پستهای برق
شبکه ها و پست های برق جهت رساندن انرژی الکتریکی از نیروگاههاو به محلهای مصرف و تبدیل آن به صورت قابل استفاده برای مصرف کننده احداث می شوند.
پستهای برق از نظر طراحی و تجهیزات با توجه به نوع مصرف کننده های محل و ظرفیت نیروگاهها، طول و ولتاژ خطوط انتقال، شرایط جوی و فاکتورهای دیگر، اشکال متفاوتی به خود می گیرند.
آنها ممکن است افزاینده یا کاهنده، مربوط به خط انتقال یا توزیع، میانراهی یا انتهایی و سرباز یا سربسته باشند.
کندانساتور سنکرون که به وسیله آن بار راکتیو شبکه را کنترل می کنند، یک عامل کامل کننده در پست برق به حساب می آید.
تجهیزات مورد استفاده در پستها برای کلیه ولتاژهای استاندارد ساخته شده و از تنوع زیادی برخوردارند.
مثلا؛ پستهای فشار قوی در سطح ولتاژهای 330، 500، 750 و 1150 کیلو ولت متناوب با پیشرفته ترین لوازم و ادوات، مجهز می باشند که از این جمله می توان از کندانساتورهای سنکرون با قدرت 50000 الی 100000 کیلو ولت آمپر، تعداد زیادی ترانسفورماتور یا اتوترانسفورماتور و کلیدهای فشار قوی نام برد.
کندانساتورهای سنکرون معمولا با خنک کننده هیدورژنی یا آبی و با تحریک تریستوری و یا لامپی (محتوی بخار جیوه) ساخته می شوند.
پستهای فوق که معمولا در یک شبکه سراسری قدرت قرار دارند اغلب در فضای گسترده احداث شده و توسط پرسنل متخصص نگهداری و بهره برداری می شوند، و بهره دهی صحیح و عملکرد بدون خسارت در انها قابل حصول
می باشد مگر با اتکاء به سیستم پیشرفته ای از کنترل و حفاظت و همچنین ارتباطات سریع، وقفه ناپذیر و کامل بین پرسنل محلی و دیسپاچر مرکزی شبکه برق.
پستهای برق D.C (kv800 یا بیشتر) نیر دارای تجهیزات پیچیده ای از قبیل رکتیفایرها و اینورتورها می باشند که نگهداری و بهره برداری از آنها نظارت و دقت ویژه ای را مطالبه می کند.
در حال حاضر تعداد محدودی از پستها و خطوط انتقال D.C در جهان موجود است، ولی به لحاظ این که این خطوط با حذف بار راکتیو خط، نقش مهمی در ایجاد پایداری شبکه قدرت بازی می کنند، اخیرا مورد توجه قرار گرفته اند.
پستهای 110 تا 220 کیلو ولت سربسته عموما در نواحی شلوغ و پر جمعیت و یا مناطق صنعتی نصب شده و بخاطر محدودیت فضا اغلب در ابعاد کوچک احداث می شوند.
این پستها معمولا با ظرفیتهای قابل گسترش طراحی شده و با استفاده از تدابیر مخصوصی سعی می شود که کمترین پارازیت را در محیط ایجاد نمایند.
پستهای 35 تا 110 کیلو ولت و بعضا 220 کیلو ولت با مدارهای ساده طراحی شده و در اغلب موارد در طرف فشار قوی آنها کلید قطع بار(دژنگتور) نصب شده و در طرف فشار ضعیف نیز کلیدهای نوع تابلویی 10-6 کیلو ولت که تجهیزات مربوط به حفاظت، فرمان و سیگنال نیز در آن تعبیه شده است، بکار برده می شود.
برای کنترل و سیگنالینگ چنین پستهایی اغلب از برق A.C و D.C استفاده شده و نگهداری و بهره برداری آنها توسط اکیپهای سیار صورت میگیرد.
پستهای 10-6 کیلو ولت شهری یا روستایی نیز به طور برنامه ریزی شده توسط اکیپهای سیار بازرسی و نگهداری می شوند.
مراقبتها و تعمیرات پیشگیری کننده در مورد تجهیزات الکتریکی
عایقها، سیم پیچها، هادیها، یاتاقانها و قسمتهای دیگر تجهیزات الکتریکی به مرور زمان فرسوده و مستهلک می شوند،به همین جهت در نیروگاهها وشبکه های برق، سلسله اقداماتی به نام مراقبتهای پیشگیری کننده، طبق برنامه های مشخص صورت می گیرد(به صورت دوره ای).
هدف از این اقدامات همانگونه که از نامگذاری آن مشهود است، عبارتست از یافتن نواقص و تعویض یا ترمیم قسمتهای معیوب تا از بروز خسارتهای سنگین و حوادث ناگوار جلوگیری به عمل آید.
