Binalarda En Çok Kullanılan 5 Transformatör Tipi

Ticari ve diğer binalarda trafo merkezlerine kurulmuş olarak görülebilen birkaç farklı trafo yapısı bulunmaktadır. Sıvı dolu, havalandırılmış kuru ve kapalı (gaz dolu) kuru tiplerin transformatörlerin yapısı hakkında detaylı bilgileri yazımızda bulabilirsiniz.

A- A+

20.05.2017 tarihli yazı 13391 kez okunmuştur.

Transformatör Bina Sıvı Gaz Kuru Trafo Havalandırmalı

Transformatör Yapıları

Sıvı Dolu, Havalandırmalı Kuru ve Kapalı Kuru Tip

Sıvı yalıtımlı ve gaz dolu transformatörler, sargıları, transformatörlerin uçlarında veya üstünde burçlara veya bağlantı kutularına getirirler. Havalandırmalı kuru tip transformatörler genellikle transformatörün muhafazası içinde ya bekleme izolatörlerinde ya da busbar terminallerinde sonlanır. Binalarda bir trafo merkezinde karşılaşacağınız muhtemel beş transformatör yapısı:

► Sıvı Dolu Transformatörler
► Havalandırmalı Kuru Transformatörler
► Kapalı Kuru Tip Transformatörler
► Dökme Bobin Kuru Tip Transformatörler
► Tamamen Kapalı, Havalandırılmamış Kuru Tip Transformatörler

1) Sıvı Dolu Transformatörler

İzolasyon sıvısı ile dolu sıvı geçirmeyen bir depoda sarılmış sargılarla oluşturulmuştur. Sıvı, sargıların çeşitli bölümleri arasında ve sarımlar ile depo arasında yalıtım sağlar ve sargıların ısısını absorbe eden ve tankın dışına aktaran bir soğutma ortamı olarak görev yapar.

Yanıcı olmayan ya da daha az yanıcı sıvılar kullanılmadığı sürece ya da NEC gerekliliklerini karşılayan bir transformatör mahzeni inşa ederek uygun tedbirler almadıkça ticari binalar içinde sıvı dolu transformatörler önlenmelidir. Ve tabii ki, yalnızca ilgili tüm yargı ve sigorta taşıyıcı şartları yerine getirilmelidir.

Isının havaya transferini arttırmak için tanklarda soğutma fanları (radyasyon yüzeyinin alanını arttırmak için) veya harici soğutma boruları veya radyatörler bulunur. Sıcak sıvı, radyatörlerin içinden dolaşır ve transformatör sargılarında toplanan ısıyı radyatöre ve çevredeki havaya aktarır.

Şekil 1: Sıvı Dolu Transformatör

►İlginizi Çekebilir: Transformatör Bakımı Nasıl Yapılır?

750-2000 kVA olarak sınıflandırılan transformatörlerde tam yük oranını yaklaşık %15 ve 2500-10.000 kVA olarak sınıflandırılan transformatörlerde %25 artırmak için radyatörlerin üzerine hava iletmek için bazen fanlar monte edilir.

ÖNEMLİ NOT! Transformatördeki sıvının muhafaza edilmesi, temiz olması ve nem içermemesi şarttır! Nem, transformatörün depolarındaki sızıntılarla veya transformatörün içine nemli hava yüklendiğinde girebilir.

Transformatörler, sıvı hacmindeki ve depo sıcaklık elemanındaki değişikliklerden kaynaklanan soluk alıp verme yoluyla tank içerisine hava çekebilirler. Çoğu modern transformatör konstrüksiyonu sıkıca kapatılmıştır ve sızıntı yapmazlarsa nefes almazlar.

Şekil 2: Transformatör yağ deposu

►İlginizi Çekebilir: Transformatör Yağı Nasıl Olmalıdır?

Yalıtım sıvısı, normal yaşlanma süreci boyunca, az miktarda asit geliştirir ve bu da iyi belirlenmiş sınırların üzerine çıkarsa transformatördeki izolasyona zarar verebilir.

Yetkili bir test laboratuarı tarafından yapılan sıvının dielektrik arıza voltajını belirlemek için yıllık testler (düşük dielektrik test, su veya diğer yabancı maddelerin varlığını gösterir) ve nötrleştirme sayısı (yüksek bir nötralizasyon sayısı, sıvıda asidin varlığını gösterir) büyük ölçüde transformatör ömrünü uzatır.

Sıvı numuneleri, sıvı testi yapan grup tarafından yönlendirilen şekilde dikkatle kontrol edilen koşullar altında geri çekilmelidir. Bazı bölgelerde bu işlem elektrik şirketleri tarafından yapılabilir.

Mevcut sıvı dolu transformatörlerin poliklorlu bifenil kontaminasyonu (PCB) ile ilişkili olarak sınıflandırılması ve taşınması, çevresel ajansların sıkı kontrolüne tabidir.

"Değerlendirilmemiş" herhangi bir sıvı doldurulmuş transformatörün etiketlendiği veya başka şekilde sınıflandırıldığı şekilde doğru bir şekilde ele alınması önemlidir. Milyonda 50-500 parça (ppm) PCB içeren sıvı dolu transformatörler, PCB olmayan kontaminasyon sınırları dahilinde 0-50 ppm aralığına başarıyla getirildi.

2) Havalandırmalı Kuru Transformatörler

Sıvı dolgulu transformatörler ile aynı tarzda inşa edilirler. Ancak yalıtım sıvısı yerine hava konabilir ve havanın daha düşük dielektrik mukavemetini telafi etmek için daha geniş açıklıklar ve farklı izolasyon malzemeleri kullanılır.

