BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
güç trafoları, güç trafolarında transformatörler, güç trafoların yapısı, güç trafolarında soğutma, güç trafosu çeşitleri, güç trafolarının parçaları, nüve, sargılar, güç trafosu boşta kayıpları hesaplama, alüminyum ve bakır sargı farkı trafo, aluminyum sargılı veya bakır sargılı trafo arasındaki farklar, trafolar demir kayıpları bağlantı şekli, yağ çukuru su bağlantısı, ELEKTROLİTİK BAKIR BARALAR, trafolar neden yere bağlanmaz, 3 adet sekonder sargılı trafo, elektrik trafosu iç şeması, trafoda boşta çalışma akımı vektör diyagramı, power guç dağitimi nasil yapilir, trafolarda regülasyon hesabı, otomatik güç transformatörleri, bilgisayar trafosu çıkış voltajı, izole trafo ne işe yarar, trafosu bacakları, heslerde aşırı akım toprak arıza, dikdörtgen kesitli trafo, trafolarda bağlantı şekilleri, 154 kv gerilim trafosu neden topraklanır, trafolarda yüzde uk, dağıtım trafosu kesicisi nedir

Güç trafoları

GÜÇ TRAFOSU

5.1. Transformatörler

5.1.1. Transformatörlerin Önemi

Elektrik enerjisinin en önemli özelliklerinden biri de üretildiği yerden çok uzak mesafelere kolayca taşınabilmesidir. Taşımanın verimli olabilmesi için gerilimin yeteri kadar yüksek olması gerekir.

Santrallerde jeneratörler vasıtasıyla üretilen gerilim, alternatif gerilimdir. Jeneratörlerde üretilen gerilim uzak mesafelere taşınacak değerde değildir. Jeneratör çıkış gerilimleri 0, 4-3, 3-6, 3-10, 6-13-14, 7-15, 8 ve 35kV mertebesindedir. Tabii bu değerler yeterli olmadığından yükseltilmeleri gerekir. Bu alternatif gerilimin yükseltilmesi işlemi transformatörler yardımıyla çok kolay bir şekilde gerçekleştirilir.

Uzak mesafelere taşınan elektrik enerjisi, abonelerin kullanımına sunulabilmesi için düşürücü trafolar yardımıyla orta ve alçak gerilime düşürülür. Yukarıda anlatılan sebeplerden dolayı enerji iletimi ve dağıtımında transformatörlerin önemi büyüktür.

5.1.2. Genel Yapısı

Transformatörler, enerjinin çeşidini ve frekansını değiştirmeden, genliğini değiştiren elektrik makinesi olarak tanımlanır. Başka bir ifadeyle, girişine uygulanan alternatif gerilimin frekansını değiştirmeden, gerilim değerini değiştirerek çıkışta veren elektrik makinesidir diyebiliriz. Transformatörler, ince silisyumlu saclardan oluşan nüve ile bunun üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur.

5.1.2.1. Nüve Yapısı ve Çeşitleri

Trafoların yapısını oluşturan nüveler değişik tiplerde üretilmektedir. Bunlar;

  • Çekirdek tipi
  • Mantel tipi
  • Dağıtılmış tip olmak üzere 3 çeşittir. Şimdi bunları inceleyelim;

• Çekirdek Tipi Nüve

Trafo sargılarının manyetik nüveyi saracak veya kavrayacak şekilde yerleştirildiği nüveye çekirdek tipi nüve denir. Çekirdek tipi nüvede primer ve sekonder sargıları birbirinden bağımsız makaralar üzerine sarılır ve nüvenin iki ayrı bacağı üzerine yerleştirilir. Ayrıca çekirdek tipi nüvede kesit her yerde aynıdır.

• Mantel Tipi Nüve

Manyetik nüve, sargıları kuşatacak şekilde yapılmışsa bu tip nüvelere mantel tipi nüve denir. Mantel tipi nüvede primer ve sekonder sargıları tek bir makara üzerine sarılır ve nüvenin bir bacağı üzerine yerleştirilir. Bunun sonucunda kısa devreler sırasında oluşan dinamik kuvvetlerin sargılara olan etkisi azalır. Mantel tipi nüvede ortalama manyetik alan yolu, çekirdek tipi nüveye göre daha kısadır. Bu da demir kayıplarını azaltmaktadır.

• Dağıtılmış Tip Nüve

Çekirdek ve mantel tip nüveden ayrı olarak değişik tipte nüveler de oluşturulabilmektedir. Bunlardan biri de dağıtılmış tip nüvedir. Bu nüve şekli üstten bakıldığında + şeklinde görülmektedir. Sargılar mantel tipinde olduğu gibi tek makara üzerine sarılarak, orta bacağa yerleştirilmiş olup dört dış bacak tarafından kuşatılmıştır. Bu tip nüvede kaçak akımlar minimum değerde olduğundan boş çalışma akımı çok küçüktür. Orta bacağın kesiti diğerlerine göre daha büyüktür ve manyetik akı yoğunluğu da diğer bacaklardan fazladır. Bu da verimi artırmaktadır.

güç trafoları

5.1.2.2. Sargı Çeşitleri

Trafolarda giriş ve çıkış sargısı olmak üzere iki sargı vardır. Bunlara primer (birincil) ve sekonder (ikincil) sargılar denir. Bu sargıların birbiriyle elektriki bir bağlantısı yoktur.

• Primer Sargı

Primer sargı, trafonun giriş geriliminin uygulandığı sargıdır. Düşürücü trafolarda primer sargı ince kesitli çok sipirli olarak, yükseltici trafolarda ise kalın kesitli az sipirli olarak yapılır.

• Sekonder Sargı

Sekonder sargı, trafodan çıkış geriliminin alındığı sargıdır. Düşürücü trafolarda sekonder sargı kalın kesitli az sipirli olarak, yükseltici trafolarda ise ince kesitli çok sipirli olarak yapılır.

