ترانس ولتاژ (PT) نیروترانس – کاربرد، انواع و راهنمای خرید

ترانس ولتاژ (PT) یکی از تجهیزات مهم و کاربردی در شبکه‌های برق برای اندازه‌گیری و حفاظت است. در تصویر زیر یک ترانس ولتاژ ۳۳ کیلوولتی را مشاهده می‌کنید که در یک پست برق نصب شده است.

همان‌طور که مشاهده می‌شود، این تجهیز در سطح ولتاژ فشار قوی نصب شده و وظیفه‌ی کاهش ولتاژ را بر عهده دارد. ترانس ولتاژ اولیه‌ی شبکه را به سطح ولتاژ ایمن و پایین‌تر تبدیل می‌کند تا دستگاه‌های اندازه‌گیری (مانند ولت‌متر، وات‌متر و کنتورها) و رله‌های حفاظتی بتوانند به‌صورت مطمئن به آن متصل شوند. لینک به عبارت دیگر، PT یک نمونه‌ای دقیق از ولتاژ شبکه فراهم می‌کند که قابل قرائت و استفاده در تجهیزات فشار ضعیف است.

ترانس ولتاژ (PT) چیست و چرا استفاده می‌شود؟

ترانس ولتاژ که به آن ترانسفورماتور پتانسیل (Potential Transformer) نیز گفته می‌شود، نوعی ترانسفورماتور اندازه‌گیری است که در اولیه خود ولتاژ بالا و در ثانویه ولتاژ پایین دارد. توان انتقالی آن بسیار کم است و هدف اصلی‌اش نمونه‌برداری دقیق از ولتاژ شبکه برای دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل می‌باشد. به دلیل همین وظیفه، ترانس‌های ولتاژ باید از دقت بالایی برخوردار باشند تا ولتاژ خروجی کاملاً متناسب با ولتاژ واقعی شبکه بوده و اعوجاجی ایجاد نکند. برخلاف ترانس‌های جریان (CT) که خروجی آن‌ها هرگز نباید مدارباز شود، خروجی ترانس ولتاژ هرگز نباید اتصال کوتاه شود (چرا که می‌تواند جریان بسیار زیادی از ثانویه بکشد و به ترانس آسیب بزند). منبع

دلیل استفاده از PT در شبکه این است که تجهیزات اندازه‌گیری و حفاظتی نمی‌توانند مستقیماً به ولتاژهای بالا متصل شوند. برای مثال، یک رله یا کنتور هرگز نمی‌تواند ولتاژ ۲۰ یا ۶۰ کیلوولت را به طور مستقیم تحمل کند. به همین خاطر، با استفاده از ترانس ولتاژ، ولتاژ زیاد شبکه (مثلاً ۲۰kV یا ۶۰kV) به سطح پایین (معمولاً استاندارد ۱۰۰ یا ۱۱۰ ولت) تبدیل می‌شود. این ولتاژ کاهش‌یافته را می‌توان به‌صورت ایمن توسط ابزارهای اندازه‌گیری و رله‌ها اندازه‌گیری و نظارت کرد. علاوه بر کاهش ولتاژ، PT ایزولاسیون الکتریکی بین شبکه‌ی فشار قوی و مدارهای فشار ضعیف کنترلی ایجاد می‌کند و بدین ترتیب ایمنی پرسنل و تجهیزات اندازه‌گیری را تضمین می‌نماید. منبع

کاربردهای ترانس ولتاژ

ترانس‌های ولتاژ نقش اساسی در پایش و حفاظت شبکه ایفا می‌کنند و در بخش‌های مختلفی به کار می‌روند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای PT عبارتند از:

