شروع سیستم های مدرن جمع آوری اطلاعات و کنترل (Supervisory Control and Data ) که امروزه در ایران از آن با نام دیسپاچینگ یاد می شود به اواخر نیمه قرن بیستم بر می گردد. این اصطلاح بعداً تبدیل به نام کلی تر اندازه گیری مقادیر عددی،اندازه گیری وضعیت ها و کنترل از راه دور شد. با بالا رفتن قابلیت مینی کامپیوتر ها بوجود آمد. شبکه قدرت و راهبری آن در شبکه های قدرت سیستم های جمع آوری اطلاعات و کنترل می تواند در ساده ترین  فرم یعنی از کنترل کردن یک فیدر توزیع تا پیچیده ترین نوع آن یعنی کنترل تمامی تولید و انتقال و توزیع در یک محوطه وسیع جغرافیایی مورد استفاده قرار گیرد. امروزه بیش از هر زمان نیاز به وجود سیستم های مدرن کامپیوتری مدیریت انرژی احساس میشود.

PLC _ تلفن و مراکز تلفن _ مایکروویو … ) و تله متری 

اهداف و شرح و ظایف دیسپاچینگ

١- پایش ، نظارت ، کنترل و حفظ پایداری و بهره برداری بهینه از شبکه انتقال و فوق توزیع

۲- برنامه ریزی قطعی های درخواستی جهت تعمیر ، سرویس ، نگهداری و توسعه شبکه انتقال و فوق توزیع – هماهنگی و نظارت بر تعمیر ، سرویس ، نگهداری و توسعه سیستمهای مخابراتی ( بی سیم _

سلسله مراتب دیسپاچینگ

از آنجایی که حفظ ایمنی ، پایداری ،  برنامه‌ریزی و بهره ‌برداری بهینه از شبکه تولید و انتقال به عهده دیسپاچینگ ملی می‌باشد ، کلیه دیسپاچینگ منطقه‌ای ، نیروگاهها و کلیه پست ‌ها و خطوط ٢٣٠ و ۴٠٠ کیلوولت و نیروگاههای با ظرفیت کمتر از ١٠٠ مگاوات ،  با توجه به دستورالعمل شرایط تفویض اختیار از طریق دیسپاچینگ مناطق اعمال می‌گردد .

طراحی سیستم دیسپاچینگ بایستی به گونه‌ای باشد که علاوه بر منطبق بودن با ساختار شبکه برق ، با ساختار فعلی وزرات نیرو و روش فعلی بهره‌ برداری همخوانی داشته باشد و در عین حال قابلیت انعطاف جهت هماهنگی با ساختارهای آتی وزارت نیرو یا روشهای بهره ‌برداری در آینده را داشته باشد .

سطح ١ : دیسپاچینگ ملی (System control Center – SCC )

با توجه به اینکه فرکانس یک مفهوم متمرکز بوده و یکی از شاخصهای اصلی پایداری و تعادل بین میزان تولید و مصرف برق می‌باشد ، کنترل فرکانس شبکه به مرکز ملی سپرده شده است . ابزار مرکز کنترل ملی جهت تثبیت فرکانس شبکه ، مدیریت تولید واحدهای بزرگ می‌باشد . این متن برگرفته از سایت مهندسی برق قدرت و شبکه های انتقال و توزیع مهندس هادی حداد خوزانی می باشد سیستم دیسپاچینگ ملی با نصب تجهیزات اسکادا در نیروگاه ‌های بزرگ ، ضمن قرائت تولید هر واحد و وضعیت آنها با استفاده از نرم‌افزار‌های کنترل از راه دور تولید ( نرم‌افزار AGC ) چه به صورت دستی و یا خودکار بار  واحدها را متناسب با فرکانس شبکه کنترل می‌نماید . بدین منظور لازم است که کلیه نیروگاهها و پست‌های توزیع برق با این مراکز ارتباط داشته  و اطلاعات آنها دریافت گردد .

سطح ٢ : دیسپاچینگ ‌های منطقه‌ای ( Area Operating System – AOC )

دیسپاچینگ منطقه‌ای کنترل ولتاژ و بار شبکه انتقال را بر عهده دارد . با توجه به اینکه ولتاژ یک مفهوم غیرمتمرکز می‌باشد و شبکه انتقال کشور بسیار گسترده می‌باشد ، لذا شبکه انتقال به مناطق کوچکتری تقسیم شده است تا کنترل بار و ولتاژ هر منطقه‌  به صورت غیرمتمرکز انجام گیرد .

هم اکنون شبکه انتقال کشور به شش قسمت تقسیم شده است :‌

١-  منطقه شمال شرق که مرکز دیسپاچینگ آن در مشهد می‌باشد . (  NEAOC)

۲-  منطقه شمال غرب که مرکز دیسپاچینگ آن در تبریز می‌باشد . ( NWAOC)

۳-  منطقه جنوب شرق که مرکز دیسپاچینگ آن درکرمان می‌باشد . ( SEAOC)

۴- منطقه جنوب‌غرب که مرکز دیسپاچینگ آن در اهواز می‌باشد . (SWAOC )

۵-  منطقه مرکزی که مرکز دیسپاچینگ آن در اصفهان می‌باشد . (ESSC )

۶- منطقه تهران که مرکز دیسپاچینگ آن در تهران می‌باشد . ( TAOC)

و در آینده نزدیک نیز سه مرکز زیر اضافه خواهد شد :

۷- منطقه غرب که مرکز دیسپاچینگ آن در کرمانشاه می‌باشد .

۸- منطقه فارس که مرکز دیسپاچینگ آن در شیراز می‌باشد .

۹- منطقه شمال که مرکز دیسپاچینگ آن در ساری می‌باشد .

سطح ۳ : دیسپاچینگ محلی ( Regional Dispatching Center – RDS )

مراکز دیسپاچینگ محلی به مراکز دیسپاچینگ فوق توزیع معروف هستند و کنترل و بهره ‌برداری از شبکه فوق توزیع را در شهرهای بزرگ به عهده دارند .

محدوده عملکرد این مراکز عبارت  است از :

١-  کنترل وبهره‌برداری از شبکه ۶۳کیلوولت و نیز پست‌های ۲٠/۶۳ کیلوولت

۲- کنترل و بهره‌برداری از شبکه ١۳۲ کیلوولت و کلیه پست‌های (۳۳ )۲٠/١۳۲کیلوولت واقع در سه منطقه تهران ، مرکزی و جنوب‌ غربی کشور

۳- کنترل و بهره ‌برداری از پست‌های (۳۳ )۲٠/١۳۲کیلوولت که به صورت شعاعی در سه منطقه شمال‌ شرق ،  شمال غرب  و جنوب ‌شرق قرار گرفته‌اند .

۴- کنترل و بهره‌برداری از طرف ( ۳۳ )۲٠کیلوولت کلیه پست‌های (۳۳ )۲٠/١۳۲کیلوولت در کلیه مناطق .

سطح ۴ : دیسپاچینگ توزیع ( Distibution Control center – DCC )

این مراکز دیسپاچینگ ، شبکه ١١ ، ۲٠ ، ۳۲ کیلوولت و نیز پست‌ها ٠۴/ ١١ ، ٠۴/۲٠ ، ٠۴/۳۳ کیلوولت را در شهرها مورد بهره ‌برداری و کنترل قرار می‌دهند .

محدوده عملکرد این مراکز به شرح ذیل می‌باشد :

١- کلیه خطوط ( ١١ )۲٠ کیلوولت

۲- تجهیزات فشار قوی داخل پست‌ های ۴٠٠کیلوولت / ( ١١ )۲٠

این مراکز عموما” به اداره اتفاقات یا مراکز حوادث موسوم می‌باشند . در حال حاضر در شهرهای متوسط و بزرگ شبکه فشار متوسط توسط دو یا چند مرکز حوادث یا اداره اتفاقات مورد بهره ‌برداری قرار می‌گیرد .

