Transformatör (Trafo) Nedir? Ne İşe Yarar? Yapısı Nerelerde Kullanılır?

Transformatör (Trafo) Nedir: Trafo iki veya daha fazla devre arasındaki elektrik enerjisi aktarımını sağlar. Bunu elektromanyetik indüksiyon yoluyla veren sisteme transformatör denir. Trafolar DC (Doğru Akım) devrelerinde değil, AC (Alternatif Akım) devrelerinde kullanılırlar. Elektrik şebekelerinde büyük öneme sahiptirler. Transformatör veya trafo frekans değerini değiştirmez. Gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi gerçekleştirir.

AC üreten elektrik santralleri çoğu zaman taş kömürü veya linyit havzalarının baraj ve akarsuların bulunduğu yere inşa edilir. Üretilen bu enerjinin kilometrelerce uzaktaki şehir, kasaba ve köylere iletilmesi gerekir. Elektrik enerjisinin en ucuz ve en az kayıpla iletilmesine yardım eden makineler vardır. Bu makinalar elektrik trafolarıdır.

Trafo Görevi

Trafo bir elektrik devresindeki akım ve gerilimi yükseltme ve düşürmede kullanılır. Aynı zamanda elektrik enerjisinin aktarımı ve dağıtımı gibi amaçlar için kullanılırlar.

• Gerilim değişmesinde gücü sabit tutar. (Çok az kayıp vardır).
• Alternatif akımın gerilimini düşürmeye, yükseltmeye yarar.

Trafo Ne İşe Yarar?

• Bir elektrik akımının şiddetini, gerilimini veya şeklini değiştirmeye yarayan makinadır.
• Trafo, iki veya daha fazla elektrik devresini elektromanyetik indüksiyonla birbirine bağlar.
• Bir elektrik devresinden geçen enerjiyi diğer elektrik devresine iletir. Bu işlemi elektromanyetik alan sayesinde yapar.
• Trafolar elektrik enerjisinin belirli gücünde gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi yapar.

Statik transformatör, bir devrenin elektrik enerjisinin, gerilim ve akım şiddetindeki değişme ile bir başka enerjiye dönüşmesini sağlayan elektromanyetik bir cihazdır. Statik transformatör denmesinin nedeni bu transformatörün hareketli hiçbir parçası olmadığı içindir.

Enerjinin uzak yerlere, bölgelere iletilmesi için yüksek gerilim kullanmak gerekir. Çünkü alçak gerilimle enerji iletiminde akım çok yüksek değer alır. Bu akımı taşıyacak iletken kesitinin büyümesi, tesis için maliyet fiyatı pahalı olur. Elektrik enerjisinin iletiminde gerilim ne kadar yüksek olursa hatlardan geçen akım o oranda küçülür. Hatlarda oluşan kayıplar azalır. Gerilimi yükseltmek veya düşürmek için transformatör kullanılır. Ondan sonra abonelere dağıtılır. Enerjinin sürekliliği ve enerji verimliliği için belirli periyotlarda trafo kontrolü yapılır. Ayrıca trafo yağı ve trafo bakımı da yapılmalıdır.

Transformatör Yapısı

Transformatörler, primer (primary) ve sekonder (secondary) iki sargıdan (bobin) ve nüveden oluşur. Bu iki sargı ince demir levhaların üzerine sarılmışsa, demir çekirdekli trafo denir. Eğer demirsiz plastik tüp gibi bir çekirdeğe sarılmışsa buna hava çekirdekli trafo denir.

Transformatörü meydana getiren bölümler;

1. Saç göbek (Çekirdek)
2. Bobinler

Saç göbek: Sac göbek silisyumlu sac levhalardan yapılır. Sac levhalar arasında fuko akımları doğmaması için levhalar birbiri ile yalıtım yapılır. Sac göbek trafolarda magnetik devreyi meydana getirir.

Bobinler: Trafoların üzerinde genel olarak iki bağımsız bobin grubu bulunur. Alternatif akımın uygulandığı bobin grubuna primer (birinci sargı) denir. Alternatif akımın alındığı gruba sekonder (ikinci sargı) denir.

Trafo sarımı yapılırken primer ve sekonder sargılarında elektriksel bir bağlantı olmaz. Trafoların primer ve sekonder sargıları birbirlerinden elektriksel olarak izole edilebilirler. Aynı zamanda nüveden de izole edilir. İzole etmek için kullanılan yalıtkan madde olarak;

• Çeşitli yağlar, pres bant, kâğıt, pertinaks, mika,
• Bazı plastik maddeler, pamuk reçine,
• Ağaç takozlar vb gibi maddeler kullanılmaktadır.

Bir trafonun çıkış sargısı, giriş sargılarından daha fazla sayıdaysa çıkış voltajı büyür. Akım şiddeti ise, bu oranın tersiyle değişir. Transformatör yardımı ile gerilimi yükseltmek mümkün olduğu gibi, düşürmek de mümkündür. Transformatör gücü manyetik alanın değişimine bağlı olduğu için, bu alan demir çekirdeği ısıtır.  Bu nedenden demir çekirdekli  transformatör, genel olarak 50 hertz’ lik, düşük frekanslarda kullanılır.

Demir çekirdeğin tek döküm olarak değil, ince levhalar şeklinde yapılmalıdır. Bunun nedeni değişen manyetik alan kaynaklı Eddy akımlarından kaynaklanacak fazla ısınmayı önlemek içindir. Dairesel dönülebilir alan büyüdükçe bu akımlar artar. Bu nedenden dolayı, radyo frekanslarında çalışan transformatörler hava çekirdeklidir.

Trafo Nasıl Çalışır?

Transformatörün primer sargısına alternatif bir gerilim uygulanır. Gerilim uygulanınca bu sargı değişken bir manyetik alan oluşturur. Manyetik alan, üstünde sekonder sargısının da olduğu manyetik demir nüve üstünden devresini tamamlar. Primere uygulanan alternatif gerilimin zamana bağlı olarak akımın yön ve şiddeti sürekli değişir. Bu nedenle oluşturduğu manyetik alanında her an yönü ve şiddeti sürekli değişir. Bu manyetik alanın sekonder sargılarını keser. Primer ve sekonder sargıları arasında elektriki hiçbir bağ yoktur. O halde sekonder sargılarında bir gerilim indüklenmiş olur. Transformatör çalışma prensibi bu ilkeye dayanır.

Eğer her iki sargı tek bir demir çekirdeğe yerleştirilir ve voltaj uygulanırsa, demir çekirdekte manyetik alan oluşur. Demir, uygun manyetik özelliklerinden dolayı tercih edilir. Bu şekilde manyetik alan konsantre edilmiş olur. Bu yöntemle enerji kayıpları en düşük düzeyde kalır, verim % 97-99,9 gibi değerlere ulaşabilir.

Transformatörlerde Dönüştürme Oranı

• Transformatörler de gerilim, sarım sayısı, akı arasındaki bağıntılar:

Bir trafoda gerilim ile sarım sayısı, gerilim ve akım şiddeti arasında birer bağıntı vardır.

• Gerilim ile sarım sayısı arasındaki bağıntı:

Bir trafo da bobinlerin uçları arasındaki gerilimlerin birbirine oranı, sarım sayıları arasındaki orana eşittir. Yani;

Primer gerilimi / Sekonder gerilimi = Primer sarım sayısı / Sekonder sarım sayısı

V_P / V_S = N_P / N_S   formülü ile bellidir. Burada N_P / N_S  ye transformatörün değiştirme oranı denir.