اعمالی را که به عنوان پیشگیری می توان انجام داد به صورت ذیل دسته بندی می شوند:
الف) مدرنیزه کردن و اصلاح قسمتهای مختلف با هدف افزودن مدت
بهره دهی، بال بردن کیفیت کار و راندمان سیستم مثلا افزایش فشار هیدروژن از MPa 005/0 به MPa 3/0 در مورد توربوژنراتورهایی که با هیدروژن خنک می شوند، امکان ظرفیت ژنراتور تا حد 15 درصد را میسر خواهد ساخت.
ب) انجام کارهایی نظیر مسدود نمودن منافذی که باعث ورود گرد و غبار به داخل کلید خانه های سربسته می شوند و کنترل درجه حرارت آنها، تدارک هیترهای مخصوص برای تجهیزات تا از تشکیل شبنم روی قسمتهای سرد آنها در زمستان جلوگیری شود، تعویض و اشرهای لاستیکی فرسوده و نظایر آن.
هر قسمت از شبکه قدرت باید ذخیره ای از قطعات مستهلک شونده سیستم را در اختیار داشته باشد، از این جمله می توان به جرقه گیر دژنگتورها، جاروبکهای ذغالی، یاتاقان الکتروموتورها و غیره اشاره نمود.
طبیعی است که تعمیرات و مراقبتهای فوق بایستی در مناسبترین زمان صورت گیرد.
در مورد نیروگاههای حرارتی و پستها، قصلهای بهار و تابستان که به دلیل افزایش درجه حرارت محیط الزاما بایستی بار را کاهش داد، نسبت به فصول پاییز و زمستان ارجحیت دارند، در حالی که در مورد نیروگاههای آبی بهترین زمان برای تعمیرات دوره ای ماههای کم آبی رودخانه می باشد.
در عین حال برنامه تعمیرات فوق بایستی طوری ترتیب داده شود که در هر مقطع کاهش بار لازم برای انجام کار به حداقل ممکن برسد.
تمام قسمتهای عمل کننده باید به صورتی هماهنگ شوند که هر دستگاه همراه با متعلقات آن همزمان مورد تعمیر قرار گیرد.
برای مثال توربوژنراتور و متعلقات الکتریکی و مکانیکی آن همراه با کابلها، جاروبکهات، دژنگتورها، تجهیزات فشار قوی، به انضمام ترانسفورماتوری که برق واحد فوق را به شبکه برق متصل می نماید، بایستی به صورت هماهنگ و همزمان تعمیر و بازرسی شوند.
همچنین کلیه رله های کنترلی و حفاظتی و تجهیزات ابزار دقیق مربوطه نیز در همین پریود باید بازرسی و تنظیم مجدد شوتد.
تعمیراتموتورهای الکتریکی با کابلها، استارترها، رگولاتورها، پمپها یا ادوات دیگری که توسط آنها به کار می افتند نیز بایدهماهنگ باشد.
امروزه که برای اغلب تجهیزات شبکه قدرت مانند؛ ترانسفورماتورها، خطوط هوایی، باس بارهای فشار قوی، سیستم تحریک و غیره دستگاه رزرو پیش بینی می شود، قسمت عمده ای از تعمیرات و بازرسیهای دوره ای را می توان قبل از قطعی کامل واحد به انجام رساند که این کار کمک بزرگی به تسریع امور می نماید.
تعمیرات دوره ای و پیشگیری کننده بر حسب نوع و کیفیت انجام کار به دو دسته جزئی و اساسی تقسیم بندی می شوند.
در تعمیرات اساسی، قطعات واحد بطور کامل پیاده شده و درونیترین قسمتها نیز مورد رسیدگی قرار می گیرد.
برای مثال تعویض و ترمیم قسمتهایی از سیم پیچی استاتور، روتور و ترانسفورماتورها، تعویض جرقه گیر دژنگتورها و امور دیگری که در عین حال در حیطه عمل متخصصین ورزیده و باتجربه میباشد.
تعمیرات جزئی شامل آن دسته از تعمیراتی است که اگر چه در حالت قطع واحد صورت می گیرد، ولی برای انجام آنها نیازی به پیاده نمودن قسمتهای پیچیده و قطعات بزرگ نمی باشد، مثلا بازرسی و تعمیر روی قسمتهایی از ژنراتور بدون خارج ساختن روتور، ترمیم روکش در انتهای کلاف سیم پیچهای ژنراتور، خشک نمودن ایزولاتورها و تمیز نمودن و بازرسی بوشینگ ترنسفورماتورها بدون جابه جایی آنها و غیره.
بر اساس تجربیات به دست آمده،تعمیرات اساسی در مورد تجهیزات الکتریکی در فواصلی به شرح زیر باید صورت گیرد: توربوژنراتورهای با ظرفیت تا 100 مگا وات هر 5-4 سال یکبار.
توربوژنراتورهای با ظرفیت بیش از 100 مگا وات هر 4-3 سال یکبار.