سطح۵: دیسپاچینگ فشار ضعیف

شبکه فشار ضعیف از شینه ۴٠٠ ولت پستهای فشار متوسط تا کنتور مصرف‌کنندگان خانگی توسط نواحی یا مناطق ۴٠٠ ولت تحت نظارت و کنترل قرار می‌گیرد . تعداد این نواحی با توجه به گستردگی و وسعت شهرها ممکن است به ۲٠ نیز برسد . 

دیسپاچینگ در شبکه‌های قدرت                                                                                                                                                                  یکی از مهمترین فراسنج‌های کنترلی شبکه، فرکانس می‌باشد که تغییرات آن نمایانگر تغییر در فرایند تولید و مصرف است و به همین مناسبت ازعوامل بسیار مهم در بهره‌برداری و کنترل وضعیت شبکه می‌باشد. در بهره‌برداری شبکه، اطلاعات مربوط به فرکانس شبکه باید به‌صورت لحظه ای ثبت گردد و این بدان معنی است که حجم وسیعی از این اطلاعات در یک محدوده زمانی باید ثبت و مورد بررسی قرار گیرد. لازم به توضیح است که تغییرات فرکانس بیش از مقدار نامی آن افزون‌بر وارد آوردن صدمات به تاسیسات شبکه برق رسانی، بر وسائل مشترکان برق نیز اثرات زیانباری خواهد داشت هم‌چنین در صورتیکه فرکانس شبکه در حد مطلوب و مجاز کنترل نگردد موجب عدم پایداری و حتی فروپاشی شبکه خواهد شد. در شبکه‌های قدرت در صورتیکه به دلایلی همچون قطع خطوط انتقال و یا خروج خود کار واحدهای بزرگ تولیدی، افت ناگهانی فرکانس اتفاق افتد و موجب کاهش فرکانس از حد مشخصی گردد، رله‌های قطع بار فعال شده و بخشی از مصرف را قطع می‌نماید تا تعادل بین تولید و مصرف برقرار گردد. عملکرد رله‌های اشاره شده زمانی اثر بخش خواهد بود که میزان تغییرات کاهشی فرکانس و ولتاژ در حدی باشد که فرصت لازم (حداقل ۲۵۰ میلی ثانیه) را در اختیار رله قرار دهد. زیرا در غیر این صورت رله‌ها عمل نکرده و فرکانس همچنان کاهش می‌یابد تا سرانجام فروپاشی حادث شود. عکس‌العمل سریع در تصحیح فرکانس و ولتاژ شبکه خصوصاً در زمان وقوع حادثه، یکی از عوامل تعیین کننده می‌باشد. به‌طور سنتی تصحیح کننده‌های فرکانس عمدتاً نیروگاه‌های آبی مجهز به گاورنرهای سریع هستند که می‌توانند کل توان تولیدی خود را در ظرف چند ثانیه به میزان قابل توجه ای تغییر دهند. تنظیم کننده‌های ولتاژ نیز عمدتاً ژنراتورهای سنکرون مجهز به سیستم‌های [AVR۱] می‌باشند که در کسری از ثانیه وارد عمل می‌شوند. تنظیم فرکانس شبکه می‌تواند در هر نقطه از شبکه صورت پذیرد به شرط آنکه امکان انتقال توان در خطوط در شبکه وجود داشته باشد. به‌عنوان مثال اگر حادثه ای در خراسان باعث کاهش فرکانس شبکه شود واحدهای آبی در خوزستان می‌توانند نسبت به تصحیح فرکانس وارد عمل شوند اما پاره ای از مواقع این امر ممکن است موجب افزایش بار خطوط ” دز- اندیمشک ” و یا ” علی آباد – اسفراین ” شود و حتی موجب قطع این خطوط گردد که در این حالت وضعیت شبکه بسیار آسیب پذیر خواهد شد. بنابراین برای حفظ پایداری و ایمنی شبکه، کنترل فرکانس و ولتاژ باید به‌گونه ای انجام پذیرد که قابلیت انجام عملیات کنترلی چه در منطقه و چه در کل شبکه وجود داشته باشد.

شرح سرکابل و مفصل

سرکابل:سرکابل به یک سری لوازمات مخصوص ولتاژ نامی آن کابل گفته میشود که باعث اتصال کابل فشار قوی به شبکه ویا شینه ویا هرمحل دیگر میشود.

مفصل:به یک سری لوازمات مخصوص ولتاژ نامی کابل گفته میشود که جهت اتصال دو کابل فشارقوی بکاربرده میشود.

وسایل مورد نیاز سرکابل که درون جعبه قرار دارد:کابلشو۱۲۰ میلیمتر مربع،چسب زرد رنگ(کنترل استرس)،نوار آب بندی قرمز رنگ،کابلشو به مقطع ۱۶ میلیمتر مربع جهت سرکابل ۱۲۰،نوار چسب برق مشکی رنگ،پارچه الکلی.REYCHEM های قرمز و مشکی رنگ.

ابزار کار لازم : سشوار صنعتی یا گاز،شیشه ساده بطول ۳۰و عرض ۵ سانتیمتر یا دستگاه گرافیت برداری،کاتر،پرس هیدرولیکی،متر،

چگونگی نصب سرکابل:

۱-ابتدا اندازه گیری کابل تامحل نصب و اضافه کردن طول آن تا نیم متر(که شرح داده میشود)و سپس برش کابل.

۲-سپس جهت کابل ۲۰ کیلوولت از محل اندازه واقعی به اندازه ۳۲ سانتی نتر عقب تر را اندازه زده و یک دور چسب برق به عنوان نشانه روی ان زده میشود و از آن به بعد تا نوک کابل را پوسته رویی آن که قرمز رنگ است را شکاف داده و از کابل جدا مینماییم.

۳-۲۰ سانتی مترقبل از محل برش داده شده را توسط الکل صنعتی و یا تینر ۱۰۰۰ بطور کامل شستشو داده و شیلدها را تماما به عقب منتقل کرده و از دو یا سه محل با چسب برق جهت جلوگیری از بهم ریختگی بسته میشود.

۴-برش نیم متر کابلی که اضافه درنظر گرفته شده بود.(بنابراین استفاده نیم متراضافه جهت بلندترکردن شیلد ارت میباشد)

۵-پس از باز کردن کاغذهای گرافیتی و رسیدن به لایه گرافیت رو پلی اتیلن مخصوص بدین ترتیب عمل میکنیم:

۱-۵-از محل برش خورده لایه قرمزرنگ به سر بالا۴ سانتیمترمشخص کرده و با نوارچسب برق دولایه روی آن مپیچانیم.

۲-۵-انجام عمل گرافیت برداری توسط دستگاه و یا اینکه توسط شیشه (گرافیت برداری از سر کابل تا محلی که چسب زده شده بایستی ادامه داشته باشد)

نکته:در حین گرافیت برداری لایه پلی اتیلن به هیچ وجه نبایستی برداشته و یا اینکه آسیب ببیند چرا که ضعیف شدن آن باعث کوتاه شده عمر مفید سرکابل میشود.

۶-سنباده زنی محلی که گرافیت آن برداشته شده است(بعلت اینکه لبه های تیز باعث جمع شدن الکترونها و خوردگی ،ضعیف شدن و در نهایت ترکیدن کابل میشود(کوتاه شدن عمر مفید)

۷-از محل سرکابل برش خورده ۵/۴سانتیمترمشخص کرده وآن را با نخ نسوز(نخ ماهیگیری) و یا با کمان اره به شرط احتیاط زیاد که صدمه ای به مغز کابل نرسد بطورکامل بریده و جدا میکنیم(جهت نصب کابلشو)

۸-سطح بدست آمده رابا الکل و یا تینر فوری کامل شسته و کاملا تمییزمینماییم.