• اندازه‌گیری و نظارت: برای اندازه‌گیری دقیق ولتاژ شبکه و نظارت بر کیفیت توان و بار مصرفی، PT در پست‌های توزیع و انتقال استفاده می‌شود. مثلا در سیستم توزیع ۲۰ کیلوولت، PT ولتاژ خط را گرفته و ثانویه‌ی آن را (مثلاً ۱۰۰ ولت) به ولت‌مترها و سیستم‌های مانیتورینگ تحویل می‌دهد. مطالعه بیشتر

• محافظت شبکه و تجهیزات: بسیاری از رله‌های حفاظتی (مانند رله‌های اضافه/کاهش ولتاژ، رله دیستانس و سنکرون‌سازی) برای عملکرد صحیح نیاز به ولتاژ اندازه‌گیری‌شده توسط PT دارند. PT با تأمین ولتاژ ایزوله به رله‌ها، حفاظت از فیدرها و تجهیزات حساس را ممکن می‌سازد. مطالعه بیشتر

• سنکرون کردن و کنترل ژنراتورها: برای سنکرون کردن ژنراتور با شبکه (تطبیق ولتاژ و فاز)، از ترانس‌های ولتاژ استفاده می‌شود تا ولتاژ ژنراتور و شبکه به صورت ایمن اندازه‌گیری و مقایسه شود. همچنین در سیستم‌های کنترل ولتاژ خودکار (AVR) و پایش پایداری، سیگنال ولتاژ از PT به واحدهای کنترل ارسال می‌گردد. مطالعه بیشتر

• اندازه‌گیری انرژی و مصارف مشترکین: در شبکه‌های توزیع، برای محاسبه‌ی انرژی مصرفی مشترکان صنعتی سطح متوسط، از PT به‌همراه CT استفاده می‌شود. برای مثال، در یک انشعاب ۲۰ کیلوولت کارخانه، PT ولتاژ ۲۰kV را به ۱۰۰V کاهش داده و CT جریان ۱۰۰A را به ۵A تبدیل می‌کند؛ سپس این مقادیر پایین توسط کنتور اندازه‌گیری شده و با ضرایب تبدیل، انرژی واقعی محاسبه می‌شود. مطالعه بیشتر

انواع ترانس ولتاژ از نظر طراحی

ترانس‌های ولتاژ از نظر مبانی طراحی و تکنولوژی به چند دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند:

• ترانس ولتاژ القایی (اندوکتیو): این دسته همان ترانسفورماتور الکترومغناطیسی استاندارد است که دارای سیم‌پیچ اولیه و ثانویه روی هسته آهنی می‌باشد. ولتاژ بالا در سیم‌پیچ اولیه القا شده و در ثانویه متناسب با نسبت دور سیم‌پیچ‌ها ظاهر می‌شود. ترانس‌های PT القایی معمولاً تا سطوح ولتاژ متوسط و نسبتاً بالا (مثلاً تا حدود ۶۳ کیلوولت) به کار می‌روند. در این محدوده ولتاژی، ساخت PT القایی از نظر الزامات عایقی و اندازه اقتصادی است؛ اما در ولتاژهای بسیار بالاتر، ابعاد و هزینه عایق‌های آن به شدت افزایش می‌یابد. منبع

• ترانس ولتاژ خازنی (CVT): برای ولتاژهای خیلی بالا (از حدود ۶۳kV به بالا) اغلب از ترانس ولتاژ خازنی استفاده می‌شود. در این طرح، ابتدا یک مقسم خازنی ولتاژ اولیه‌ی بسیار بالا را تا حدی کاهش می‌دهد، سپس یک ترانس القایی کوچکتر ولتاژ کاهش‌یافته را به سطح ثانویه استاندارد (۱۰۰ یا ۱۱۰ ولت) تبدیل می‌کند. مزیت CVT در ولتاژهای بالا، کاهش حجم و هزینه نسبت به PT القایی است. به علاوه، خازن PT می‌تواند به عنوان خازن کوپلاژ برای سیگنال‌های PLC مخابراتی در شبکه استفاده شود، که یک کاربرد دوگانه مفید در پست‌های فشار قوی است. (شایان ذکر است در سطوح مثلاً ۱۳۲ یا ۲۳۰ کیلوولت به بالا، تقریباً تمام ترانس‌های ولتاژ از نوع CVT هستند و PT القایی کاربردی ندارد.) منبع

