انتقال دهنده برق سیستم های قدرت - ترانسفورماتورها

I. نمای کلی
در زندگی روزمره ما، هر خانواده برق دارد. اما آیا می دانید؟ برق خروجی از نیروگاه را نمی توان مستقیماً به خانه رساند. پس باید چکار کنیم؟ اینجاست که تجهیزات الکتریکی مهم در سیستم قدرت - ترانسفورماتور وارد می شود.
ترانسفورماتور چیست؟ به عبارت ساده ترانسفورماتور وسیله ای الکتریکی است که برای تغییر ولتاژ به منظور تسهیل انتقال انرژی الکتریکی استفاده می شود. برق تولید نمی کند یا انرژی ذخیره نمی کند، بلکه فقط یک کار را انجام می دهد: افزایش یا کاهش ولتاژ. هنگامی که نیروگاه برق را در فواصل طولانی انتقال می دهد، نیاز به افزایش ولتاژ برای کاهش تلفات در حین انتقال دارد. هنگامی که به منطقه مصرف برق تحویل داده می شود، از ترانسفورماتورهای پله{2}}پایین برای کاهش تدریجی ولتاژ به ولتاژ مورد نیاز برای سناریوهای مختلف (110KV، 27.5KV، 220V، و غیره) استفاده می کند.
II. طبقه بندی ترانسفورماتورها
متداول ترین ترانسفورماتورهایی که با آنها مواجه می شویم عمدتاً به دو نوع تقسیم می شوند. نوع اول، ترانسفورماتور غوطه‌ور شده در روغن است که معمولاً در پست‌های بیرونی و مناطق کارخانه‌ای یافت می‌شود، با ظرفیت زیاد، پایداری بالا و مناسب برای انتقال قدرت بالا.
نوع دوم ترانسفورماتور خشک- است که بیشتر در اتاق های توزیع داخلی استفاده می شود و بدون روغن ایمن تر است و مقاومت خوبی در برابر آتش دارد.
از نظر عملکردی، آنها به -ترانسفورماتورهای پله بالا، ترانسفورماتورهای پله-پایین، و ترانسفورماتورهایی که کل فرآیند تولید، انتقال و مصرف برق را پوشش می‌دهند، تقسیم می‌شوند.
III. اجزای ساختار ترانسفورماتور
ترانسفورماتور عمدتاً از هسته و سیم‌پیچ‌های آهنی، بوش‌های عایق ولتاژ بالا و پایین، مخزن روغن، دستگاه خنک‌کننده، دماسنج، ماسک تنفسی، مخزن روغن، رله گاز، تعویض شیر، شیر فشار شکن و غیره تشکیل شده است.
هسته و سیم پیچ آهنی: اجزای اصلی ترانسفورماتور. با در نظر گرفتن ترانسفورماتور غوطه‌ور شده در روغن به‌عنوان مثال، هسته آهنی و سیم‌پیچ‌ها در مخزن روغن غوطه‌ور می‌شوند. این عمدتا از هسته آهنی، سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه تشکیل شده است. با استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی، وقتی هسته آهنی انرژی می گیرد، یک میدان مغناطیسی از طریق سیم پیچ ها با تعداد چرخش های مختلف در هر دو طرف ایجاد می کند تا به تغییر ولتاژ برسد. کل فرآیند فقط ولتاژ را تبدیل می کند، فرکانس انرژی الکتریکی را تغییر نمی دهد و اصلی ترین و اساسی ترین تجهیزات در سیستم قدرت است.
بوش عایق که به عنوان دستگاه خط خروجی نیز شناخته می شود، از یک میله رسانای مرکزی و یک آستین چینی تشکیل شده است. میله رسانا از دیواره مخزن روغن ترانسفورماتور عبور می کند و انتهای سیم پیچ مخزن روغن را به مدار خارجی متصل می کند.
مخزن روغن شامل بدنه مخزن، روغن ترانسفورماتور و لوازم جانبی (لوازم جانبی مانند شیر تخلیه روغن، پیچ اتصال زمین و غیره) می باشد. روغن ترانسفورماتور هم به عنوان یک محیط عایق و هم به عنوان یک واسطه اتلاف حرارت عمل می کند.
دستگاه خنک‌کننده: گرمای تولید شده توسط هسته آهنی و سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور توسط همرفت طبیعی روغن ترانسفورماتور از طریق پره‌های دفع گرما خنک می‌شود که به آن خنک‌کننده-خود غوطه‌ور-روغن می‌گویند. روی پره های دفع گرما، فن هایی تعبیه شده است که به آنها خنک کننده-هوای غوطه ور شده در روغن- می گویند.
مخزن روغن: هنگامی که حجم روغن ترانسفورماتور با دما تغییر می کند، به عنوان ذخیره و تکمیل روغن عمل می کند.
ماسک تنفسی: رطوبت هوای ورودی به مخزن روغن را جذب می کند و هوا را فیلتر می کند و از تمیزی روغن اطمینان می دهد.
می توان گفت بدون ترانسفورماتورها، هیچ منبع برق پایدار مدرنی وجود نخواهد داشت. ترانسفورماتورها بی صدا از انتقال ایمن هر درجه از برق محافظت می کنند.