1

مقایسه ترانسفورماتورهای نوع خشک و روغنی

مهندس ب . احمدزاده مهندس ز. علیجانیان

شرکت ایران ترانسفو زنجان

1 . مقدمه:

و بعضا" از نوع (Oil immersed type ) ترانسفورماتورهای شبکه توزیع عمدتا" از نوع ترانسفورماتورهای روغنی

می باشند تفاوت اصلی این دو نوع ترانسفورماتور در استقامت الکتریکی و حرارتی عایقهای (Dry type) خشک

می توانند با سیستم IEC بکار رفته در آنهاست. ترانسفورماتورهای خشک بر اساس استاندارد بین المللی 60726

طراحی و ساخته شوند . ترانسفورماتورهای خشک مورد بررسی در این A, E, B, F, H, C عایقی کلاسهای

155 می باشندکه مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها ?C و دمای F مقاله دارای عایقهایی با کلاس حرارتی

100 خواهد بود .[ 1] در K 140 است به بیان دیگر جهش حرارتی مجاز سیم پیچها در محیط استاندارد برابر ?C

دمای قابل تحمل کمتری داشته و لذا مقدار A حالیکه عایقهای ترانسفورماتورهای روغنی با کلاس حرارتی

105 و بعبارت دیگر مقدار مجازجهش حرارتی سیم پیچهادرمحیط استاندارد ?C مجاز دمای متوسط سیم پیجیها

 

[ 65 میباشد .[ 2 ?C

بدیهی است که این دو نوع ترانسفورماتور از دیدگاههای مختلف دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشند

که از جمله مهمترین مزایای ترانسفورماتور خشک ایمن بودن آن در برابر انفجار و آتش سوزی بوده و در مقابل

عیب آن به شمار میرود . (Cast resin ) عدم امکان تعمیر و بازسازی سیم پیچهای رزینی

معمولا" درون یک محفظه (outdoor) همچنین ترانسفورماتورهای خشک در صورت نصب در فضای آزاد

یا با تنفس ( Sealed ) قرار می گیرند که می تواند سه حالت داشته باشد: بدون تنفس (Enclosure )

را امکانپذیر سازد. ولی برای نصب در فضای (Enclosed ) و یا بصورت با گردش هوا (totally enclosed )

( Non-enclosed ) و درصورت عدم وجود شرایط خاص نیازی به حفاظ نخواهد بودکه بصورت (Indoor) بسته

می باشند .

در این مقاله سعی شده تا بر اساس مدارک فنی برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک

موجود درشرکت ایران ترانسفو[ 3] مقایسه ای از لحاظ ابعاد و اوزان بین این دو نوع ترانسفورماتور (با مشخصات

میباشد. IEC و برای خشک 60726 IEC یکسان)بدست آید. استاندارد مورد نظربرای ترانسفورماتوهای روغنی 76

2

2 . شرح مقاله و روش تحقیق :

برای انجام این تحقیق از دانش فنی موجود در شرکت ایران ترانسفو برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای

800 kVA , 1600 kVA توزیع روغنی و خشک استفاده شده است .بررسی بر روی دو نمونه ترانسفورماتورسه فاز

محاسبه cast resin صورت گرفته است و هرکدام یک بار بصورت روغنی و یک بار بصورت خشک و از نوع

800 kVA , و طراحی شده و نتایج با هم مقایسه شده اند .در هر یک از نمونه های ترانسفورماتورهای 1600

پارامتر هایی که برای هر دو نوع ترانسفورماتور خشک و روغنی یکسان فرض شده عبارتند از : kVA

2. نسبت تبدیل و پله های تنظیم ولتاژ 3. گروه اتصال (kVA) 1. توان

(kw) 6 . تلفات بی باری گارانتی شده (Hz) 4. درصد امپدانس اتصال کوتاه (%) 5 . فرکانس

.(Indoor ) 9. محل نصب ( IEC 8 . شرایط محیط نصب (مطابق استاندارد (kw) 7 . تلفات بار گارانتی شده

لازم به ذکر است که برای محاسبه و طراحی این ترانسفورماتورها مقادیر تلفات ترانسفورماتورهای محاسبه شدة

خشک (بصورت نرمال ) مبنا قرار داده شده و با در نظر گرفتن این مقادیر گارانتی برای تلفات بار و تلفات بی باری ،

ترانسفورماتورهای روغنی نیز طراحی گردید .

برای هر دو نوع (M همچنین از آنجاکه تلفات بی باری تابع نوع ورق هستة مصرفی می باشد لذا یک نوع ورق ( 5

ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است و البته هر چند بر اساس مدارک فنی و در مقایسه انجام شده روش چیدن ورقها

منظور شده است اما این مورد step lap و در نوع خشک بصورت over lap در ترانسفورماتورهای روغنی بصورت

درمقدار تلفات بی باری تاثیر چندانی ندارد.

