطح قرار گیری آن بالا تر از سطح روغن درون مخزن باشد، چرا که این طراحی از ورودی روغن به درون رطوبت گیر سیلیکاژل جلوگیری می نماید.

عملکرد منبع انبساط ترانس

با توجه به آنچه گفته شد حجم روغن در زمان شروع عملکرد ترانس و رسیدن آن به اوج و سپس روند نزولی عملکرد آن که در واقع بارگذاری ترانسفورماتور نامیده می شود دچار افزایش و کاهش درجه حرارت موادی می شود که به وسیله آنها ترانسفورماتور ساخته شده است. با افزایش درجه حرارت محیط، دمای روغن عایق بالا می رود و حجم روغن افزایش می یابد و از این رو از طریق لوله ای که مخزن را به منبع ترانس وصل می کند روغن افزایش حجم داده شده به سمت منبع می رود و فضای آن را پر می نماید. با این کار هوایی که درون منبع بوده به سمت بیرون فرستاده می شود و از مسیر رطوبت گیر عبور می نماید. از طرفی همانند ترموستاتی که پس از داغ شدن خاموش شده و خنک می شود ترانسفورماتور نیز زمانی که به اوج دمای خود می رسد به صورت اتوماتیک خاموش شده که این عمل منجر به خنک شدن ترانس و البته کاهش دمای محیط می شود. با کاهش دما، حجم روغن نیز کاهش می یابد و روغنی که به سمت منبع با افزایش حجم هدایت شده بود اکنون با کاهش حجم دوباره به مخزن اصلی ترانس بازمی گردد. علاوه بر این هوایی که با فشار روغن در منبع به سمت بیرون فرستاده شده بود دوباره به داخل منبع باز گشته و از رطوبت گیر عبور می نماید.

انواع منبع انبساط ترانس

در حالت کلی می توان به دو مدل از منابع انبساط اشاره کرد که تفاوت آنها به دلیل طراحی آنها می باشد. با توجه به اینکه عملکرد تقریبا یکسان و البته هدف مشترکی دارند، با در نظر گرفتن شرایط می توان از نوعی که مناسب کاربرد ترانس برق می باشد از آنها بهره برد. منبع انبساط اتمسفری و منبع انبساط دیافراگمی از جمله انواع آن می باشد که در ادامه به صورت جداگانه نحوه عملکرد آن ها را توضیح خواهیم داد.

منبع انبساط اتمسفری

در این نوع مخزن انبساط ترانسفورماتور از یک کیسه لاستیکی از جنس نیتریل که از هوا پر شده است و رطوبت گیر نیز که حاوی سیلیکاژل است در بالای این کیسه قرار گرفته ساخته می شود. این منبع انبساط که اغلب در ترانسفورماتور قدرت کاربرد دارد راهی برای جبران انبساط و انقباض روغن می باشد و در نتیجه زمانی که سطح روغن در مخزن ترانس افزایش می یابد و هوای درون کیسه لاستیک نیتریل نیز با ورودی روغن به درون مخزن منقبض می شود و در نتیجه هوا باز هم از درون رطوبت گیر به بیرون رانده می شود و از طرفی زمانی که دما کاهش یافته و حجم روغن کم می شود هوا از طریق رطوبت گیر وارد کیسه لاستیکی شده و با افزایش حجم هوا درون کیسه، به روغن درون منبع انبساط فشار وارد شده و به سمت مخزن ترانس بازگردانده می شود. این طراحی از تماس مستقیم روغن و هوا جلوگیری می نماید این کار از خراب شدن سریع تر روغن ممانعت می نماید. البته لازم به ذکر است که بین کیسه لاستیکی نیتریل و منبع انباسط به طور کامل با روغن پر می شود و دریچه هوایی بالای مخزن طراحی می شود که به وسیله آن هوای اضافه به راحتی از این دریچه خارج گردد و فشار هوا درون کیسه لاستیکی برابر با 1 پوند بر اینچ مربع است.