5.1.3. Genel Çalışma Prensibi

5.1.3.1. Alternatif Gerilim Uygulandığında

Şekil 5. 2’de görülen trafonun primer sargılarına alternatif gerilim uygulandığında, bu sargıda değişken bir manyetik alan oluşur. Bu alan, manyetik nüve üzerinden devresini tamamlar. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana bağlı olarak yönü ve şiddeti değiştiğinden, oluşturduğu manyetik alanın da yönü ve şiddeti değişir. Bu alan sekonder sargılarını keserek alternatif bir gerilim indükler. Dikkat edilirse sargıların elektriki bir bağlantısı olamamasına rağmen, manyetik indüksiyon yolu ile gerilim indüklemesi olmaktadır.

5.1.3.2. Doğru Gerilim Uygulandığında

güç trafoları

Transformatörün primer sargılarına doğru gerilim uygulandığında, demir nüve üzerinde yine bir manyetik alan oluşur. Fakat bu manyetik alan sabit bir alandır. Bu alanın zamana göre yönü ve şiddeti değişmediğinden, sekonder sargılarında bir gerilim indüklemesi olmaz. Çünkü manyetik indüksiyon prensibine göre, değişken manyetik alanlarda gerilim indüklemesi olur. Dolayısıyla, transformatörler doğru gerilimde çalışmaz ve kullanılmaz.

5.1.4. İndüklenen Emk Değeri

Lenz kanununa göre bir iletkende indüklenen elektromotor kuvvet (emk), saniyede kesilen kuvvet çizgisi sayısı ile doğru orantılıdır. Kesme hızı ne kadar fazla ve kesilen kuvvet çizgisi ne kadar çoksa indüklenen emk’da o kadar büyük olur.

Transformatörün sekonder sargısında indüklenen emk’nın değerini,

E = 4, 44. f. N. ØM şeklinde formüle edebiliriz.

Bu formülde kullanılan büyüklükler ve birimleri;

  1. E : Sargılarda indüklenen emk’nın etkin değeri (Volt)
  2. f : Frekans (Hz)
  3. N : Sargıların sipir sayısı (sipir) ØM : Manyetik akının maksimum değeri (Weber) İndüklenen emk formülü içindeki manyetik akı da ØM = BM . Sn formülü ile bulunur.

Buradaki büyüklükler ve birimleri ise; BM : Manyetik akı yoğunluğu (Tesla ya da Weber/m2) Sn : Manyetik nüvenin kesiti (m2)

Not: Burada yazılan formüller ve birimler yeni uluslararası birim sistemine göre verilmiştir. Daha önceleri kullanılan eski formüller ve birimler artık kullanılmamaktadır.

5.1.5. Dönüştürme Oranı

Transformatörlerin dönüştürme oranı, primer sargıda indüklenen gerilimin sekonder sargıda indüklenen gerilime oranı olarak tanımlanır. İndüklenen gerilimler sipir sayısı ile doğru orantılı olduğundan, dönüştürme oranı sipir sayılarının oranına da eşittir.
trafo

5.1.6. Transformatörlerde Kaçak Akılar

5.1.6.1. Önemi

Bir transformatörün primer sargısına gerilim uygulandığında, bu sargıdan geçen akımın oluşturduğu manyetik akının tamamı sekonder sargı iletkenlerini kesmez. Akının küçük bir kısmı devresini havadan tamamlar. Devresini havadan tamamlayan bu akılara kaçak akılar denir. Kaçak akılar, trafonun verimini düşürmesine karşın uygun büyüklükte tutulduğu takdirde zararından çok yararı vardır.

5.1.6.2. Kaçak Akıyı Azaltıcı Önlemler

Trafolarda oluşan kaçak akıları azaltmak için çeşitli yöntemler vardır. Bunlar;

  • Primer ve sekonder sargıları iyi ve kaliteli bir şekilde sarılmalıdır,
    • Nüve için kullanılan sacların manyetik geçirgenlik katsayısı (µ) yüksek
    • olmalıdır
  • Primer ve sekonder sargıları üst üste sarılarak nüvenin aynı bacağına yerleştirilmelidir

5.1.6.3. Kaçak Akıdan Faydalanılan Yerler

Kaçak akıların zararı yanında faydaları da vardır. Bunlarışöyle açıklayabiliriz;

  • Trafolar için tehlikeli olan kısa devre akımlarını azaltmada,
  • Paralel çalışmayı kolaylaştırmada,
  • Ark fırınlarında kullanılan trafolarda,
  • Kaynak makinelerinde kullanılan trafolarda.

5.1.7. Transformatörlerin Çalışma Durumları

5.1.7.1. Boş Çalışması ve Vektör Diyagramı

Primer uçlarına gerilim uygulanan trafonun sekonder uçlarına herhangi bir yük bağlanmazsa (yani açık devre yapılırsa) bu çalışma şekline trafonun boş çalışması denir.

Boşta çalışmada trafo faydalı güç vermez. Bu nedenle şebekeden çekilen gücün tamamı manyetik nüve üzerinde demir kayıpları olarak tüketilir. Demir kayıpları fukolt ve histeresiz kayıpları olmak üzere ikiye ayrılır. Boş çalışmada çekilen akım çok küçük olduğundan, bu akımın sekonder sargıda oluşturduğu bakır kayıpları ihmal edilebilir. Ancak istenirse sargı direnci ölçülerek bu sargıdaki bakır kaybı kolayca hesaplanabilir. Bu durumda transformatörün demir kayıpları daha doğru olarak bulunmuş olur.

Şekil 5. 3’te trafonun boş çalışma vektör diyagramı verilmiştir. Burada boş çalışma akımı I0 , primere uygulanan gerilim U1 , fukolt ve histerisiz akımlarının toplamı I(f+h) olarak gösterilmiştir. Manyetik akı Øm ve nüveden geçen mıknatıslanma akımı da Im dir.