• ترانس ولتاژ نوری: نوع جدیدتری از ترانس‌های ولتاژ است که بر اثر فارادی و تکنیک‌های اپتیکال برای اندازه‌گیری ولتاژ تکیه دارد. در این نوع، به جای هسته و سیم‌پیچ سنتی، از مواد نوری استفاده می‌شود که متناسب با ولتاژ، خاصیت نوری‌شان تغییر می‌کند. ترانس نوری مزیت ایزولاسیون ذاتی و پهنای‌باند بالا دارد، ولی تکنولوژی پیچیده و هزینه بالاتری داشته و هنوز در شبکه‌های ایران فراگیر نشده است (بیشتر در پروژه‌های خاص یا ولتاژ فوق‌فوق‌بالا به کار می‌رود). منبع

ساختار عایقی و نوع نصب ترانس‌های ولتاژ

علاوه بر طراحی داخلی، ترانس‌های ولتاژ را می‌توان بر اساس نوع عایق‌بندی و محل نصب نیز طبقه‌بندی کرد:

• ترانس ولتاژ خشک (رزینی): این ترانس‌ها با عایق رزین اپوکسی ساخته می‌شوند و معمولاً تا ولتاژهای متوسط (مثلاً تا ۳۶ کیلوولت) کاربرد دارند. ترانس‌های رزینی به دلیل عدم وجود روغن، ریسک آتش‌سوزی و انفجار ندارند و ایمنی بالاتری دارند؛ به همین دلیل برای فضاهای داخلی (Indoor) مانند داخل تابلوهای فشار متوسط بسیار مناسب‌اند. اکثر PTهای داخلی نیروترانس از نوع خشک رزینی هستند.

• ترانس ولتاژ روغنی (Oil-filled): این ترانسفورماتورها از کاغذ عایقی آغشته به روغن به عنوان عایق داخلی استفاده می‌کنند. طراحی روغنی برای تمام سطوح ولتاژ (متوسط و بالا) ممکن است و در بسیاری از شبکه‌های فشار قوی متداول است. ترانس‌های روغنی معمولاً در فضای باز (Outdoor) مانند پست‌های برق نصب می‌شوند و نیاز به نگهداری دوره‌ای سطح روغن و چک کردن عایق دارند. در سطوح ولتاژ خیلی بالا (مثلاً ۱۳۲، ۲۳۰ یا ۴۰۰ کیلوولت) عمدتاً از نوع روغنی (و خازنی) استفاده می‌شود، چرا که ساخت نوع رزینی در این ولتاژها اقتصادی و عملی نیست.

• ترانس ولتاژ گازی (SF₆): برخی ترانس‌های ولتاژ مخصوصاً برای پست‌های گازی GIS طراحی می‌شوند که در آن‌ها از گاز SF₆ به عنوان عایق استفاده شده است. این ترانس‌ها معمولاً بخشی از تجهیزات GIS هستند و در شبکه‌های فوق‌فشار قوی کاربرد دارند. عایق گازی امکان طراحی تجهیزات جمع‌وجور برای پست‌های داخلی را فراهم می‌کند اما هزینه آن بالا است.