راکتورها، ژنراتور توربینهای آبی و کندانساتورهای سنکرون هر 6-4 سال یکبار.
در مورد ترانسفورماتورهای اصلی نیروگاهها و ترانسفورماتورهای مصرف داخلی، اولین تعمیرات اساسی 8 سال پس از راه اندازی اولیه انجام گرفته و از آن به بعد با توجه به شرایط کاری آنها صورت می گیرد.
ضمنا موتورهای الکتریکی روی ترانسفورماتورها نیز در صورت نیاز بایستی مورد تعمیرات اساسی قرار گیرند.
دژنگتورهای روغنی هر 8-6 سال یکبار.
سکسیونرهای قابل قطع زیربار، غیر قابل قطع زیربار (ایزولاتورها) وارت سویچها هر 8-4 سال یکبار.
دژنگتورهای هوایی (اطفاء جرقه آنها توسط جریان هوا صورت می گیرد) و تجهیزات جنبی آن هر 6-4 سال یکبار.
کمپرسورهای تهیه کننده هوای فشرده برای دژنگتورهای هوایی هر 3-2 سال یکبار.
کلیدهای اتصال کوتاه و کلیدهای ایزولاتور با محرکهاس آنها هر 3-2 سال یکبار.
قابل ذکر است که به طور عمومی دوره تناوب 8 سال بین تعمیرات اساسی چیزی است که در اغلب پستها و شبکه های قدرت رعایت می شود.
تعمیرات جزئی نیز در فواصل بین تعمیرات اساسی بر حسب نیاز و عموما هر 2-1 سال یکبار صورت می گیرد، و بالاخره کیفیت هر دستگاه پس از تعمیرات، معمولا با 24 ساعت کار مداوم تمام بار ارزیابی می شود.
تست عایقها الف- اندازه گیری مقاومت D.C و ضریب جذب عایق مقاومت D.C عایقها به وسیله مگا اهم متر اندازه گیری می شود.
مگا اهم متر از یک ژنراتور D.Cبا کویل گردان دستی و مغناطیس طبیعی (G)، یک دستگاه عقربهای نشان دهنده و تعدادی مقاومت سری تشکیل شده است.
دستگاه نشان دهنده مذکور یک میلی آمپر متر از نوع اندوکسیونی است که در آن یک سیم پیچ معکوس که از طریق مقاومت 1r به دو سر ژنراتور بسته شدهاست، به عنوان نیروی مقاوم بجای فنر عمل می کند.
ضمنا قسمتی از ولتاژ روی مقاومت 2 rافت نموده و دستگاه رادر مقابل جریانهای شدید حفاظت می نماید.
در بعضی از مگااهم مترها مقاومتهای 2r` و 21r`` از طریق انتخاب مقیاسهای مختلف به وسیله کلید سلکتور، با مجموعه مقاومت 2r و کویل دستگاه نشان دهنده پارالل قرار می گیرند.
این مقاومتها به صورتی انتخاب می شوند که وقتی کلی سلکتور در وضعیت 10 یا 100 قرار داده می شود فقط 1/0 یا 01/0 جریانی که از مقاومت عایق می گذرد، در مدار مشترک عایق و کویل عبور نماید.
بدین صورت آنچه که در مقیاسهای فوق روی دستگاه نشان دهنده خوانده می شود باید به به ترتیب برده یا صد تقسیم شود، (باید توجه داشت که دستگاه نشان دهنده بر حسب مقاومت اهمی مدرج شده است) که البته این عمل در مدرج کردن دستگاه رعایت می شود.
معمولا در مگا اهم مترها مجموعه مقاومت داخلی دستگاه که به طور سری با مقاومت مورد اندازه گیری قرار می گیرد، بر حسب موقعیتهای مختلف کلید سلکتور عبارتند از : 1، 1/0 و 01/0 مگااهم.
مجموعه مقاومتهایی (مقاومت معادل) که در مدار اندازه گیری با ژنراتور، سری شده است = ∑r مگااهم متر دارای سه ترمینال به نامهای L ، E و S می باشد.
ترمینالهای L و E برای بسته شدن به مقاومت مورد اندازه گیری و زمین در مواردی که مقاومت عایق نسبت به زمین اندازه گیری می شود و یا برای بسته شدن به دو سر عایق در موارد اندازه گیری مستقل از زمین به کار می رود.
در مواردی که جریان نشتی عایقهای پارالل با عایق مورد اندازه گیری، موجب انحراف نتیجه از مقدار واقعی می شود، با ایجاد الکترود پرده از آن ممانعت به عمل آورده و این الکترود را به ترمینالS متصل می نمایند.
قابل ذکر است که الکترود پرده، مدار جریان ناخواسته را به صورتی می بندد که از درون دستگاه اندازه گیری عبور ننماید.