منبع انبساط دیافراگمی

در منبع ابنساط دیافراگمی آنچه منجر به ایجاد مرزی بین روغن و هوای اتمسفری می شود دیافرگامی است که که در وسط استوانه در راستای طول استوانه قرار گرفته است. لازم به ذکر است که دیافگرام با پیچ و مهره کاملا به منبع انبساط محکم شده اند و زمانی که روغن افزایش حجم پیدا می کند دیافراگم را به سمت بالا هل می دهد و اینکه دیافراگم کجا قرار بگیرد بر اساس نشانگر سطح روغن مشخص می شود. همانطور که مشخص است با کاهش حجم روغن دیافراگم به سمت پایین خم می شود و با فشرده کردن روغن به سمت لوله رابط بین مخزن و منبع آن را به سمت مخزن دستگاه هدایت می نماید و هوا نیز تا جایی که دیافراگم به آن اجازه می دهد منبع را پر می نماید. این هوا در واقع از طریق رطوبت گیر وارد منبع شده و عاری از هرگونه رطوبت و ذرات معلق است که منجر به آسیب روغن می شود. توجه داشته باشید که این دستگاه نسبت به مدل منبع انبساط اتمسفری از مزیتی برخوردار است که می تواند آن را به گزینه ای مناسب در اکثر ترانسفورماتورهای توزیع تبدیل نماید. زمانی که از منبع انبساط اتمسفری استفاده می شود اگر گاز درون کیسه لاستیکی نیتریل بیش از حد فشرده شود در روغن حل می گردد و در طول زمان منجر به افزایش مقدار گاز درون روغن می شود و به نقطه اشباع گاز در روغن می رسدو در این حالت زمانی که ترانسفورماتور ایران ترانسفو خاموش گردد و یا دمای محیط ترانس به شدت افت نماید، فشار کم شده و گاز درون روغن تبدیل به حباب می شود که می تواند از عملکرد درست عایق در دستگاه جلوگیری نماید.

پرسشهای پر تکرار منبع انبساط ترانسفورماتور

1. چرا از منبع انبساط ترانسفورماتور استفاده می شود؟ دلیل استفاده از این منبع جبران کاهش و یا افزایش حجم روغن است که در واقع با این کار به خنک سازی و عملکرد درست ترانس کمک می نماید.
2. منبع ترانسفورماتور چطور عمل می کند؟ منبع ترانس بخشی از ترانسفورماتور است که وظیفه جبران حجم روغن را به عهده دارد، در نتیجه با ورودی روغن به درون مخزن هوا از طریق رطوبت گیر به سمت بیرون رانده شده و درون منبع انبساط با روغن پر می شود و با کاهش حجم روغن در اثر کاهش دمای محیط، هوا به درون منبع از طریق رطوبت گیر وارد شده و در نتیجه روغن به درون مخزن ترانس رانده می شود.
3. رطوبت گیر منبع انبساط چه وظیفه ای دارد؟ رطوبت گیر همانطور که از نام آن پیداست وظیفه دارد رطوبت هوایی که از منبع انبساط خارج و به آن وارد می شود را بگیرید و با این کار از آسیب دیدن روغن و ترانسفورماتور جلوگیری نماید.
4. انواع منبع انبساط ترانسفورماتور چیست؟ منبع ترانسفورماتور می تواند در دو حالت کلی طراحی شود که شامل منبع انبساط اتمسفری و منبع انبساط دیافراگمی باشد. این دو منبع هر یک مزیت منحصر به فردی دارد که می تواند برای ترانسفورماتورهای مختلف به کار روند.
5. منبع انبساط اتمسفری چطور ساخته می شود؟ این منبع دارای یک کیسه لاستیکی نیتریلی است که درون آن از هوا پر شده است که این می تواند با ورودی و خروج روغن به درون منبع انباسط منقبض و منبسط شود.