۹-نصب کابلشو با پرس هیدرولیکی (بهتراست کابلشو را سه پرسه نماییم)

۱۰-بطور مجدد توسط پارچه الکلی که در بسته بندی قرار دارد تمییزنموده و بایستی که دیگر به قسمت تمییز شده دیگر دستی خورده نشود(جهت جلوگیری از آلودگی)

۱۱-نصب چسب زرد رنگ به نحوی که ۲ سانتی متر ازآن روی قسمت گرافیت باقی مانده و یک سانتیمتراز آن در قسمتی که پلی اتیلن آن برداشته شده است یعنی مرز بین گرافیت دار و قسمتی که گرافیت آن برداشته شده است.

نکته:چسب زرد رنگ بعنوان چسب استرس کنترل میباشد که باعث جلوگیری از ریزش جرقه ها بعلت ولتاژ زیاد و ضعیف شدن کابل در آن ناحیه میباشد.

۱۲-نصب REYCHEM سیاه رنگ که مکمل چسب زرد رنگ میباشدو طریقه قرارگرفتن آن از ابتدای سطح برش خورده پوسته رویی قرمز رنگ تا هرجایی که پوشانده میشود(اندازه ثابتی در حدود۱۵ سانتیمتر دارد)

۱۳-نصب نوار قرمز رنگ که به نوار آب بندی معروف است در محلی که کابلشو نصب شده است بدین طریق که از نیم سانتی زیرکابلشو(روی پلی اتیلن)شروع کرده تا اینکه کاملا پایه کابلو را بپوشاند.

نکته:نوار قرمز و زرد رنگ در حین بستن بنحوی بایستی کشیده شود که پهنای آن به نصف اندازه واقعی آن برسد.

۱۴-شیلدهای ارت را باز کرده و از قسمت برش خورده (روکش قرمزرنگ)به مقدار ۶ سانتیمتر رو به عقب نوار قرمز رنگ جهت آب بندی از ته سرکابل زده میشود.

۱۵-نصب REYCHEM اصلی قرمز رنگ به نحوی که:

۱-۱۵-قسمت چسبدار آن در پایین سرکابل قرار بگیرد.

۲-۱۵-از قسمت بالا با لبه بالایی کابلشو مماس باشد.

۱۶-نصب بشقابک جهت افزایش فاصله خزشی بنحوی که از انتهای قسمت آب بندی شده ته کابل به بالا ۱۵ سانتیمتر جدا کرده و روی ان قرار گیرد.

۱۷-بافتن شیلد ارت و نصب کابلشو به مقطع ۱۶ میلیمتر مربع روی آن(که طول آن بایستی حتی الامکان ۵۰ سانتیمتر باشدجهت نصب به شینه ارت)

نکته:نصب REYCHEM ها و همچنین بشقابک ها توسط حرارت ایجاد شده با کپسول و متعلقات آن و یا اینکه توسط سشوار صنعتی میباشد.

وسایل درون جعبه مفصل:REYCHEM های مشکی و قرمزرنگ،نوار آب بندی قرمز رنگ،چسب کنترل استرس زرد رنگ،نوار زرد رنگ مخصوص مفصل،قطعه ارتباطی معروف به موف یا موش،قطعه ارتباطی شیلدها،توری محافظ،

چگونگی نصب مفصل:

روش کار مانند سرکابل زنی میباشد با تفاوت های ذیل:

۱-طول های برداشتن لایه قرمزرنگ بطور استاندارد جهت نصب مفصل جهت هر کابل ۱۹ سانتیمتر میباشد.

۲-قبل از نصب مفصل(اتصال دهنده دو تا کابل)بایستی REYCHEM ها از داخل کابلها عبور داده شود.

۳-در مفصل دیگر شیلد ارتی بیرون نیست.

۴-روی قطعه ارتباط دهنده بایستی با چسب زرد رنگ تعبیه شده با تا ضخانت ۲ میلیمتر پوشانده شود.

۵- حرارت دادن REYCHEM ها بایستی از وسط شروع شود تا باعث جلوگیری از ماندن هوا در زیرآن شود.

۶-مفصل نسبت به سرکابل دارای یک لایه عایق اضافی به نام پلی اتیلن میباشد که سرتاسر مسیر را فرا میگیرد که روی REYCHEM مشکی رنگ قرار میگیرد.

۷-مفصل دارای یک زره توری فولادی یا مسی است که روی پلی اتیلن نصب شده قرار میگیرد.

۸- در انتها مفصل را بایستی بطور کاملا صاف در محل خود ثابت نگه داشت.

پس از نصب سرکابل در دو طرف کابلها و نصب کابلها به زیر شینه در محل پست و روی فیدر با رعایت موارد زیر نسبت به برقدار کردن خط اقدام میگردد:

۱-فیدر از ارت خارج گردد.

۲-ترمینالهای مربوط به

CT

هااتصال کوتاهSHORT))باشند.

۳-روی خط هوایی هیچ نفری کار نکند.

۴-روی خط هوایی هیچ سیم آویزان و یا اینکه شیئ آویزان نباشد.

۵-کلید مربوط به ترانسها OFF باشد حتی الامکان کت اوت ها کشیده شده باشند.

۶-خط هوایی از ارت خارج باشد.(جمع آوری ارت هوایی احتمالی)

۷-مسیر خط به طور دقیق مورد بازرسی قرار گیرد.

۸-از محکم بودن اتصالات اطمینان حاصل شود.

۹-ستینگ رله ها انجام شده باشد.

۱۰-تابلو و دژنگتور مربوطه با الکل صنعتی کاملا نظافت شده .

۱۱-در نهایت اقدام به کلید زنی شود

شارژر وسیله ای است که طبق اصول الکترونیک قدرت کار کرده و ولتاژ متناوب را به مستقیم تبدیل می نماید . جریان مستقیم همیشه در یک مسیر جاری می شود ( همیشه مثبت و یا همیشه منفی است ) ولی ممکن است میزان آن کاهش یا افزایش پیدا کند . باتری ها و رگولاتورها ،ولتاژ مستقیم می دهند و این ولتاژ برای مدارهای الکترونیکی مناسب است . اکثر منابع تغذیه شامل یک تبدیل کننده ترانسفورماتوری هستند که جریان اصلی غیر مستقیم را به یک جریان غیر مستقیم کم و بی خطر تبدیل می کنند . سپس این جریان کم و بی خطر توسط مدارات یکسو کننده جریان از غیر مستقیم به مستقیم تبدیل می شود . البته این ولتاژ مستقیم یک ولتاژ متغییر می باشد و برای مدارهای الکترونیکی مناسب نیست و لذا برای صاف کردن سطح ولتاژ مستقیم از یک سری خازن و سلف استفاده می شود تا ولتاژ مستقیم برای مدارات الکترونیکی حساس قابل استفاده شود . امروزه شارژر ها با ریپلی بسیار پائین در ولتاژ خروجی و نویزی کمتر از ۲ میلی ولت و سازگار با منحنی سافومتریک تولید میشود. شارژرها را بر اساس ظرفیت و توان و ولتاژ باطریها انتخاب و تهیه می نمایند

هنگام تهیه دقت باید شود در هنگام استفاده چه لوازم حفاظتی و اندازه گیری نیاز است و شرایط نگهداری و سرویس آن چگونه است . شارژرها امروزه به انواع لوازم اندازه گیری خودکار مجهزند و باطریها را همیشه در حالت شارژ کامل نگه میدارند . شارژرها عموما بطور ایستاده تهیه میشوند و تمام لوازم آن در همان قالب نصب میشود . لوازم قابل تنظیم قابل دسترس و لوازم عموما قدرت در پشت تجهیزات دیگر نصب میشوند . جای نصب تجهیزات بسیار مهم است مثلا برد کنترل باید جایی نصب باشد که گرمای تجهیزات در حین کار کمتر بروی آن اثر بگذارد . در شارژرها حالتهای مختلفی از شارژ باید در دسترس باشد تا در مواقع ضروری جهت بهینه سازی ولتاژ چه برای باطریها و چه برای مصرف کننده اقدام شود .