• Gerilim ile akım şiddeti arasındaki bağıntı:

Bir transformatör de bobinlerin uçları arasındaki gerilimlerin birbirine oranı, bobinlerdeki akımların terslerinin oranına eşittir. Yani;

Primer gerilimi / Sekonder gerilimi = Sekonder akımı / Primer akımı

V_P / V_S = I_S / I_P  formülü ile bellidir. Bu bağıntılara göre gerilimi arttıracak olursak bobinlerdeki sarım (sipir) sayısı artar. Fakat buna karşılık akımda bir azalma olur. Bobinin sarım (sipir) sayısını azaltacak olursak gerilim düşer. Fakat buna karşılık bir defa da  akım artar. Bu iki bağıntının birinci tarafları eşit olduğu için bağıntıyı;

V_P / V_S = N_P / N_S  = I_S  / I_P   şeklinde de yazabiliriz.

Transformatör Formülleri

Transformatör Kullanım Amacı

Genel olarak trafolar bir elektrik devresinde voltajı düşürmek veya akımı düşürmek için kullanılır. Ayrıca voltaj veya akımı yükseltmek için de kullanılır. Elektronikte ise;

Farklı devrelerdeki yükselticileri birleştirmek için kullanılır. Doğru akım dalgalarını daha yüksek bir değerdeki alternatif akıma çevirir. Alternatif akımı sadece belirli frekansları iletmek için kullanılır. İzolasyon (yalıtım) amaçlı ve bazen de kondansatör ve dirençler ile birlikte kullanılır. Ölçü aletlerinde özel transformatörler kullanılır.

Transformatörler, elektromanyetik indüksiyonla enerjiyi bir devreden diğer devreye geçirirler. elektrik enerjisinin, üretildiği yerden uzak mesafelere taşınması için voltaj değiştirilir. Gerilimi, örneğin 230.000 volt yada daha fazlaya yükselterek iletim sırasında gerekli olan kabloların ağırlığını oldukça azaltır. Böylece diğer alt yapılarda da ekonomi sağlanır.

Güçlü transformatörler kullanım sırasında ısındıkları için yağlı soğutma düzenekleri ile soğutulurlar. Bu tür transformatörler, Buchholz rölesi güvenlik donanımları yardımı ile aşırı ısınmanın zararlı etkilerine karşı korunurlar.

Transformatör Nerelerde Kullanılır?

Transformatörler,  teknik alanlarda veya evlerde çok kullanılmaktadır. Kapı zili, radyo, teyp gibi araçların çalışması için 220 voltluk gerilimi 8-10 volta düşüren alçaltıcı transformatörler kullanılır. Demirciler kaynak işlerinde trafo kullanırlar. Kullandıkları bu trafoların ikinci (sekonder) sargısı, birinci (primer) sargıya göre tel sayısı az olan trafolardır. Sekonder sargı sayısı elde edilen akım şiddeti çok yüksek olduğu için ısı enerjisiyle (W=i² . R_t) demir çiviyi eritilebilir. Yada iki metal levhayı birbirine kaynak yapılabilir.

Eğer sekonder sargı tek sarımdan meydana gelmiş oluklu bir sargıysa, sekonder sargıda çok yüksek akım şiddeti elde edilir. Bu sarım içine konulan kurşun ve kalay gibi metal parçaları ergitir. İndüksiyon fırınlarının temeli bu uygulamadan meydana gelir. Jeneratörlerden alınan elektrik enerjisi uzak yerlere trafo direkleri ile nakli sağlanır. Nakil sırasında iletim hattında ısı kayıplarını azaltmak için hatlardaki akım şiddetinin küçük, gerilimin büyük olması gerekir. ( iletkendeki kayıp güç i².R den bulunur.)

Jeneratörden alınan 220 voltluk gerilim , önce değiştirme oranı 10.000/500=20 olan bir transformatör ile yükseltilir. Böylece gerilim yeniden 220 volta düşürülür.

Trafo Çeşitleri

• akım trafosu,
• gerilim trafosu,
• izolasyon trafosu,
• ölçü trafoları,
• güç transformatörleri,
• kuru tip trafo,
• yağlı tip tarfo,
• hermetik tip trafo  

Bu trafo çeşitlerinin detaylı açıklamalarını ilgili sayfalarımızda bulabilirsiniz.

Trafo Kayıpları

Trafo kayıpları ikiye ayrılır. Detaylar ilgili yazımızda.

Trafo Fabrikaları ve Trafo Markaları

Piyasada birçok trafo fabrikaları ve trafo markaları vardır. Transformatör imalatı yapan, trafo üreticilerinden birkaçı;

Best trafo, Eka transformatör, Bese trafo, Eltaş transformatör, Maksan, ABB trafo, Siemens vb gibi.

Trafo Fiyatları

Trafo fiyatları öncelikle ihtiyaç duyulan güç doğrultusunda ve kaliteyle paralel olarak belirlenmektedir. Trafolar kullanım alanlarına ve boyutlarına göre çok çeşitlidir. Bundan dolayı transformatör fiyatları da bu özelliklerine bağlı olarak değişik fiyat aralığı göstermektedir. Basit elektronik devrelerde kullanılan trafoların çeşitlerine göre de fiyatları değişmektedir. Örneğin 220V/12V trafo. 50KW trafo. 400KW trafo gibi.

 

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.

 

 

 

Hermetik Tip Trafo Özellikleri

Hermetik tip trafo: Yağlı tip hermetik trafolar: Atmosfere kapalı tip transformatör çekirdek ve bobin yapısı genleşme depolu transformatörler ile aynıdır. Genleşme deposu bulunmamaktadır. Kazan tamamen yağ ile doludur.

Hermetik trafo, fabrika ortamında basıncı ayarlanarak özel vakum odalarında hava boşluğu alınır. Atmosferle temas etmeyecek şekilde üretilir. Bundan dolayı kazan içerisinde nem bulunmaz. Böylece oksitlenmeden kaynaklanan yağdaki bozulma minimum düzeye indirgenmiş olur.

Yağlı trafolar iki grupta toplanır.

• Yağlı tip hermetik trafo
• Genleşme deposu olan trafo

Hermetik Trafo Özellikleri

• Hermetik trafo, çekirdek ve bobin yapısı genleşme deposu olan transformatörler ile aynıdır.
• Yağın termik etkiler sebebi ile  genleşmesi dalgalı ve elastik olan kazan yapısı ile kontrol altına alınır. Dalga duvarlar hem ısıyı dışarıya iletir, hem de genişleyip büzülerek genleşen ilave yağı da absorbe ederler.
• Trafo yağı havayla temas etmediğinden ortamda oksijen yoktur. Bundan dolayı oksitlenmeye bağlı olarak yağda yaşlanma olmamaktadır. Trafo yağı hava ile temas etmediği için nem almamaktadır. Bu sebeple hermetik trafolar, genleşme depolu olanlardan daha uzun ömürlüdür.
• Hermetik trafo, koruma aletlerinin kontrolü ve buşinglerin temizliği yapılmalıdır. Zaten bunlardan başka bakım gerektirmezler.
• Hermetik transformatörlerin yüksekliği daha düşüktür ve küçük alanlarda montaj yapılabilirler. Kompakt trafo istasyonlarında avantaj sağlar. Genleşme deposunun bara ve kablo bağlantıları güvenlik mesafeleri açısından hermetik trafo da olmaz.

Hermetik trafolarda kullanılan aksesuarlar;

Basınç giderme valfi ve hermetik koruma rölesidir.