Vektör diyagramına bakılırsa boş çalışmada çekilen I0 akımı, Im mıknatıslanma akımı ile I(f+h) fukolt ve histeresiz akımlarının bileşkesine eşittir.

Boş çalışmada çekilen akım çok küçük olduğundan, bu akımın oluşturduğu bakır kayıpları ihmal edilebilir ve harcanan güç de demir kayıplarını (PFe) verir.

güç trafoları

5.1.7.2. Yüklü Çalışması

Primer uçlarına gerilim uygulanıp, sekonder uçlarına yük bağlanırsa bu çalışma şekline trafonun yüklü çalışması denir. Trafolarda demir kayıpları sabit olmasına rağmen bakır kayıpları yüke göre değişir. Çünkü trafo yüklendikçe, sekonder sargı akımı ve burada meydana gelen bakır kayıpları da artar. Bu sebeple trafonun tam yükteki toplam kayıpları, demir ve bakır kaybından oluşur (PTK = PFe + PCu). Bundan dolayı trafonun yüklü çalışmasındaki amaç, trafonun toplam kayıplarının (PTK) bulunmasıdır.

5.1.7.3. Kısa Devre Çalışması

Primer uçları nominal geriliminin %3’ü ila %14’ü arasında bir gerilimle beslenip sekonder uçları kısa devre edilirse bu çalışma şekline trafonun kısa devre çalışması denir. Burada uygulanacak gerilimin yüzdesi, sekonder uçlarından dolaşacak akımın tam yükteki akımı sağlayacak derecede seçilmesi gerekir. Bu esnada uygulanan gerilime kısa devre gerilimi ve sekonder uçlarından geçen akıma da kısa devre akımı denir. Sekonder uçlarından geçen kısa devre akımı manyetik nüveden dolaşan akıma göre çok büyüktür. Dolayısıyla manyetik nüvede oluşan demir kayıpları da sargılarda oluşan bakır kayıplarına göre çok küçüktür ve ihmal edilebilir. Buna göre, kısa devre çalışma ile elde edilen kayıplar bakır kayıplarını (PCu) verir.

5.1.8. Trafo Sargı Direncinin Ölçülmesi

5.1.8.1. Trafolarda Polarite

Trafoların primer ve sekonder sargısının uçları alternatif akımın frekansına bağlı olarak sürekli işaret değiştirir. Bu işaretlere polarite denir.

5.1.8.2. Polarite Önemi

Trafo sargılarının polaritelerinin bilinmesi, trafoların birbirleri ile paralel bağlanmalarında veya çeşitli sargıların kendi aralarında bağlanmalarında büyük kolaylıklar sağlar. Trafo uçlarının polariteleri dikkate alınmadan yapılacak bağlantılar çok tehlikeli sonuçlara neden olabilir.

Trafoların sarım yönü şekillerine göre uç işaretleri iki çeşit olmaktadır. Bu uç işaretleri şekil 5. 4’te verilmiştir. Buna göre, primerin herhangi bir andaki yönü P1 ucu (+), P2 ucu (-) olacak şekilde kutuplanmış ise indüklenen gerilimin yönü S2’den S1’e doğrudur. Bu durumda P1’in karşısındaki uç S1 , P2’nin karşısındaki uç S2 olması gerekir. Bu isimlere göre de klemenslere bağlantılar yapılır.

Trafo klemensinde P1in karşısında S2 , P2’nin karşısında S1 bulunuyorsa bu tip trafolara (+) polariteli trafo, aksi durumdakilere de (-) polariteli trafo denir. Tek başlarına çalışırken trafoların (+) ya da (-) polariteli olması çalışmalarını etkilemez. Ancak paralel bağlantı durumlarında önemlidir.

güç trafoları

5.1.8.3. Polarite Tayini

Polarite tayini için çeşitli yöntemler kullanılabilir. Biz burada bir fazlı trafonun polarite tayini deneyini anlatacağız.

Şekil 5. 5’te görüldüğü gibi primer ve sekonder uçları birleştirilir. Birine voltmetre bağlanarak primerine anma gerilimi uygulanır. Voltmetreden okunan değer U1-U2 kadarsa trafo (-) polaritelidir. Voltmetreden okunan değer U1+U2 kadarsa (+) polaritelidir. Trafonun (+) ya da (-) polariteli olmasına ve şekil 5. 4’e göre uç işaretleri belirlenir.

güç trafoları

5.1.9. Trafoların Gerilimine Göre Çeşitleri

Trafolar kullanılacağı gerilim sınıfına göre seçilir ve üretilir. Buna göre trafo çeşitleri;

  • Alçak gerilim trafoları (0-1kV)
  • Orta gerilim trafoları (1-34, 5kV)
  • Yüksek gerilim trafoları (34, 5-154kV)
  • Çok yüksek gerilim trafoları (154kV ve yukarısı)

5.1.10. Gerilimi Yükseltme veya Alçaltmasına Göre Çeşitleri

  • Alçaltıcı trafolar (Çıkış gerilimi giriş geriliminden küçüktür)
  • Yükseltici trafolar (Çıkış gerilimi giriş geriliminden büyüktür)

5.1.11. Trafolarda Regülasyon

Trafoların primer gerilimleri sabit tutulup trafo yüklendikçe, sekonder geriliminin değiştiği görülür. Bu değişime gerilim regülasyonu denir.

trafo

trafo

Trafoların güçleri büyüdükçe verimleri de artar. Demir kayıpları boşta ve her çeşit

yükte aynı kalmasına rağmen, bakır kayıpları yüke göre değiştiğinden trafonun verimi de yüke göre değişmektedir. Trafonun verimi, trafo tam yük veya tam yüke yakın yüklerde çalıştığı zaman büyük olur.