کیفیت عایقی که در ولتاژ متناوب به کار برده می شود، به علت وجود ظرفیت خازنی که به ابعاد فیزیکی و جنس عیاق بستگی دارد با اندازه گیری مقاومت D.C به تنهایی مشخص نمی شود، لذا برای این منظور از پارامتر دیگری به نام ضریب جذب استفاده می شود.
این پارامتر از نسبت بین مقاومت D.C عایق پس از 60 ثانیه و 15 ثانیه از لحظه اعمال ولتاژ روی آن به دست می آید.
برای سدت آوردن این ضریب باید اندازه گیریهای فوق به طور پی در پی و در ثاینیه های پانزدهم و شصتم توسط مگااهم متر دستی و ترجیحا الکترونیکی به عمل آید.
ضریب جذب برای عایقهای خشک رقمی بین 5/1 تا 2 و برای عایقهای مرطوب و فاسد حدود یک میباشد.مقاومتD.C عایق سیم پیچی ترانسفورماتورها معمولا در شرایط کار نامی یعنی دمای بین 70 تا 80 درجه سانتیگراد اندازه گیری می شود.
قابل ذکر است که اندازه مقاومت D.C عایق به ازاء هر 18 درجه سانتیگراد افزایش درجه حرارت حدود 50 درصد کاهش پیدا می کند.
برای ارزیابی مقاومتهای اندازه گیری شده معمولا آنها را با نتایج تست کارخانه ای که در مدارک فنی دستگاه مندرج است مقایسه می نمایند، لذا برای این کار باید اندازه ها را بر اساس درجه حرارت مربوط به تست مورد مقایسه، اصلاح نمود.
باید توجه داشت که به هر حال اندازه گیری مقاومتD.C عایق در دمای پایین تر از 10 درجه سانتیگراد مجاز نمی باشد.
به همین جهت در بعضی موارد باید با روشهای بخصوصی ترانسفورماتور را گرم کرده و دمای ان را تا حد مناسب برای اندازه گیری افزایش داد.
برای به دست آوردن ارقام 15R و 60 Rباید پس از اتصال به ترمینالهای مگا اهم متر دسته آن را با سرعت ثابت و یکنواخت بگردش درآورده و بعد از 15 ثانیه به ترتیب ارقام مذکور را از روی دستگاه نشان دهنده مشاهده و یادداشت نمود.
طبیعی است که اگر مگااهم متر از نوع الکتریکی بوده و یا دسته آن توسط موتورالکتریکی به گردش در آید، کار اندازه گیری با سهولت و دقت بیشتری انجام خواهد گرفت.
مع هذا محرکهای الکتریکی نیز که برای گرداندن مگا اهم مترها ساخته شدهاند، در انجام این عمل چندان قابل اعتماد نیستند، لذا اغلب از دستگاه کنترون(مولد فشار قوی) همراه با رکتیفایر استفاده می شود.
این روش نیز در مورد دستگاههای با ابعاد فیزیکی بزرگ مانند بعضی از ماشینهای الکتریکی و یا ترانسفورماتورها به علت نوسانات موجود در ولتاژ برق شهری از دقت کافی برخوردار نیست، به همین جهت در چنین مواردی باید دستگاه کنترون را همراه با تثبیت کننده ولتاژ مورد استفاده قرار داد.برای اندازه گیری مقاومت عایق سیم پیچهای میدان (روتور) در ماشینهای سنکرون و همچنین باطریها معمولا از روش ولتمتری استفاده می شود.
ب- اندازه گیری تلفات عایق تعیین میزان تلفات یک عایق و مقایسه آن با مقادیر اولیه، معیارخوبی برای ارزیابی وضعیت آن می باشد اصولا افزایش تلفات در عایقهای جامد ناشی از جذب رطوبت و در روغنها به علت افزایش درصد آب یا آلودگیهای دیگر در آن می باشد.باید دانست که مقدار تلفاتی که در مورد یک ترانسفورماتور اندازه گیری می شود جمع تلفات در روغن و ایزولاسیون جامد سیم پیچ بوده و هرگاه تلفات عایق یک ترانسفورماتور از مقدار مجاز تجاوز نماید ابتدا باید روغن را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار داد تا بتوان وضعیت ایزولاسیون جامد سیم پیچ را ارزیابی نمود .
با توجه به این که با تعیین مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فیزیکی و جنس عایق نمی توان قضاوت صحیحی در مورد آن به عمل آورد بهترین پارامتری که می تواند وضعیت ایزولاسیون را مشخص نماید نسبت مولفه اکتیو به مولفه راکتیو ( کاپاسیتیو ) جریان مشتی عایق می باشد .
با اندازه گیری ضریب تلفات یا Tg در مورد یک عایق می توان وضعیت آنرا از نظر استقامت حرارتی، میزان رطوبت جذب شده و عمر عایق ارزیابی نمود.