Basınç giderme valfi; trafoların, hermetik tasarımlarında basınç giderme valfı tercih edilir. Basınç hızlı yükseldiğinde trafo kazanını korurlar. Basınç giderme valfi kapağın üzerine montaj yapılır. Trafo kazanı, valfin ayarlanan iç basıncı etkisi altında kaldığında valf açılır. Yağı boşaltarak basıncı kompanze eder kazanı yırtılmadan korur.

Hermetik koruma rölesi; atmosfere tamamen kapalı, hermetik trafo da kullanılır. 630 KVA ve üstü güçte olan trafolara konulmaktadır.

Hermetik koruma rölesi;

buchholz rölesi, yağ seviye göstergesi, sıcaklık göstergesi ve ayrıca fazladan basınç rölesi içeren tek bir röledir.

Genleşme Depolu Trafo

Genleşme depolu trafoların bakımları yapılmalıdır. Hava ile teması olduğundan yağ bozulabilir. Yağın yalıtkanlık özelliğinin azalmasından dolayı belli aralıklarla yağ değişimi veya yağın kurutulması işlemleri gerekebilir. Genleşme deposu olan transformatörlere düzenli olarak periyodik bakım yapılır. Hermetik tip trafonun bobin ve çekirdek yapıları genleşme deposu olan trafolarla aynıdır.

Hermetik Tip Trafo Kullanım Alanları

• Elektrik santralleri
• Şantiyeler
• Fabrikalar
• Sulama projeleri
• Organize sanayi bölgeleri
• OG/AG Trafo Merkezleri
• Dağıtım  Merkezleri
• Şehir içi dağıtım merkezleri(direk üstü veya trafo köşkü)

Yağlı tip trafo, kuru tip trafo ve hermetik tip trafo arasındaki farklar; 

• Yağlı tip trafolardan olan hermetik ve genleşme deposu olan trafoların sargıları tümüyle yağ içindedir.
• Hermetik tip trafolar belirli periyotlarda yağ değişimi ve bakım gerektirmezler. Bunlar atmosfere kapalı olan transformatörlerdir.
• Kuru tip trafo gaz içinde veya atmosfer altında çalışır. Kuru tip trafolar yağsızdır.
• Yağlı tip trafo da yangın çıkma ihtimali varken, kuru tip trafo da yoktur.

Hermetik trafo; 25-2500 kVA güç aralığında, 2 kV ile 40,5 kV yüksek gerilim seviyesi aralığında üretilmektedir. Üç veya tek fazlı, yağlı, tabi soğutmalı (ONAN), boşta kademe değiştiricili yapılmaktadır. Ayrıca yük altında otomatik kademe değiştiricili, harici ve dahili şekilde üretilir. Trafo fiyatları gücüne göre değişmektedir.

 

 

Yağlı Tip Trafo Yapısı

Yağlı tip trafo: Güç transformatörleri yapı olarak iki çeşitte üretilmektedir. Bunlar yağlı tip tarfo ve kuru tip güç trafolarıdır. Yağlı tip trafolarda iki çeşittir;

• Hermetik tip yağlı trafolar tam kapalı
• Genleşme depolu trafolar atmosfere açık

olmak üzere iki tipte imal edilir. İki trafo tipinde de trafo sargılarının tamamı yağın içinde bulunmaktadır. Bu trafolardan hermetik tip olanlar atmosfere kapalı olmalarından hava geçirmezler. Bu nedenle düzenli olarak bakım gerektirmez.

Hermetik tip Yağlı Trafolar Tam Kapalı

Hermetik trafo küçük olduğundan içlerinde genleşme deposu bulunmaz. İçlerinde bulunan kazan yağ doludur. Hermetik trafolar fabrika ortamında hermetik basınç ayarı yapılarak atmosfere kapatılmıştır.

Bu tip trafolarda yağın genleşmesi elastik ve dalgalı olan kazan yapısı ile kontrol altına alınır. Dalgalı duvar yapısı sayesinde yağ ısındığı zaman dışarıya ısı verilir. Duvarların genleşmesi ile eklenen yağın absorbe edilmesi de rahat olarak sağlanır.

Trafo Yağı Özellikleri

Trafo yağı hava ile temas eden bir ortamda değildir. Bundan dolayı ortamda oksijen bulunmaması sonucu yağ oksitlenmez. Hava ile temas olmadığı için trafo yağı nemden etkilenmez. Bu sebeplerden dolayı hermetik trafo, genleşme depolulara oranla daha uzun ömürlüdür. Hermetik trafolarda genleşme deposu olmadığından yükseklikleri genleşme depolulardan azdır. Bu durumda hermetik tip trafo daha küçük alanlarda montajı yapılır.

Genleşme tankı olan yağlı trafolara periyodik bakım yapılmalıdır. Yağ atmosfer ile devamlı etkileşim halinde bulunduğu için yağ bozulur ve yalıtkanlık özelliğini yitirir. Bu nedenle hermetik trafolara göre kısa ömürlüdürler. Genleşme deposu olan trafolarda periyodik yağ değişimi ve aktif kısmın kurutulması işlemleri yapılmalıdır.

Yağlı Tip Trafo ve Kuru Tip Trafo Farkı

Kuru tip trafolar genellikle gaz içinde çalışmaktadır ve atmosfer ile temas etmektedir. Kuru trafo, dökme epoksi reçine ve vernik emdirilerek örtülmüş elektrik trafosudur.

Yağlı tip trafolar şehir içi dağıtım merkezleri, sulama projeleri, şantiyeler, fabrikalar, elektrik santralleri organize sanayi bölgelerinde kullanılmaktadır.

Yağlı Tip Trafo Yapısı

• Çekirdek (nüve)
• Kazan ve kapak
• Sargılar
• Terminaller
• Buşingler
• Kademe Değiştirici (Gerilim Değiştirici)
• Kablo Kutuları
• Genleşme Kabı (Hermetik trafolarda bulunmaz)
• Diğer Aksesuarlar

 

Yağlı tip trafolar genel olarak 50-20000 kV güçlerde ve 36 kV sistem gerilimi ile üretilmektedir. Standart tipler olan 3 fazlı yağlı tabi soğutmalı (ONAN) trafolar iç ve dış mekanlarda kullanılmaktadır. Yağlı tip trafolar trafo içindeki ısıyı yağ sayesinde dışarı atarlar. Özellikle yüksek güçlerde ısınma sorunun önüne geçmek için yağlı tip trafolar tercih edilir.

Çekirdek

Yağlı tip trafo çekirdeği, silisli sacdan imal edilir. Çekirdek, dikdörtgen biçiminde uygun boyda kesilen sac levhaların üst üste sıralanmasıyla oluşur. Çekirdeği oluşturan saclar da, manyetik akım yolu üzerinde kesit azalmasına yol açacak bir boşluk bulunmamalıdır. Çekirdeğin sıralama işlemi bittikten sonra bacak sacları yan yüzeylerinden yapıştırılır. Boyunduruk saclarıysa çelik klempler sayesinde sıkıştırılır.

Sargılar

Alçak ve yüksek gerilim sargıları emaye kaplı alüminyum tel yada yuvarlak veya yassı bakırdır. İzolasyon kağıdı ile kaplanmıştır. Sargı çıkış ucunda bakır baralar kullanılır. sargı levhası ile bakır bara birbirine soğuk kaynak yapılır. Bu sistem, iki metalin arasında moleküler bir bağlantı yapar.