5.2. Oto Trafoları

5.2.1. Görevi

Primer ve sekonder sargılarının elektriksel olarak birbirleri ile temasta olduğu trafolara oto trafosu denir.

5.2.2. Yapısı

Oto trafoları da manyetik nüve ve sargılardan oluşur. Primer ve sekonder sargı tek sargı üzerindedir. Gerilim dönüşümü bu sargı üzerinden yapılabileceği için ayrıca bir sekonder sargıya gerek yoktur. Oto trafosu sargılarının değişik yerlerinden uçlar çıkarılarak çeşitli gerilimler elde edilir. Sargıların aynı manyetik nüve üzerinde bulunması sebebi ile bu trafoların kaçak reaktansları azdır.

trafo çeşitleri

5.2.3. İki Sargılı Trafo İle Farkı

Oto trafoları ile iki sargılı trafo arasındaki farklarışöyle sıralayabiliriz;

  • Oto trafoları tek sargıdan oluşur,
  • Oto trafoları sargılarının toplam sipir sayısı, iki sargılıya göre daha azdır,
  • Oto trafolarında primer ve sekonder devre aynı sargı üzerinde olduğundan, manyetik devreleri de aynıdır,
  • Oto trafolarından farklı çıkış gerilimleri alınabilir.

5.2.4. Kullanıldığı Yerler

  • Gerilim azaltarak asenkron motorlara yol vermede,
  • Gerilim yükseltmekte,
  • Enerji nakil hatlarındaki gerilim düşümlerini karşılamakta,
  • Bazı üç fazlı yüksek gerilimli sistemlerin birbirine bağlanmasında oto trafoları kullanılır.

5.2.5. Üstünlükleri ve Sakıncaları

5.2.5.1. Üstünlükleri

  • Nüve kesitleri küçük olduğu için demir kayıpları azdır
  • Gerilim düşümleri azdır
  • Sargısının toplam sipir sayısı az olduğundan bakır kayıpları da azdır
  • Kullanılan demir ve bakır az olduğu için hafif ve maliyet de düşüktür.

5.2.5.2. Sakıncaları

  • Primer ve sekonder uçlarının birer tanesi ortak olduğundan, yanlışlıklara ve tehlikelere sebep olabilir,
  • Kısa devre gerilimleri çok düşük olduğundan kısa devre akımları çok büyüktür,
  • Kısa devre gerilimleri zor ayarlandığından paralel bağlanmaları çok güçtür.

5.3. Güç Trafoları (Üç Fazlı)

3 fazlı sistemde kullanılan güç trafoları, üç adet 1fazlı trafonun birleşiminden oluşabileceği gibi tek bir nüve üzerine sarılarak da yapılabilir.

5.3.1. Üç Adet Bir Fazlı Trafodan Meydana Gelen Trafolar

Büyük güç çeken sistemlerde, bir adet 3 fazlı trafo yerine 3 adet bir fazlı trafo kullanmak daha uygundur. Bu nedenle 3 fazlı trafoların üretiminde büyük öneme sahip olan bağlantışekilleri çok iyi bilinmelidir. Şimdi bunları inceleyelim;

5.3.1.1. BağlantıŞekilleri

Gerilimleri ve güçleri eşit olan 1 fazlı trafoların bağlantı tipleri şekilleri aşağıdaki gibidir.

• Yıldız-Yıldız Bağlantı

Primer ve sekonder uçlarının yıldız bağlı olduğu tiptir. Şekil 5. 7. a’da görüldüğü gibi öncelikle primerlerin birer uçları birleştirilir, diğer uçları da 3 fazlışebekeye bağlanır. Bu şekilde primer yıldız bağlanmış olur. Burada manyetik nüveler farklı olduğu için polaritelerin bir önemi yoktur.

Yine Şekil 5. 7. b’de görüldüğü gibi sekonder sargılarından iki tanesinin birer uçları

birleştirilir. Diğer uçları arasına bağlanan voltmetre 1 faz geriliminintrafo çeşitleri katını gösterirse bağlantı doğrudur. Eğer voltmetre 1 faz gerilimini gösterirse bağlantı yanlıştır ve yalnız bir sekonder sargısının uçları değiştirilmelidir.

Daha sonra iki sargı ucunun birbirine bağlandığı noktaya 3. trafonun sekonder uçlarından biri bağlanır. Bu trafonun boşta kalan ucu ile daha önce bağlanan trafoların boştaki uçları arasına voltmetre bağlanarak gerilimler ayrı ayrı ölçülür. Ölçülen bu gerilimler

1 faz geriliminintrafo çeşitleri katını göstermelidir. Aksi takdirde 3. trafonun uçları değiştirilmelidir.

Son olarak sekonderin boşta kalan uçları yüke bağlanarak sekonderin yıldız bağlantısı tamamlanır.

trafo çeşitleri

Şekil 5. 7: 3 adet 1 fazlı trafonun yıldız-yıldız bağlantısı

• Üçgen-Üçgen Bağlantı

Primer ve sekonder uçlarının uçlarının üçgen bağlı olduğu tiptir. Şekil 5. 8. a’da görüldüğü gibi öncelikle primerlerin bütün uçları birbiri ile birleştirilir. Birleşim yerleri şebekeye bağlandığında primerin üçgen bağlantısı tamamlanmış olur.

Yine Şekil 5. 8. b’de görüldüğü gibi sekonder sargılarından iki tanesinin birer uçları birleştirilir. Diğer uçları arasına bağlanan voltmetre 1 faz gerilimini gösterirse bağlantı

doğrudur. Eğer voltmetre 1 faz geriliminintrafo çeşitleri katını gösterirse bağlantı yanlıştır ve yalnız bir sekonder sargısının uçları değiştirilmelidir. Daha sonra 3. trafonun bir ucu 2. trafoya diğer ucu da voltmetre üzerinden 1. trafoya bağlanır. Bu voltmetre sıfırı gösterirse bağlantı doğrudur. Aksi durumda 3. trafonun uçları yer değiştirilir.

