ترانسفورماتورهای برق نهایی برای مهندسی قدرت

آنچه یاد خواهید گرفت:

• عملکرد ترانسفورماتورها در شبکه‌های الکتریکی را درک کنید.
• تفاوت بین ترانسفورماتورهای ایده‌آل و واقعی را شناسایی کنید.
• چگونگی به دست آوردن مدارهای معادل تقریبی و دقیق ترانسفورماتورها را بیاموزید.
• نمودار فازوری ترانسفورماتورهای ایده‌آل و عملی را بشناسید.
• انواع مختلف تلفات ترانسفورماتور را بشناسید.
• مفاهیم بازده و رگولاسیون ولتاژ را برای ارزیابی عملکرد ترانسفورماتور درک کنید.
• چگونگی انجام آزمایش‌های مدار باز و اتصال کوتاه برای به دست آوردن پارامترهای ترانسفورماتور را بیاموزید.
• ساخت، انواع و اتصالات ترانسفورماتورهای سه‌فاز را بشناسید.
• چگونگی به دست آوردن مدل هر فاز ترانسفورماتورهای سه‌فاز را بیاموزید.
• چگونگی به دست آوردن پارامترهای پریونیت ترانسفورماتور را بیاموزید.
• مطالعه موردی در مورد تأثیر بانک‌های خازنی بر عملکرد ترانسفورماتور
• توضیح کامل و ساده در مورد گروه برداری ترانسفورماتور
• چگونگی به دست آوردن اتصالات سیم‌پیچ‌های هر گروه برداری ترانسفورماتور را بیاموزید.
• اجزای مختلف ترانسفورماتورهای قدرت را بشناسید.
• چگونگی ساخت هسته را بیاموزید.
• ترانسفورماتورهای نوع هسته‌ای در مقابل نوع پوسته‌ای 
• چگونگی ساخت سیم‌پیچ را بیاموزید.
• سیم‌پیچ‌های هلیکال، کراس‌اوور، دیسک و ساندویچ را شناسایی کنید.
• اهمیت مخزن ترانسفورماتور و مخزن کنسرواتور را درک کنید.
• اهمیت روغن ترانسفورماتور را درک کنید.
• عملکرد واحد تنفسی، Buchholz relay، برق‌گیر و شکاف میله‌ای در ترانسفورماتورهای قدرت را شناسایی کنید.
• اهمیت ترمینال‌ها و بوشینگ‌های ترانسفورماتور را بشناسید.
• در مورد خنک‌سازی ترانسفورماتور بیاموزید.
• چگونگی محاسبه عملی افزایش دمای ترانسفورماتور را بیاموزید.
• تأثیر هارمونیک‌ها بر عملکرد ترانسفورماتور را مطالعه کنید.
• در مورد کاهش هارمونیک و ترانسفورماتورهای با ضریب K بیاموزید.
• مطالعه کامل جریان هجومی ترانسفورماتور
• تأثیر Overfluxing و اشباع بر عملکرد ترانسفورماتور را مطالعه کنید.
• دلایل صدای وزوز ترانسفورماتور را بیاموزید.
• چگونگی ارت کردن ترانسفورماتور را بیاموزید.
• آرایش ترانسفورماتورها در سیستم قدرت الکتریکی را شناسایی کنید.
• ترانسفورماتورهای قدرت در مقابل ترانسفورماتورهای توزیع
• در مورد انواع مختلف ترانسفورماتورها در شبکه الکتریکی و کاربردهای آن‌ها بیاموزید.
• مطالعه کامل ترانسفورماتورهای جریان (CT) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT)
• مطالعه کامل اتوترانسفورماتورها
• در مورد ترانسفورماتورهای شیفتینگ، ارتینگ و بوستر بیاموزید.
• در مورد ترانسفورماتورهای سیم‌پیچ سوم و تست ولتاژ بالا بیاموزید.
• دوره کامل در مورد حفاظت ترانسفورماتور
• دوره کامل در مورد تست و راه‌اندازی ترانسفورماتور
• شبیه‌سازی‌های کامل با MATLAB در مورد ترانسفورماتورهای الکتریکی

توضیحات دوره

این دوره به شرح زیر ساختار یافته است:

ابتدا، یک مرور کلی کامل بر تئوری و عملکرد ترانسفورماتور از طریق موضوعات زیر توضیح داده می‌شود:

• تئوری عملکرد ترانسفورماتور
• ترانسفورماتورهای ایده‌آل در مقابل واقعی
• مدار معادل ترانسفورماتور (دقیق و تقریبی)
• نمودار فازوری ترانسفورماتورهای ایده‌آل و واقعی

سپس، موضوع بعدی در مورد ارزیابی عملکرد ترانسفورماتور از طریق موضوعات زیر خواهد بود:

• تلفات ترانسفورماتور
• تلفات هیسترزیس در مقابل تلفات جریان گردابی
• بازده ترانسفورماتور
• رگولاسیون ترانسفورماتور
• چگونگی انجام تست های مدار باز و اتصال کوتاه برای به دست آوردن پارامترهای ترانسفورماتور

سپس، یک مطالعه کامل بر روی ترانسفورماتورهای سه‌فاز ارائه می‌شود، زیرا 99% از ترانسفورماتورهای قدرت در واقع ترانسفورماتورهای سه‌فاز هستند. بنابراین، ترانسفورماتورهای سه‌فاز به طور عمیق از طریق موضوعات زیر توضیح داده می‌شوند:

• ساخت، انواع و اتصالات ترانسفورماتورهای سه‌فاز
• چگونگی به دست آوردن مدل هر فاز ترانسفورماتورهای سه‌فاز؟
• آنالیز پریونیت در ترانسفورماتورهای سه‌فاز
• چگونگی به دست آوردن پارامترهای پریونیت ترانسفورماتور
• گروه برداری ترانسفورماتور
• چگونگی به دست آوردن اتصالات سیم‌پیچ‌های هر گروه برداری ترانسفورماتور با مثال؟