Çıkış ucu baraları ile buşingler, örgülü bakır iletkenlerle birbirlerine bağlanır. Yüksek gerilim (YG) sargıları kağıt izoleli bakır iletken veya emayeden yapılır. Özel kraft kağıdı ile YG sargılarının katları arasındaki izole sağlanır. Buşing ile sargı ve kademe değiştirici arasındaki bağlantılar örgülü bakır iletkenlerle yapılır. Muf kullanılarak veya direkt YG sargısına kaynak yapılır.

Trafo Kazanı ve Kapak

Trafo kazanı yapısı dikdörtgen ve yan duvarları doğal soğutma yapan dalgalı saclarla donatılmıştır. Bu kazana paralel, radyatörlü kazan da vardır. Trafo kapağına kademe değiştirme kumanda mekanizması, buşingler, kaldırma kulakları ve termometre montajı yapılır. Kaldırma kulakları, aktif bölümün bağlı olduğu kapakla beraber bütün trafoyu kaldırmak için kullanılır. Bağlantı elemanları ve yüksek gerilim (YG) buşinglerinin ark boynuzları korozyona karşı özel kaplamalı çelik malzemeden yapılır.

Buşing ve Terminaller

Trafolarda DIN standartları kapsamında porselen buşing kullanılır. (AG) alçak gerilim nötr ucu faz uçları ile aynı düzeyde izole edilir. Nominal hat akımını taşıyacak biçimde tasarlanır. Porselen izolatörler zarar gördüklerinde trafonun aktif bölümünü dışarıya çıkartmadan, yalnızca yağ düzeyi kapağın altına indirilir. Buşingleri değiştirilir.

Kademe Değiştirici

Standart dağıtım transformatörleri (+ -) % 5 gerilim ayarı yapılacak biçimde tasarlanmıştır. Boşta gerilim ayarı trafonun kapağıyla üst boyunduruk arasına yerleştirilen kayar tip, kademe değiştiricilerle yapılır. Kademe değiştirirken, trafo enerjisiz olduğunda kapak üstüne yerleştirilen çevirme düzeneğinin yardımı ile yapılır. İstenildiğinde, yük altında kademe değiştiriciyle kademe ayarı yapan trafo imalatı yapılmaktadır.

Genleşme Tankı ve Yağ Seviye Göstergesi

Açık sistem trafolarda, kapağa montajı yapılmış bir genleşme deposu vardır. Yağ 20 C ‘de buşinglerde yeterli yağ yüksekliği sağlanacak düzeydedir.

Kablo Kutuları

100-1600 kVA arasındaki trafolar IP55 (IEC 144) koruma grubunda BS 2562’ye uygun kablo kutularıyla bağlanır. Kutuların izolesi , AG tarafında hava, YG tarafındaysa yağ ile sağlanır.

Diğer Aksesuarlar

Bucholz röle, nem alıcı, yağ seviye göstergesi, yağ sıcaklık  göstergesinden oluşur.

1 – Yağ seviye göstergesi; 

Atmosfere açık genleşme tankı olan trafolarda, yağın seviye kontrolünü yapmak için manyetik yağ seviye göstergeleri kullanılır. Manyetik yağ seviye göstergeleri tek veya çift elektriksel kontaklıdır.

Kontaklı yağ seviye göstergeleri yağ miktarındaki beklenmeyen hızlı değişiklikleri haber verir. Bunu açma sinyalleri biçiminde iletir. İstenildiğinde prizmatik yağ seviye göstergeleri de kullanılır. Yağ seviye göstergesinin camı kırılsa bile yağ kaçağı olmaz. Klasik tip gösterge de istenildiği zaman kullanılır. 315 kVA’dan büyük güçlerde trafonun kazanı ile kapağı arasına yerleştirilmiş Buchholz rölesi vardır.

2 – Nem alıcı (Silica gel)

Atmosfere açık genleşme deposu olan trafolarda kullanılır. Genleşme tankına montajı yapılır. İçindeki silicagel ile  genleşme tankı içerisine giren havadaki tozu ve nemi alır. Silikajel miktarı trafodaki yağ miktarına göre değişir. Silicagel mavi renklidir, fakat nem aldığında pembe renk alır.

3 – Bucholz, gaz toplama ve ikaz rölesi

Trafo içinde oluşan düşük ve yüksek yoğunluklu deşarj (boşalma) ve arkların (şerare) oluşturduğu gazların biriktiği röledir. Rölede biriken gaz miktarına göre ikaz ve açma sinyalleri elde edilir.

Arıza sırasında izole malzemelerinde gaz açığa çıkarsa, rölenin içerisinden geçerken haznede toplanır. Böylece şamandırayı aşağı doğru iter ya da ani arızalarda yağ hızla depoya giderken klepeyi harekete geçirir ve kontakları çalıştırır. Rölede açma ve alarm için iki tane birbirinden bağımsız kontak bulunur. Bu kontaklar, 5 A, 250VAC yada 0,2 A, 250 VDC’ dir. Ayrıca herhangi bir sebeple yağ seviyesinin röleyi tam dolduramayacak kadar düşerse röle ikaz sinyali çalışır.

Yağlı Tip Trafoların Kullanım Alanları

• Elektrik santralleri
• Şantiyeler
• Fabrikalar
• Sulama projeleri
• Organize sanayi bölgeleri
• 0G/AG Trafo Merkezleri
• Dağıtım  Merkezleri
• Şehir içi dağıtım merkezleri(direk üstü veya trafo köşkü)

Günümüzde 66 kV üst gerilimde 40 MVA güce kadar yağa daldırılmış dağıtım ve güç transformatörleri üretilmektedir. 36 kV üst gerilimde 20 MVA güce kadar dökme epoksi reçine kuru tip trafoları ve 40 MVAR güce kadar reaktörler vardır. Trafo fiyatları gücüne göre değişmektedir.

 

 

BENZER KONULAR

Trafo Çeşitleri

 

Kuru Tip Trafo Yapımı Özellikleri 

Kuru tip trafo: Cebri soğutmalı olarak tasarlanır. Oluşan ısıyı hava sirkülasyonu ile atan trafolardır. Bu trafolara kuru trafo veya transformatör denir.

Manyetik devresi ve sargıları yalıtkan bir sıvıda korunmayan elektrik trafolarıdır. Sargıları cam elyaf destekli epoksi reçine ile örtülmüş ve dış etkilere karşı yalıtılmıştır. Bunlar tamamen kurudur kesinlikle yağ içermez. 

Kuru trafoların manyetik devresi ve sargıları yalıtkan bir sıvıya daldırılmamıştır. Bu durumda gaz içinde veya atmosfer altında çalışırlar. Genel olarak dökme reçine ile örtülmüş ve vernik emdirilmiş trafolardır.

Gazlı türler, genel olarak azot (nitrogen) gazı içindedirler. İzolasyon grupları 80 C°, 115 C°, 150 C° olarak üretilir. Yağlı tip trafo için yapılan periyodik bakım, yağla ilgili bölümler dışında kuru trafolarda da yapılır. Yeraltı trafo merkezlerinde (büyük alışveriş merkezleri gibi) kullanılır.

Kuru Tip Trafo Bakımı

Cebri soğutulan kuru tip trafoların, kanalları açık ve soğutma yüzeyleri temiz olmalıdır.  Kuru tip dahili trafolar genel olarak oda içerisinde olduklarında, oda sıcaklığı devamlı kayıt altında tutulmalıdır.