استفاده از پل معکوس اندازه گیری Tg مربوط به ایزولاسیون سیم پیچهای ترانسفورماتور را امکان پذیر می سازد.
قابل ذکر است که در ترانسفورماتورها وضعیت عایق هر کدام از فازها نسبت به بدنه ترانس در حالی که فازهای دیگر نیز تماما ارت شدهاند مورد تست قرار می گیرد.
اگر Tg در مورد ایزولاسیون یکی از تجهیزات الکتریکی که به منظور تست از سرویس خارج شده است از میزان مجاز تجاوز کند، در صورت موجود نبودن دستگاه رزرو و با اجازه مدیر فنی قسمت می توان آن را مجددا تحت سرویس قرار داد، البته بایستی از وجود سیستم حفاظت در مقابل ولتاژ زیاد دستگاه اطمینان حاصل نمود.
تجربه نشان داده است که در موارد زیر خطر اتصال کوتاه در ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی که مستقیما مربوط به فساد عایق باشد وجود ندارد: الف: وقتی که ایزولاسیون دارای Tg ثابتی است و با مرور زمان افزایش پیدا نمی کند.
ب: وقتی که Tg روغن بوشینگ دژنگتورهای روغنی که مستقیما روی کلید اندازه گیری شده است بدون توجه به اندازه گیری قبلی در حد استاندارد باشد.هرگاه Tg ایزولاسیون در بین دو تست متوالی افزایش پیدا کند بهتر است برای حفظ احتیاط فاصله زمانی تستها را کاهش داد.
ج- اندازه گیری ظرفیت خازنی عایق با اندازه گیری ظرفیت خازنی ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی در دو فرکانس و یا دو درجه حرارت مختلف می توان اطلاعاتی مشابه با نتیجه تست تلفات دی الکتریک از وضعیت عایق بدست آورد.
وجه تمایز تست ظرفیت خازنی در دو فرکانس مختلف با دستگاههایی که جهت همین کار ساخته شده اند، در این است که در هر درجه حرارتی قابل انجام بوده و احتیاجی به گرم کردن ترانسفورماتور و یا تجهیزات دیگر نیست، و به همین جهت پرسنل را از حمل و نقل دستگاهها و ادوات نسبتا سنگینی که برای گرمایش به کار می روند بی نیاز می سازد.
در این روش اساس کار بر این اصل مبتنی است که کاپاسیته عایق باتغییر فرکانس تغییر می نماید.
تجربه نشان می دهد که در مورد ایزولاسیون سیم پیچیهایی که آب زیادی به خود جذب نموده اند نسبت بین کاپاسیته در فرکانس 2 هرتز و 50 هرتز حدود 2 بوده و در مورد ایزولاسیون خشک این نسبت حدود یک خواهد بود.
اندازه گیری فوق معمولا بین سیم پیچ هر کدام از فازها و بدنه در حالی که بقیه سیم پیچیها نیز ارت شده اند انجام می گیرد و طبیعی است که برای محاسبه نسبت مورد نظر بایستی در هر دو حالت کاپاسیته را با واحد مشابهی اندازه گیری نمود؛ مثلا میکروفاراد یا پیکوفاراد.
دقیق ترین روش برای بررسی نتایج به دست امده در هر آزمایش، مقایسه آن با مقادیر کارخانه ای و یا تست مشابه قبلی می باشد، که البته در این عمل باید ارقام براساس درجه حرارت واحدی اصلاح شده باشند.
چنانچه مقایسه فوق به عللی تحقق پذیر نباشد، می توان به بعضی از استانداردهایی که در این زمینه موجود است مراجعه نمود.
برای مثال، پس از انجام تعمیرات، میزان مقاومتD.C عایق نباید کاهش بیش از 40 درصد(برای ترانسفورماتور 110 کیلووات به بالا 30 درصد)، ضریب افزایش بیش از ده درصد و Tg افزایش بیش از 30 ردصد نسبت به نتایج قبل از تعمیرات را نشان بدهند.
همچنین وضعیت ایزولاسیون رامی توان از روی مقادیر مطلق Tg و نیز ارزیابی نمود زیرا در درجه حرارتهای 10 و 20 درجه سانتی گراد نسبت KC= بایدبه ترتیب مقادیری حدود 2/1 و 3/1 را داشته باشند .
روش اندازه گیری کاپاسیته عایق در دودرجه حرارت مختلف بر این اساس مبتنی است که در میزان ظرفیت خازنی عایقهای خشک با افزایش درجه حرارت عملا تغییری حاصل نمی شود در حالی که در عایقهای مرطوب این تغییر به وضوح دیده می شود بنابراین مقایسه کاپایسته عایق در درجه حرارتهای حدود 10 و 80 درجه سانتیگراد می تواند ما را از وجود رطوبت یا عدم آن در عایق آگاه سازد .
برای مثال ظرفیت خازنی ایزولاسیون ترافسفورماتورها برای این منظور در درجه حرارتهای 20 و 70 درجه سانتیگراد اندازه گیری می شود .
همانطور که قبلا نیز اشاره شد در ترانسفورماتورها ایزولاسیون هر فاز نسبت به بدنه در حالی که سرهای قابل دسترسی بقیه سیم پیچ ها مشترکا به زمین وصل شده اند مورد تست قرار می گیرد.
اصولا در این روش پارامتر مبین وضعیت عایق خواهد بود که در آن Chot کاپاسیته ایزولاسیون در دمایc 70 و Ccold کاپاسیته همان ایزولاسیون در دمایی50 درجه کمتر از آن یعنی حدود 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود قابل ذکر است که در مورد ترانسفورماتورها منظور از دمای عایق دمای ایزولاسیون جامد مجاور سیم پیچها بوده و در تراسفورماتورهای 110 کیلو ولت به بالا که به دلیل بزرگ بودن مخزن و حجم زیاد روغن ،عمل تعادل حرارتی بین ایزولاسیون جامد و ایزولاسیون جامد مجاور آن را از فرمول زیر محاسبه می نمایند : که در آن R1 ,T1 مقاومت D.C و درجه حرارت مس یکی از فازها است که از مدارک کارخانه ای اخذ شده و یا قبلا در حال تعادل حرارتی اندازه گیری شده است و R2 مقاومت D.C همان فاز پس از گرمایش فعلی است که به روش ولت آمپر و با دستگاههای باکلاس بالا اندازه گیری می شود .
برای ترانسفورماتورهای زیر 110 کیلو ولت بر اساس تجربیات عملی بدست آمده درجه حرارت سیم پیچ را معمولا 15 درجه کمتر از دمای روغن در قسمت بالای مخزن ترانس به حساب می آورند .
به هر ترتیب تحقق رابطه : مبین وضعیت یک ایزولاسیون خشک می باشد در اینجا قابل ذکر است که بعضی از سازندگان ترانسفورماتور رابطه زیر را برای این منظور پیشنهادمی نمایند : اگر دستگاه مخصوص اندازه گیری موجود نباشد می توان کاپاسیته عایق را به روش ولت آمپر اندازه گیری نمود ( اعمال متناوب روی عایق و اندازه گیری آمپر نشتی آن ) در این صورت مقدار کاپاسیته از رابطه زیر به دست می آید : که در آن : جریان نشتی = I و ولتاژ V= روش نسبتا ساده و دقیق دیگری برای آزمایش ایزولاسیون ترانسفورماتورها بر اساس شارژ سریع و آنی عایق و تخلیه آرام آن در یک دی الکتریک دیگر ابداع شده و به متد تغییر کاپاسیته بر حسب زمان موسوم می باشد سرعت افزایش ولتاژ در دی الکتریک مذکور کا ناشی از تخلیه آرام ایزولاسیون تحت آزمایش است وجود و یا عدم وجود آن را در ایزولاسیون مشخص می نماید .
د - تست فشار قوی عایق :هدف از این تست مشخص نمودن محلهای ضعیف احتمالی در درون عایق بوده و با ولتاژ متناوب و یا دائم قابل انجام می باشد و طبیعی است که در تستهایی با ولتاژ متناوب پدیده هایی کاملا مشابه با شرایط کاری در درون عایق بوجود می آید ( منظور عایقهایی است که در جریان متناوب کار می کنند ) برای مثال در تست با ولتاژ دائم تلفات دی الکتریک عملا ناچیز بوده و ولتاژ در درون آن متناسب با مقاومت اهمی توزیع می شود البته اصولا روش D.C برای ایزولاسیون ایمن تر بوده و معمولا د رمودر تجهیزاتی که دارای کاپاسیته زیاد هستند و نیز برای تعیین محل اتصالی به کار می رود .
روشهای خشک کردن ژنراتورها اکثر اوقات و بخصوص د رکارخانه های سازنده ژنراتورها را در فضای مسدود و بعضا در تخت شرایط خلاء می کنند در زیر چند خشک کردن ژنراتورها مختصرا توضیح داده شده است : الف : گرم کردن هسته استاور به روش القایی در این روش با ایجاد سیم پیچ روی بدنه استاور و تولید شار مغناطیسی در داخل آهن موجبات گرم شدن آن را فراهم می آورند ضمنا ممکن است ژنراتور بدون روتور و یا همراه با آن خشگ گردد سیم پیچ فوق از چند حلقه سیم روپوش دار تشکیل می شود برای مثال سیم پیچی که برای خشک کردن کند انساتور تیپ ( 11-50000KCB) با ظرفیت MVA 50 به کار می رود توسط ده دور سیم روپوش دار مسی که طول کل آنها 100 متر و سطح مقطع آن mm2120 است ایجاد شده و تحت ولتاژ 380 ولت قرار می گیرد در این روش استفاده از سیمهای زرده دار و یا با روپوش سربی به علت اینکه باعث اتصال کوتاه شدن ورقه های هسته استاتور شده و جریانهای زیانمندی را ایجاد می نمایند مجاز نبوده و ضمنا برای اطمینان بیشتر معمولا سیمها را در دو سر ژنراتور در محل بهره برداری خشک می شود باید روتور آن در خلال عملیات توسط ترنینگ گیر و در فواصل منظم زمانی جابجا گردد .
ب- رطوبت زدایی به کمک جریان دائم (D.C) اساس کار در این روش استفاده ار حرارت ناشی از تلفات مس در اثر عبور جریان D.C از سیم پیچهای استاتور و روتور می باشد که برای تولید آن ممکن است شارژر باطریخانه و یا هر دستگاه مولد برق دائم دیگری را به کار برد همچنین می توان ژنراتور را به طور کامل پیاده شده و یا جدا جدا خشک نمود ولی به هر حال مدار جریان D.C باید طوری ترتیب داده شود که جریان واحدی از تمام فازها عبور نماید ضمنا در مواقعی که ژنراتور به طور کامل خشک می شود بهتر است در صورت امکان روتور با دور کم در حال دوران باشد اگر مقاومت عایق سیم پیچ روتور پایین باشد( کمتر از 2000 اهم ) استفاده از هوای گرم که ذیلا توضیح داده می شود از ارجحیت بیشتری برخوردار است .
ج – گرمایش سیم پیچ به وسیله هوای گرم در این روش هوای خشک با درجه حرارت 110-100 درجه سانتیگراد با سرعت از درون ماشین عبور داده می شود در این خال باید دقت نمود که هوای مذکور آلوده به گرد و خاک و ناخالصیهای دیگر نباشد .
د- خشک نمودن ژنراتور واحدهای آبی همانطور که قبلا اشاره شده است ژنراتور واحدهای آبی با محور عمودی از نظر ساختمان توربوژنراتورها اختلاف اساسی دارند برای مثال وجود خرپاهایی که یاتاقان کف گرد روتور برآنها تکیه داشته و یا شکل کاملا استوانه ای استاتور که روی فونداسیون بتنی قرار می گیرد و از وجوه بارز اختلاف ساختمانی این دو نوع ژنراتور می باشند به همین جهت روشهای فوق در این مورد مناسب نبوده و این ژنراتورها با ایجاد اتصال کوتاه سه فاز درخروجی آن رطوبت زدایی می شوند برای اینکه سه فاز ژنراتور را در نقطه ای بعد از ترانسهای جریان ولی به خاطر پیشگیری از از قطعیهای ناخواسته در خلال عملیات قبل از دژنگتور اتصال کوتاه می نمایند .
مقطع هادیهای اتصال کوتاه بایستی برای تحمل بار نامی انتخاب شده و موقعیت آنها به صورتی باشد که در معرض تماس با اشیاء دیگر قرار نگیرد جریان مدار نیز نباید از 80-70 درصد مقدار نامی تجاوز نماید .
خنک کردن ترانفورماتورها کلیه ترانسفورماتورهای روغنی از نظر نوع سیستم خنک کننده به گروههایی به شرح زیر تقسیم می شوند : الف : خنک شدن از طریق جریان طبیعی روغن ب : خنک شدن از طریق جریان طبیعی روغن و فن ج : خنک شدن از طریق جریان تحت فشار در کولرهای آبی د : خنک شدن از طریق جریان تحت فشار روغن در کولرهای آبی در ترانسفورماتورهای روغنی،گرمایی که از سیم پیچها و هسته ترانسفورماتور متصاعد می شود ابتدا به روغن منتقل شده و سپس از طریق دیوارهایتانک رادیاتورها و درپوش تانک ترانسفورماتور به فضای اطراف دفع می گردد .
جریان طبیعی روغن که در دسته ای از ترنسفورماتورها سهم بزرگی در دفع حرارت دارد بدین صورت بوجود می آید که روغن گرم در اثر کتهش وزن به طرف بالا حرکت کرده و روغن خنک که به مراتب سنگین تر است به پایین تانک ترانس منتقل می شود .
اگر ترانسفورماتوری که با جریان طبیعی روغن خنک می شود در فضای مسدود نصب شود باید جهت خارج نمودن هوای گرم و ورود هوای خنک به داخل این فضا تهویه مناسب پیش بینی شود بهترین وضعیت دمای هوای ورودی و خروجی به اتاق از 15 درجه سانتیگراد تجاوز ننماید .
در موقع کنترل درجه حرارت روغن باید توجه داشت که در مورد ترانسهایی که با جریان طبیعی روغن و یا با فن هوا خنک می شوند وقتی که ترانش تحت بارنامی باشد دمای متوسط سیم پیچ 10 تا 15 درجه سانتیگراد بیشتر از دمای روغن در بالای تانک می باشد البته مقدار فوق در مورد ترانسهایی که با جریان تحت فشار روغن خنک می شوند 20 تا 30 درجه سانتیگراد برآورد شده است .
در ترانسفورماتورهایی که باجریان روغن خنک طبیعی خنک می شوند اختلاف دمای روغن در بالا و پاین تانک قابل ملاحظه بوده و کاملا محسوس است مثلا اگر در بالای تانک 80 درجه سانتیگراد باشد در پایین حدود 35-30 درجه سانتیگراد و در قسمتهای وسط حدود 70-65 درجه سانتیگراد خواهد بود .
در ترانسفورماتورهای با ظرافت کمتر از KVA1000 درجه حرارت روغن به وسیله ترمومترهای جیوه ای که روی ترانس و در طرف بوشینگهای فشار ضعیف نصب می شوند اندازه گیری شده و ترانسفورماتورهای با ظرفیت بیش از KVA1000 مجهز به ترمومترهایی هستند که المان آنها در بالای ترانس و دستگاه نشاندهنده آن در پایین و حدود 5/1 متری از زمین نصب می شود علاوه بر این برای ترانسهای با ظرفیت خیلی بالا در تابلوی کنترل نیروگاه نیز ترمومترهایی نصب می شود که مستقیما دمای روغن را نشان می دهند .
نکته ای که در باردهی ترانسفورماتور باید مورد توجه قرارگیرد اینست که تبادل حرارتی سیم پیچ د رمقایسه با روغن که دارای حجم زیادی است خیلی سریعتر بوده و به همین جهت در مواقع کاهش یا افزایش بار دمای روغن با چند ساعت تاخیر با وضعیت جدید منطبق خواهد شد .
در ترانسفورماتورهایی که با وزش هوای تحت فشار خنک می شوند معمولا برای هر رادیاتور از یک جفت فن استفاده می شود که غالبا توسط موتورهای القایی که از نوع سنجابی با قدرت 150 وات به حرکت در می آیند .
تجربه نشان می دهد که ترانسفورماتورهایی را که با جریان طبیعی روغن و فن هوا و یا با جریان تحت فشار روغن و فن هوا خنک می شوند در وهله اول می توان با بارنامی به مدت ده دقیقه و بدون بار به مدت نیم ساعت با فنهای خاموش تحت سرویس قرارداد اگر پس از انقضاء مدت فوق دمای روغن در بالای تانک در مورد ترانسفورماتورهای تا ظرفیت MVA250 به 80 درجه سانتیگراد نرسد می توان تراسفورماتور را تا رسیدن به این دماها و حداکثر به مدت یک ساعت با فن ها خاموش تحت بارنامی نگاهداشت اگر از سیستم اتوماتیک تنظیم دما استفاده می شود باید توجه داشت که به هر حال فن ها باید در 55 درجه سانتیگراد دمای روغن و یا بلافاصله پس از رسیدن بار به حد نامی استارت شوند .
در بعضی از موارد که سطوح خارجی تانک و رادیاتورهای ترانسفورماتور تکافوی دفع حرارت را به محیط اطراف نمی نماید از کولرهای آبی استفاده می شود در این حالت روغن توسط یک پمپ سانتریفوژ در یک مدار بسته شامل تانک ترانس و کولر سیرکوله شده و خنک می شود .
کولرهای آبی که برای این منظور استفاده می شوند معمولا از تعداد زیادی لوله های باریک(کویل) که دتخل یک مخزن قرار دارند تشکیل می شوند به طوری که آب حنک کننده از درون لوله های عبور نکرده و روغن در فضای بین آنها جریان پیدا می کند کیفیت خنک کنندگی سیستم نیز با اندازه گیری اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی از ترانسفورماتور ارزیابی می شود اگر ماکزیمم درجه حرارت آب خنک کننده 25 درجه ساتیگراد باشد اختلاف دمای فوق نباید از 10 درجه سانتیگراد کمتر باشد .
پمپ روغن حتما بایستی قبل از کولر قرار گرفته و با فشاری حدود MPa 2/0-1/0 وارد کولر شود درغیر این صورت یعنی وقتی که کولر در طرف مکش پمپ قرار گیرد چون فشار روغن در داخل آن به قدر کافی بالا نیم رود وجود کوچکترین منفذ و یا لقی در اتصالات لوله های کویل موجب ورود آب به داخل روغن خواهد شد .
مسیر لوله های آب کولر نسبت به ترانسفورماتور و لوله های روغن طوری باید ترتیب داده شود که فشاراستاتیک روغن در مواقع قطع اضطراری پمپ حدود MPa05/0-03/0 از فشار آب زیادتر شود تا در صورتی که لوله های کولر آسیب دیده باشند از ورود آب به درون روغن ممانعت به عمل آید .