سپس، شما در مورد ساخت و ساز ترانسفورماتورهای قدرت و توضیح تمام اجزای ترانسفورماتور خواهید آموخت. موضوعات زیر پوشش داده خواهند شد:

• ساخت هسته ترانسفورماتور
• ترانسفورماتورهای نوع هسته‌ای در مقابل نوع پوسته‌ای
• ساخت سیم‌پیچ ترانسفورماتور
• سیم‌پیچ‌های هلیکال، کراس‌اوور، دیسک و ساندویچ

مخزن اصلی و کنسرواتور ترانسفورماتور

• اهمیت روغن ترانسفورماتور
• واحد تنفسی، Buchholz relay، برق‌گیر و شکاف میله‌ای در ترانسفورماتورهای قدرت
• ترمینال‌ها و بوشینگ‌های ترانسفورماتور
• متدهای خنک‌سازی ترانسفورماتور

سپس، موضوع بعدی در مورد عوامل مختلفی خواهد بود که بر عملکرد ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارند. این عوامل از طریق نکات زیر مورد بحث قرار می‌گیرند:

• افزایش دما و رتبه حرارتی
• رابطه بین افزایش دما و بارگیری ترانسفورماتور
• تأثیر هارمونیک‌ها بر ترانسفورماتورها
• کاهش هارمونیک و ترانسفورماتورهای با ضریب K
• جریان هجومی در ترانسفورماتور
• Overfluxing و تأثیر آن بر ترانسفورماتورها
• دلایل صدای وزوز ترانسفورماتور
• ارت کردن ترانسفورماتورها

موضوع بعدی یک مطالعه کامل بر روی انواع مختلف ترانسفورماتورها و کاربردهای آن‌ها در سیستم‌های قدرت است. انواع ترانسفورماتورهای زیر به تفصیل مورد بحث قرار می‌گیرند:

• ترانسفورماتورهای قدرت
• ترانسفورماتورهای توزیع
• ترانسفورماتورهای جریان (CT)
• ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT یا PT)
• اتوترانسفورماتورها
• ترانسفورماتور ارتینگ (گراندینگ)
• ترانسفورماتور شیفتینگ فاز (PST)
• ترانسفورماتور بوستر
• ترانسفورماتور سه‌سیم‌پیچه (سیم‌پیچ سوم)
• ترانسفورماتور تست ولتاژ بالا (HVT)

سپس، به مطالعه کاملی در مورد حفاظت ترانسفورماتور می‌پردازیم که در آن یاد می‌گیریم انواع مختلف خطاهای ترانسفورماتور را شناسایی کرده و یک دستگاه حفاظتی مناسب برای این نوع خطاها ارائه دهیم. رئوس مطالب زیر به طور عمیق مورد بحث قرار می‌گیرند:

• انواع خطاهای ترانسفورماتور
• توابع حفاظتی در ترانسفورماتور
• حفاظت نشت هسته-تعادل 
• حفاظت ترکیبی نشت و خطای فاز
• حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتورها
• اتصالات CT در حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور
• چگونگی محاسبه نسبت CT برای حفاظت دیفرانسیل
• رله مهار هارمونیک 
• حفاظت Overfluxing (رله ولت/هرتز)
• حفاظت خطای زمین محدود 
• رله‌های تریپ دمای روغن و سیم‌پیچ
• دستگاه آزادسازی فشار (PRD)

سپس، موضوع بعدی در مورد تست، راه‌اندازی و تشخیص ترانسفورماتور است که در آن آزمایش‌های روتین، نوعی و ویژه بر روی ترانسفورماتورهای قدرت انجام و توضیح داده می‌شود تا از سلامت ترانسفورماتور قبل از برق‌دار شدن در محل اطمینان حاصل شود. آزمایش‌های زیر انجام و توضیح داده می‌شوند:

• تست مقاومت عایقی (IR test)
• تست Tan Delta (تست تلفات دی‌الکتریک)
• تست تخلیه جزئی (PD test)
• تست Hi-Pot (تست ولتاژ اعمالی)
• تست ولتاژ القایی
• تست ولتاژ ضربه
• تست ولتاژ شکست روغن (BDV)
• تست آنالیز گاز محلول (DGA)
• تست نسبت دور ترانسفورماتور (TTR)
• تست مقاومت سیم‌پیچ
• تست جریان مغناطیس‌کنندگی
• تست امپدانس درصدی
• تست گروه برداری

در نهایت، شبیه‌سازی‌های کامل با MATLAB در مورد ترانسفورماتورهای الکتریکی انجام می‌شود، مانند:

• شبیه‌سازی MATLAB ترانسفورماتورهای تک‌فاز و سه‌فاز
• ترانسفورماتور عملی در مقابل ترانسفورماتور ایده‌آل در MATLAB/Simulink
• محاسبات بازده، تلفات و رگولاسیون ولتاژ در MATLAB/Simulink
• تست‌های بی‌باری و اتصال کوتاه ترانسفورماتورهای تک‌فاز و سه‌فاز در MATLAB/Simulink

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویان مهندسی برق که علاقه‌مند به یادگیری ترانسفورماتورهای الکتریکی از ابتدا هستند.
• مهندسان و متخصصانی که در بخش تأمین‌کنندگان و فروشندگان ترانسفورماتور کار می‌کنند.
• تکنسین‌ها، برق‌کاران و سرپرستانی که می‌خواهند ترانسفورماتورها را طراحی، نگهداری، راه‌اندازی یا هرگونه کاری با آن‌ها انجام دهند.