Havalandırma şartları trafo için çok önemlidir ve devamlı izleyerek kaydedilmelidir. Fan ile soğutulan bir odada hava hareket hızı dakikada 122 metre civarında olmalı ve bu dereceyi aşmamalıdır. Alarm devresi ve aşırı sıcaklık termostatı kontrolü yapılmalıdır.

Trafo dış şasesinin kirlenmesine ve aşınmasına (korozyon) izin verilmemelidir. Bulunduğu odada su sızıntısı olmaması için önlem alınmalıdır. Trafolar çalışırken sesindeki değişme gevşek spir, kötü tesisat ya da bağlantı gibi bir sorunu haber verir.

Kuru Tip ve Yağlı Tip Trafo Farkı

Trafolar özel uygulamalar dışında genelde yağlı ve kuru tip olmak üzere iki tip olarak üretilir. Bu trafoların farkı;

• Kuru tip trafo, yağlı tip trafo kadar bakım gerektirmez.
• Yağlı tip trafoların kazanlarında bulunan yağdan dolayı patlama riski vardır. Bundan dolayı yağlı trafolar yangına sebebiyet verebilir. Kuru tip trafoların yangın çıkarma riski yoktur.
• Yağlı tip trafolara göre üretimi daha maliyetlidir. Buna rağmen patlama özelliği olmadığı için bazı uygulamalarda kuru tip trafolar kullanılmaktadır. Kuru tip trafo fiyatları, yağlı trafolara göre daha yüksektir.
• Kuru tip trafolar soğutma fanı gibi ek donanımlara ihtiyaç duyabilir. Bağlantı grubu ve kademe değiştiriciler isteğe bağlı olarak yapılır. Kademe ayarının nasıl yapılacağı firma tarafından trafo etiketinde belirtilir. Alınan gerilim değerine göre ayar yapılabilir.
• Kuru tip trafolar insanların yoğun olarak yer aldığı hastane, okul, tiyatro alanları, alışveriş merkezleri vb. gibi yerlerde bina içerisinde kullanılır. İnsanların bulunduğu bu binaların içerisinde patlama riski olmadığı için kuru tip trafolar kullanılmaktadır.

Kuru Tip Trafo İmalatı

Orta gerilim transformatörü 3,3 KV den 36 KV ye kadar yapılır. İsteğe göre boşta gerilim ve yükte gerilim ayarlı trafo üretilmektedir. Kuru tip dağıtım trafosu;

• Bir fazlı ya da  3 fazlı olarak trafo yağına daldırılmış tabi soğutmalı (ONAN),
• Cebri soğutmalı (ONAN/ONAF) atmosfer açık genleşme depolu,
• Atmosfere kapalı hermetik trafo , şartnameye göre yapılmaktadır.

Modern sarım makinelerinde sarılan dağıtım trafolarının alçak gerilim sargı  iletkenleri bakır ve alüminyumdur. Alçak gerilim ve yüksek gerilim vakum altında, nemden korumalı, bakım gerektirmeyen;

• 36 KV gerilimde, 100-20.000-30.000 KVA kısa devreye dayanıklı imalat yapan trafo fabrikaları,
• Orta gerilim güç transformatörleri;
• 3,3 KV den 36 KV ye kadar isteğe göre boşta ve yükte gerilim ayarlı trafolar yapılmaktadır.

Yüksek gerilim sargı kaplamaları vakum altında epoksi dökme reçineden yapılır. Elektriksel izolasyonu yüksek neme ve kimyasala karşı dayanıklılığı fazladır. Levha sargı kaplamaları arasında kat izolasyonu iyileştirilmiş, reçineli kağıtlar ile sağlanır.

Alçak gerilim sargıları dökme reçine ile veya pre preg izolasyonlu tekniği ile sarılır. Epoxy reçineler bir kazan veya kapalı bir ortam içerisinde değil, tamamen dış ortama açıktır.

Kuru tip trafolar doğal hava (AN) ve fan ile (AF) soğutulur.

Trafo alt bölgesine birkaç fan grubu yerleştirilir. Sargılara yerleştirilen sıcaklık sensörleri röleye sargı sıcaklığı bilgisini iletir. Böylece sıcaklığa göre fan grubu devreye alınıp soğutma gerçekleşir.

Kuru Tip Trafo Çalışma Ortamı

Kuru tip trafolar IP code (uluslararası koruma kodu) IP 00 koruma sınıfında üretildiğinden yalnız iç ortamlarda çalışır. Dış ortamlarda çalışması istendiğinde, dışarıdan sıvı, nem, toz vb. etki almayan bir kabin içerisinde TS 3033 EN 60529 mahfaza edilmelidir. Bu kabin IP 21, IP 23, IP 31 veya uygulamaya göre farklı koruma sınıfına sahip olabilir.

Kuru tip dökme reçineli trafo sargı izolasyon malzemeleri sıcaklık sınıfları F ya da H sınıfı malzemeler olabilir. F sınıfı izolasyon malzemesi sargı sıcaklık artış limiti 155°C, H sınıfının sıcaklık artış limiti 180° C’ dir. Kuru tip trafonun teknik föyünde orta gerilim/ alçak gerilim (OG/AG) sargılar F/F veya H/H olarak sıcaklık sınıfı belirtilir. Ayrıca IEC 60076-11 standartlarına göre; belirli kodlar ile çevre, iklim ve yangına dayanıklılık sınıfları belirlenmiştir. Trafolar genellikle E2, C2, F1 sınıflarında üretilir.

Ülkemizde kullanılan “Sargıları Epoksi Reçine İle Örtülü Kuru Tip AG/OG Dağıtım Güç Trafoları Teknik Şartnamesi’ ne” uygun olmalıdır.

Kuru Tip Trafo Avantajları

• Aşırı yüklenme yeteneği, patlamama özelliği,
• Kısa devrelere ve sismik etkilere karşı yüksek dayanımı
• Kabinli üretim sayesinde zorlu şartlarda çalışabilmesi avantaj sağlamaktadır.

Kuru Tip Trafo Özellikleri

• Alçak gerilim ve yüksek gerilim sargıları kapalı ortamda, vakum altında, reçineli olarak imal edilir.
• Kuru tip trafo, sargı yalıtımında kullanılan epoxy kaplama ile kolay tutuşmaz, kendiliğinden sönebilir ve yanmaz. Ark’ a maruz kaldığı zaman bile çevreye zehirli gaz yaymayan özelliklere sahiptir.
• Koruma ve sinyal donanımı olarak sadece sargıları, aşırı ısınmalara karşı koruyan sıcaklık kontrol sistemi vardır.
• Yangına karşı güvenlidir. Yangın ortamında yangını hızlandırıcı etkisi yoktur.
• Sargı yapısı sebebi ile kısa devrelere karşı yüksek dayanıklılık gösterir. Bakım gerektirecek herhangi bir parçası yoktur, işletme masrafları çok azdır.
• Neme karşı yüksek dayanıklılıkları vardır. %100 nemli ortamlarda çalışsa bile herhangi bir sakınca yoktur.
• Fanlı soğutma sistemi eklenerek güç kapasitesini %50′ ye varan oranlarda arttırabilmektedir.
• Mahfaza içine alınıp insanların yoğun olarak bulunduğu ortamlarda güvenle kullanılırlar.

