سلام! به عنوان یک تامین کننده ترانسفورماتورهای زمین، اغلب از من در مورد نحوه عملکرد حفاظت از اضافه بار آنها سؤال می شود. این موضوع بسیار مهمی است زیرا اضافه بارها در صورت عدم مدیریت صحیح می توانند آسیب جدی به این ترانسفورماتورها وارد کنند. بنابراین، بیایید مستقیماً در آن شیرجه بزنیم و ببینیم وقتی همه چیز کمی بیش از حد گرم می شود، در داخل چه می گذرد.
ابتدا باید بدانیم اضافه بار چیست. به عبارت ساده، اضافه بار زمانی اتفاق می افتد که جریان عبوری از ترانسفورماتور زمین از ظرفیت نامی آن بیشتر شود. این می تواند ناشی از یک سری چیزها باشد، مانند افزایش ناگهانی بار الکتریکی متصل به سیستم، اتصال کوتاه در شبکه الکتریکی مجاور، یا حتی نوعی نقص در تجهیزات متصل.
چندین مؤلفه و روش کلیدی وجود دارد که ترانسفورماتورهای زمین برای محافظت از خود در برابر اضافه بار استفاده می کنند. یکی از رایج ترین راه ها استفاده از رله های حفاظتی است. این بچه های کوچک مثل نگهبانان ترانسفورماتور هستند. آنها به طور مداوم سطح جریان و ولتاژ در ترانسفورماتور را کنترل می کنند. هنگامی که جریان به یک سطح از پیش تعیین شده می رسد که نشان دهنده اضافه بار است، رله وارد عمل می شود.
رله های محافظ می توانند انواع مختلفی داشته باشند. به عنوان مثال، رله های الکترومغناطیسی بر اساس میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان کار می کنند. هنگامی که جریان از مقدار تنظیم شده بیشتر می شود، نیروی مغناطیسی به اندازه کافی قوی است تا یک قطعه مکانیکی را حرکت دهد، که سپس یک عمل سوئیچینگ را آغاز می کند. از سوی دیگر، رله های حالت جامد از دستگاه های نیمه هادی برای تشخیص اضافه بار استفاده می کنند. آنها در مقایسه با الکترومغناطیسی قابل اعتمادتر و سریعتر عمل می کنند.
هنگامی که رله اضافه بار را تشخیص داد، سیگنالی را به قطع کننده مدار ارسال می کند. کلیدهای مدار یکی دیگر از بخش های حیاتی سیستم حفاظت از اضافه بار هستند. آنها به عنوان یک کلید عمل می کنند که می تواند مدار الکتریکی را در صورت جریان بیش از حد جریان قطع کند. هنگامی که بریکر سیگنال را از رله دریافت می کند، به سرعت مدار را باز می کند و منبع تغذیه ترانسفورماتور را قطع می کند. این امر از آسیب دیدن ترانسفورماتور در اثر جریان بیش از حد جلوگیری می کند.
یکی دیگر از جنبه های مهم حفاظت از اضافه بار، حفاظت حرارتی است. ترانسفورماتورهای زمین هنگام کارکردن، گرما تولید می کنند. در شرایط عادی، گرما از طریق سیستم خنک کننده پخش می شود. اما در هنگام اضافه بار، مقدار گرمای تولید شده به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
برای مقابله با این، ترانسفورماتورهای زمین مجهز به سنسورهای دما هستند. این حسگرها در مکان های استراتژیک داخل ترانسفورماتور مانند نزدیک سیم پیچ ها قرار می گیرند. هنگامی که دما از سطح ایمن بالاتر می رود، نشانه واضحی است که ممکن است اضافه بار وجود داشته باشد. سنسورهای دما این اطلاعات را به واحد کنترل ارسال می کنند.
سپس واحد کنترل می تواند چند عمل مختلف را انجام دهد. ممکن است زنگ هشداری را برای هشدار به اپراتورها مبنی بر وجود مشکل احتمالی ایجاد کند. در موارد شدیدتر، می تواند مانند رله حفاظتی، سیگنالی را برای باز کردن مدار به مدارشکن ارسال کند. به این ترتیب ترانسفورماتور از گرمای بیش از حد محافظت می شود که می تواند منجر به آسیب عایق و در نهایت خرابی کامل ترانسفورماتور شود.