در همه شارژرها جدای از لوازم کنترلی و اندازه گیری متفاوت چند وسیله کلی وجود دارد که  کار تبدیل برق را انجام می دهد ، ترانس کاهنده ، دیودهای یکسو کننده و  فیلترها . در شارژرهای با توان بالاتر از ولتاژ سه فاز استفاده میشود .  مزیت ولتاژ سه فاز نسبت به تکفاز در شکل موج خروجی  آنست که پس از تبدیل، موجهای خیلی کوتاهتری دارند و به شکل موج ولتاژ مستقیم بیشتر شبیه است . البته در بعضی شارژرها ولتاژ ۳۸۰( تک فاز ۳۸۰ و نول ۳۸۰ ) نیز استفاده میشود ( بیشتر در شارژرهای پستهای کمپکت ) خروجی های ترانس هنوز ولتاژ متناوب است و توسط دیودها تبدیل به ولتاژ مستقیم شده و با استفاده از سلف ها و خازنها  نویزهای آنرا محدود  و حذف می نماید .همانطور که در شکل موجها ، نشان داده شده با اضافه نمودن هر قطعه میتوان شکل موج خروجی را بهینه نمود. 

اصول کار شارژر:

در بیشتر شارژرها امروزه اصول کار  تریستوری است . تریستورها وقتی فعالند که فرمانی از گیت خود دریافت کنند.   تریستور با گرفتن فرمان از برد کنترل ولتاژ را عبور می دهد و باید سرهای مثبت و منفی در آن ( همانند دیودهای معمولی ) رعایت گردد. تریستورها همانند دیود ها تنها نیم سیکل مثبت موج سینوسی ولتاژ متناوب را عبور میدهند. تریستورها سه سر دارند آند ، کاتد و گیت ، تریستورها با ولتاژ مستقیم کار می کنند ، در حقیقت تریستور یک کلید خودکار است که جریان را به نسبت مورد نیاز از خود عبور می دهـد. تریستورها که بوسیله پالس کنترل میشوند ، پالسها را از یک رگلاتور ( تنظیم کننده ) الکترونیکی در برد جهت تنظیم و تاخیر زمانی نقطه آتش تریستور بکار میرود دریافت می کند که در واقع لحظه اعمال پالس را کنترل می کند . رگلاتور مانند یک مقایسه کننده رفتار کرده به اینصورت که سیگنال ولتاژ ایجاد شده در خروجی را با یک ولتاژ مرجع داخلی مقایسه می نماید ، تفاوت ایجاد شده اعمال پالس ها را تسریع بخشیده و یا به تاخیر می اندازد و بدین ترتیب ولتاژ خروجی تنظیم میشود .شارژرها دوحالت شارژ دارند که در جلوتر بیان میشود تنها این مطلب قابل ذکر است که در مد شارژ دستی ، که با تغییر وضعیت یک سلکتور یا پوش باتن انجام میشود اعمال پالس ها را ما و با تغییر پتانسومتر مخصوص همین کار در برد کنترل انجام میدهیم و نقطه آتش را تنظیم میکنیم .ترانسهای شارژرها ممکن است دارای چند خروجی باشند که اغلب خروجی های دیگر جهت تغذیه برد کنترل و یا برد آلارمی و دیگر رله های اندازه گیری استفاده میشوند. سلف ها تنها سیم پیچه هایی هستند که باعث از بین رفتن نویز های خروجی پس از یکسو سازی دیودها و تریستورها می شود.

 درشارژرهای قدیمی نویز و ریپل خروجی هنگام استفاده از شارژر بصورت مجزا از باطری بسیار زیاد بوده که امروزه با استفاده از یک سری خازن  ( بطور موازی ) به همراه سلف( که بطور سری قرار میگیرد) ریـپل خروجی بسیار پائین و در حدود ۱% میباشد و جهت تغذیه رله ها بطور جدای از باطریها میشود استفاده نمود .

در شارژرها بسته به نوع آنها ممکن است از پل تمام تریستوری و یا نیمه تریستوری استفاده گردد. کلاً در شارژر ها سه نوع دیود بکار میرود . دیودهای سد کننده ، دیودهای اتصال معکوس ( حفاظت در برابر اتصال معکوس باطریها ) و دیودهای دراپر ( جهت اعمال ولتاژ نامی به بار ).

دیود های یکسوساز عموما” در مدارهای جریان متناوب بکار برده می شوند تا با کمک آنها بتوان جریان متناوب (AC) را به مستقیم (DC) تبدیل کرد. این عملیات یکسوسازی یا Rectification نامیده می شود. از مشهورترین این دیودها می توان به انواع دیودهای ۱N400x و یا ۱N540x اشاره کرد که دارای ولتاژ کاری بین ۵۰ تا بیش از ۱۰۰۰ ولت هستند و می توانند جریان های بالا را یکسو کنند. این ولتاژ، ولتاژی است که دیود می تواند بدون شکسته شدن – سوختن – در جهت معکوس آنرا تحمل کند. دیودهای یکسوساز معمولآ از سیلیکون ساخته می شوند و ولتاژ بایاس مستقیم آنها حدود ۰٫۷ ولت می باشد. شما می توانید با قرار دادن فقط یک دیود در مسیر جریان متناوب مانع از گذر سیکل منفی جریان در جهت مورد نظر در مدار باشید به شکل اول دقت کنید که چگونه قرار دادن یک دیود در جهت موافق، فقط به نیم سیکل های مثبت اجاز خروج به سمت بار را می دهد. به این روش یکسوسازی نیم موج یا Half Wave گفته میشود. بدیهی است برای بالابردن کیفیت موج خروجی و نزدیک کردن آن به یک ولتاژمستقیم باید در خروجی از خازن هایی با ظرفیت بالا استفاده کرد. این خازن در نیم سیکل مثبت شارژ می شود ودر نیم سیکل منفی در غیاب منبع تغذیه ، وظیفه تغذیه بار را برعهده خواهد داشت .ظرفیت خازنها بسته به نوع دستگاه و توان آن خواهد بود .خازنهای استفاده شده از نوع الکترولیتی هستند، پس باید مد نظر داشت که در صورت گرمای بیشتر از حد باعث نشتی در این نوع خازنها و اگر حرارت خیلی بالا رود باعث انفجار خازن و با توجه به وجود الکترولیت در آن باعث شعله ور شده الکترولیت نیز خواهد شد . ما برای آنکه بتوانیم از نیمه منفی موج ورودی که در نیمی از سیکل جریان امکان عبور به خروجی را ندارد، استفاده کنیم باید از مداری بعتوان پل دیود استفاده کنیم. پل متشکل از چهار دیود به یکدیگر متصل می باشد. جریان متناوب به قسمتی که دو جفت آند و کاتد به یکدیگرمتصل هستند صل می شود و خروجی از یک جف آند و یک جفت کاتد به یکدیگر متصل شده گرفته می شود. روش کار به اینصورت است که در سیکل مثبت مدار ( شکل مداری صفحه قبل ) دیودهای ۱ و ۲ عمل کرده و خروجی را تامین میکنند و در سیکل منفی مدار دیودهای ۳ و ۴ عمل می کند و باز خروجی را در همان وضعیت تامین می کند. خازن ها هم کارشان صاف نمودن ولتاژ مستقیم خروجی است . شکل موج های خروجی پس از خازن را در نمودارها گواه بر ضرورت نصب آنها در شارژر است .