Kuru Tip Trafoların Bölümleri

• AG (alçak gerilim) girişi
• YG (yüksek gerilim) grişi
• AG sargısı (sekonder)
• YG sargısı (primer)
• Boştayken kademe değiştirici
• Manyetik çekirdek
• Manyetik çekirdeği sabitleyen parça
• Tekerlekleri yönlendirilebilen silindir aksamı
• Topraklama girişi
• Kaldırma delikleri
• Etiket levhası
• Yedek devre kutusu

Trafolarda Bağlantı Grupları 

Trafo ortak bir nüve üzerine sarılmış, birbirinden elektriksel olarak yalıtılmış iki bobinden meydana gelen hareketsiz bir elektrik makinesidir. Trafolarda bağlantı grupları ve grup açıları detaylar için tıklayınız.

Kuru Tip Trafo Bakımı

Kuru tip trafoyu periyodik bakım yapılmadan önce aşağıdaki işlemler yapılır. Bu şekilde bakıma hazırlanır. Bunun için yapılacak işlemler;

• Trafo bakıma alınmadan önce tamamen enerjisiz duruma getirilmelidir.
• Bunun için trafo girişindeki kesici açılarak besleme gerilimi kesilmelidir.
• Kesici açıldıktan sonra bağlı olan ayırıcı da açılmalıdır.
• Trafo bakım öncesi emniyet ve güvenlik önlemleri alınmalıdır.
• TEİAŞ bakım talimatı veya TEDAŞ tarafından ilgili yılda yayınlanmış olan bakım talimatı yanında bulundurulmalıdır.

Kuru Tip Trafo Kullanım Alanları

• Pompa istasyonları
• Hava alanları
• Hastaneler
• Trafo dağıtım merkezleri
• Oteller
• Marinalar
• Barajlar
• Ticari binalar
• Isı merkezleri
• Demiryolu sistemleri
• Yer altı trafo merkezleri
• Okul
• Hastane gibi insanların yoğun yaşadığı yerlerde tercih edilir. Kuvvetli akım yönetmeliği doğrultusunda yapılarak kullanılmaktadır.

Yüksek gerilimli elektrik enerjisi sektörüne yönelik olan elektrolitik bakır parçalar baralar paslanmaz çeliklerden işlenen saclar ve diğer aksamlar olmak üzere sipariş üzerine çeşitli ebatlarda yapan trafo imalatçıları vardır. Elektrik trafo fiyatları, özelliklerine göre her firma tarafından değişmektedir. Yine trafo kazanları, genleşme deposu, yüksek gerilim ve alçak gerilim dom yağı sızdırmayan şekilde trafolar vardır.

 

 

BENZER KONULAR

Trafo Çeşitleri Nelerdir

Trafo Fabrikaları

Trafo Fabrikaları: Günlük yaşantımız da santrallerde üretilen elektrik enerjisi  kullanılmaktadır. Yükseltici trafolar ile üretilen elektrik enerjisi gerilim düşümleri ve kayıpları hesaplanır. Elde edilen gerilim 154 kV’ ta kadar yükseltici gerilim trafoları ile yükseltilir. Trafo direklerinin yardımı ile havai hatlarla taşınarak uzak mesafelere iletilir.

Tesislere ve binalara iletilen yüksek gerilim kademeli olarak 34,5 kV ve 400 volta kadar düşürülerek kullanıma hazır hale getirilir. Fabrikalarda kurulan trafo merkezlerinin amacı budur. Kurulan trafo merkezleri tesis ve fabrikaların enerji gereksinimlerini buradan karşılarlar. Yüksek gerilim ve orta gerilim cihazları öncelikle sigortalar, parafudrlar, ayırıcılar, güç transformatörleri, kesiciler ve oto trafolar gibi cihazlar trafo merkezlerinde kullanılır.

Sigortalar

Trafo fabrikalarındaki şebekelerde arızalar meydana gelebilir. Bu durumdan alıcıların etkilenmemesi ve korunması için kullanılan elemana elektrik sigortası denir. İki kısımdan meydana gelen sigortalar gövde ve buşon tutucudan ibarettir. Elektrik kaçaklarını önlemek için izolatör metal alt çerçeveye tutturulur. Buşon bölümü kapalı ve silindirik biçimde yapılır. Güç transformatörleri, dağıtım trafoları ve hatları korumak için sigortalar kullanılır.

Parafudr

Parafudr; yıldırımdan korunma, ….detaylı bilgi için tıklayınız.

Ayırıcılar

Trafo fabrikalarındaki yüksek gerilim ve orta gerilim tesis ve şebekelerinde, devreyi yüksüz  açma kapama yapan şalt cihazlarına ayırıcı denir. Ayırıcılara, seksiyoner de denir. Kesinlikle ayırıcılar ile açma kapama işlemi yapılmamalıdır. Aksi durumda işlemi yapan kişi ve ayırıcı zarar görebilir.

Güç Transformatörleri

Üretildiği yerden uzak mesafelere taşınabilen elektrik enerjisi gerilimi, verimi açısından çok yüksek olmalıdır. Elektrik trafoları, elektrik enerjisinin frekansında değişiklik yapmazlar. Ancak gerilim ve akım değerlerini ihtiyaca göre değiştiren elektrik  makineleridir. İnce silisyumlu saclardan oluşan nüve ve iletkenleri yalıtılmış sargılardan meydana gelir.

Güç transformatörleri 33 kV’ dan daha yüksek gerilimlerde %100’e yakın verimlilik sağlarlar. Bu nedenle yüksek gerilim iletim hatlarında tercih edilirler. Dağıtım transformatörlerine göre daha büyük boyutta tasarlanırlar. Üretim istasyonlarında yüksek izolasyon gereken yerlerde kullanılırlar.

Dağıtım Transformatörleri

Dağıtım transformatörleri abonelerin ihtiyacı doğrultusunda orta ve alçak gerilim dağıtım hatlarında kullanılır. (11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 220 V) Dağıtım transformatörleri endüstriyel abonelerde 33 kV altı dağıtımında kullanılırlar. Normal şehir şebekelerinde 380V-220V elektrik enerjisinin dağıtımında kullanılırlar. Verimleri çok iyi değildir. Ortalama %50-70 arası değişir. Montajı ve kurulumu kolaydır. Trafolar düşük manyetik kayıplara sahip olup, hiç bir zaman tam yük altında çalışmazlar.

Kesiciler

Büyük akımlı ve yüksek gerilimli tesis ve şebekelerde, yük akımlarını açma ve kapama işlemini yapan şalt aletlerine kesici denir. Diğer ismi de disjonktördür. Büyük akımlı şebekelerde açma kapatma işlemlerini basit şalter yapamaz. Çünkü akım kesme işlemi yük altında yapılırsa arklar meydana getirir. Bu da kontaklara çok zarar verir ve kullanılmaz duruma gelir. Bundan dolayı devre açma ve kapama işlemleri yüksek gerilimli ve büyük akımlı şebekelerde kesicilerle yapılır.

Oto Trafo

Sekonder ve primer sargılarının elektriksel olarak temas ettiği trafolara oto trafosu denir. Nüve ve manyetik sargıdan meydana gelen oto trafo, sekonderi ve primeri tek sargı üzerindedir. Bu sargı üzerinde sekonder sargıya gerek yoktur. Çünkü gerilim tek dönüşümlüdür. Uçları çeşitli yerlerden çıkartılarak gerilim elde edilir. Manyetik nüve üzerinde bulunmasından dolayı kaçak reaktansı azdır veya yoktur. Ülkemizde trafo imal eden bir çok trafo fabrikaları vardır.

Bu fabrikalardan 2 VA dan 20 KVA ya kadar, bir fazlı 0,1 KVA dan 500 KVA ya, trifaze 10 VA dan 10 KVA transformatör üretmektedir. Toroid trafo imalatı yapan trafo fabrikaları güç olarak 15VA dan 7500 VA ya kadar değişen güçte trafo imal ederler. Yüksek frekans trafoları üreten trafo fabrikaları günümüzde enerjideki sorunları çözmede çok ileri adımlar atmışlardır.

Kuru Tip Trafo Nedir?

Doğal hava soğutmalı olarak tasarlanan, oluşan ısıyı hava sirkilasyonu ile atan trafolardır. Bu trafolara “kuru trafo” veya kuru tip transformatör denir.

AG ve YG vakum altında, nemden korumalı, bakım gerektirmeyen trafo imalatı yapan fabrikalar vardır. 36 KV gerilimde, 100-20.000-30.000 KVA kısa devreye dayanıklı trafolar da üretilmektedir.

Orta gerilim transformatörü, 3,3 KV den 36 KV ye kadar üretimi yapılmaktadır. Ayrıca müşteri isteğine göre boşta gerilim ayarlı ve yükte gerilim ayarlı trafo üretilmektedir.

Dağıtım transformatör tipleri bir fazlı ya da 3 fazlı olarak yapılmaktadır. Bu trafolar yağa daldırılmış tabi soğutmalı (ONAN), cebri soğutmalı (ONAN/ONAF). Atmosfere açık genleşme depolu, atmosfere kapalı hermetik trafo olmak üzere iki tipte yapılmaktadır. Ayrıca müşteri isteğine ve şartnameye ve standartlara göre yapan trafo üreticileri bulunmaktadır. Modern sarım makinelerinde sarılan dağıtım trafoları AG sargı iletkenleri bakır ve alüminyumdur. Levha sargıları arasında kat izolasyonu iyileştirilmiş, reçineli kağıtlar ile sağlanmıştır.

Yüksek gerilimli elektrik enerjisi sektörüne yönelik olan elektrolitik bakır parçalar baralar paslanmaz çeliklerden işlenen saclar ve diğer aksamlar olmak üzere sipariş üzerine çeşitli ebatlarda yapan trafo imalatçıları vardır. Trafo fiyatları her firmaya göre değişmektedir. Yine trafo kazanları, genleşme deposu, yüksek gerilim ve alçak gerilim domları yağ sızdırmayan bir şekilde üreten trafo firmaları vardır.

 

 

 

 

Trafo Direkleri Çeşitleri Özellikleri

Trafo direkleri: Elektrik enerjisi dağıtım ve iletim hatlarında kullanılır. Yüksek gerilim elektrik enerjisini üretildiği yerden tüketim merkezlerine iletir. İletkenleri birbirinden belirli uzaklıkta havada tutmaya yarar. Hat boyunca uygun aralık ve yükseklikte yerleştirilen şebeke donanımına direk denir.

Yapıldıkları malzemeye göre elektrik direk çeşitleri

1. Beton direkler
2. Demir direkler
3. Ağaç direkler

Beton Direkler

Direk kalıbı içerisine yerleştirilen demir iskelet, kum, çimento, su ve çakılın karıştırılmasıyla harç elde edilir. Bu harcın kalıba dökülmesiyle beton direk yapılır.

• Santrifüj (savurma) betonarme (SBA)
• Vibre (titreşim) betonarme (VBA) direkler olarak iki çeşittir.

(SBA) Santrifüj direklerin  içi boş, (VBA) vibre direklerin içi dolu olur. Santrifüj beton direk kesiti daire, vibre beton direk kesiti dikdörtgen biçimindedir.

Demir direklere göre beton direk fiyatı göre daha ekonomiktir. Bu elektrik direği hava şartlarından ve sanayideki zararlı buhar ve gazlardan az etkilenir. Beton direklerde kullanılan, izolatörlerin montajının yapıldığı traversler de demirden yada betondan yapılır.

Tepe kuvvetine göre beton direk ağırlıkları, 250 kg ile 3500 kg’a kadar beton direk imalatı yapılır. Direk uzunlukları 8 m ile 26 m arasında, çapları 50 cm kadar olan konik, bu çaptan sonrakiler silindirik biçimde yapılır. 9,30 ve 10 m’ lik beton direkler ise alçak gerilimde kullanılır. Beton direkler yol aydınlatma direkleri olarak ta kullanılmaktadır.

Santrifüj beton direkler orta ve alçak gerilimde kullanılır. Tepe kuvvetleri tarafından ; 1- 1,5- 3- 5- 7- 9- 13- 17-19- 23- 27- 33- 35 ve 36 olarak toplamda 39 şekilde beton direk tipleri  imal edilir. Bu rakamlar direk tipini ve direk tepe kuvvetinin % 1’ini gösterir.   Beton direklerin üstünde boyları ve dayanacağı tepe kuvvetleri yazılıdır. Fazla alan kaplamadıkları için şehir merkezlerinde ortaklaşa şebekelerde kullanılır. Kullanılma biçimlerine göre :

1. Tek santrifüj
2. Çift santrifüj
3. Asimetrik vibre
4. Çift vibre

Beton Direklerin Avantajları

• Bakıma ihtiyaçları yoktur,
• Daha uzun ömürlüdürler,
• Tepe kuvvetleri büyüktür,
• Kaçak akımlarda güvenlidir.
• Hava şartlarına karşı dayanıklıdırlar.

Beton Direklerin Dezavantajları

• Taşıma ve montaj sırasında ağır olduklarından oldukça zor olur,
• Beton direk ağırlıklarından dolayı dikkatli taşınmalı zira kırılabilirler.

Demir Direk

Demir çelikten yapılır. Her türlü gerilim kademesinde kullanılabilir. Enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılan elektrik direkleridir.

Ağaç Direkler

Alçak ve orta gerilimli iletim ve dağıtım hava hatlarında kullanılırlar. Mekanik dayanımları azdır. Karaçam, köknar, ardıç, ladin gibi ağaçlardan yapılan direk çeşididir. Çok fazla zorlamalara gelemezler. Haşerelerden ve hava durumlarından  etkilenme özellikleri vardır. Bu olumsuzluklardan etkilenmemeleri için işlemlere tabi tutulurlar. Bu işlemler;

1.  Bakır sülfat emdirerek,
2.  Emprenye ederek,
3.  Kreozotlamak,
4.  Katranlamaktır.

Mekanik dayanıklılık, ağaç direkler için sınırlıdır. Bu nedenle direkler arası uzaklık kısa seçilmelidir. Hattın gerilimi yüksek olmamalıdır. Küçük yerleşim merkezlerinde hâlâ ağaç direkler enerji taşınmasında kullanılmaktadır.

Ağaç direklerin temeline beton dökülmez. Taş ve toprakla temel sıkıştırılarak direk dikilir. Köşede ve normal taşıyıcı direk olarak kullanılır. Ağaç direklerin tepeleri, üstlerinde kar ve buz birikmeyecek biçimde 45°’lik açıyla kesilir.

Değişmeyen ağaç direk uzunlukları;

8- 8,5- 9- 9,5- 10- 10,5- 11- 11,5- 12- 12,5- 13-13,5 metredir.

İletkenleri taşıyan izolatörler ağaç direklere direk olarak bağlanır. Dikme işlemi biten ağaç direkleri çelik halat yada payanda ile desteklemek gerekir.