• ترانس ولتاژ داخلی (ایندور) و بیرونی (اوتدور): صرف‌نظر از نوع عایق، سازندگان معمولا مدل‌های مخصوص نصب داخلی (درون تابلو، پست کمپکت یا محیط سرپوشیده) و مدل‌های نصب فضای باز را ارائه می‌دهند. تفاوت این دو در شکل بوشینگ‌ها، جنس عایق خارجی و اتصالات مکانیکی است. مدل‌های داخلی برای قرارگیری در داخل سلول‌های فشار متوسط طراحی می‌شوند (ابعاد و فاصله خزشی عایق متناسب فضای تابلو است). مدل‌های بیرونی دارای پایه‌ها، مقره‌ها و طراحی مقاوم در برابر UV، باران و آلودگی هستند تا بتوانند روی تیرهای هوایی یا در پست‌های روباز نصب شوند. مطالعه بیشتر

ترانس ولتاژ نیروترانس و مشخصات آن

شرکت نیروترانس شیراز به عنوان یکی از تولیدکنندگان معتبر تجهیزات فشار متوسط و قوی در ایران، انواع ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری (شامل PT و CT) را با تاییدیه شرکت توانیر و مطابق استانداردهای بین‌المللی IEC 61869 تولید می‌کند. پویا ترانس نیز به عنوان نمایندگی رسمی نیروترانس، تأمین و فروش این محصولات را بر عهده دارد. در این بخش به برخی ویژگی‌ها و مدل‌های ترانس ولتاژ نیروترانس می‌پردازیم:

• رنج ولتاژ و نوع نصب: ترانس‌های ولتاژ متوسط نیروترانس عمدتاً در سطح ولتاژ ۱۲، ۲۴ و ۳۶ کیلوولت (متناسب با شبکه‌های ۱۱، ۲۰ و ۳۳ کیلوولت) طراحی شده‌اند. این PTها در هر دو نوع داخلی (رزینی) و بیرونی (رزینی یا روغنی) عرضه می‌شوند. برای مثال، نیروترانس ترانس ولتاژ رزینی ۲۴ کیلوولت جهت نصب داخل تابلو (کوپلاژ یا فیدر ورودی/خروجی) تولید می‌کند، و همچنین مدل ۲۴ یا ۳۶ کیلوولت بیرونی جهت نصب روی پایه‌های هوایی یا در پست‌های فضای باز موجود است. این تنوع، نیاز اکثر پروژه‌های توزیع و فوق توزیع کشور را پوشش می‌دهد.

• ساختار و جنس عایق: بیشتر PTهای نیروترانس در رده‌ی ولتاژ متوسط از رزین اپوکسی تحت خلاء ساخته می‌شوند که کیفیت عایقی بالایی دارد. رزین تحت خلاء باعث می‌شود حباب هوا و تخلیه جزئی در عایق به حداقل برسد و عمر ترانس افزایش یابد. برای کاربردهای خاص بیرونی، برخی مدل‌ها با روغن عایقی و مقره‌های سرامیکی/سیلیکونی تولید می‌شوند (مثلاً ترانس ولتاژ تغذیه ۳۳kV بیرونی روغنی).

• تکفاز یا دوفاز بودن: نیروترانس هر دو نوع ترانس ولتاژ تک‌فاز (بین فاز و زمین) و دو فاز (بین دو فاز) را ارائه می‌دهد. ترانس PT دوفاز معمولاً برای شبکه‌های ستاره که نیاز به اندازه‌گیری ولتاژ خط دارند به‌کار می‌رود؛ این ترانس بین دو فاز وصل شده و ولتاژ خط را نمونه‌برداری می‌کند. به عنوان نمونه، ترانس ولتاژ ۲۰kV دو فاز داخلی 20/0.1 نیروترانس یک PT رزینی است که جهت اتصال بین دو فاز ۲۰کیلوولت طراحی شده و خروجی ثانویه آن ۰٫۱kV (معادل ۱۰۰ ولت) می‌باشد. همچنین نیروترانس ترانس‌های تکفاز برای اتصال فاز به زمین در سطح ۳۳kV دارد که به صورت 33kV/√3 به 0.11kV/√3 عمل می‌کنند (۱۱۰ ولت خروجی خط به زمین).