Son olarak voltmetre çıkarılarak boştaki uçlar bağlanır. Sekonderlerin birleşim yerleri yüke bağlanarak üçgen bağlantı tamamlanır.

trafo çeşitleri

• Yıldız-Üçgen Bağlantı

Primerin yıldız, sekonderin üçgen bağlı olduğu tiptir. Primerin yıldız bağlantısıŞekil

5. 7. a’da, sekonderin üçgen bağlantısıŞekil 5. 8. b’de anlatıldığı gibidir.

• Üçgen-Yıldız Bağlantı

Primerin üçgen, sekonderin yıldız bağlı olduğu tiptir. Primerin üçgen bağlantısı, Şekil

5. 8. a’da, sekonderin yıldız bağlantısıŞekil 5. 7. b’de anlatıldığı gibidir.

5.3.2. Bir Nüveli Üç Fazlı Trafolar

5.3.2.1. Görevi

Tek bir nüve üzerine üç faz sargısının birlikte yerleştirildiği trafolara bir nüveli üç fazlı trafolar denir.

5.3.2.2. Standart Gerilim Değerleri

Primer standart anma gerilim değerleri 3, 3-6, 3-10, 5-15, 8-31, 5-34, 5-154 ve 380kV’tur.

5.3.2.3. Standart Güç Değerleri

Primer standart anma güç değerleri 25-50-100-200-315-200-315-500-800-1000 -12502500 ve 5000kVA’dir.

5.3.2.4. Yapısı

• Nüve Tipleri

3 fazlı trafoların manyetik nüveleri genellikle, mantel nüve ve çekirdek nüve olmak üzere iki tipte imal edilir.

• Mantel Tipi Nüve

Mantel tipi 3 fazlı trafonun ortada bulunan bacaklarının kalınlığı yanlarda bulunan bacaklarının kalınlığının iki katıdır. Bundan dolayı fazların manyetik devreleri birbirlerine göre simetrik ve ayrı olmaktadır.

• Çekirdek Tipi Nüve

Çekirdek tipi 3 fazlı trafonun orta bacağının manyetik akı yolu yanlardaki diğer bacaklara göre daha kısadır. Bu nedenle ortadaki bacağın boş çalışma akımı yanlardaki bacaklara göre daha az olur.

trafo çeşitleri

• Sargılar

3 fazlı trafolarda sargılar üzerinde oluşabilecek kaçak akıları ve kayıpları önlemek için aynı faza ait primer ve sekonder sargıları üst üste sarılır. 1 fazlı trafoların tersine bunlarda sargılar ile manyetik nüve arasında elektriksel atlama olmaması için düşük gerilim sargısı alta, yüksek gerilim sargısı ise üste sarılır. Alt ve üst gerilim sargılarının da birbiri ile yalıtılması için aralarına presbantlar yerleştirilir.

Sargıların gerilim ve akımlarına göre kesitleri yuvarlak veya dikdörtgen şeklinde iletkenler kullanılır. 3 fazlı trafoların sargıları, yapılışlarına göre silindirik ve dilimli olmak üzere iki çeşittir.

Silindirik Sargı

Silindirik sargılar büyük akımlı trafolarda alt gerilim sargısı olarak kullanılır. Dikdörtgen şeklindeki büyük kesitli elektrolitik bakır iletkenlerden sarılır. Trafo bacağı boyunca basit ve çift silindirik sargı olarak sarılır. İzolasyonu kolaylaştırmak, trafo yüksekliğini düşürmek ve bobinin manyetik direncini azaltmak için çift silindirik sargılar tercih edilir.

güç trafoların parçaları

• Dilimli Sargı

Orta güçteki trafoların üst gerilim sargısının yapımında kullanılan bir sargı çeşididir. Kullanılan iletkenler yuvarlak veya lama şeklindeki elektrolitik bakırdan yapılır.

Şekil 5. 11’de görüldüğü gibi önce çift bobinli dilimler sarılır. Dilimlerin içinde birbiri ile bağlantılı çok katlı iki ayrı bobin bulunur. Sarılan çift bobinli dilimler halindeki sargıların sarım yönleri, manyetik alanlarının yönleri aynı olacak şekilde sarılmalıdır. Trafolarda dilimli sargı kullanmak suretiyle izolasyon kolaylığı sağlanır.

güç trafoların parçaları

5.3.2.5. Soğutma

• Trafolarda Soğutmanın Önemi

Bütün elektrik makinelerinde olduğu gibi trafolar da çalışmaları sırasında elektrik akımının ısı etkisi sebebiyle ısınırlar. Bu ısınma özellikle trafonun sargılarında ve demir nüvesinde oluşan kayıpların kayıpların sonucudur.

Trafolarda ısı artışı belirli bir sınırı aşmamalıdır. Bunun içinde iyi bir soğutmaya sahip olmalıdır.

• Soğutma Şekilleri Seçim Faktörleri

Trafolarda uygulanacak soğutma şekilleri şu kriterlere göre seçilir;

  • Trafonun çalışacağı yer ve işletme koşulları,
  • Trafodan uzaklaştırılması gereken ısı miktarı,
  • Trafonun yapım ve taşıma güçlükleri,
  • Maliyeti,
  • İşletme giderleri.
  • Soğutma Çeşitleri
  • Hava İle Soğutma

Trafolarda kullanılan hava ile soğutma;

  • Doğal hava soğutmalı,
  • Zorlamalı hava soğutmalı olmak üzere iki şekilde yapılmaktadır.

Anma gücü 300kVA’ya kadar olan kuru trafoların soğutulmaları, ek donanıma ihtiyaç duymadan doğal hava soğutmalı olarak yapılır. Bu tip soğutmada kullanılan trafoların sargıları açıkta olduğundan meydana gelen ısı, ortamdaki havanın doğal sirkülasyonu ile sağlanır.

