Trafo Yağı Delinme Gerilim Testi

Trafo yağı: Trafoların hareketli veya döner kısmı olmadığından yapıları da basittir.  Çekirdeğinde saç plakalar vardır. Bobinlerinde ise bakır veya alüminyum sargılar bulunur. Sac plakaların ısınması verimin düşmesine ve trafo yapısının bozulmasına sebep olur. Yapısının ve veriminin düşmesini önlemek için, trafolar da yağ ile soğutma işlemi yaygın olarak kullanılır.

Trafo Yağı Nedir?

Trafo yağı yüksek sıcaklıklarda kararlıdır. Ayrıca elektriksel yalıtım özellikleri olan rafine mineral yağdır. Yağlı trafolarda delinme gerilimi, soğutma ve yalıtımı azaltacak madeni yağ kullanılmalıdır. Sargıların arasına hava, su ve diğer  maddelerin yerleşmesine izin verilmemelidir.

Yağlı trafoların kullanım alanları;

• yüksek gerilim kapasitörler
• yüksek gerilim anahtarlarında,
• devre kesicilerinde,
• floresan lamba balastlarının bazı çeşitlerinde kullanılır.

İzole korona, kıvılcımı bastırmak ve bir soğutucu olarak kullanılır. Trafo yağı büyük bir titizlik içerisinde bilimsel olarak geliştirilmiş şartlarda üretilir.

Trafo Yağı Nasıl Olmalıdır?

• Işık altında temiz, tortusuz, şeffaf, berrak görünümlü olmalıdır.
• Rengi açık sarı olmalıdır.
• Trafo yağın 15 °C ‘deki yoğunluğu 0,895 kg/dm³ olmalıdır.
• Çok düşük sıcaklıklarda katılaşmamalı, ince sıvı özelliğini korumalıdır.
• Yanma noktasının oldukça yüksek olması gerekir.
• Isı iletimi yüksek, soğuması kolay olmalıdır.
• Akıcılığının ( Vizkozite ) iyi olması gerekir.
• Trafolarda soğutmayı sağlayacak bir yağın dolaşması için kinematik vizkozite (akışkanlık) düşük olmalıdır.
• Oksidadif bozulmaya karşı dayanıklılığı fazla olmalıdır.
• Yağın delinme gerilimi yüksek olmalıdır.

Trafo Yağını Etkileyen Faktörler

Bir yağın içinde bulundurduğu nem ne kadar az ise delinme dayanımı o kadar yüksektir. Trafoların içine aldığı su miktarı, bir yağın delinme gerilimi yağın nemine bağlı olarak düşer. Yüksek gerilim trafolarına nemi alınmış kuru yağ doldurulur. Su veya nem serbest durumda, erimiş veya kimyasal olarak yağda bağlı olarak bulunabilir. Yağ tretman işlemi mutlaka yapılmalıdır. Yağ treatman ( yağ iyileştirme): Trafo yağının yağ ve gazlardan arındırılmasıdır.

Yağın yalıtkanlığını bozan en önemli faktörlerden birisi havadır. Transformatörlerin içine aldığı hava miktarı, trafo yağının içinde gazlar eriyik durumda bulunabilir. Trafo yağı içinde eriyik durumda bulunan hava, su kadar yağın yalıtkanlığını düşürmez.

Havanın içinde bulunan oksijen, yağın kimyasal olarak yaşlanmasını hızlandırır. Trafo kazanı içinde hava serbest durumda sargıların içinde dolaşıyorsa trafo için risk meydana getirir. Bunu önlemek kazana yağ dolum aşamasında vakumlama yapılmalıdır. Vakumlama yaparak gaz eriyiklerin yağdan ayrışması sağlanır. Ayrıca kazanın montaj aşamasında içeriye hava almayacak şekilde contalama işlemi yapılmalıdır.

Ayrışan yağ parçalanır. İşletme şartlarına bağlı, yaşlanan ve zamanla çözülen katı yalıtkan maddeler karbonlaşan yağ molekülleri ile birleşerek çamurlaşır. Trafonun dibine çökerler. Çamurlaşan yağ  çekirdek ve sargıların ısı derecesini arttırır. Çamur nem oluşturur. Oluşan nem enerjili bölüm ile enerjisiz bölüm arasında iletim sağlayarak trafonun zarar görmesine neden olur. Trafonun üzerinde genleşmeleri önlemek için havanın rutubetini alan nem alıcı silika jel (nem alıcı) vardır.

Delinme Dayanımı (Dielektrik)

Yağlı trafo yağının durumu hakkında karar vermek için en kolay ölçme yöntemi delinme dayanımıdır.

Delinme gerilimi nedir?

Numune alınan yağ 2,5 mm aralığında 36 mm çapında iki küresel elektrot arasındaki yağ tabakasını delen gerilime denir.

Enerjili iki elektrot arasındaki izolasyon yağının, delindiği gerilimin volt olarak değeridir. Düşük bir volt değeri, yağın içindeki su miktarı yüksek olduğuna ve partikül sayısının arttığını gösterir. Diğer test sonuçları normal çıksa bile delinme gerilim değeri düşükse, transformatör servis dışına alınıp yağı temizlenmelidir.  Aksi durumda her daim elektriksel deşarj (boşalma) olabilir. Bu da tehlikeli sonuçlar yaratabilir.

Delinme gerilimine şu faktörler etki eder; su miktarı, partikül sayısı ve türü, kullanılan yöntem ve cihaz, sıcaklık. Yağ trafoda kullanılmadan önce ve en azından senede bir delinme ölçümleri yapılıdır. Yapılmadığı taktirde delinmelere ve çok büyük arızalara sebep olur.

Dielektrik Kayıp Faktörü

Kayıp faktör ölçümü yapılarak yağın akışkan ve elektriksel kalitesi değerlendirilir. Yaşlanan yağda ölçülen bu büyüklüğün değerindeki değişimler, yağın ve içerdeki katı yalıtım malzemelerinin değişim derecesini de verirler. Bu değerin belirlenmesi, yaşlanmış bir yağın durumunu gösterir. Sabunlaşma sayısı bu değer yağdaki serbest asitlerin miktarını gösterir. Nötralizasyon sayısının yüksek olması yağın yaşlanmasının bir göstergesidir.

Trafolarda kullanılan madeni yağların ana görevleri

• Gerilim altındaki bölümleri birbirlerine ve toprağa karşı izolasyonu sağlamaktır.
• Trafo içinde meydana gelen kayıp ısıları soğutmak için dışarıdaki ortama (havaya) iletmektir.
• Trafoda di-elektrik dayanımı zayıflatacak hava, su ve katı yalıtım malzemeleri (ahşap) yaşlanabilir. Yaşlanması sonucu oluşan atıkların emilmesi suretiyle sargılar arasından dışarıya atmaktır.

Trafo Yağı Kontrolü

Trafo yağları şartlara uygun hazırlanmalıdır. Çünkü tesisin emniyetini ve ömrünü olumsuz etkilerden korumalıdır. Trafo yağları ve trafonun aktif bölümünde bulunan selüloz tabanlı yalıtım maddeleri bulunur. Ürünün çalıştığı yerin işletme şartlarına göre ve trafonun yüküne göre okside olur. Elektriksel ve kimyasal olarak yıpranır, çamurlaşır. Havanın rutubetini alarak özelliklerini yitirirler. Trafo yağının özelliğini kaybetmesi yağın görevlerini yapamamasına neden olur. Bundan dolayı trafo sargılarının dayanımını düşer ve arızalara (yanmasına) sebep olur. Bu sebeple trafo yağları belirli periyotlarda mutlaka kontrol edilmelidir.

Doğrudan ölçülemeyen yalıtım malzemelerinin özellikleri ve yaşlanma durumları belirlenir. Bakım sırasında servisteki trafolardan yağ numuneleri alınarak yağ analizi yapılır. Altı ayda bir delinme gerilimi laboratuvarlarda ölçülerek sonuçları değerlendirilmelidir. Bu sonuçlara göre bakım işleminin türü ve boyutu tespit edilmelidir. Sonuçlar trafonun normal çalışmasını engellememelidir. Ancak yağdaki olumsuzluk trafo yağ testi ile belirlenemezse, diğer testler de uygulanmalıdır.

