ترمومترها

یکی دیگر از رله های مکانیکی در ترانسفورماتورهای قدرت ، ترمومتر ها هستند . ترمومتر ها در ساختارهای مختلف تولید و عرضه میشوند ، عموماً در ایران بروی ترانسها از ترمومترهای مکانیکی استفاده میشود ( تا ترمومترهای جدید دیجیتالی )؛ ترمومتر ها از سه جز اصلی تشکیل میشوند .
الف : سنسور ، که وظیفه آن لمس حرارت روغن ترانس است . در قدیم سنسور را بطور مستقیم با روغن اصلی ترانس در تماس قرار میدادند اما امروزه سنسور در محفظه ای ( سل ) جدا از روغن اصلی ترانس قدرت قرار می گیرد که با تبادل حرارت بین سل و روغن ترانس حرارت را سنسورها تشخیص می دهد ، محل سل ها بروی ترانس قدرت جایی است که بیشترین حرارت را دارد ( که معمولاً در سمت سیم پیچی است که بیشتر جریان میدهد ) .
ب : لوله انتقال حرارت : این لوله رابط بین سنسور و بخش بعدی از ترمومتر است که حرارت را جهت خواندن از سنسور که بالای ترانس نصب است به جایی که نشاندهنده ها تعبیه میشوند انتقال می دهد . داخل لوله در قدیم از جیوه بوده اما امروزه از گازهای مخصوص که تبادل حرارتی خوبی دارند استفاده میشود .
ج : باکس ترمومتر : در داخل محفظه ای دیگر که در کنار ترانسها نصب میشود یکسری ترمینال ، میکرو سوئیچ ، عقربه های نشاندهنده ، سیلندر کمکی ، نقاط تنظیم و.. قرار دارد که هر کدام در جای خود به آن اشاره خواهیم نمود .
نحوه کار ترمومتر بدین صورت است که بعد از گرم شدن روغن ترانسفورماتور و انتقال حرارت به سل حاوی سنسور ، سنسور مربوطه حرارت را سنس کرده و باعث انتقال آن به جعبع ترمومتر میشود که در داخل جعبه یک کپسول سیلندری شکل قرار دارد که با گرم شدنش اضافه حجم پیدا خواهد نمود و باعث راندن سیلندر به بیرون میشود در انتای سیلندر یکسری چرخدنده و اهرمها وجود دارد که باعث چرخاندن عقربه نشاندهنده بروی صفحه مدرج میشود . با چرخیدن نشاندهنده بروی صفحه مدرج بسته به تنظیمات حرارتی میتواند با رسیدن به دمای مثلاً 60 درجه سانتیگراد گروه فن شماره یک را در مدار بیاورد ، و در صورتی که دمای روغن ترانس پائین نیاید و میل به بالا داشته باشد با رسیدن به دمای 70 درجه سانتی گراد گروه فن شماره دو نیز وارد مدار شده و کار خنک کردن ترانس را سرعت بخشند . اما اگر به دلیل اضافه بار در ترانس و حرارت زیاد باز هم ترمومتر بالا تر برود مثلاً در دمای 95 درجه میتواند با تحریک میکرو سوئیچ سوم آلارم هشدار دهنده را سیگنال کند و به اتاق کنترل بفرستد و در صورتی هم که اگر عیبی در سیستم خنک کنندگی ترانس باشد و یا به عللی در داخل ترانس حرارت زیادی تولید شود که دمای روغن را بالا ببرد ( مثلاً 120 درجه سانتیگراد ) با تحریک میکرو سوئیچ چهارم فرمان قطع ترانس صادر خواهد شد تا از اضمحلال روغن در حرارت بالا بکاهد تا خاصیت عایقی روغن از بین نرود و جلوی صدمات احتمالی گرفته شود . تنظیمات نقاط کاری بسته به نوع ترانس و قدرت آن و محیط و ارتفاع نصب متفاوت است .
در ترانسفورماتورهای قدرت دو نوع ترمومتر قرار دارد :
1 – ترمومتر روغن ( OilThemometer )
2 – ترمومتر سیم پیچ ( WindingThermometer )
توضیحات بیان شده در بالا بیشتر در ساختار ترمومترهای روغن بوده است . ترمومترهای سیم پیچ علاوه بر داشتن شرایط بالا یک سری لوازم دیگر نیز احتیاج دارند که به آن ها می پردازیم.برای ترمومترهای سیم پیچ یک ترانس جریان بوشینگی نیاز است که معمولاً در فاز وسط سیم پیچ ها نصب میشود که نمونه جریانی را به ترمومتر سیم پیچ می فرستد. ( بطور مثال با نسبت 2/1175 ) . این نمونه جریان در انواع قدیم این نوع ترمومترها وارد جعبع ترمومتر شده و کپسول دیگری را تحت تاثیر قرار میداد بطوری که در داخل این کپسول نوعی سیم پیچ حرارتی قرار داشته که بسته به میزان جریان عبوری باعث تولید حرارت شده و چون با کپسول روغن بطور سری قرار داشتند باعث انحراف بیشتر عقربه نشاندهنه می شدند . اما امروزه این نمونه جریان در همان بالای ترانس بروی باکسی که روی سنسور قرار میگیرد وارد میشود که در داخل باکس یک برد قابل تنظیم قرار دارد و جازه تغییر تنظیمات را میدهد تا بسته به نوع محل و ترانس بتوان آن را تنظیم نمود . پس از تنظیم ، نمونه جریان وارد یکسری مقاومتهای وات بالا شده و بخشی از سنسور که خارج از روغن است ( سنسور بصورت کاملاً ایزوله با محیط اطراف خود است ) را گرم کرده که دماهای روغن و این مقاومتها توام باعث سنس حرارت بیشتر سنسور میشوند .
معمولا حرارت ترمومتر سیم پیچ با ترمومتر روغن حدوداً 10 درجه سانتیگراد با هم تختلاف دارند .
در ترمومترها برای ثبت بالاترین میزان انحراف عقربه یک عقربه اضافه قرارد دارد که با بالاتر رفتن عقربه نشاندهنده آن هم بالا میرود تا حداکثر حرارت تولید شده برای بررسی میزان حرارتی روغن ترانس ثبت شود . این عقربه با پائین آمدن عقربه نشاندهنده در جای خود باقی می ماند .
یکسری عوامل برای مراقبت از ترمو مترها باید انجام گیرد تا از صدمه و عملکرد کاذب آن کاسته شود . ترمومترها باید سالی حداقل یکبار مورد تست قرار گیرند بدین صورت که با حرارت غیر مستقیم سنسور و با ترمومتر مرجع عملکرد آن چک شود . نباید سنسور به یکباره در حرارت بالاتری قرار گیرد و یا اگر در حرارت بالایی است به یکبار سرد شود و یا در معرض هوا قرار داده شود . محفظه سنسور باید کاملاً مملو از روغن باشد . جعبه ترمومتر باید نسب به رطوبت ایزوله باشد و امکان نفوذ آب به داخل محفظه وجود نداشته باشد .چرخدنده ها و میکرو سوئیچ ها را از لحاظ روان بودن چک شوند . عملکرد میکرو سوئیچ ها در ارسال سیگنال به اتاق کنترل چک شوند