Orta ve büyük güçlü trafolar ise zorlamalı havalı soğutma sistemi ile soğutulur. Bu şekildeki soğutmada iki yöntem kullanılır.

Birinci yöntemde hava, vantilatörler yardımı ile trafo yağ kazanı ve radyatör cidarlarına üflenir. Radyatörler trafo yağ kazanına doğrudan takılabildikleri gibi ayrı bir grup olarak da yerleştirilebilir. Bu soğutma türünde trafo, anma gücünün %60’ı kadar bir güçte çalışıyorsa doğal olarak soğur. %60’ın üzerindeki güçlerde vantilatörler otomatik olarak devreye girerek soğutmayı sağlar.

İkinci yöntemde, trafo yağının dolaşım hızını artırmak için radyatörle kazan arasına pompa konur. Trafo ısındığında kazanın üst kısmından emilen sıcak yağ, vantilatörle soğutulan radyatörler içinden geçirilir. Soğuyan yağ, dolaşım yolunda bulunan pompa ile kazanın alt kısmına yeniden basılır. Butür soğutma çok büyük güçlü trafolarda kullanılır.

güç trafoların parçaları

• Yağ ile Soğutma

Trafo kazanı içinde kullanılan yağ soğutma görevi de yapar. Trafo içinde kayıpların oluşturduğu ısı, ısınan yüzeylerden kolaylıkla yağa geçer. Böylece sargılara ve nüveye temas eden yağın sıcaklığı artar. Isınan yağ genleşir, yoğunluğu azaldığı için hafifler ve genleşme tankına doğru çıkar. Bu şekilde sirküle olan yağ soğutmayı sağlar. Genel olarak OG trafolarında bu yöntem kullanılmaktadır.

• Su ile Soğutma

Su ile soğutma, işletme süresince sürekli olarak su sağlanabilen yerlerde kullanılabilir. Örneğin, termik ve hidroelektrik santrallerde santralin soğutma suyundan faydalanılarak soğutma yapılır. Su ilesoğutma iki şekilde yapılır;

  • Trafo yağ kazanının üst kısmına, yağın en sıcak olduğu bölgeye sipiral şeklinde su boruları yerleştirilir ve içlerinden soğutma suyu geçirilir.
  • Trafo yağ kazanı borularla, içinde yağın su ile soğutulduğu bir soğutucuya bağlanır. Küçük bir pompa yağın dolaşımını sağlar. Bu tür soğutmada soğutucu kazanın dışındadır.

Soğutucudaki soğutma su boruları ile sağlanır. Su boruları çelik, alüminyum, bakır veya bakır alaşımlarından yapılırlar.

güç trafoların parçaları

5.3.2.6. Güç Trafosu Etiket Değerleri

Her trafonun etiketinde anma büyüklükleri ve işletmeye alınabilmesi için gereken diğer bilgiler verilir. Makinenin boyutlandığı anma büyüklüklerinin işletmede özellikle dikkate alınmalıdır. Trafo etiketinin iyi görülebilen bir yere konması ve her türlü hava koşullarına dayanıklı olması gerekir. Etiket üzerindeki bilgiler silinmeyecek şekilde ve standartlara uygun olmalıdır. Etikette belirtilen anma büyüklükleri ve verilen bilgiler aşağıdaki gibidir;

  • Anma görünür gücü
  • Anma frekansı
  • Anma gerilimleri
  • Anma akımları
  • Bağlantışekli
  • Bağıl anma kısa devre gerilimi
  • Trafonun türü
  • Uyulan standartlar
  • İmalat tip ve numarası
  • İmal yılı
  • Azami kısa devre süresi,
  • Soğutma türü
  • Yalıtkan sınıfı

• BağlantıŞekilleri

• Üçgen BağlantıŞekli

Üçgen bağlantı için her faz sargısının giriş ucu öteki sargının çıkış ucu ile birleştirilir. Bağlantı noktalarından alınan uçlar, 3 fazlı gerilim hattına bağlanır. Bağlantının yapılışı hem primer hem de sekonder için aynıdır.

güç trafoların parçalarıgüç trafoların parçaları

Şekil 5.13: Üçgen bağlantı

• Yıldız Bağlantı

Yıldız bağlantı yapmak için trafonun her faz sargısının çıkış uçları birbirine bağlanır. Buna yıldız noktası denir. Bu yıldız noktası da şebekenin yıldız noktası ile birleştirilir. Boşta kalan uçlar, 3 fazlı gerilim hattına bağlanır.

güç trafoların parçaları

• Zikzak Bağlantı

Bu bağlantı trafonun sekonder sargılarında uygulanır. Bağlantı için sekonderde aynı fazın eşit gerilimli iki sargısı bulunmalıdır. Zikzak bağlantıda sekonderin her fazının bir sargısı, öteki fazlardan birinin başka bir sargısı ile seri bağlanır. 2 nu.lu sargıların birer uçları yıldız noktası oluşturacak şekilde birbirleri ile bağlanır. 1 nolu sargıların boştaki uçları yüke bağlanarak zikzak bağlantı tamamlanır.

güç trafoların parçaları

• Güç Trafosu Gerilim Ayar Düzeneği

Güç trafolarının sekonder sargısı yüklenecek olursa sekonder geriliminin değiştiği görülür. Alıcıların sabit gerilim istemeleri, işletme sırasında trafo sekonder gerilimlerinin sabit bir gerilim değerine ayarlanması gerekir. Primer sargıları sabit bir şebekeden besleniyorsa gerilim ayarı dönüştürme oranının değiştirilmesi ile sağlanır. Bunun için de trafo sargılarının sipir sayısı ayarlanmalıdır. Bu amaçla sargılardan birçok uç çıkarılır. Bu sargılara gerilim ayar bobinleri denir. Trafolarda yapılacak gerilim ayarına göre bobinlerin sayısı hesaplanır ve yüksek gerilim sargıları buna göre sarılır.

