ترانسفورماتور روغنی ده ها سال است که استفاده می شود و معمولاً در شرکت های برق، کارخانه ها و سایر صنایع کاربرد دارد. اما چه ویژگی هایی این نوع ترانس را خاص می کند؟ و آیا خرید ترانس روغنی انتخاب مناسبی است؟ ترانسفورماتورهای الکتریکی نقشی حیاتی در زندگی امروزی هر فرد ایفا می کنند. این تاثیرگذاری ممکن است در نگاه اول خیلی ملموس نباشد، اما ترانسفورماتورها به شما کمک می‌کنند تا مشاغل را راه‌اندازی کنید یا خانه‌ها و وسایل را روشن نمایید. در عصر امروز، که مردم عمیقاً با وسایل الکتریکی خود در ارتباط هستند، نمی توان انکار کرد که استفاده از برق در فعالیت های روزانه بشر ریشه دوانده است.
در این مطلب ضمن معرفی ترانسفورماتور روغنی، مزایا، معایب و کاربرد این ترانس را بررسی میکنیم. همچنین در یک مقایسه جامع، تفاوت ترانس روغنی با ترانسفورماتور خشک را توضیح خواهید داد.
امروزه انواع مختلفی از ترانسفورماتورها در بازار موجود است که مزایا و معایب مربوط به خود را دارند. به طور کلی، برای ترانسفورماتورهای سایز متوسط را می توان به عنوان روغنی (نوع مایع) یا نوع خشک (حالت جامد) طبقه بندی کرد.
همانطور که اصطلاحات نشان می دهد، ترانسفورماتور نوع روغنی از مایعات قابل اشتعال استفاده می کنند (معمولاً روغن معدنی – اما همچنین می توانند هیدروکربن یا سیلیکون برای انواع مایعات دیگر باشند). جهت مشاهده محصولات مرتبط لینک ترانس روغنی نرمال ردیف 11kv را مشاهده نمایید.
ترانس روغنی یا oil type transformer چیست؟
ترانسفورماتور های روغنی ( در انگلیسی: oil type transformers ) اساساً ترانس هایی هستند که از روغن برای عایق کاری و نگه داشتن ترانسفورماتور در سطوح دمایی سالم استفاده می کنند. این ترانسفورماتورها به گونه ای ساخته شده اند که بادوام بوده و در برابر دماهای بالا و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مقاوم باشند.
به این دلیل آن را ترانسفورماتور روغنی می نامند که از یک محیط خنک کننده یا مایع عایق استفاده می کنند که از روغن معدنی تشکیل شده است. این محیط خنک کننده به دلیل موثر بودن در تنظیم دمای ترانسفورماتور در مقایسه با ترانسفورماتورهایی که از هوا به عنوان محیط خنک کننده خود استفاده می کنند شناخته شده است.
روغن این نوع ترانس چه دمایی را تحمل میکند؟
روغن هسته و سیم‌پیچ های ترانسفورماتور را احاطه می‌کنند و از اکسید شدن، خوردگی و کاهش اثربخشی سیم‌کشی و عایق‌های مبتنی بر سلولز جلوگیری می‌کنند. روغن های ترانسفورماتور با قدرت دی الکتریک عالی، پایداری شیمیایی و هدایت حرارتی، بین هسته و رادیاتورها گردش می کنند و دمای زیرساخت را کاهش می دهند.
به جای اندازه‌گیری حداکثر دما برای اندازه‌گیری بازده و قابلیت، از افزایش دمای ترانسفورماتورها به عنوان راهنما استفاده می‌شود و استانداردهای افزایش دما پایین‌تر برای مقابله با اضافه بارها بهتر است.
ترانسفورماتور روغنی با افزایش استاندارد 55 درجه سانتیگراد یا 65 درجه سانتیگراد بر اساس حداکثر دمای متوسط 40 درجه سانتیگراد عرضه می شوند. اگرچه ممکن است برخی نقاط داغتر در داخل ترانس وجود داشته باشد. این بدان معناست که ترانسفورماتور روغنی دارای حداکثر دمای متوسط عملیاتی 105 درجه سانتیگراد هستند. عایق سیم پیچ عایق معمولاً تا 220 درجه سانتیگراد درجه بندی می شود.
