ترانسفورماتور خشک

ساخت ترانسفورماتورهای فشار قوی فاقد روغن، در طول عمر یکصد ساله ترانسفورماتورها، یک انقلاب محسوب می‌شود. ایده استفاده از کابل با عایق پلیمر پلی‌اتیلن، به‌جای هادی‌های مسی دارای عایق کاغذی از ذهن یک محقق سوئدی به نام پرفسور ”Mats lijon“ تراوش کرده است.
تکنولوژی استفاده از کابل به‌جای هادی‌هادی مسی دارای عایق کاغذی، نخستین بار در سال ۱۹۹۸ در یک ژنراتور فشار قوی به‌نام ”Power Former“ به‌کار گرفته شد. در این ژنراتور بر خلاف سابق که از هادی‌های شمشی (مستطیلی) در سیم‌پیچی استاتور استفاده می‌شد، از هادی‌های گرد استفاده شده است. همان‌طور که از معادلات ماکسول استنباط می‌شود، هادی‌های سیلندری، توزیع میدان‌الکتریکی متقارنی دارند. بر این اساس ژنراتوری می‌توان ساخت که برق را با سطح ولتاژ شبکه تولید کند به‌طوری که نیاز به ترانسفورماتور افزاینده نباشد. در نتیجه این کار، تلفات الکتریکی به میزان ۳۰ درصد کاهش می‌یابد.
در یک کابل پلیمری فشار قوی، میدان الکتریکی در داخل کابل باقی می‌ماند و سطح کابل دارای پتانسیل زمین می‌باشد. در عین حال میدان مغناطیسی لازم برای کار ترانسفورماتور تحت تأثیر عایق کابل قرار نمی‌گیرد. در یک ترانسفورماتور خشک، با استفاده از تکنولوژی کابل، امکانات تازه‌ای برای بهینه کردن طراحی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، نیروهای مکانیکی و تنش‌های گرمائی فراهم کرده است.
در فرآیند تحقیقات و ساخت ترانسفورماتور خشک، در مرحله نخست یک ترانسفورماتور آزمایشی تک فاز با ظرفیت ۱۰ مگا ولت‌آمپر (Dry former)، طراحی، ساخته و آزمایش گردید.
”Dry former“ اکنون در سطح ولتاژهای از ۳۶ تا ۱۴۵ کیلوولت و ظرفیت تا ۱۵۰ مگاولت آمپر وجود دارد.
ویژگی‌های ترانسفورماتورهای خشک :
با پیشرفت تکنولوژی امکان ساخت ترانسفورماتورهای خشک با بازدهی بالا فراهم شده است.
ترانسفورماتور خشک دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است از جمله:
۱) به روغن برای خنک شدن، یا به‌عنوان عایق الکتریکی نیاز ندارد. سازگاری این نوع ترانسفورماتور با طبیعت و محیط زیست یکی از مهمترین ویژگی‌های مهم آن است. به‌دلیل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاک و منابع آب زیرزمینی و همچنین احتراق و خطر آتش‌سوزی کم می‌شود.
با حذف روغن و کنترل میدان‌های الکتریکی که در نتیجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ایمنی افراد و محیط زیست کاهش یافته است. امکانات تازه‌ای را از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم کرده است. به این ترتیب امکان نصب ترانسفورماتور خشک در نقاط شهری و جاهائی که از نظر زیست محیطی حساس هستند، وجود دارد.
۲) در ترانسفورماتور خشک به‌جای بوشینگ چینی در قسمت‌های انتهائی از عایق سیلیکن را بر (Silicon rubber) استفاده می‌شود. به این ترتیب خطر ترک خوردن چینی بوشینگ و نشت بخار روغن از بین می‌رود.
۳) کاهش مواد قابل اشتعال، نیاز به تجهیزات گسترده آتش‌نشانی را کاهش می‌دهد. بنابراین از این دستگاه‌ها در محیط‌های سرپوشیده و نواحی سرپوشیده شهری نیز می‌توان استفاده کرد.
۴) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشک، نیاز به تانک‌های روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن کاملاً از بین می‌رود. بنابراین کار نصب آسان‌تر شده و تنها شامل اتصال کابل‌ها و نصب تجهیزات خنک کننده خواهد بود.
۵) از دیگر ویژگی‌های ترانسفورماتور خشک، کاهش تلفات الکتریکی است. یکی از راه‌های کاهش تلفات و بهینه کردن طراحی ترانسفورماتور، نزدیک کردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممکن است تا از مزایای انتقال نیرو به قدر کافی بهره‌برداری شود. با به‌کارگیری ترانسفورماتور خشک این امر امکان‌پذیر است.
۶) اگر در پست، مشکل برق پیش آید، خطری متوجه عایق ترانسفورماتور نمی‌شود. زیرا منبع اصلی گرما یعنی تلفات در آن تولید نمی‌شود. به‌علاوه چون هوا واسطه خنک شدن است و هوا هم مرتب تعویض و جابه‌جا می‌شود، مشکلی از بابت خنک شدن ترانسفورماتور بروز نمی‌کند.

ادامه مطلب در:

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=613