Gerilim ayarı için özel kademe değiştirici şalter kullanılır. Örnek kademe değiştirici şalter şekil 5. 16. a’da gösterilmiştir. I. konumda C ve D uçlarışalter tarafından birleştirilerek iki sargı bobini seri bağlanmaktadır. Böylece sargının tamamı devreye girer. II. konumda ise B ve D uçları birleştirilmektedir. Bu anda B-C uçları arasındaki %2, 5 oranındaki sipirler devre dışı kalmaktadır. Devredeki toplam sipir sayısı ise %97, 5’tir şekil

5. 16. b’de şalterin öteki konumlarında devrede kalan sipir sayısı yüzdeleri görülmektedir.

Bu şalterler, trafo kapağı altına, boyunduruk üzerine veya trafo ayakları arasına konabilir.

güç trafoların parçaları

  • Paralel Bağlantıları
  • Paralel Bağlama Nedenleri

Elektrik santrallerinde, transformatör merkezlerinde ve postalarında genel olarak birden fazla trafo bulundurulur. Bu trafoların besledikleri yüklerde bir artma olursa trafolar paralel bağlanarak artan yükü karşılamaları sağlanır. Yük azaldığında paralel çalışan trafolardan bazıları devreden çıkartılarak verimli çalışma elde edilir. Paralel bağlamanın başka bir nedeni de işletmedeki trafo arıza yapar veya bakım gerektirirse yedekteki trafolar beslemenin sürekliliğini sağlar.

• Paralel Bağlama Şartları

  • Paralel bağlanacak trafoların boşta primer ve sekonder gerilimleri birbirine eşit olmalıdır.
  • Anma güçleri birbirine eşit ya da güçleri arasındaki oran 1/3’ten büyük olmamalıdır.
  • Paralel bağlanacak trafoların kısa devre gerilimleri (UK) birbirine eşit ya da aralarındaki fark %10’dan büyük olmamalıdır.
  • Paralel bağlanacak trafoların aynı polariteli uçları birbirine bağlanmalıdır.
  • Paralel bağlanacak trafoların bağlantı grupları uyumlu olmalıdır.

• Paralel BağlantıŞeması

güç trafoların parçalarıgüç trafoların parçaları

  • Trafo Bakım Onarımı
  • İşlem Sırası

Trafoların bakımı kullanılacağı yere taşınmasından başlar, işletme esnasında devam eder. İyi bir bakım trafonun ömrünü uzattığı gibi arızaları da azaltır. Trafoların bakımı; taşıma işleminden sonra ve montaj anında yapılacak bakım ve işletme sırasındaki bakım olmak üzere iki kısımda gerçekleşir.

Taşıma işleminden sonra ve montaj anında yapılacak bakım işlemi sırasışöyledir;

  • Sızan veya eksilen yağ tamamlanmalıdır.
  • Gevşeyen cıvata ve somunlar sıkılmalıdır.
  • İzolatör, buşing, sıcaklık göstergesi vb. ek donanımların kontrolü yapılarak kırık ya da çatlak olanlar yenisi ile değiştirilmelidir.
  • Monte edildiği yerin havalandırma ve çalışma şartlarına uygunluğu kontrol edilerek, gereken tedbirler alınmalıdır.

İşletme sırasındaki bakım işlemi sırasışöyledir;

  • Yağ seviye göstergesi kontrol edilerek, eksilen yağ takviye edilmelidir.
  • Yağdan belli bir miktar (1 litre) numune alınarak yalıtkanlık kontrolü yapılmalıdır.
  • Yardımcı ölçü ve kontrol aletleri ile ek donanımlar kontrol edilerek gereken tamir ve değişiklikler yapılmalıdır.

• Dikkat Edilecek Hususlar

Yukarıda sayılan bakımların haricinde dikkat edilmesi gereken hususlar da şunlardır;

  • Trafolar temiz tutulmalıdır.
  • Hava filtresi sökülüp, genleşme tankında bulunan ve trafo yağının nemini alan silicagel maddesi kurutulmalı ya da değiştirilmelidir.
  • Boyası bozulan madeni kısımlar yeniden boyanmalıdır.
  • Bu işlemleri yaparken mutlaka trafonun enerjisi kesilerek yedeğe alınmalıdır.

güç trafosugüç trafosu

• Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliği

Transformatör merkezleri;

a) Transformatör yağ çukurları:

Yağ hacmi 1500 1itreye kadar olan yağlı transformatörler için, transformatörün bulunduğu bölümde bu yağın tümünü alabilecek büyüklükte bir yağ toplama haznesi yapılabilir ya da uygun yükseklikte eşiği bulunan ve yağ geçirmeyen zemin bu amaçla kullanılabilir. Yağ hacmi 1500 litreden fazla olan yağlı transformatörler için transformatör bölmesinin altına veya dışına sızdırmaz betonarme olmak koşuluyla yağ çukuru yapılacaktır. Bu çukurun galvanizli çelik ızgaranın altındaki yağ toplanan bölümünün hacmi en az transformatör yağ hacmi kadar olmalıve yağızgarasının üzerinde en az 5 cm. kalınlıkta çakıl bulunmalıdır.

Yapının içindeki veya dışındaki yağ çukurlarının kanalizasyon şebekesine, toprağa, akarsu, göl ve denize bağlanmasıkesinlikle yasaktır.

b) Transformatör odaları:

1) Transformatörler duvarlarla en az 60 cm mesafe olacak şekilde yerleştirilmelidir.

Eğer transformatörün tüm boyu boyunca iki taraflı açılan kapı (kapaklar) var ise bu mesafe (hava sirkülasyonu sağlaması için) 30 cm’ye indirilebilir. 36kV’a kadar transformatörlerin en üst noktasıile tavan arasında en az 60 cm mesafe bulunmalıdır.