روش خنک سازی این نوع ترانسفورماتور
برای کمک به حفظ طول عمر یک ترانسفورماتور الکتریکی، مکانیسم‌ها یا فرآیندهای خنک‌کننده‌ای ساخته میشوند تا به تنظیم گرما کمک کنند. گرمای بیش از حد در ترانسفورماتور می تواند باعث اختلال در عملکرد یا بدتر از آن – حوادث شود. دو نوع روش خنک کننده وجود دارد: روغنی و خشک.
اتلاف گرما در یک ترانسفورماتور الکتریکی می تواند از طریق روش هوا یا استفاده از روغن انجام شود. برخلاف روش خنک کننده ای که از هوا به عنوان خنک کننده استفاده می کند، روش خنک کننده روغن از مایع یا روغن برای به حداقل رساندن گرمای داخل ترانسفورماتور استفاده می کند.
طبق تعریف، ترانسفورماتور خنک شده با روغن نوعی ترانسفورماتور غوطه ور در روغن (عمدتا معدنی) است که به تنظیم دمای ترانسفورماتور کمک می کند. از طریق استفاده از رادیاتور متصل به مخزن ترانسفورماتور، روغن می تواند گرما را دفع کند.
ترانسفورماتورهای الکتریکی غوطه ور در روغن، عمدتاً به دلیل ساختار ساده و عملکرد قابل اعتماد آنها، متداول ترین تجهیزات مورد استفاده هستند. نسبت به ترانسفورماتور نوع خشک، اتلاف گرما سریعتر، هدایت یکنواخت و عملکرد عایق بهتری دارد.
گاهی اختصاص دادن یک مخزن پر روغن به آن کافی نیست، به همین دلیل است که برخی افراد با اضافه کردن رادیاتورهای خارجی، محیط خنک کننده ترانسفورماتورهای بزرگ را بهبود می بخشند که در مقابل، روغن را در فرآیند همرفت طبیعی به گردش در می آورد.
ترانسفورماتورهای قدرتی که ظرفیت های بالایی دارند می توانند فن های خنک کننده نیز داشته باشند زیرا در بارهای کامل کار می کنند، اما این ترانسفورماتورها معمولاً روی ترانسفورماتورهای قدرتی که هزاران کیلوولت آمپر (کیلوولت آمپر) دارند اعمال می شود.
کاربرد ترانسفورماتور روغنی
لازم به یادآوری است که انواع مختلفی از ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهای هسته هوا، ترانسفورماتورهای ایزوله، ترانسفورماتورهای نوع روغن و غیره نقش مهمی در هر صنعت ایفا می کنند. با این حال، ترانسفورماتور روغنی بیشتر در پست های برق و توزیع برق مورد استفاده قرار می گیرند. سیم‌پیچ‌ها و مدارهای مغناطیسی ترانسفورماتور در روغن غوطه ور میشوند که به طور موثر دستگاه را عایق و خنک می کند و عملکرد بهینه تجهیزات را در چندین کاربرد مورد استفاده در شبکه های توزیع، صنایع مقیاس کوچک و تولید انرژی‌های تجدیدپذیر فراهم میکند.
ترانسفورماتور روغنی یکی از انواع ترانس های مورد استفاده در صنعت و ساختمان های مسکونی و تجاری می باشد و راه حلی مقرون به صرفه برای شبکه ارائه می دهد. چه برای مدیریت یک شبکه روستایی باشد یا صرفا برای بهبود بهره وری انرژی در صنایع، این نوع از ترانسفورماتورهای توزیع کاربرد دارند.
