تپچنجر On Load ترانسفورماتور

چنانچه در بخش قبل در مورد تپ چنجرهای OFF LOAD  گفته شده ، این تپ چنجر قادر به انجام تغییر تپ در هنگام بارداری ترانسفورماتور نمی باشد بنابراین لزوم وجود یک تپ چنجر که امکان فوق را داشته باشد ضروری است به این منظور تپ چنجر ON LOAD طراحی و ساخته شده است. البته روی بعضی از ترانسفورماتورها با توجه به شرایط بهره برداری ، هم تپ چنجر OFF و هم تپ چنجر  ON LOAD قرار دارد در بخش تپ چنجر OFF LOAD دو قسمت اصلی وجود داشت ، بخش مکانیزم شامل اهرم ها و چرخ دنده ها و بخش داخلی ترانسفورماتور شامل تپ سلکتور و سر سیم های متصل به آن ، که هنگام تغییر توسط اهرم بیرون ترانس و انتقال نیروی اهرم به داخل و چرخاندن محور سلکتور و جا گرفتن یک سر سیم روی تپ که این کار توسط نیروی دست صورت می گیرد.

در مورد تپ چنجر ON LOAD از سه بخش تشکیل شده است بخش اول مکانیزم و اهرم ها و موتور محرک که کار انتقال نیرو توسط محور وموتور محرک صورت میگیرد این مجموعه را موتور درایو می گویند. در بخش دوم تپ سلکتور می باشد که این بخش در داخل ترانسفورماتور قرار دارد و از نظر محل نصب در مجاورت سیم پیچ ها نصب میگردد و کلیه سر سیم های خروجی از سیم پیچ تپ چنجر به تب سلکتور ختم می شوند. بخش سوم که بخش بسیار مهمی  است ، دایور ترسویچ نام دارد این سویچ بطور مجزا از ترانسفورماتور و داخل ترانسفورماتوری تعبیه شده است این سویچ داخل یک طرف روغن یا compartment   oil قرار گرفته وعمل قطع و وصل داخل این تانک کوچک انجام می گیرد و تانک روغن oil compartment   از روغن ترانسفورماتور جدا است.

تفاوت اصلی تپ چنجر OFF LOAD و تپ چنجر ON LOAD وجود این بخش می باشد. این بخش از تپ چنجر باعث شده است که برای تغییر تپ در هنگام بارداری ترانسفورماتور مشکلی بوجود نخواهد آمد. در یک شکل ساده تصور کنید وقتی بخواهیم از یک تپ به تپ دیگر تغییر حالت دهیم ، چون باعث قطع جریان بالا می شود و ولتاژ نامی نیز بالا می باشد جرقه بسیار شدیدی رخ خواهد داد. برای جلوگیری  از رخ دادن جرقه باید طرحی اندیشید در تپ چنجر ON LOAD  برای تغییر تپ مثلأ از ۱ به ۲ ابتدا تپ سکتور تپ مورد نظر را انتخاب می کند یعنی در حالیکه روی تپ ۱ می باشد تپ ۲ را نیز انتخاب می کند ولی هنوز جریان از تپ ۱ عبور می کند حالا برای جابجایی از تپ ۱ به ۲ به کمک دایورترسویچ با سرعت بسیار بالا در حد ۲۰ میلی ثانیه انجام می شود. البته دایورترسویچ نیز در محفظه روغن جداگانه قرار داشته و به نوعی جرقه خفه می شود ( دقیقا مانند عملکرد کلیه های قدرت از نوع روغنی ) برای اینکه در مدت ۲۰ میلی ثانیه طول قوسی را کوچک کنند از مقاومت گذرا استفاده می کنند یعنی ابتدا مقاومت در مدار قرار میگیرد سپس در چند مرحله مقاومت نیز از مدار خارج می شود این عملیات در یک پریود صورت میگیرد. به تصویر زیر توجه کنید:

امروزه بخش  دایورترسویچ ها تپ چنجر بصورت وکیوم نیز ساخته می شود بطوریکه بخش سویچینگ داخل کپسولهای خلاء انجام میگیرد.

تپ چنجر ON LOAD  در حدود ۸۰سال پیش ساخته شده است و به سرعت در حال پیشرفت می باشد تپ چنجرهای از نوع خلاء و کار سوئچینگ را ساده تر نموده است.

در شکل زیر نحوه سیم پیچ HV و سیم پیچ تپ چنجر را روی ترانسفورماتور نشان می دهد. برای تغییر تپ با توجه به وجود پتانسیل دو سر نقاط و همچنین عبور جریان از مسیر ضروری است یک طرحی بکار برد مانند استفاده از مقاومت شنت بین دو نقطه ( چنانچه  مشکل مشاهده شود)ولتاژ بین تپ های اشاره شده،  بطور نرمان بین ۸/۰ تا ۵/۲ درصد ولتاژ نامی ترانسفورماتور است اجزاء اصلی یک تپ چنجر OLTC  برای انجام تغییر تپ شامل مقاومت گذرا ، اهرم ها ، فنر آکالاموتور و موتور محرک (موتور درایو) می باشند. با توجه به طراحی سیم پیچ ها وترانسفورماتورها و طراحی تپ چنجر ، تپ سلکتور و دایورترسویچ مخصوص به خود استفاده می گردد.