علاوه بر این روشهای حفاظت فعال، ترانسفورماتورهای اتصال به زمین همچنین دارای برخی ویژگیهای طراحی داخلی هستند که به آنها کمک میکند تا در برابر بارهای اضافه کوتاه مدت مقاومت کنند. به عنوان مثال، سیم پیچ های ترانسفورماتور از هادی های با کیفیت بالا با مقدار مشخصی ظرفیت اضافی ساخته شده است. این بدان معنی است که آنها می توانند جریان کمی را برای مدت کوتاهی بدون آسیب رساندن تحمل کنند.
مواد عایق مورد استفاده در ترانسفورماتور نیز به گونه ای طراحی شده اند که مقاومت حرارتی بالایی داشته باشند. این به آنها اجازه میدهد تا گرمای افزایشیافته را در طول بار اضافی بدون شکستن فوراً تحمل کنند. با این حال، این ویژگی های طراحی فقط به منظور ارائه برخی محافظت های موقت است. سیستم های حفاظت فعال، مانند رله ها و قطع کننده های مدار، هنوز برای ایمنی طولانی مدت ضروری هستند.
حالا بیایید کمی در مورد مقایسه ترانسفورماتورهای زمین ما با سایر انواع ترانسفورماتورها از نظر حفاظت اضافه بار صحبت کنیم. به عنوان مثال،ترانسفورماتور آلیاژی آمورفویژگی های منحصر به فرد خود را دارد. ترانسفورماتورهای آلیاژی آمورف به دلیل بازده انرژی بالا شناخته می شوند، اما حفاظت از اضافه بار آنها ممکن است با ترانسفورماتورهای زمین متفاوت باشد. آنها اغلب از الگوریتم های کنترل ویژه برای مدیریت بار و محافظت در برابر گرمای بیش از حد استفاده می کنند.
ترانسفورماتور توزیعهمچنین دارای یک تنظیم متفاوت است. ترانسفورماتورهای توزیع معمولاً در شبکه توزیع برق برای کاهش ولتاژ برای مصارف مسکونی و تجاری استفاده می شوند. حفاظت اضافه بار آنها بیشتر بر حفاظت از کل سیستم توزیع متمرکز است. بنابراین، آنها ممکن است تنظیمات مختلفی برای رله ها و قطع کننده های مدار داشته باشند تا از پایداری شبکه اطمینان حاصل کنند.
و سپس وجود داردترانسفورماتور یکسو کننده. ترانسفورماتورهای یکسو کننده عمدتاً در کاربردهایی که به برق DC مورد نیاز است مانند فرآیندهای الکتروشیمیایی استفاده می شود. حفاظت از اضافه بار آنها باید الزامات خاص فرآیند اصلاح را در نظر بگیرد. برای مثال، ممکن است نیاز به محافظت در برابر جریان بیش از حد در هر دو طرف AC و DC ترانسفورماتور داشته باشند.
ما به عنوان تامین کننده ترانسفورماتورهای زمین، به کیفیت و قابلیت اطمینان محصولات خود افتخار می کنیم. ترانسفورماتورهای زمین ما به گونه ای طراحی شده اند که دارای یک سیستم حفاظت از اضافه بار قوی هستند. ما از جدیدترین فناوری در رله های محافظ و قطع کننده های مدار استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که ترانسفورماتور شما همیشه به خوبی محافظت می شود.
اگر به دنبال ترانسفورماتور اتصال به زمین هستید یا در مورد حفاظت از اضافه بار یا هر جنبه دیگری از محصولات ما سؤالی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما بسیار خوشحالیم که با شما گپ می زنیم و در مورد اینکه چگونه ترانسفورماتورهای زمین ما می توانند نیازهای خاص شما را برآورده کنند صحبت کنیم. چه با یک سیستم الکتریکی در مقیاس کوچک سر و کار داشته باشید یا یک پروژه صنعتی بزرگ، ما راه حل مناسبی برای شما داریم.
به طور خلاصه، حفاظت اضافه بار ترانسفورماتور زمین یک سیستم چند وجهی است که شامل رله های محافظ، قطع کننده های مدار، سنسورهای حرارتی و برخی از ویژگی های طراحی داخلی است. همه این اجزا با هم کار می کنند تا اطمینان حاصل شود که ترانسفورماتور می تواند با خیال راحت حتی در شرایط چالش برانگیز کار کند.
مراجع:
- سیستم های قدرت الکتریکی: اصول و کاربردها توسط علی A. Chowdhury و Govinda R. Sethi
- ترانسفورماتورها: نظریه، طراحی و کاربرد اثر جورج هیوارد