ترانسفورماتور روغنی از مایعات قابل احتراق برای خنک کردن استفاده می کنند و به همین دلیل این دستگاه برای مکان های بیرونی کاربرد مناسب تری دارد. البته همین ویژگی را میتوان جز محدودیت ها یا معایب این نوع ترانس دانست. مهم است که تأکید شود پیشرفت‌ها در فناوری ترانسفورماتور روغنی، روغن قابل اشتعال را با مایعات پایدارتر (کمتر قابل اشتعال) جایگزین میکند و به محصولات اجازه می‌دهد در مکان‌هایی با استانداردهای زیست محیطی سخت گیرانه استفاده شوند. صرف نظر از نوع مایع مورد استفاده، این ترانسها خنک کنندگی بهتری نسبت به ترانس خشک دارند، زیرا مایع، شرایط ایده آل تری برای خنک کنندگی ایجاد میکند. مکانیسم های خنک کننده بسیار کارآمد نیز به یک واحد کوچکتر و فشرده تر تبدیل می شود.
شاید بزرگترین مزیت ترانس روغنی این باشد که واحدها می توانند ولتاژ و فشار بالاتری را تحمل کنند. با تمرکز بر تعمیر و نگهداری، ترانسفورماتور روغنی علاوه بر تمیز کردن و بازرسی کلی اجزای کار، در معرض آنالیز دوره‌ای روغن هستند. تعمیر ترانسفورماتور نوع مایع نیز کم هزینه تر و آسان تر است.
مقایسه تفاوت ترانسفورماتور روغنی با ترانس خشک
دو نمونه از ترانس هایی که در وبسایت پویاترانس جهت فروش ارائه شده اند، خشک و روغنی هستند که در ادامه این مطلب به بررسی تفاوتهای این دو نوع ترانسفورماتور می پردازیم. این تفاوتها از جنبه های تلفات انرژی، کلاس حرارتی، روش خنک سازی، ایمنی، عیب یابی و تعمیرات، قیمت، وزن، شکل ظاهری و تعدادی از فاکتورهای دیگر مورد بررسی قرار میگیرند. همچنین جهت مشاهده ترانس خشک رزینی و استعلام قیمت روی لینک های مشخص شده کلیک کنید.
از نظر تلفات انرژی
- سیم پیچ ترانس های خشک با ساختار فویلی و از جنس آلومینیوم می باشد. سیم پیچ ترانس های روغنی از هادی های تخت مسی می باشد. ساختار فویلی سبب کاهش تاثیر منفی اثر پوستی که افزایش تلفات در سیم پیچ معمولی ترانس های روغنی را به همراه دارد، می‌شود.
- به دلیل عدم وجود روغن، نیاز به مخزن نگهدارنده روغن در ترانس هایی که با هوا خنک میشوند، نمی باشد. به این ترتیب، تلفات جریان گردابی مربوط به این بخش حذف می‌شود.
- تلفات بی‌باری ترانسفورماتورهای خشک و ترانسفورماتورهای روغنی نزدیک به هم می‌باشند ولی از لحاظ تلفات بار، ترانس های خشک دارای برتری محسوسی نسبت به ترانس های روغنی مشابه هستند. تلفات کل ترانسفورماتورهای خشک نیز نسبت به ترانسفورماتورهای روغنی ، کمتر می‌باشد.
از نظر کلاس حرارتی و روش خنک سازی
- سیم پیچ ترانسفورماتور روغنی در مخزن روغن به عنوان عایق و خنک کننده غوطه ور می باشد در حالیکه عایق نهایی سیم پیچ ترانس های خشک ، رزین اپوکسی بوده و سیم پیچ ها در تماس با جریان هوا خنک می شوند. به همین دلیل استقامت الکتریکی و حرارتی رزین به کار رفته در آنها به مراتب بهتر از روغن می باشد.
- کلاس حرارتی ترانسفورماتورهای خشک رزینی شرکت ایران ترانسفو ، F با دمای قابل تحمل ۱۵۵ درجه سانتیگراد و مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچ ۱۴۰ درجه سانتی گراد می باشد درحالیکه کلاس حرارتی ترانسفورماتورهای روغنی ، A با مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچ ۱۰۵ درجه سانتی گراد می باشد.