در شکل های زیر اصول طراحی تپ چنجر نشان داده می شود :

در شکل A : در این روش بصورت خیلی ساده  و خطی سر تپ ها بیرون می آیند و سیم پیچ تپ چنجر با سیم پیچ اصلی سری میگردد که بطور متوسط حدود ۲۰%   تغییرات صورت میگیرد و بدینوسیله نسبت تبدیل ترانسفورماتور روی هر تپ مقدار مشخص می باشد.

در شکل B :

در این روش از کلیه ریورس یا معکوس کننده استفاده شده است بطوریکه به کمک این روش می توان هم تعداد دور را کاهش داد وهم می توان افزایش داد در این شرایط دایورترسویچ  هنوز عمل ننموده است و پس از انتخاب تپ سلکتور، دایورتر عمل خواهد کرد.

در شکل C :

در این روش بیشتر برای ترانسفورماتور فاز شیفتر (PST) استفاده گردد.

در شکل D :

بوسیله روش کُرس سلکتور  (single) کلید طوری قرار گرفته که بخشی از سیم اصلی را از مدار خارج نماید یا آن را اضافه می کند و در حالتی که بخشی از سیم پیچ درمدار خارج می باشد تلفات مسی ترانسفورماتور نیز کاهش خواهد یافت.

در شکل C :

در این روش از Moltiple  استفاده شده است ، بطوریکه اجازه می دهد تغییرات بیشتری صورت گیرد. این روش بیشتر در ترانسفورماتورهای صنعتی ( رأکتیوفایر و کوره) استفاده می شود.

در مجموع از طراحی های بالا بیشتر بستگی به نوع استفاده از ترانسفورماتور و بهره برداری از آن استفاده گردد و قراردادن oltc در بخش HV و LV نیز بسته به طراحی ترانسفورماتور دارد.

مثال های در خصوص مکان قرارگرفتن تپ سلکتور در ذیل آورده شده است در این حالت تب سلکتور نزدیک به نقطه صفر ستاره سیم پیچ می باشد .

 

شکل ذیل ترانسفورماتور فاز شیفتر را نشان می دهد.

مهمترین  قسمت تپ چنجر همان دایورترسویچ یا OLTC می باشد که از مقاومت گذرا استفاده می نماید    (oil type oltcs)

در روش های جدید تب سلکتور و دایورترسویچ با هم می باشند به شکلی که دایورترسویچ روی تب چنجرو بالای آن قرار دارد و در یک تانک روغن مخصوص به خود می باشد و عمل کلید زنی در آنجا صورت می گیرد مدت زمان تغییر یک تپ بطور نرمال بین ۴۰ تا ۶۰ میلی ثانیه است که در طرح های امروزی این مدت زمان به ۲۰ تا ۳۰ میلی ثانیه کاهش داده شده است.

 

شکل های A تا G نحوه تغییر تپ در یک تپ چنجر ON LOAD را نشان می دهد. در شکل A هنوز تغییری صورت نگرفته و در شکل B تپ سلکتور حرکت نموده ولی هنوز تپ بعدی را انتخاب نکرده است،  در شکل صحیح تپ سلکتور تپ بعدی را انتخاب کرده ولی هنوز در مسیر قبلی خود یعنی تپ قبلی خود بار را تامین می کند ( چون دایورترسویچ هنوز تغییر نداده است)

در شکل D لغایت G (نوبت به عملکرد دایورتر می رسد) در حالت D  سویچ حرکت نموده و اولین مقاومت در مدار قرار میگیرد و درحالت E برای مدت بسیار کوتاهی هر دو مقاومت در مدار هستند، در حالت F یک مقاومت در مدار می باشد و در حالت G هر دو مقاومت از مدار خارج و تغییر تپ بطور کامل انجام شده است ، در مجموع زمان تغییر تپ از حالت A لغایت  G ، ۳ تا ۱۰ ثانیه می تواند به طول انجامد ولی قابل توضیح است که مدت زمان (۴۰ – ۶۰ ms) .برای تپ چنجرهای قدیمی و(۲oms) را تپ چنجرهای جدید مربوط به حالت D لغایتG می باشد. که این عملیات در دایورترسویچ صورت میگیرد.

در حالت E چنانچه مشاهدی می شود هر دو مقاومت در مدار قرار میگیرند و برای مدت بسیار کوتاهی (درحد میلی ثانیه) هر دو مقاومت گذرا در مدار هستند و برای یک لحظه از هردو تپ استفاده می شود در این حالت بسیار خطرناک است و یک جریان گردشی در سیم پیچ بوجود می آید.

تپ چنجر از نوع وکیوم یا VACUM TAP ( Vacum Type oltcs )

در این نوع تکنولوژی عمل قطع و وصل در یک کپسول خلاء صورت می گیرد به همین خاطر تعمیر و نگهداری آن کمتر شده است ، چون جرقه ای که در خلاء صورت می گیرد کمتر است.

 

 

3 نظر / نظر خود را در زیر وارد کنید

  1. سلام مطالب واقعا خوبی را رائه کرده اید بسیار عالی است
    لطفا پیرامون تپ چنجر(off circuit) نیز توضیحاتی بیان فرمایید
    و همینطور درباره ترمومتر بوبین و نحوه عملکردش بصورت کامل !
    ممنون میشم اگه امکان دانلود را برای همه مطالب فراهم کنید

    [پاسخ]

پاسخ دهید