Kompakt trafo merkezleri için bu bent (c. 1) geçerli değildir. İlgili standartlar ve özel şartnamelerde belirtilen koşullara göre düzenlenir.

2) Transformatör odalarında döşemede kademe bulunması yasaktır. Odanın iç yüzeyleri toz yapmayacak bir malzeme ile kaplanmalıdır. Tavanlara kesinlikle boya yapılmayacaktır.

c)Transformatörlerin elektriksel bağlantıları tesadüfen temas edilmeyecek şekilde yapılacaktır.

d) Yapı içinde kullanılan transformatörlerin yüksek gerilim geçit izolatörlerinin elektriksel bağlantılarının yalıtımı, uygulama gerilimine uygun bir malzeme veya geçmeli tip ile sağlanmalıdır.

e) Transformatörler yer altına, bodrumlara ve yüksek katlı yapıların üst katlarında da tesis edilebilir. Yer altı ve bodrumlardaki transformatörlerde, rutubet, havalandırma ve su baskınına karşı önlemler alınmalıdır.

Transformatörlerin yerine konulması ve gereğinde değiştirilmesi durumlarında ağırlığı ve en büyük boyutları göz önünde bulundurulmalı ve gerekli önlemler alınmalıdır.

f) İnsanların yoğun bulunduğu paniğin yaşanabileceği tüm yapılar, bodrumlar, yüksek katlı binalar, hastaneler, tiyatrolar, alış-veriş merkezleri, okullar gibi yapılar bağımsız olarak yüksek gerilimle enerjilendirildiğinde ana bina içindeki transformatörler güvenlik açısından kuru tip olmalıdır.

g) Yönetmelik değişikliğinin yürürlüğe girdiği tarihten itibaren iki yıllık geçiş süresini müteakip, primer gerilimi 36 kV’a kadar transformatörlerin (transformatörle ayrılmaz bir bütün oluşturan donanımları dahil) en büyük dıştan dışa (dış) boyutları; A (cm) transformatörün boyu, B (cm) transformatörün eni, C (cm) transformatörün yüksekliği olmak üzere; gücü

630 kVA’ya kadar olan transformatörler için A = 170 cm, B = 135 cm, C = 195 cm; gücü 1600 kVA’ya kadar olan transformatörler için A = 210 cm, B = 185 cm, C = 245 cm; gücü 2500 kVA’ya kadar olan transformatörler için A = 230 cm, B = 215 cm, C = 265 cm’yi aşamaz.

h) Deprem yükleri:

Transformatör merkezlerinin yapımında yatay deprem yükleri göz önüne alınacaktır.

Dağıtım transformatörlerinin bağlama (şalt) düzeni

Madde 38-Her dağıtım transformatörünün alçak gerilim çıkışına termik manyetik açıcılı ana kesici konulmalıdır. Alçak gerilim besleme hatları çıkışlarına mutlaka koruyucu düzenler ve en azından yük altında açma kapama yapabilen düzenler konulmalıdır.

Madde 39-Her güç transformatörü*, primer ve sekonder taraflarına sekonder korumalı kesici ile techiz edilecektir. Bu kesicinin gerilimden ayrılması için gerekli düzenlemeler yapılmalıdır.

Transformatör merkezlerinde baraya giren tüm hat fiderleri topraklanabilmelidir. Açık ve kapalı çalışan ring sistemlerde, bu topraklama düzeni bağımsız çalışan topraklama ayırıcıları olmalıdır.

Kesicilerle kendi ayırıcıları arasında kilitlenme düzenleri bulunmalı, bu durumda kesiciler kapalı konumda iken ayırıcılar açılıp, kapatılamamalıdır. Bu kilitlenme düzenleri mekanik, elektriksel yada mekanik -elektriksel tipte olabilir.

*Güç transformatörü, yükseltici-indirici merkezler arası enerji iletiminde kullanılan YG/YG transformatörüdür.

Trafo Bina Havalandırma Sistemi

Madde 37-a) Dağıtım transformatörlerinin havalandırılması:

1) Transformatörlerin havalandırılması için gerekli önlemler alınmalıdır. Dağıtım transformatörlerinin havalandırılması için özel koşullar dışında (kompakt transformatör merkezleri vb. ) örnek bir şekil aşağıda verilmiştir.

Bu çözümün uygulanamayacağı yerlerde (özel koşullarda) cebri veya özel doğal havalandırma yapılmalıdır.

Hava girişi kuranglez (havalandırmanın yağ çukuru vasıtasıyla alttan yapılması) ile de sağlanabilir.

Yangın Söndürme Düzeni

Yangın tehlikesi büyük olan yapılarla, özel işletmelerdeki dağıtım trafolarında, yanıcı olması nedeni ile madensel trafo yağının kullanılması yasaktır. Bunun yerine yanıcı olmayan sentetik yağlar kullanılır. Büyük güç trafoları harici olarak yapılır. Trafonun dışında oluşacak yangın tehlikelerinde bol miktarda su püskürtmek için etrafına basınçlı su fıskiye düzenekleri yerleşririlir.

Yağ kazanı içindeki yağın yangından korunması için çoğunlukla nitrojen gazı (azot) enjeksiyon sistemi kullanılır. Bir yangın sırasında, yağın tamamının sıcaklığı 180°C’ın çok altında olmasına karşın, yağın yüzey sıcaklığı çok artar. Yağın yüzeyi soğutularak yanma önlenir. Bu işlem yapılırken, kazan içinden 5-10cm kadar yağ boşaltılır ve azot, kalan yağın yüzeyine sıkılarak soğutulur. Bu sistemde trafo tankı üzerine bir boşaltma valfi, iki tane azot enjeksiyon valfi ve bir de kazandaki yağın boşaltımı esnasında genleşme kabındaki yağın kazana akmasını önleyen otomatik valf kullanılır.

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik