۱ . مقدمه:

و بعضا” از نوع (Oil immersed type ) ترانسفورماتورهای شبکه توزیع عمدتا” از نوع ترانسفورماتورهای روغنی

می باشند تفاوت اصلی این دو نوع ترانسفورماتور در استقامت الکتریکی و حرارتی عایقهای (Dry type) خشک

می توانند با سیستم IEC بکار رفته در آنهاست. ترانسفورماتورهای خشک بر اساس استاندارد بین المللی ۶۰۷۲۶

طراحی و ساخته شوند . ترانسفورماتورهای خشک مورد بررسی در این A, E, B, F, H, C عایقی کلاسهای

۱۵۵ می باشندکه مقدار مجاز دمای متوسط سیم پیچها ?C و دمای F مقاله دارای عایقهایی با کلاس حرارتی

۱۰۰ خواهد بود .[ ۱] در K 140 است به بیان دیگر جهش حرارتی مجاز سیم پیچها در محیط استاندارد برابر ?C

دمای قابل تحمل کمتری داشته و لذا مقدار A حالیکه عایقهای ترانسفورماتورهای روغنی با کلاس حرارتی

۱۰۵ و بعبارت دیگر مقدار مجازجهش حرارتی سیم پیچهادرمحیط استاندارد ?C مجاز دمای متوسط سیم پیجیها

[ ۶۵ میباشد .[ ۲ ?C

بدیهی است که این دو نوع ترانسفورماتور از دیدگاههای مختلف دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشند

که از جمله مهمترین مزایای ترانسفورماتور خشک ایمن بودن آن در برابر انفجار و آتش سوزی بوده و در مقابل

عیب آن به شمار میرود . (Cast resin ) عدم امکان تعمیر و بازسازی سیم پیچهای رزینی

معمولا” درون یک محفظه (outdoor) همچنین ترانسفورماتورهای خشک در صورت نصب در فضای آزاد

یا با تنفس ( Sealed ) قرار می گیرند که می تواند سه حالت داشته باشد: بدون تنفس (Enclosure )

را امکانپذیر سازد. ولی برای نصب در فضای (Enclosed ) و یا بصورت با گردش هوا (totally enclosed )

( Non-enclosed ) و درصورت عدم وجود شرایط خاص نیازی به حفاظ نخواهد بودکه بصورت (Indoor) بسته

می باشند .

در این مقاله سعی شده تا بر اساس مدارک فنی برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای توزیع روغنی و خشک

موجود درشرکت ایران ترانسفو[ ۳] مقایسه ای از لحاظ ابعاد و اوزان بین این دو نوع ترانسفورماتور (با مشخصات

میباشد. IEC و برای خشک ۶۰۷۲۶ IEC یکسان)بدست آید. استاندارد مورد نظربرای ترانسفورماتوهای روغنی ۷۶

۲. شرح مقاله و روش تحقیق :

برای انجام این تحقیق از دانش فنی موجود در شرکت ایران ترانسفو برای محاسبه و طراحی ترانسفورماتورهای

۸۰۰ kVA , 1600 kVA توزیع روغنی و خشک استفاده شده است .بررسی بر روی دو نمونه ترانسفورماتورسه فاز

محاسبه cast resin صورت گرفته است و هرکدام یک بار بصورت روغنی و یک بار بصورت خشک و از نوع

۸۰۰ kVA , و طراحی شده و نتایج با هم مقایسه شده اند .در هر یک از نمونه های ترانسفورماتورهای ۱۶۰۰

پارامتر هایی که برای هر دو نوع ترانسفورماتور خشک و روغنی یکسان فرض شده عبارتند از : kVA

۲. نسبت تبدیل و پله های تنظیم ولتاژ ۳. گروه اتصال (kVA) 1. توان

(kw) 6 . تلفات بی باری گارانتی شده (Hz) 4. درصد امپدانس اتصال کوتاه (%) ۵ . فرکانس

.(Indoor ) 9. محل نصب ( IEC 8 . شرایط محیط نصب (مطابق استاندارد (kw) 7 . تلفات بار گارانتی شده

لازم به ذکر است که برای محاسبه و طراحی این ترانسفورماتورها مقادیر تلفات ترانسفورماتورهای محاسبه شده

خشک (بصورت نرمال ) مبنا قرار داده شده و با در نظر گرفتن این مقادیر گارانتی برای تلفات بار و تلفات بی باری ،

ترانسفورماتورهای روغنی نیز طراحی گردید .

برای هر دو نوع (M همچنین از آنجاکه تلفات بی باری تابع نوع ورق هسته مصرفی می باشد لذا یک نوع ورق ( ۵

ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است و البته هر چند بر اساس مدارک فنی و در مقایسه انجام شده روش چیدن ورقها

منظور شده است اما این مورد step lap و در نوع خشک بصورت over lap در ترانسفورماتورهای روغنی بصورت

درمقدار تلفات بی باری تاثیر چندانی ندارد.

اما تفاوت عمده ای که در مقایسه دو طرح اجرا شده ترانسفورماتور خشک و روغنی دیده می شود جنس هادی و

روش سیم پیچی است.در این تحقیق سیم پیچهای ترانسفورماتورهای روغنی با سیم تخت مسی و با مواد عایقی

طراحی شده اند. F و سیم پیچهای ترانسفورماتورهای خشک با فویل آلومینیمی و با مواد عایقی کلاس A کلاس

مقدار تلفات اتصال کوتاه و درصد ولتاژ اتصال کوتاه IEC 60076, IEC بنابراین بر اساس استانداردهای ۶۰۷۲۶

۱۲۰ محاسبه شده اند. ?C 75 وبرای ترانسفورماتورهای خشک در ?C ترانسفورماتورهای روغنی در دمای مبنای

در نهایت پس از تکمیل طراحی ابعاد و اوزان در هر دو ترانسفورماتور نوع خشک و روغنی با هم مقایسه شده اند .

(۸۰۰ kVA –1–2 ترانسفورماتور نمونه اول : (توان

مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است :

توان نامی = Pn = 800 kVA

ولتاژ نامی = Voltage rating = 15 + (2 * 2.5 % ) / 0. 4 kV

فرکانس = Frequency = 50 Hz

گروه اتصال = Vector group = Dyn11

امپدانس درصد = Impedance voltage = 6 %

تلفات بی باری = No load losses = 1.69 kW

تلفات بار = Short circuit losses = 9.4 kW **

۳

حداکثردمای محیط = Max. Ambient temperature = 40 ?C

ارتفاع نصب = Altitude = 1000 m

محل نصب = Indoor

۱۲۰ گارانتی میشود . ?C 75 و برای ترانسفورماتورخشک در ?C **مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در

ابعاد و اوزان و نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است :

ترانسفورماتور روغنی ترانسفورماتور خشک نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

۲۱۱۰

۱۰۵۰

۲۱۰۰

۲۹۸۰

۹۳۳

۳۰۹

۶۷۰

۵۳

۹۳۵

—

۱۵۳۰

۸۵۰

۱۶۵۰

۲۰۰۰

۱۲۶۶

۳۰۰

۷۰

۷۲

—

۱۶۲

(mm) طول کلی

(mm) عرض کلی

(mm) ارتفاع کلی

(kg) وزن کل

(kg) وزن هسته

(kg) وزن هادی بوبینها

(kg) وزن آهن آلات

(kg) وزن عایقها

(kg) ( وزن روغن (در نوع روغنی

(kg) ( وزن رزین (در نوع خشک

(۱۶۰۰ kVA –2 ترانسفورماتور نمونه دوم : ( توان –۲

مشخصات این ترانسفورماتور سه فاز به شرح ذیل فرض شده است :

توان نامی = Pn = 1600 kVA

ولتاژ نامی = Voltage rating = 20+ (2 * 2.5 % ) / 0. 4 kV

فرکانس = Frequency = 50 Hz

گروه اتصال = Vector group = Dyn11

امپدانس درصد = Impedance voltage = 6 %

تلفات بی باری = No load losses =2.8 kW

تلفات بار = Short circuit losses = 16 kW **

حداکثر دمای محیط = Max. Ambient temperature = 40 ?C

ارتفاع نصب = Altitude = 1000 m

محل نصب =Indoor

۱۲۰ گارانتی میشود . ?C 75 و برای ترانسفورماتورخشک در ?C **مقدار تلفات بار برای ترانسفورماتور روغنی در

نتایج حاصل از طراحی در جدول زیر آمده است :

۴

ترانسفورماتور روغنی ترانسفورماتور خشک نوع ترانسفورماتور

پارامترهای مقایسه ای

۲۳۳۰

۱۲۷۰

۲۳۷۰

۴۷۰۰

۱۵۴۴

۴۹۲

۱۰۵۰

۷۱

۱۲۱۰

—

۱۸۳۰

۱۰۰۰

۲۰۴۰

۳۶۳۰

۲۳۳۰

۵۴۶

۸۸

۱۵۲

—

۲۵۸

(mm) طول کلی

(mm) عرض کلی

(mm) ارتفاع کلی

(kg) وزن کل

(kg) وزن هسته

(kg) وزن هادی بوبینها

(kg) وزن آهن آلات

(kg) وزن عایقها

(kg) ( وزن روغن (در نوع روغنی

(kg) ( وزن رزین (در نوع خشک

۳ . نتایج :

بر اساس نتایج حاصل از محاسبه و طراحی دو نمونه ترانسفورماتور مورد بررسی نتایج زیر حاصل گردید :

با در نظر گرفتن شرایط یکسان بعنوان مشخصات اولیه ترانسفورماتور و با در نظر گرفتن مقادیر گارانتی یکسان

در این بررسی : (Pk ) و تلفات بار (P برای تلفات بی باری ( ۰

الف : در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای طول و عرض و ارتفاع کلی

کمتری می باشند .

ب: در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن کلی کمتری می باشند .

ج : در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن هسته بیشتری می باشند .

د: در هر دو نمونه مورد بررسی ترانسفورماتورهای خشک نسبت به روغنی دارای وزن عایق بیشتری می باشند .

ه: در هر دو نمونه مورد بررسی در ترانسفورماتورهای خشک و روغنی وزن هادی در بوبینها حدودا” یکسان است.