Trafo Yağı Özellikleri

Trafo yağı numune alma sırasında dikkat edilmesi gerekenler;

• Yağ numunesi temiz ve kuru 1,5 litrelik bir kaba alınmalı; mümkünse kap 100 °C ye kadar ısıtılarak kurutulmalıdır.
• Numune kabı paslanmaz sac kap veya numune şişesi koyu renkli cam şişe olmalıdır.
• Numuneler mümkün olabildiği kadar kuru havalarda alınmalıdır. Yağın kirlenmesi ve rutubet alması önlenmelidir.
• Numune kaplarının içine ve yağa elle dokunmaktan kaçınılmalıdır.
• Numune alma kabı ve numune alırken kullanılacak araçlar ( hortum, huni gibi) kuru ve temiz olmalıdır.
• Yağ vanasının, tüy bırakmayan bir bezle iyice temizlenmelidir.
• Vanayı açarak yağı bir iki litre yağın boşa akması sağlanmalıdır.
• Numune kabı, numune yağ ile en az iki kez çalkalanır ve çalkanan yağ dökülür.
• Numune kabı hacmi tamamen yağ ile doldurulmalıdır.
• Kabın ağzı hava almaması için iyice kapatılmalı yağın içine yabancı madde girmemesi için önlem alınmalıdır.
• Numune kapları mümkünse kabın kapağı contalı olmalıdır.
• Kap, ışığın ve sıcaklığın etkisinden uzak serin bir yerde saklanmalıdır.
• Numune kabının üzerine trafo markaları, modeli, numune adı, seri numarası, gücü ve gerilimi ile numune alma tarihi yazılmalıdır.
• Numune alma işlemi bittikten mümkün olduğu kadar kısa bir zamanda test edilmelidir. En kısa sürede yetkili mercilere (TEDAŞ vb) gönderilir.
• Alınan yağ numuneleri talimata uygun alınmalıdır. Aksi taktirde test sonuçları alma şeklinden kaynaklı yanlış sonuçlara sebebiyet verebilir.

ATIK YAĞLARIN KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ

Trafolarda değiştirilen atık yağlar bu doğrultuda yapılmalıdır.

• Çevreye zarar verecek şekilde doğrudan veya dolaylı bir biçimde verilmesinin önlenmesine,
• Çevre ve insan sağlığına zarar vermeden geçici depolanmasına, taşınmasına, bertaraf edilmesine,
• Atık yağların yönetiminde gerekli teknik ve idari standartların oluşturulmasına,
• Geçici depolama, işleme ve bertaraf tesisleri kurulmalıdır. Tesislerin çevreyle uyumlu yönetimi amaçlanmalıdır. Bu prensip ve programların belirlenmesine dair usul ve esasları belirlenmelidir.

Trafolarda izolasyon değerinin azalmasına sebep olan etkenlerden biride sıcaklıktır. İzolasyon yağı için 90 °C, sargı için 95 °C olarak kabul edilmektedir. Buna göre 95 °C değerini aşan bir sıcaklıkta trafoların çalıştırılmaması gerekir. Bundan dolayı kullanılan koruma düzeneğine termik koruma denir. Yağ sıcaklığının 70 °C değerine ulaşması halinde yardımcı alarm rölesi çalışır.

Bu durumda önce zil çalar. Sonra kumanda panosu üzerinde termik alarm ışıklı sinyali çıkar. Sıcaklığın 85 °C değere ulaşması halinde açma yardımcı rölesi çalışır. Trafo servis dışı olur. Bu durumda, sıcaklık artış nedeni araştırılmalıdır. Böylece soğutma yapılmalı, normal işletme koşullarında trafo ısınmayacağına göre trafonun yükü kontrol edilmedir.

Trafo üreticileri tarafından imal edilen trafo yağı kalitesine ve özelliklerine göre değişir.