ترانس قدرت
ترانسفورماتور قدرت، وسیله ای الکتریکی و ثابت است که وظیفه اصلی آن انتقال انرژی الکتریکی از یک مدار به مدار دیگر است، در حالی که فرکانس (تعداد نوسانات در ثانیه) تغییری نمی کند. این انتقال بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی صورت می گیرد. هدف نهایی، تنظیم سطح ولتاژ (بالا بردن یا پایین آوردن) برای انتقال بهینه توان است. وظیفه ترانس قدرت، تضمین انتقال اقتصادی و کارآمد انرژی الکتریکی از محل تولید به محل مصرف است.
ساختار اصلی
یک ترانسفورماتور قدرت از بخش های کلیدی زیر تشکیل شده است:
1. هسته: وظیفه هدایت شار مغناطیسی را بر عهده دارد. از ورق های نازک فولاد سیلیکون تشکیل شده است که به صورت لایه لایه روی هم قرار می گیرند تا تلفات ناشی از جریان های گردابی کاهش یابد.
2. سیم پیچ ها: شامل سیم پیچ اولیه (ورودی) و سیم پیچ ثانویه (خروجی) هستند.
- افزایش یا کاهش ولتاژ کاملاً وابسته به نسبت تعداد دورهای این دو سیم پیچ است. اگر تعداد دورهای ثانویه بیشتر باشد، ولتاژ افزایش می یابد (ترانس افزاینده) و برعکس.
کاربردهای ترانسفورماتور قدرت
ترانسفورماتورهای قدرت، سنگ بنای شبکه برق جهانی هستند و عمدتاً در ولتاژها و توان های بسیار بالا به کار می روند. کاربرد اصلی آن ها در سه مرحله مهم شبکه برق خلاصه می شود:
1. مرحله تولید (نیروگاه ها):
- پس از تولید برق، از ترانس های قدرت افزاینده استفاده می شود تا ولتاژ پایین ژنراتورها (مثلاً کمتر از 30 کیلوولت) به سطوح بسیار بالای انتقال (تا چند صد کیلوولت) تبدیل شود.
2. مرحله انتقال (خطوط دوربرد):
- هدف اصلی اینجاست: با افزایش ولتاژ، مقدار جریان لازم برای انتقال همان میزان توان به شدت کاهش می یابد.
- کاهش جریان باعث می شود تلفات توان در خطوط انتقال، که با مجذور جریان نسبت دارند، به شدت کاهش یابد. این کار انتقال برق را در مسافت های طولانی، اقتصادی و مقرون به صرفه می کند.
3. پستهای اصلی توزیع:
- هنگام نزدیک شدن به مناطق مصرف، از ترانس های قدرت کاهنده استفاده می شود تا ولتاژهای فوق بالا را به سطوح پایین تری که برای توزیع منطقه ای و شهری مناسب است، کاهش دهند.