از نظر عیب یابی و تعمیر
- ترانس خشک نیازی به هیچگونه عیب‌یابی و نگهداری پیشگیرانه ندارند و تنها بنا به میزان آلودگی محیط نصب، لازم است به صورت دوره‌ای گردزدایی شوند. در حالیکه عیب‌یابی و مانیتورینگ در ترانسفورماتورهای روغنی یک امر کاملاً ضروری می‌باشد.
- سیم پیچ ترانسفورماتورهای خشک به دلیل ساختمان یکپارچه عایق شده با رزین، امکان تعمیر و بازسازی ندارد و در صورت بروز عیب، می بایست بخش آسیب دیده به طور کل تعویض شود.
از نظر ایمنی و محیط زیست
- حذف روغن موجب شده است این ترانسفورماتورها نه تنها منشا آتش سوزی و انفجار نباشند بلکه در صورت بروز هر گونه آسیبی در ساختمان آن به دلیل عدم نشت روغن یا هر مواد اشتعال زا، دچار آتش سوزی نشوند.
- به دلیل عدم وجود روغن و عاری بودن از مواد سمی، خطر آلودگی خاک و منابع آب زیر زمینی در صورت بکارگیری آنها کم می شود.
- سطح صدای پایین در ترانس های خشک ، تولید آلودگی صوتی کمتر نسبت به ترانس روغنی به همراه دارد.
تفاوت در مواد اولیه و متعلقات
- جنس هادی سیم پیچ ها، عایق، ترمینال های ورودی و خروجی در ترانسفورماتورهای خشک متفاوت بوده در ضمن روغن، تانک روغن، کنسرواتور، پره های رادیاتور، نمایشگر، ترمومتر و سایر متعلقات وابسته به روغن از جمله مخزن سیلیکاژل در این نوع حذف شده است.
از نظر وزن و ابعاد
- وزن و ابعاد ترانسفورماتورهای خشک نسبت به ترانسفورماتور روغنی نرمال به طور متوسط حدود ۱۰ درصد کمتر و نسبت به نوع کم تلفات به طور متوسط حدود ۲۰ درصد کمتر می باشد. همچنین در شکل ظاهری نیز تفاوت هایی با هم دارند.
تفاوت در محل نصب
- ترانسفورماتورهای خشک جهت نصب در داخل محفظه فلزی و یا اتاق پست طراحی شده اند.
- ترانس های خشک در مکان‌هایی که ترانس های روغنی به دلیل وجود روغن مشکل آفرین هستند می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند، مانند داخل ساختمان‌‌های تجاری و مسکونی، تونل‌ها، کشتی‌ها، جرثقیل‌ها، سکوهای نفتی، واحدهای صنایع غذایی، متروها و هر محیط زلزله خیز و یا حساس از نظر زیست محیطی.
- ترانسفورماتورهای خشک می تواند در نزدیکی محل مصرف (بار) نصب شود و به این ترتیب امکان استفاده از طرح‌های جدید تاسیسات الکتریکی برای کاهش تلفات و هزینه کابل‌ها و تجهیزات جانبی را فراهم ساخته است.
از نظر قیمت
- به دلیل تکنولوژی ساخت و مواد مصرفی گران‌تر، هزینه اولیه ترانسفورماتورهای خشک در مقایسه با نمونه روغنی مشابه بیشتر است. اما هزینه نهایی آنها شامل قیمت اولیه و هزینه‌های تلفات انرژی، نصب و راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری در طول عمر مفید ترانسفورماتور مقرون به صرفه‌تر از نمونه مشابه روغنی خود می باشند.
- مزیت امکان نصب ترانسفورماتورهای خشک در نزدیکی مصرف‌کننده سبب می‌شود بتوان از طرح‌های جدید برای توزیع انرژی استفاده نمود و در نتیجه هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم مربوط به تجهیزات تاسیسات الکتریکی را کاهش داد.
An intriguing discussion is worth comment. I do think that you should publish more on this topic, it might not be a taboo subject but generally people dont speak about such subjects. To the next! Cheers!!