• خروجی‌ها و کلاس دقت: ترانس‌های ولتاژ نیروترانس معمولاً یک یا دو خروجی ثانویه دارند. خروجی دوم زمانی کاربرد دارد که نیاز باشد یک PT دو مدار مختلف (مثلاً اندازه‌گیری و حفاظت) را تغذیه کند. کلاس دقت PTهای استاندارد نیروترانس عموماً 0.5 یا 1 برای مدار اندازه‌گیری است (مطابق نیاز پروژه، کلاس ۰٫۲ یا ۳ نیز قابل ارائه است). توان خروجی (burden) استاندارد این PTها معمولاً ۳۰ یا ۵۰ ولت‌آمپر است که جوابگوی تغذیه چندین دستگاه اندازه‌گیری و رله به طور همزمان خواهد بود.

• گارانتی و خدمات پس از فروش: تمامی ترانس‌های ولتاژ نیروترانس دارای گارانتی و خدمات پس از فروش معتبر می‌باشند. به طور مشخص، هر دستگاه ترانس اندازه‌گیری نیروترانس از تاریخ تحویل ۱۸ ماه گارانتی تعویض/تعمیر و از تاریخ راه‌اندازی ۱۲ ماه ضمانت عملکرد دارد. علاوه بر این، شرکت نیروترانس ۱۰ سال خدمات پس از فروش برای محصولات خود ارائه می‌دهد که نشان‌دهنده اطمینان از کیفیت ساخت این تجهیزات است. وجود تاییدیه‌های کیفیت از توانیر و آزمایشگاه‌های مرجع، خیال خریداران را از تطابق مشخصات فنی با استانداردها راحت می‌سازد.

نکات مهم در انتخاب و خرید ترانس ولتاژ PT

خرید ترانس ولتاژ مناسب نیازمند توجه به چند عامل کلیدی است. در ادامه مهم‌ترین نکات در انتخاب یک PT متناسب با نیاز را مرور می‌کنیم:

• سطح ولتاژ نامی: ابتدا باید ولتاژ اولیه شبکه که PT به آن متصل می‌شود مشخص شود (مثلاً ۶٫۶kV، ۱۱kV، ۲۰kV، ۳۳kV و غیره). ترانس باید متناسب با آن سطح ولتاژ طراحی شده باشد (ولتاژ نامی اولیه PT). همچنین ولتاژ ثانویه استاندارد (مثلاً ۱۰۰√۳ یا ۱۱۰√۳ ولت) بر اساس استاندارد شبکه و دستگاه‌های اندازه‌گیری انتخاب می‌شود. رایج‌ترین نسبت تبدیل‌ها در ایران ۲۰۰۰۰/۱۰۰ و ۳۳۰۰۰/۱۰۰ (برای PTهای سه فاز) یا معادل ولتاژ فاز به زمین آنها است.

• نوع نصب (داخلی/بیرونی): محیط نصب PT بسیار مهم است. اگر قرار است در داخل تابلو یا پست داخلی نصب شود، باید PT نوع ایندور (رزینی) انتخاب گردد. برعکس، برای فضای باز PT باید دارای مقره و بدنه مقاوم در برابر شرایط محیطی (آفتاب، رطوبت، آلودگی) باشد. نیروترانس برای هر دو کاربرد داخلی و بیرونی مدل‌های مخصوص ارائه می‌کند، بنابراین پیش از خرید، محل نصب و شرایط آن (دما، ارتفاع، آلودگی) را مشخص کنید.

• ظرفیت و بار خروجی: هر PT دارای توان خروجی مشخص (مثلاً ۳۰VA یا ۵۰VA) در کلاس دقت معین است. باید محاسبه کنید مجموع بارVA وسایل متصل به ثانویه (کنتورها، رله‌ها و … ) از توان نامی PT بیشتر نشود تا دقت اندازه‌گیری حفظ گردد. اگر تعداد تجهیزات زیاد است، می‌توان مدل‌های با burden بالاتر یا دو ثانویه مجزا تهیه کرد.

