آخرین اخبار

یک ترانسفورماتور افزاینده جهت توربین بادی (WTSU) نقشی حیاتی در تبدیل سطح ولتاژ خروجی توربین به سطح انتقال و عبور از شبکه‌های انتقال تا رسیدن به مصرف کننده بازی می‌کند. ولتاژ خروجی توربین‌های بادی نوعا بین ۴۸۰ تا ۶۹۰ ولت است. این ولتاژ به ترانسفورماتور WTSU داده میشود و به ولتاژی بین ۱۳.۸ تا ۴۶ کیلوولت تبدیل می‌شود. نقش این ترانسفورماتور‌های حیاتی است و لازم است که طرحی قوی داشته باشند. ترانسفورماتور‌های امروی باید از پس نیاز‌های مختلفی، چون مسائل زیر برآیند:
بار‌های گوناگون و مختلف
بار‌های دارای هارمونی و غیرسینوسی تولید شده توسط عناصر کنترلی الکترونیک و ژنراتورها.
حفاظت در برابر ولتاژ بالا/پایین یا اضافه بار.
توانایی تحمل جریان‌های گذارا و خطاها.

نیاز به طراحی مخصوص و ملاحظات ساخت:

محل‌های دارای باد مناسب اغلب در مکان‌های دورافتاده هستند و مقادیر مختلفی از انرژی را دریافت می‌کنند. این عوامل باد را به یک منبع انرژی به شدت دارای نوسان تبدیل کرده است که خروجی آن می‌تواند تا ۲۵ درصد تغییر کند. در حدود ۱۰ درصد از زمان کار توربین، باد می‌تواند توربین را با ۵ تا ۲۰ درصد ظرفیت نامی اش به حرکت درآورد. این تغییرات می‌تواند تأثیر منفی بر روی شبکه بگذارد. ترانسفورماتور‌های توزیع و ترانسفورماتور‌های قدرت معمولا در حوالی بار کامل خود بکارگرفته می‌شوند. این چنین است که فشار‌های حرارتی بر روی عایق‌های این نوع ترانسفورماتور‌ها طبیعتا بیشتر می‌شود. ترانسفورماتور‌های WTSU دچار چنین اشکالی نمی‌شوند، اما بار متغیر آن‌ها مشکلات دیگری را برایشان ایجاد می‌کند مانند:

تلفات هسته:

تلفات هسته می‌تواند به صورت یک عامل مهم اقتصادی در زمانی که ترانسفورماتور‌ها بی بار هستند یا بارکمی دارند درآید. استفاده از ترانسفورماتور با ۳۰ تا ۳۵ درصد بار کامل فرمول‌های معمولی تخمین قیمت را به هم می‌ریزد.

نوسانات حرارتی:
کم و زیاد شدن بار فشار حرارتی زیادی را به ترانسفورماتور وارد می‌کند. همچنین، نوسانات حرارتی موجب ایجاد گاز‌های مختلف در روغن ترانسفورماتور شده که در زمان خنک شدن روغن به صورت حباب در آمده و در اطراف عایق‌ها و سیم پیچ‌ها تجمع می‌کنند که سبب تخلیه جزئی و خراب شدن عایق‌ها می‌شوند. ترانسفورماتور‌های توزیع و قدرت نمی‌توانند با این مشکل به خوبی رویاروی شوند و حوادث ناشی از عایق‌ها در آن‌ها دیده می‌شود.

راه حل: ترانسفورماتور‌ها سفارشی ساخته شوند

یک ترانسفورماتور سفارشی برای نیروگاه بادی می‌تواند از ابتدا با در نظر گرفتن مشکلات خاص این نیروگاه‌ها طراحی شود. استفاده از هسته‌های صلیبی شکل، سیم پیچ‌ها و سازه‌ی قوی‌تر و تجهیزات حفاظتی که از ایجاد نقاط داغ و در نتیجه تخلیه جزئی جلوگیری می‌کنند می‌توانند سبب افزایش طول عمر ترانسفورماتور و بهبود کارایی آن شوند.

مانند بیشتر ترانسفورماتور‌های یکسوساز، ترانسفورماتور‌های WTSU نیز باید برای مقابله با هارمونیک‌ها و اضافه بار طراحی شوند.

توربین‌های بادی از لحاظ محل نصب ترانسفورماتور به دو دسته تقسیم می‌شوند:
۱- در داخل ناسل (Nacelle)

۲- در پایین برج (Tower)

منبع: فصلنامه ترانسفورماتور