اما تفاوت عمده ای که در مقایسه دو طرح اجرا شده ترانسفورماتور خشک و روغنی دیده می شود جنس هادی و

روش سیم پیچی است.در این تحقیق سیم پیچهای ترانسفورماتورهای روغنی با سیم تخت مسی و با مواد عایقی

طراحی شده اند. F و سیم پیچهای ترانسفورماتورهای خشک با فویل آلومینیمی و با مواد عایقی کلاس A کلاس

مقدار تلفات اتصال کوتاه و درصد ولتاژ اتصال کوتاه IEC 60076, IEC بنابراین بر اساس استانداردهای 60726

120 محاسبه شده اند. ?C 75 وبرای ترانسفورماتورهای خشک در ?C ترانسفورماتورهای روغنی در دمای مبنای

در نهایت پس از تکمیل طراحی ابعاد و اوزان در هر دو ترانسفورماتور نوع خشک و روغنی با هم مقایسه شده اند .

(800 kVA -1-2 ترانسفورماتور نمونه اول : (توان

مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است :

توان نامی = Pn = 800 kVA

ولتاژ نامی = Voltage rating = 15 + (2 * 2.5 % ) / 0. 4 kV

فرکانس = Frequency = 50 Hz

گروه اتصال = Vector group = Dyn11

امپدانس درصد = Impedance voltage = 6 %

تلفات بی باری = No load losses = 1.69 kW

تلفات بار = Short circuit losses = 9.4 kW **

3

حداکثردمای محیط = Max. Ambient temperature = 40 ?C

ارتفاع نصب = Altitude = 1000 m

محل نصب = Indoor

120 گارانتی میشود . ?C 75 و برای ترانسفورماتورخشک در ?C **مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در

ابعاد و اوزان و نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است :

ترانسفورماتور روغنی ترانسفورماتور خشک نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

2110

1050

2100

2980

933

309

670

53

935

--

1530

850

1650

2000

1266

300

70

72

--

162

(mm) طول کلی

(mm) عرض کلی

(mm) ارتفاع کلی

(kg) وزن کل

(kg) وزن هسته

(kg) وزن هادی بوبینها

(kg) وزن آهن آلات

(kg) وزن عایقها

(kg) ( وزن روغن (در نوع روغنی

(kg) ( وزن رزین (در نوع خشک

(1600 kVA -2 ترانسفورماتور نمونه دوم : ( توان -2

مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است :

توان نامی = Pn = 1600 kVA

ولتاژ نامی = Voltage rating = 20+ (2 * 2.5 % ) / 0. 4 kV

فرکانس = Frequency = 50 Hz

گروه اتصال = Vector group = Dyn11

امپدانس درصد = Impedance voltage = 6 %

تلفات بی باری = No load losses =2.8 kW

تلفات بار = Short circuit losses = 16 kW **

حداکثر دمای محیط = Max. Ambient temperature = 40 ?C

ارتفاع نصب = Altitude = 1000 m

محل نصب =Indoor

120 گارانتی میشود . ?C 75 و برای ترانسفورماتورخشک در ?C **مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در

نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است :

4

ترانسفورماتور روغنی ترانسفورماتور خشک نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

2330

1270

2370

4700

1544

492

1050

71

1210

--

1830

1000

2040

3630

2330

546

88

152

--

258

(mm) طول کلی

(mm) عرض کلی

(mm) ارتفاع کلی

(kg) وزن کل

(kg) وزن هسته

(kg) وزن هادی بوبینها

(kg) وزن آهن آلات

(kg) وزن عایقها

(kg) ( وزن روغن (در نوع روغنی

(kg) ( وزن رزین (در نوع خشک

3 . نتایج :

بر اساس نتایج حاصل از محاسبه و طراحی دو نمونه ترانسفورماتور مورد بررسی نتایج زیر حاصل گردید :

با در نظر گرفتن شرایط یکسان بعنوان مشخصات اولیه ترانسفورماتور و با در نظر گرفتن مقادیر گارانتی یکسان

در این بررسی : (Pk ) و تلفات بار (P برای تلفات بی باری ( 0

الف : در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای طول و عرض و ارتفاع کلی

کمتری می باشند .

ب: در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن کلی کمتری می باشند .

ج : در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن هسته بیشتری می باشند .

د: در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن عایق بیشتری می باشند .

ه: در هر دو نمونه مورد بررسی در ترانسفورماتورهای خشک و روغنی وزن هادی در بوبینها حدودا" یکسان است.

4 . فهرست منابع و ماخذ :

[1] IEC 60726 (1982) –Dry type power transformers .

[2] IEC 60076 Power transformers , part 2 : Temperature rise .

[ مدارک فنی محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک[ 3

نوشته شده در جمعه 88/11/16| ساعت 5:9 صبح| توسط الکتروتکنیک کار| نظرات ( )