• کلاس دقت و کاربرد: بسته به اینکه PT برای اندازه‌گیری انرژی استفاده می‌شود یا صرفاً تشخیص وجود ولتاژ و حفاظت، کلاس دقت متفاوتی نیاز است. برای کاربردهای اندازه‌گیری صورتحساب (billing) معمولاً کلاس 0.2 یا 0.5 دقیق لازم است، در حالی که برای رله‌های حفاظتی کلاس 1 یا 3 نیز کافی است. هنگام خرید حتماً کلاس دقت (Accuracy Class) مناسب را مطابق نیاز خود سفارش دهید.

• تاییدیه‌ها و استاندارد: از معتبر بودن سازنده و داشتن استانداردهای لازم اطمینان حاصل کنید. وجود گواهی تاییدیه توانیر یا آزمون‌های تایپ تست می‌تواند تضمینی بر کیفیت PT باشد. همچنین استاندارد مرجع ساخت PT (مانند IEC 61869-3 یا معادل ANSI) باید در مشخصات دستگاه ذکر شود. شرکت نیروترانس به عنوان تأمین‌کننده مورد تایید توانیر، تمامی این استانداردها را رعایت می‌کند.

• گارانتی و خدمات پس از فروش: عمر مفید ترانس‌های ولتاژ طولانی است اما به هر حال داشتن گارانتی معتبر نشانه اعتماد سازنده به کیفیت محصول است. ترجیحاً از تولیدکننده یا نمایندگی‌ای خرید کنید که حداقل یک تا دوسال گارانتی و چندین سال خدمات پس از فروش برای PT ارائه دهد. همان‌طور که گفته شد، نیروترانس ۱۸ ماه گارانتی تعویض/تعمیر و ۱۰ سال خدمات پس از فروش برای ترانس‌های خود در نظر گرفته که در بازار داخلی وجه تمایز محسوب می‌شود.

قیمت ترانس ولتاژ (PT) و نحوه سفارش

قیمت ترانس‌های ولتاژ وابستگی مستقیم به مشخصات فنی آن‌ها دارد. عواملی چون سطح ولتاژ نامی، جریان و توان خروجی، کلاس دقت، نوع عایق (رزینی یا روغنی)، تکفاز یا دوفاز بودن، داخلی یا بیرونی بودن و برند سازنده بر قیمت PT مؤثرند. به طور کلی PTهای رزینی داخلی در رنج ولتاژ متوسط قیمت اقتصادی‌تری نسبت به انواع روغنی و بیرونی دارند، چرا که ساختار ساده‌تر و هزینه نگهداری کمتری دارند. همچنین افزایش تعداد خروجی‌ها یا بالاتر بودن کلاس دقت ممکن است قیمت را قدری افزایش دهد.

برای دریافت لیست قیمت به‌روز و مشاوره خرید ترانس ولتاژ نیروترانس، می‌توانید با کارشناسان شرکت پویا ترانس تماس حاصل نمایید. پویا ترانس به عنوان نماینده رسمی نیروترانس، قیمت‌های مصوب کارخانه را با خدمات مشاوره فنی ارائه می‌کند. همچنین امکان تامین سایر برندهای معتبر داخلی دارای تاییدیه (مانند ایران ترانسفو، مگ‌الکتریک، الکتروپژواک و غیره) نیز وجود دارد. شما می‌توانید جهت مشاهده لیست محصولات ترانس ولتاژ (PT) نیروترانس و اطلاع از قیمت هر کدام، به بخش محصولات CT و PT در سایت مراجعه کنید. در صفحه‌ی محصول، اطلاعات فنی کامل هر ترانس (شامل دیتاشیت و کاتالوگ) درج شده و شما قادر خواهید بود مدل مناسب را انتخاب کنید. برای ثبت سفارش نهایی نیز کافیست با واحد فروش پویا ترانس تماس بگیرید.

02166550260

09912708456