چکیده
تپ چنجرهای تحت بار به دلیل داشتن حرکت های مکانیکی نسبتاً شدید و ایجاد قوس الکتریکی با انرژی بالا، دارای فرسایش و نرخ تخریب بسیار بالاتری نسبت به دیگر قطعات و تجهیزات به کار رفته در ترانسفورماتورهای قدرت می باشند. به همین دلیل معمولا در پست های فشارقوی طبق یک برنامه از پیش تعیین شده، اقدام به اجرای عملیات بازدید و سرویس این تجهیزات می گردد. لزوم بی برق شدن ترانسفورماتور در این عملیات و خارج شدن آن از شبکه برای چند روز، یکی از مهمترین معایب این روش های سرویس و نگهداری معمول برای ترانسفورماتورهای قدرت می باشد. برای رفع این مشکل، اقدام به طراحی و ساخت یک دستگاه مانیتورینگ برخط تپ چنجر شده است. در این مقاله به بررسی تجربیات و نتایج تست های انجام شده توسط این دستگاه که بر روی چند ترانسفورماتور مختلف در داخل کارخانه ایران ترانسفو و چند پست فشارقوی شده است، پرداخته خواهد شد.
مقدمه
وقوع هر گونه عیب و خطا در ترانسفورماتورهای قدرت علاوه بر ایجاد هزینه های بسیار بالای تعمیر یا جایگزینی ترانسفورماتور، موجب ایجاد اختلال در انتقال توان الکتریکی می شود که به نوبه خود نه تنها موجب تحمیل هزینه و ضرر اقتصادی هنگفتی می گردد، بلکه موجب کاهش قابلیت اطمینان شبکه نیز خواهد شد. از این رو تشخیص وضعیت این تجهیزات از اهمیت و جایگاه ویژه ای برای بهره برداران و مالکان ترانسفورماتورهای قدرت برخوردار است. طبق گزارش مراجع معتبر بین المللی، وقوع خطا در تپ چنجرهای تحت بارOLTC) ۱)بخش عمده ای (بیش از % ۴۰) از عیوب و خطاهای ایجاد شده در ترانسفورماتورها را به خود اختصاص داده است[۱و۲]. دلیل این موضوع آن است که تپ چنجر تحت بار تنها تجهیز داخل ترانسفورماتور است که دارای حرکت های مکانیکی بسیار شدیدی بوده و در شرایط عادی کار، در داخل آن قوس با انرژی بالا ایجاد می گردد. تحت این شرایط، بروز عیوبی نظیر خوردگی کنتاکت ها، آلودگی روغن، شل شدن اتصالات مکانیکی، ضعیف شدن فنر و غیره کاملاً محتمل می باشد.
برای جلوگیری از تبدیل عیوب داخل تپ چنجر به یک خطای مخرب در ترانسفورماتور و از دست رفتن انتقال توان، معمولاً طی یک برنامه نگهداری مشخص و پس از یک تعداد کارکرد مشخص یا دوره زمانی معین، اقدام به دمونتاژ، بازدید و سرویس تپ چنجر می گردد. مهمترین نقص اینگونه روش های سرویس و نگهداری معمول، لزوم بی برق شدن ترانسفورماتور حتی در صورت سالم بودن تپ چنجر می باشد. همچنین طبق برخی گزارش ها، نرخ قابل توجهی از خطاهای ایجاد شده در تپ چنجر مربوط به مواردی است که با وجود سالم بودن تپ چنجر، اقدام به سرویس و دمونتاژ آن شده است، ولی بر اثر خطای انسانی در حین مونتاژ مجدد، خطا و عیب جدیدی در داخل آن ایجاد شده است. برای رفع این نقیصه، مانیتورینگ دائمی و برخط۲ تپ چنجر ضروری به نظر می رسد. به عنوان سه مزیت مهم اجرای مانیتورینگ دائمی تپ چنجر و تشخیص وضعیت درست آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم دمونتاژ غیر ضروری تپ چنجر سالم که علاوه بر جلوگیری از بی برق شدن غیر ضروری ترانسفورماتور، موجب جلوگیری از ایجاد عیب در داخل آن بر اثر خطای انسانی می گردد.
- کاهش هزینه سرویس و نگهداری
- شناسایی عیوبی که قبل از فرارسیدن موعد برنامه سرویس و نگهداری ممکن است ایجاد شده و تبدیل به یک خطای مخرب گردند.
برای دستیابی به مزایای ذکر شده، اقدام به طراحی و ساخت یک دستگاه مانیتورینگ برخط تپ چنجر تحت بار شده است. در این دستگاه مانیتورینگ، از سیگنال های آکوستیک سلکتورسوئیچ۱ یا دایورترسوئیچ۲ و تپ سلکتور۳ و همچنین سیگنال جریان موتور تپ چنجر استفاده شده است. از این سیگنال ها می توان برای تشخیص عیوبی نظیر موارد زیر استفاده نمود :[۴-۲]
- خرابی و خوردگی کنتاکت های دایورترسوئیچ، تپ سلکتور، سلکتور تغییر وضعیت۴ و کلید معکوس ساز۵
- شل شدن فنر
- شکسته شدن قطعات مکانیکی
- سفت شدن و عدم روغن کاری مناسب سیستم انتقال نیرو
- ایجاد قوس غیر عادی
- افزایش غیر عادی گشتاور مورد نیاز در سیستم محرکه مکانیکی
- خرابی موتور
در این مقاله ابتدا ساختار یک تپ چنجر تحت بار به صورت اجمالی بررسی شده و سپس دستگاه مانیتورینگ ساخته شده معرفی خواهد شد. نهایتاً به بررسی نتایج تست های انجام شده توسط این دستگاه، که در شرکت ایران ترانسفو و چند پست فشارقوی در شرکت برق منطقه ای زنجان انجام شده است، پرداخته خواهد شد.
نویسندگان : حسن رضا میرزائی ، عباس غایبلو ، کریم میرعلیخانی ، زینب سودی
