ترانسفورماتورهای توزیع
ترانسفورماتورها یکی از اجزای کلیدی سیستم‌های قدرت هستند که نقش اساسی در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی ایفا می‌کنند. یکی از انواع مهم آن‌ها،
ترانسفورماتورهای توزیع است که در انتهای شبکه انتقال قرار دارد و وظیفه کاهش ولتاژ از سطح بالا به سطح قابل استفاده در مصارف خانگی ، تجاری و
صنعتی را بر عهده دارد. این نوع ترانسفورماتورها به صورت گسترده در پست‌های توزیع، کنار خیابان‌ها، و در مجاورت ساختمان‌ها نصب می‌شوند.
ساختار و اجزای اصلی
ترانسفورماتورهای توزیع عمدتاً شامل اجزای زیر هستند:
هسته آهنی: از ورق‌های نازک فولادی سیلیکونی ساخته می‌شود که وظیفه آن هدایت شار مغناطیسی است.
سیم‌پیچ اولیه و ثانویه: سیم‌پیچ اولیه به شبکه ولتاژ بالا متصل می‌شود و سیم‌پیچ ثانویه ولتاژ کاهش یافته را به مصرف‌کننده تحویل می‌دهد.
روغن ترانسفورماتور: در ترانسفورماتورهای روغنی برای خنک‌سازی و عایق‌بندی استفاده می‌شود.
محفظه (تانک): که تمامی اجزا را در خود جای داده و از آن‌ها در برابر شرایط محیطی محافظت می‌کند.
بوشینگ‌ها: برای اتصال سیم‌پیچ‌ها به شبکه برق و عبور ایمن جریان از داخل به خارج ترانسفورماتور.
عملکرد ترانسفورماتور توزیع
اساس عملکرد ترانسفورماتورها بر اصل القا الکترومغناطیسی فاراده استوار است . با عبور جریان متناوب از سیم‌پیچ اولیه ، میدان مغناطیسی نوسانی در
هسته ایجاد می‌شود که باعث القای ولتاژ در سیم‌پیچ ثانویه می‌گردد.نسبت ولتاژ خروجی به ورودی بستگی به نسبت دورهای سیم‌پیچ‌ها دارد.برای مثال،
اگر ترانسفورماتور از ۲۰ کیلوولت به ۴۰۰ ولت تبدیل کند، نسبت دور سیم‌پیچ اولیه به ثانویه باید حدود ۵۰ به ۱ باشد.
انواع ترانسفورماتورهای توزیع
ترانسفورماتورهای توزیع از نظر ساختار و نحوه نصب به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند:
ترانسفورماتور روغنی: که از روغن برای خنک‌سازی استفاده می‌کند.
ترانسفورماتور خشک : که بدون روغن و با استفاده از هوا یا رزین اپوکسی خنک می‌شود . بیشتر در محیط‌های داخلی یا حساس به آتش‌سوزی استفاده
می‌شود.
ترانسفورماتور تک‌فاز و سه‌فاز: بسته به نیاز شبکه، به صورت تک‌فاز (برای مصارف کوچک) یا سه‌فاز (برای شبکه‌های صنعتی و بزرگ) طراحی می‌شوند.
کاربردها
ترانسفورماتورهای توزیع تقریباً در همه جا دیده می‌شوند. از مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
توزیع برق شهری: تامین برق منازل و اماکن تجاری
توزیع برق در صنایع کوچک و متوسط
تأمین برق روشنایی خیابانی
استفاده در بیمارستان‌ها، مدارس، مراکز خرید و ادارات
بهره‌برداری و نگهداری
ترانسفورماتورهای توزیع با وجود طراحی مقاوم، نیاز به مراقبت و نگهداری منظم دارند. برخی از اقدامات کلیدی در این زمینه عبارت‌اند از:
بررسی سطح روغن و کیفیت آن (در نوع روغنی)
بازرسی عایق‌ها و بوشینگ‌ها
اندازه‌گیری دمای کارکرد و نظارت بر سیستم خنک‌کننده
تست‌های دورهای مانند تست نسبت تبدیل، تست مقاومت عایقی و تست گازهای محلول (DGA)
خرابی ترانسفورماتور می‌تواند منجر به قطع برق منطقه وسیعی شده و خسارات مالی قابل توجهی وارد کند. از این رو، سیستم‌های مانیتورینگ آنلاین برای
پایش لحظه‌ای عملکرد ترانسفورماتورها در بسیاری از شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایا و چالش‌ها
مزایای اصلی ترانسفورماتورهای توزیع شامل راندمان بالا، عمر طولانی (بیش از ۳۰ سال)، هزینه نگهداری پایین و عملکرد پایدار است. اما چالش‌هایی نیز وجود
دارد، مانند:
حساسیت به اضافه بار و اتصال کوتاه
نیاز به تهویه یا خنک‌سازی در مناطق گرمسیری
خطرات زیست‌محیطی در صورت نشت روغن
نتیجه‌گیری
ترانسفورماتورهای توزیع به عنوان یکی از اجزای حیاتی شبکه برق، نقش مهمی در تبدیل ولتاژ و تامین برق پایدار و ایمن برای مصرف‌کنندگان دارند.با انتخاب صحیح،
نصب اصولی و نگهداری منظم، می‌توان بهره‌وری آن‌ها را افزایش داد و عمر مفیدشان را به حداکثر رساند. در آینده، با پیشرفت فناوری، انتظار میرود ترانسفورماتورهای
هوشمند و دیجیتال جایگزین مدل‌های سنتی شوند تا عملکرد دقیق‌تری در شرایط مختلف داشته باشند.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