Hem havalandırmalı kuru hem de kapalı kuru tip trafo yapıları 220°C'lik bir sıcaklıkta çalışmak için uygun olan UL bileşeniyle tanınan bir yalıtım sistemini kullanmaktadır. Sargıların normal sıcaklık artışı dirençle 150°C'dir.

Eğer transformatörler 220°C'lik bir izolasyon sistemi ile dayanıklı olup, ancak daha düşük bir sıcaklıkta (115°C veya 80°C yükselir) tam yükte kullanım için derecelendirilirse verimlilik, aşırı yüklenme kapasitesi ve yaşamda bir iyileşme beklenebilir.

Bu transformatörlerin nötrlerinde SCR, UPS, doğrultucular ve değişken hızlı tahrik uygulamaları gibi doğrusal olmayan harmonik yüklere de dikkat edilmelidir. Çünkü bu yüksek harmonikler sargılarda kayda değer ölçüde daha yüksek girdap ve sersem kayıp ısıtmasına neden olabileceği gibi çok yüksek akımlara da neden olabilir.

Doğrusal olmayan yük uygulamaları için çok sık kullanılan özel tasarımlar, yüksek frekanslarda yüzey etkisi (skin effect) nedeniyle ünitenin sadece büyüklüğünü arttırmak için tercih edilir.

Havalandırmalı kuru tip transformatör, sargıların mekanik olarak korunması ve personelin emniyeti için sargı çevreleyen sac metal muhafaza ile donatılmıştır. Soğutma için havanın doğrudan dolaşımına izin vermek için havalandırma panjurları muhafaza içine monte edilmiştir. Fanlar bazen de tam yük derecesini yaklaşık % 30-40 oranında artırmak için sargıların üzerinden doğrudan hava akışı yapmak için monte edilir.

Bu tür transformatörler normalde iç mekanlara monte edilir ve komple göbeğin ve bobin grubunun periyodik olarak temizlenmesini ve temiz havalandırma havasının yeterli bir şekilde tedarik edilmesini gerektirir.

Bu transformatörler, 15 kV ve 34.5 kV sınıflarında kabul görürken, sıvı daldırma transformatörlerinin BIL'ini ve açık alanlarda kullanılmak üzere özel muhafazaları eşleştirmek için yapılabilir. Uzun kapatma veya izolasyon neme maruz kaldığında uzun süreler bittikten sonra enerji vermeden önce izolasyon testi (megger) yapılması önerilir.

3) Kapalı Kuru Tip Transformatörler

Kapalı kuru tip transformatörler, havalandırmalı kuru tip transformatörler ile esasen aynı şekilde yapılmıştır. Muhafaza tankı pozitif basınç altında kapatılır ve çalıştırılır. Azot veya dielektrik gazla doldurulabilir. Isı, santrifüjden transformatör gövdesi içindeki gaza ve oradan tanka ve çevredeki havaya aktarılır.

Kapalı kuru tip (gaz dolu) trafo hem açık havada hem de kapalı mekanlarda ve korozif veya kirli bir atmosferin havalandırmalı kuru tip bir transformatörün kullanılmasını imkansız hale getirebileceği alanlara kurulabilir.

Şekil 3: Kapalı Kuru Tip Transformatör

4) Dökme Bobin Kuru Tip Transformatörler

Takviyeli epoksi reçinesinde kapsüllenmiş (dökme) birincil ve ikincil sargılar ile imal edilmiştir. Dökme bobin yapısı nedeniyle, nem veya havadaki kirleticilerin veya her ikisinin de büyük bir endişe kaynağı olduğu uygulamalarda idealdir. Bu tip yapı, birincil voltaj derecelendirmeleri 34.5 kV sınıfı ve BIL sınıflandırmaları 200 kV'dan geçer.

Bu transformatörler iç mekan veya çatı katındaki sıvı veya gaz dolu üniteler için ideal alternatiflerdir. Kendi soğutmalı derecelendirmelerini % 50 arttırmak için hava soğutmalı olarak zorlanabilirler.

Şekil 4: Dökme Bobin Kuru Tip Transformatörler

5) Tamamen Kapalı, Havalandırmasız Kuru Tip Transformatörler

Esas olarak havalandırmalı kuru tip transformatörler ile aynı şekilde yapılmıştır. Muhafaza, kapatılmamış halde hava içerir, bu nedenle üniteler havalandırmalı kuru tip transformatörler ile aynı BIL kapasitesine sahiptir.

Tamamen kapalı, havalandırmasız kuru tip transformatör hem iç mekanlarda hem de açık havada ve korozif veya kirli bir atmosfer tarafından havalandırmalı kuru tip transformatörlerin kullanılmasını imkansız hale getirecek alanlara kurulabilir. Bu üniteler, fan soğutmalı olarak en az % 25 kapasite artışı sağlamaktadır.

Yukarıda tarif edilen transformatör yapılarının hepsinde, sargı sıcaklığının belirlenmesi ve soğutma, açma veya alarm cihazlarının etkinleştirilmesi için çeşitli sıcaklık ölçüm cihazları ve kontrolleri bulunur. Yalıtım sisteminin nihai sıcaklığının aşılmamasını sağlamak için, her alçak gerilim sargısına gömülü dedektörler sarılmalıdır.

Kaynak:

►Electrical Engineering Portal