در شارژرها وسایل حفاظتی مختلفی نصب میشود از جمله رله RFI جهت حذف فرکانس های رادیویی و جلو گیری از تداخل و برگشت آنها بروی شبکه ، سیستم خنک کننده که بیشتر در شارژرها با توان بالا استفاده می کردد و رله های کنترل فاز ورودی نیز نصب میشود که نوسان و توالی فازها را کنترل می نماید این رله ها در زمانی که ولتاژ بالا میرود برق را قطع میکنند و بسته به نوع تنظیم رله ، عمل می نماید واگر توالی فاز مشکل داشته باشد عملا خللی در جریان شارژ وجود نخواهد داشت اما رله آلارمی را ارسال مینماید . رله ولتاژ DC نیز ممکن است در شارژر تعبیه شود که کنترل ولتاژ مستقیم را بر عهده دارد  و در صورت کم و یا زیاد شدن بیش از حد ولتاژ آلارمی را ارسال می نماید . رله زمین نیز مورد استفاده در شارژرها ست و کار آن بررسی ولتاژ سر مثبت و منفی با زمین است و در صورتی که توازن بر قرار نباشد آلارمی را ارسال میکند . علاوه بر این رله ها در صورت بروز هر اشکال دیگری در شارژر و یا قطع کردن فیوزهای مربوط آلارم به صدا در آمده تا نسبت به رفع عیب آن اقدام شود . جهت فرستادن آلارم به راه دور نیز در شارژرها  ترمینالهایی جهت آن استفاده میشود.

سیستم حفاظت تابلو شارژر نیز حائز اهمیت است مثلا در اغلب شارژرها از درجه حفاظت IP 21  استفاده میشود و کلاس رطوبت آن بخصوص در منطقه با رطوبت بالا باید مورد نظرمی باشد در شارژر ها بیشتر از کلاس F  استفاده میشود. بنا به در خواست کار فرما جهت حفاظت دستگاه از برقزدگی نیز میتوان از برقگیر های مخصوص (  VDR ) در تابلوها استفاده نمود .

  در شارژرها  دو نوع وضعیت برای شارژ وجود دارد . ۱- در وضعیت اتومات ۲- در وضعیت دستی

در هر دو وضعیت ، حالتهای مختلف شارژ وجود دارد و در حالت  خودکار با تشخیص وسایل اندازه گیری  حالت مناسب شارژ فعال می شود و در حالت دستی نیز حالت شارژ قابل تغییر است . در تغییر حالت شارژ به طور دستی باید توجه داشت ولتاژ و جریان بیش از حد بالا نرود تا برای دستگاههای مصرف کننده ضرر نداشته باشد.

در این حالت شارژ بسته به ولتاژ باطری و یا زمان قطع برق اصلی شارژر و اندازه زمان شارژ در این حالت ، شارژر تا سپری شدن زمان تنظیمی ، باطریها را با ولتاژی بین ۲٫۲۰ تا ۲٫۴۰ تغذیه میکند، بدیهی است در این زمان ، جریان شارژر هم بیشتر از حالت شارژ شناور یا نگهداری خواهد بود.

در این حالت از شارژ نباید بار به شارژر متصل باشد و تنها باطری به شارژر متصل است و بنا به دستورالعمل باطریها نسبت به شارژ آنها اقدام می کنیم. در این حالت ولتاژ باطریها در مراحل شارژ تا ولتاژ ۲٫۵۰ تا ۲٫۷۰ نیز ممکن است برسد . در این زمان رله های DC از مدار خارج خواهند شد . در این شارژ باید اقدامات ایمنی در باطریها را بخاطر تولید حجم زیادی از گازهای اکسیژن و هیدروژن در دستور کار داشت .هنگام نصب شارژر حتما باید سیم ارت آن را وصل نمود و شارژر تراز نصب گردد . شارژر باید در جایی که نصب میشود به سهولت در دسترس و نشانگرهای آن قابل دید باشد . در هنگام نصب لازم است کلیه رله ها تست و ترمینال ها بازدید گردند و کلیه اتصالات چک شوند و کارت سرویس و نقشه مدارات شارژر درون آن قرار گیرند.رعایت فاصله شارژر از دستگاههای دیگر و دیوار لازم است تا به سهولت هوا جریان داشته وخللی درتبادل حرارتی وجود نداشته باشد.

یکی از خصوصیات شارژرها این است که در زمانی که جریان پائین و زیر حد جریان نامی دستگاه است ، دستگاه شارژر بصورت منبع ولتاژ کار می کند و هنگامی که میزان جریان بالا برود ( حتی تا حد نامی ) دستگاه بصورت منبع جریان عمل می کند . در این حالت چراغ مربوط به جریان محدود در شارژر روشن شده و جریان ثابت ولی ولتاژ با کمی افت به مجموعه باطریها و بار که با هم تشکیل سیستم قدرت DC  را می دهند اعمال میشودو با بالا آمدن ولتاژ در باطریها ، جریان کم میشود و در این حالت چراغ مربوط به جریان محدود خاموش خواهد شد و دستگاه تبدیل به منبع ولتاژ میشود.

اتصال دو دستگاه شارژر به یک بانک باطری در صورتی که بصورت موازی بسته شوند هیچ اشکالی ندارد و بهتر است محل اتصال بروی شینه های مسی  در یک تابلوی جداگانه بسته شود و مزیت آن اینست که جریان بیشتری را می توان از آن گرفت و حتی اگر یک شارژر هم به باطری متصل باشد و جریان از حد جریان نامی شارژر هم بالا تر برود ، باطریها به عنوان منبع پشتیبان به کمک شارژر می آید و تغذیه مصرف کننده را بر عهده می گیرند .

کابلهای وارده به شارژر باید سطح مقطع مناسبی داشته باشند وطبق ظرفیت انتخاب شوند و همچنین کابلهای خروجی نیز باید مناسب انتخاب گردند. در داخل شارژر نیز وایرها و کابلهای هر قسمت باید در داخل داکت و یا روکش مناسب را دارا باشند و از کابلشوهای پرسی با روکش عایق استفاده گردد. شارژرها ورودی برق متناوب تک یا سه فاز دارند و ترمینالهای خروجی آن جهت بار و باطری نیز تعبیه می شود و تفاوت این دو ترمینال خروجی در این است که در زمانهای مختلف ممکن است ولتاژ ترمینال باطری متفاوت باشد ( بسته به نوع شارژ ) اما ولتاژ ترمینال بار همیشه در حد نرمال و نامی شارژر باقی می ماند ، این ولتاژ ثابت را دیود های دراپر تامین می نمایند بدین صورت که در زمان شارژ های مختلف و ولتاژهای بیشتر از نامی شارژر در مدار هستند و هنگامی که ولتاژ در حال کاهش باشد ( مثلا در زمان قطع شارژر ) این دیودها از مدار خارج ( بای پس ) میشوند .ترمینال های خروجی دیگری نیز ممکن است تعبیه شود مثلا برای ارسال آلارم و یا ترمینالی جهت پارالل کردن دو شارژر )ترجیحا هم تیپ و هم توان (.

فیوزهای حفاظت دیود ها از نوع بسیار سریع انتخاب میشوند و هنگام تعویض آن باید دقیقا رعایت گردد. آمپرمترهای شارژر عموما با شنت موازی هستند و در شارژرها آمپر بار و جریان کل خروجی شارژر  قابل اندازه گیری است. ولت متر در شارژرها نیز قادر به قرائت ولتاژهای بار و باطری هستند .( در نمونه های جدید شارژرها ).

معمولا برد های کنترل ترانس تغذیه جداگانه ای با ولتاژهای مختلف دارند که دانستن این ولتاژها در سر ترمینالهای برد ها میتواند عیب یابی احتمالی را سرعت بخشند و یا فیوزهای شیشه ای روی بردها باید مورد توجه باشند.

در بعضی مواقع احتیاج است به همراه شارژر، UPS و یا اینورتر نیز تواما در یک دستگاه ( تابلو) قرار داده شوند تا از باطریها جهت برقراری ولتاژ AC در مواقع ضروری استفاده گردد که در این حالت هم، شارژر همان وظیفه قبلی را به درستی باید انجام دهد .

صاعقه گیر اکتیو آذرخش

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارات مالی ، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی ، مراکز اداری ، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق میباشد .

 بمنظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری  از خطرات جریان نشتی از کلیدهای حفاظت از خطر برق  گرفتگی ( محافظ جان ) استفاده می شود .

این کلیدها که براساس حساسیت خود به دو نوع:

خانگی

و صنعتی تقسیم می شوند.

علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم برق ، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر می باشند .

براین اساس در صورتی که حساسیت کلیدها تا ۳۰ میلی آمپر باشد این کلید به عنوان حفاظت از جان عمل میکند.

و در صورتی که حساسیت آن بیشتر از ۳۰ میلی آمپر باشد به عنوان حفاظت از تجهیزات صنعتی بکار می رود .

اساس کار کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد.

به طوری که اگر جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید .

 از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی می باشد .

باتوجه به اینکه یک جریان ۵/۰ آمپری می توان باعث بروز آتش سوزی شود ، کلید حفاظت از خط برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی ، مانع از بروز آتش سوزی می شود .

در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان ، این جریان به مرور زمان یاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد.

لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی . صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروتهای ملی را نیز در بر خواهد داشت .

     الف- مشخصات کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( جریان نشتی ) :

۱٫دمای کاری کلیدها جهت قطع جریان نشتی متناوب   از ۲۵- تا ۴۰- درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه ۶ تا ۲۵ کیلو آمپر می باشد .

۲٫جهت حفاظت کـلـیـدهـا و مـدار مصرفی در مـقـابـل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-UpFuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب گردد .

۳٫کلیدها با جریان نامی ۱۲۵-۱۶ آمپر تولید می شوند .

۴٫کلیدها جهت استفاده مشترکین تکفاز ( خـانـگی ) بـه صورت دو پـل ( فـاز + نـول ) و مشترکین سه فـاز ( صنعتی ) به صورت چهار پل ، که می تواند همراه با نول و یا بدون نول ( در سیستم های سه سیمه ) بکار رود .

۵٫میزان جریان قطع خودکار کلیدها ( حساسیت ) از ۱۰ میلی آمپر تا ۵/۱ آمپر ، و مدت زمان قطع حداکثر ۲۰۰ میلی ثانیه است .

 ب- دستور العمل نصب :

      باتوجه به مقررات و استانداردهای بین المللی ، رعایت موارد ذیل در نصب کلیدهای محافظ جان ضروری می باشد :

۱-قبل از نصب بایستی با آمپرمتر مخصوص میزان نشتی جریان در مداری که قرار است . کلید فوق نصب گردد اندازه گیری شود.

و در صورتیکه میزان جریان نشتی بیشتر از ۲% حساسیت نامی کلید باشد پس از نشت یابی و رفع نقص ، اقدام به نصب کلید گردد.

این نشتی می تواند بین:

فاز و زمین ،

نول و زمین ،

فاز یا نول

با فازها و نول ها مدارهای مجاور باشد.

که در تمام حالت های فوق کلید اقدام به قطع مدار می نماید .

۲-در مورد کلیدهای دو پل سیم نول به ترمینال مشخص شده با علامت N و سیم فاز به ترمینال مشخص شده با علامت L متصل می شود .

۳-در سیستم تکفاز ، دو سیم نول و فاز و در سیستم سه فاز ، چهار سیم ( سه فاز و نول ) بایستی به ورودی و خروجی کلید متصل گردد.

۴-باتوجه به موقعیت نصب ، سیم های ورودی و خروجی می توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که این امر در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت .

۵-درجه حفاظت کلیدها برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP 40 می باشد.

۶-کلید عملیات نصب و رفع نقص بایستی توسط فرد متخصص انجام شود .

۷-ترمینال های ورودی و خروجی کلیدها باتوجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده و از این نظر مشکلی وجود نخواهد داشت .

۸-همراه با کلید امکان استفاده از کنتاکت کمکی نیز وجود دارد .

 ب- دستور العمل دوره بهره برداری :

  قطع جریان برق توسط کلید محافظ جان نشان دهنده آن است که حداقل یکی از وسایل برقی موجود در مدار و یا اینکه سیم کشی ساختمان دارای جریان نشتی می باشد.

که در این صورت باید ابتدا دو شاخه کلیه وسائل برقی را از پریزها بیرون آورده و پس از وصل مجدد کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی مطابق با موارد زیر عمل نمود: 

۱-چنانچه کلید دوباره جریان برق را قطع نمود :

این امر بدین معنی است که در سیستم سیم کشی داخل ساختمان و یا سیم های خروجی از مدار کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی جریان نشتی بوجود آمده است.

و تا زمانی که این نشتی وجود داشته باشد کلید قابل وصل نخواهد بود.

و هربار پس از وصل کلید ، بلافاصله فرمان قطع می دهد.

که در این صورت بایستی توسط فرد متخصص نسبت به رفع نقص اقدام گردد .  

۲-در صورتی که بعد از خارج نمودن کلیه وسایل برقی از مدار ، کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی ، جریان برق را قطع نکند :

این امر بدین معنی است که در سیستم سیم کشی ساختمان مشکلی ندارد.

و یکی از وسائل برق داری جریان نشتی به بدنه می باشد.

که در این صورت وسائل برقی را تک تک به برق وصل نموده تا کلید قطع نماید.

قطع کلید نشانه آن است که آن وسیله برقی دارای جریان نشتی به بدنه می باشد.

که بایستی نسبت به رفع نقص آن اقدام گردد .

در روی هر کلید حفاظت از خطر برق گرفتگی یک شاسی کلید قطع و وصل جهت قطع و وصل جریان عبوری از کلید ، و یک شاسی فشاری زرد رنگ بمنظور تست عملکرد کلید بکار رفته است .

با فشار شاسی تست یک جریان نشتی مجازی به وجود می آید و باعث قطع کلید می گردد.

لذا حداقل هرماه یک بار می بایست از این دکمه استفاده نمود.

و در صورت کاربرد شاسی تست و عدم قطع مدار ، بایستی حتما” به مسئول نصب اطلاع داده شود تا نسبت به تعویض کلید اقدام نماید . 

با استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی یک عمر آسایش و امنیت و صرفه جوئی اقتصادی خواهید داشت .

قیمت صاعقه گیر اکتیو آذرخش

مقدمه : 

بازدید و تصفیه روغن ترانس یکی از عواملاصلی و مهم در طولانی تر کردن عمر مفید آن می باشد .

در صورتیکه بازدیدهای دوره ایقدرت عایقی روغن را ضعیف نشان دهد ، تصفیه ، لجن زدایی و رطوبت گیری از روغن ضروریخواهد بود.

با توجه به اینکه طول عمر بسیاری از ترانسفورماتورهای موجود در نقاطمرکزی و حساس شهرها زیاد بوده و روغن آنها دیگر از مرغوبیت و عایقی لازم واستاندارد برخوردار نمی باشند، خطری پنهان و خزنده در ایجاد خاموشیهای پیش بینینشده و طولانی وجود دارد و در صورتی که به آن توجه لازم نشود شرکتهای توزیع درسالهای آتی با مشکلات زیادی از بابت سوختن ترانسفورماتور های خود روبرو خواهند شد .

شرکتهای توزیع برق و مشترکین خصوصی با توجه به تبعات اقتصادی یا اجتماعی ناشی از خاموشیهای لازم برای این کار همواره نگرانی های جدی از تصفیه روغن ترانس دارند چه بسا طفره رفتن و به تعویق انداختن تصفیه روغن ، برای گذشتن از پیکبار تابستانی یا اخذ مجوزهای لازم برای خاموشی و یا فرصت یافتن برای خواباندن خط تولید ، منجر به بروز حوادث پیش بینی نشده و بسیار پر هزینه ای بشود . این مقاله راهکاری نو را در انجام عمل تصفیه روغن ترانسفورماتور در محل نصب ، بدون خاموشی و

قطع نیروی برق و در شرایط باردار بودن کامل آن مطرح می نماید . این روش برتری های چشمگیری از جمله رطوبت گیری هسته و سیم پیچی های ترانسفورماتور در حین انجام تصفیه روغن ، لجن زدایی از سطح داخلی مخزن ، بوبین ها و هسته ترانسفورماتور، عدم نیاز به خاموشی و بی برق نمودن ترانس در حین انجام تصفیه و ٠٠٠ را دارا می باشد .

بخش عمده ای از تأسیسات فعلی شرکتهای توزیع برق دارای عمر و قدمت قابل توجهی هستند . هر چند دستور العمل های لازم برای بازرسی ، سرویس و نگهداری دوره ای این تأسیسات وجود دارد ، ولی همواره مشکلات اجرایی، هزینه هاینسبتاً بالای تعمیرات و مهمتر از همه مسئله محدودیت در اعمال خاموشی ، در انجام صحیح این دستور العمل ها اخلال ایجاد می کند . در بین این تجهیزات، ترانسفورماتور بی شک حاد ترین وضعیت را دارد . ترانسفورماتورها با محدودیت های

بیشتری از حیث خاموشی و تعمیر در محل مواجهند . به نحویکه گاهی علیرغم همه هزینه ها شرکت های توزیع ’’ تعویض ‘‘ آنها را بر تعمیرشان ترجیح می دهند .

معمولترین بخش از بازرسی های ترانس ، بازبینی کیفیت و قدرت عایقی روغن آن است . حیات ترانسفورماتور به شدت به کیفیت روغن آن وابسته است . یک روغن کثیف و ضعیف به سرعت ترانس را به آستانه سوختن هدایت می کند .

در یک بررسی آماری مشخص شده است که در نزدیک به ۶۵ % موارد معیوب شدن ترانس ریشه در ضعف روغن آن داشته .

بطور کلی دلایل اصلی بکار بردن روغنها در ترانسفورماتورها را می توان بصورت زیر خلاصه نمود :

١ – عایق کاری الکتریکی

٢ – کنترل درجه حرارت داخل ترانس و انتقال حرارت

٣ – جلوگیری از خوردگی مواد عایق و قسمتهای فلزی ترانسفورماتور

۴ – طول عمر زیادتر و تضمین پایداری شیمیایی برای ترانسفورماتور

۵ – آب بندی و جمع آوری و حمل مواد ناخالص ناشی از کاربرد به خارج از محیط سیستم

۶ – خاموش کردن جرقه الکتریکی  

وظیفه یک روغن خوب به عنوان یک سیال عایق و یک ماده انتقال دهنده حرارت که به نحو احسن انجام وظیفه می کند عبارت است از :

١ – استقامت دی الکتریک ( یا ولتاژ شکست ) بالا

٢ – قابلیت انتقال حرارت خوب

٣ – ویسکوزیته کم

۴ – نقطه ریزش یا سیلان پائین

۵ – نقطه اشتغال بالا

۶ – تمایل به اکسیداسیون و تشکیل لجن کم کم

٧ – ضریب تلفات عایق پائین

٨ – میزان تغییرات خواص در درجه حرارت بالا کم

٩ – مقاومت مخصوص زیاد  

عواملی که باعث فساد و خراب شدن روغن ترانس و در نتیجه عدول از خصوصیات استاندارد آن می شود عبارتند از :

١ – نفوذ رطوبت و آب

٢ – درجه حرارت بالا

٣ – اکسیداسیون و اسیدی شدن روغن

۴ – وارد شدن ذرات معلق و ناخالصی در روغن

معمول است که شرکت های توزیع در دوره های شش ماهه با نمونه گیری و تست روغن ، در صورت لزوم اقدام به تصفیه روغن می نمایند . در برخی از شرکتهای توزیع که دارای دستگاه سیار تصفیه روغن هستند پس از اعمال خاموشی روغن ترانس در محل نصب ، تصفیه میشود .

برخی شرکتهای دیگر که این امکانات را ندارند اقدام به تعویض ترانس و انتقال آن به محل تعمیرگاه و جایگزینی ترانس جدید می نمایند و یا کل روغن را در محل تعویض می کنند . همه این روشهای سنتی دارای عیوبی هستند . حتی در بهترین حالت که روغن در محل پست تصفیه می شود لزوم ایجاد خاموشی طولانی نقصی اساسی خواهد بود. این روش های تصفیه عیوب دیگری نیز دارند که در ادامه به آنها اشاره خواهد شد .

چنانچه امکان تصفیه در محل نبوده و روغن کلا عوض شود مشکلاتی به شرح زیر وجود خواهد داشت :

١ – لجن زدایی

لجن زدایی عم ً لا در داخل ترانس انجام نمی شود .

در ترانسفورماتورها درجه آلودگی ناشی از اکسیداسیون باعث ایجاد رسوب و لجن می شود .

تشکیل رسوب بعلت کاهش هدایت حرارتی و پائین آوردن استقامت دی الکتریک روغن بسیار زیان بخش می باشد .

بطوریکه یک ورق نازک رسوب ، گرادیان درجه حرارت مس به روغن را افزایش داده و در شرایط بارداری مشخص، درجه حرارت سیم پیچ بیش از حالت عادی (بدون رسوب ) می گردد .  

٢ – رطوبت گیری

هنگام تخلیه کامل روغن از داخل ترانس، رطوبت همچنان در بین هسته و سیم پیچها بجا می ماند و جدا نمی شود .

هنگامی که روغن جدید به داخل ترانس پمپ می شود.

رطوبت و گازهای باقی مانده از روغن قبلی با روغن جدید مخلوط شده و خواص روغن جدید را بسیار پائین می آورد و حتی هنگامی که با اتصال کوتاه کردن سیم پیچ های ثانویه اقدام به رطوبت زدایی می نماییم، به دلیل حرارت ایجاد شده در سیم پیچ ها رطوبت از آنها تبخیر شده ولی قسمتی از رطوبت جدا شده دوباره در خود روغن حل می شود و ترانس رطوبت گیری کامل نمی شود .  

٣ – خاموشی نسبتاً طولانی

باید توجه داشت که تعویض روغن ترانسهای هوایی ممکن است خیلی مشکل نباشد ولی همین کار در مورد یک ١٢۵٠ که دارای ١١٠٠ لیتر روغن است، آن هم در حال نصب در پست، کاری بسیار مشکل خواهد بود . kVA ترانس تعویض ترانس به دلیل نامناسب بودن روغن آن، احتما ً لا آخرین و غیر اقتصادی ترین کاری است که میتوان انجام داد ولی برخی از شرکتهای توزیع که فاقد امکانات لازم هستند . به ناچار و قبل از اینکه در یک نیمه شب ترانس سوختگی غافلگیرشان کند ، خاموشی لازم را اعمال کرده و ترانس را تعویض می نمایند !  

۴ – اختلاط انواع روغن

در روش سنتی معمول که روغن های مختلف در مخزن واحدی جمع آوری شده و سپس تصفیه میشوند. اینکار بدلیل اینکه روغن های مختلف با ترکیبات متفاوت و خواص گوناگون با یکدیگر ترکیب می گردند، باعث میشود مخلوط حاصله پس از تصفیه، دیگر کیفیت قبلی را نداشته و بسرعت پیر و فرسوده و غیرقابل استفاده شود. در صورتیکه با استفاده از مکانیسم پیشنهادی توسط این دستگاه، روغن ترانس بدون ترکیب شدن با روغن های دیگر به تنهایی تصفیه شده و خواص خود را پس از تصفیه شدن کام ً لا حفظ می کند .

شرح روش پیشنهادی :

دستگاهی که در این قسمت شرح خواهیم داد امکان تصفیه روغن را در حالت بارداری کامل ترانس و بدون هیچگونه خاموشی دارا بوده و مزایای متعددی می توان برای آن بر شمرد . 

مزایای این مکانیسم که در عمل مشاهده شده است را بشرح زیر می توان فهرست نمود :

١ – حفاظت ترانسفورماتور در حین انجام عملیات تصفیه روغن

الف – جلوگیری از تخلیه روغن ترانس بیش از حد نرمال

ب – جلوگیری از ورود حباب های هوا ، همراه با روغن به داخل ترانس بواسطه استفاده از دو مخزن خلاء

ج – لجن زدایی به طریق آرام و جلوگیری از شناور شدن یک مرتبه لجن و رسوبات در روغن  

٢ – لجن زدایی کامل

با گرم کردن تدریجی روغن و افزایش زمان تصفیه ( که بدلیل عدم اعمال خاموشی نگرانی از آن نیست ) و با ایجاد حالتی مشابه با گردش طبیعی روغن که در بارداری عادی ترانس، در مجاورت سیم پیچ های تحت تنش الکتریکی و حرارتی قرار گرفته و مدام در حالت گردش از مرکز به جداره های داخلی ترانس حرکت میکند، برای لجن زدایی کامل استفاده مینمائیم .

لجن های رسوب کرده در بدنه ، روی هسته خصوصًا در فضای بین کلافهای فشار ضعیف و فشار متوسط هنگامی که ویسکوزیته روغن با اعمال تدریجی حرارت به پائین ترین سطح ممکنه رسیده و قابلیت نفوذ پذیری آن در قسمت های مختلف ترانس بالا برده شود، از جای خود کنده میشوند. پس با گرم کردن تدریجی روغن ترانس توسط هیتر های دستگاه ، با فشار کمکی میتوان لجنها را به تدریج بهمراه روغن، از ترانس خارج و توسط فیلتر های دستگاه از روغن جدا کرد . میزان لجن های جدا شده از روغن، به این روش قابل ملاحظه می باشد و روغن پس از پایان عملیات تصفیه ، کام ً لا شفاف و فاقد هرگونه رسوب و لجن خواهد شد . ضمن آنکه انجام کار بصورت تدریجی مشکلات ناشی از کنده شدن ناگهانی لجنها از بدنه را نیز نخواهد داشت .  

٣ – رطوبت گیری و جداسازی گازهای محلول

تصفیه به این روش به هیچ عنوان نیاز به خشک کردن از طریق اتصال کوتاه سیم پیچ ها و تزریق جریان ندارد و بدین صورت انجام می پذیرد که دستگاه، روغن را پس از مکش از ترانس به آرامی گرم کرده و دوباره به داخل ترانس پمپ می کند . با افزایش تدریجی حرارت و طولانی کردن مدت انجام آن ویسکوزیته روغن به پائین ترین حد ممکن می رسد به گونه ای که قابلیت نفوذ پذیری آن در قسمت های مختلف سیم پیچ ها و هسته ترانس در حد لازم بالا میرود. روغن پس از طی هر بار گردشهای کامل و متعدد در داخل ترانس و با نفوذ کامل در بخش های مختلف داخل ترانس رطوبت موجود را جذب کرده و سپس توسط سیستم پاشش و دو مخزن خلاء دستگاه که در یکی از آنها، روغن را بصورت پاششی و قطره ای بوده و در دیگری در حال سکون و آرامش قرار می گیرد، گازهای محلول و رطوبت تبخیر شده را بطور کامل از روغن جدا می کند .  

۴ – حجم داخلی بسیار کم دستگاه

حجم روغنی که در قسمتهای مختلف این دستگاه بگردش در می آید بسیار کم است. به نحوی که بدون کاهش یافتن سطح روغن ترانس از حد مجاز، می تواند به کار عادی خود ادامه دهد و ترانس با کمبود سطح روغن مواجه نمی شود. این امر تضمینی برای جلوگیری نمودن از سوختن ترانس در حین انجام تصفیه می باشد .  

۵ – استفاده از دو مکانیسم فیلتر

فیلتر ورودی دستگاه از ورقه های سلولزی مخصوص و فیلتر خروجی دستگاه از فیلتر های کائوچویی فشرده اسفنجی استفاده می کند که توانایی جداسازی ذرات بسیار ریز معلق در روغن را دارا می باشد . 

۶ – مزایای اقتصادی

با توجه به کار دستگاه بصورت خط گرم بارزترین مزیت اقتصادی آن ، کاهش انرژی های توزیع نشده است . فرض ١٢۵٠ را با روش سنتی تصفیه کنیم و روغن ترانس کمی کثیف باشد این کار با احتساب kVA کنیم بخواهیم روغن یک ترانس مقدمات و باز و بست لوله ها حدود ٨ ساعت وقت می گیرد. اگر فرض کنیم این ترانس بطور میانگین در ۶٠ % بار نامی کار می کرده است، بهای انرژی توزیع نشده آن عبارت خواهد بود از :

١٢۵٠ = صرفه جویی اقتصادی * ٠/٩ * %۶٠ * ١۶٠ * ٨ = ٨۶۴/ ریال ٠٠٠ ٠

و بهای هر کیلو وات ساعت انرژی را بطور متوسط ١۶٠ ریال فرض کرده / برای سهولت ضریب قدرت را ثابت و برابر ٩ ترانس را برابر بگیریم، هزینه انرژی توزیع نشده بر جمع هزینه های offline و online ایم. حال اگر هزینه تصفیه روغن ا ضافه میگردد. ضمن آنکه خاموشیهای فوق نارضایتی مشترکین و در کارخانه های تولیدی از offline تصفیه شده بصورت مدار خارج شدن خط تولید را در بر دارد .برابر می باشد .  

٧ – تبعات خاموشی برای مشترکین

تأمین انرژی مطمئن و ارزان و بدون قطعی همواره یکی از خواسته های مشترکین شرکتهای توزیع میباشد. در این راستا یکی از عوامل اصلی در عدم رضایت مشترکین خاموشیهای مکرر و طولانی مدت است که پیامدهای اقتصادی و اجتماعی زیادی را در بر دارد.

با استفاده نمودن از روش مذکور هم از خاموشیهای طولانی مدت جلوگیری بعمل می آید و هم پیشگیری مطمئن برای جلوگیری از خاموشیهای بعدی ناشی از سوختن ترانس را به دنبال دارد . ۶٣٠ برابر ۵ ساعت و برای یک ترانس kVA زمان میانگین کارکرد دستگاه تصفیه پس از اتصال برای یک ترانسفورماتوربرابر ١٠ ساعت می باشد که بدلیل عدم اعمال خاموشی، نگرانی از بابت آن نیست . سیستم ارت حفاظتی kVA دستگاه نیز بصورت رینگ به سیستم ارت پست متصل می شود .

ابعاد دستگاه با عرض ١۴٠ ( با احتساب گلگیرهای جانبی برابر با ١٨۵ ) ، طول دستگاه ٢١٠ و ارتفاع آن برابر با ٢١٠ سانتیمتر می باشد . حمل و نقل دستگاه نیز توسط یک دستگاه وانت یدک کش به آسانی انجام پذیر می باشد و با وزن ٩۵٠ قابلیت جابجایی و بهره برداری توسط دو نفر پرسنل را دارد .  

نتیجه گیری :

استفاده از مکانیسم پیشنهادی در این مقاله به تصفیه بسیار بهتر روغن ترانس منجر می شود که در کنار عدم نیاز به معرفی می کند .

به لحاظ اقتصادی کاربرد این offline خاموشی، آن را جانشین بسیار مناسبی برای دستگاههای تصفیه بصورت دستگاه کاملا توجیه پذیر و منطقی است و خصوصًا در مناطق رطوبت خیز یا گرم مانند جنوب و شمال کشور که با مشکلات بسیار زیادی از این بابت سرو کار دارند، این دستگاه می تواند بسیار مفید واقع شده و شعار همیشگی ’’ پیشگیری بهتر از درمان است‘‘ را تحقق بخشد .