Ağaç Direk Çeşitleri

1.  A direkler
2. Payandalı
3. Lenteli direkler (gergi telli)
4. Tek ağaç direkler
5. Çift ağaç direkler (İkiz direkler H)
6.  Kirişli direkler

Ağaç Direklerin Avantajları

• Esnektir.
• Hafiftir.
• Ağaç direk fiyatları ucuzdur.
• Dikilmeleri ve taşımaları kolaydır.
• Ağaç direkler tırmanmak kolaydır.
• Boya masrafları gerektirmezler.
• Temel değiştirilirse yeniden kullanılabilirler.
• Kaçak akımlar açısından daha güvenilir durumdadırlar.
• Simetriktirler (Bütün yöndeki kuvvetlere karşı koyabilme özellikleri vardır).

Dezavantajları

•  Ömürleri kısadır.
•  Tepe kuvvetleri azdır.
•  Esnektirler, salgıları (fleş) değişir.
•  Yıldırım düşerse yanarlar,
•  Yüksek gerilimlerde kullanılma gibi şansları yoktur.

Ağaç trafo direkleri dikerken aralıklar 80 metre olmalıdır. Ağaç direk boyları 8 ile 22 metre civarında imalatı yapılmaktadır. Yurdumuzda orta gerilimde demir direk ve beton direk kullanılır. Yabancı ülkeler orta gerilimde beton direği kullanmazlar. Ağaç, galvaniz elektrik direği kullanılır.

P = 1.437 x OG ceri + AG ceri. (Direk ağırlığına YG traversinin ağırlığı dahil değildir.)

Kullanılış Şekillerine Göre Direkler

• Durdurucu Direkler

Enerji nakil hatlarında düz hattı durdurmak amacı için kullanılan direklerdir. Taşıyıcı direklere bağlanan iletkenlerin sarkmaması ve gergin durmasını sağlar. İletkenlere gelen gerilme kuvveti durdurucu direkler ile sağlanır. Bu direkler arasında yedi adet durdurucu direk bulunur. Yol ve nehir atlamalarında durdurucu direkler karşılıklı birbirine bağlantılı olabilir.

• Köşede Durdurucu Direkler

Enerji nakil hava hatlarının köşe noktalarında kullanılır. Ayrıca durduruculuk görevi de yapar. Düz giden hattın, büyük sapmalarında bu direkler kullanılır.

• Taşıyıcı Direkler

Hava hatlarında durdurucu direkler arasında iletkeni taşır. Yani iletkenin ağırlığını tutmak amacı için kullanılan direk tipleridir.

• Köşede Taşıyıcı Direkler 

Enerji nakil hava hatlarının köşe noktalarında iletkenleri taşımak için kullanılır. Düz hatlarda hattın yön değiştirdiği yerlerde kullanılırlar.

• Nihayet (son) Direkler

Enerji nakil hatlarının başında ve sonunda kullanılan direklerdir. Hattın tek taraflı toplam cer (gerilme) kuvvetine dayanabilecek durumda olan direklerdir.

• Branşman Direkleri

Yüksek gerilim hava hatlarında taşıyıcı ve köşe taşıyıcı direkler bulunur. Bu durumda olan direklerden bir yada iki yönde kol veya şube hattı ayrılıyorsa, bu direklere branşman direkleri denir.

• Tevzi (dağıtım) Direkleri

Enerji nakil hava hatlarında ikiden fazla nihayet bağı ile bağlı olan hatların tevzi edildiği yani kollara ayrılarak dağıtımının yapıldığı direklere tevzi direkleri denir. Direkteki hatlardan kesiti en büyük olan hat, ana hat sayılır. Bunun dışında kalan öbür hatlar bu ana hattın birer branşmanı veya kolu halindedir.

• Geçit Direkleri 

Haberleşme hatları, demiryolları, karayolları gibi önemli yerlerde kullanılır. Direğin devrilmesi ya da iletkenin kopması gibi durumlarda arızalar oluşabilir. Çıkan arızalara karşı yapılan direklere geçit direkleri denir.

• Aydınlatma Direkleri

Dış aydınlatma direkleri olarak, park ve bahçe, sokak ve cadde, yol, galvaniz aydınlatma direkleri olarak kullanılır. İhtiyaca göre 3-12 metre yükseklikte aydınlatma direk imalatı yapılır. Aydınlatma  armatürlerini taşır.

• Konik Direk

İstendiği taktirde, sıcak daldırma galveniz kaplamalı ve paslanmaz saç boyalı şeklinde konik direk imalatı yapılır. Şehir merkezlerinde aydınlatma direği olarak kullanılırlar. Görünümleri oldukça güzel, bunun yanı sıra standartlara uygun, tek parça şeklinde üretilen direklerdir. Ayrıca bayrak direği ile konik bayrak direği imal edilmektedir. Borudan eklenerek yapılan konik bayrak direklerinden çok farklı ve estetik açıdan çok güzeldir.

• Projektör Direkleri

Yükleme şartlarına göre dinamik ve statik dinamik hesapları yapılır. Çokgen kesitli, çelik saçtan, konik kaygan geçme yöntemi ile direk olarak projektör direkleri üretimi yapılır. Otoyol ve köprü gişeleri, kavşaklar, hava alanları güvenlik ve spor alanları, otoparklar, gibi alanlarda kullanılır. Projektör direkleri, çeşitli yüksekliklerde kullanılmak için trafo direği imalatı yapılır. Projektörlerin bakımı için asansörlü, bakım platformlu ve merdivenli çeşitleri vardır. Ayrıca projektörlerin tek, çift ve dairesel dizilişine uygun seçenekleri de vardır.

Doğru aydınlatma direkleri, hava alanlarında ışık yansımalarının istenmediği ortamlarda kullanılır. Projektör direğin önceden hesaplanan yüksekliklerine aydınlatma armatürleri montajı yapılır. Böylece direk tepesindeki yansıtıcılara yönlendirilir.

Bu sistem yardımıyla daha kaliteli ve homojen bir aydınlatma sağlanabilir. Asansörlü projektör direkleri;

otobüs terminali, hava alanı, kavşaklar, liman ve endüstriyel yapıların stok alanları gibi yerleri aydınlatmak için kullanılır. Projektörlerin bağlandığı platformun asansör sistemi vasıtasıyla aşağı yukarı hareket etmesi sağlanır.

• Enerji Nakil Hattı Direkleri

• Alçak gerilim seviyesi direkleri,
• Orta gerilim 1-35 KV gerilim seviyesi direkleri,
• Yüksek gerilim 35-154 KV gerilim seviyesi direkleri,
• Çok yüksek gerilim direkleri 154 KV ve üstü olarak üretimi yapılır.

Bu direkler TEİAŞ ve TEDAŞ yönetmeliği ve uluslararası standartlara uygun olarak; 34.5-154 ve 380 kv hatlara ait enerji nakil hattı direkleri, şalt sahası ve trafo merkezleri çelik konstrüksiyon  enerji nakil hattı direkleri vardır.

• Galvanizli Aydınlatma Direği

Galvanizli aydınlatma direkleri 3 metre ile 15 metre yüksekliğinde üretilmektedir. Tabanları flanşlı, civatalarla temele bağlanırlar. Galvaniz direk firmaları istekler doğrultusunda 1-2-3 veya 4 konsollu olarak yapılır. Galvaniz direk  fiyatları da fimalara göre değişir. Çoğunlukla yol aydınlatmasında kullanılır.

Aydınlatma direkleri benzin istasyonları, karayolları, cadde, park, sokakların aydınlatmasında kullanılan direklerdir. Aydınlatmalarda, anten, pano, flama, bayrak asmak, galvanizli kamera direği için yönetmelik dahilinde kullanılır.

Standartlarına uygun şekilde korozyona karşı uzun ömürlü sıcak daldırma galvaniz yöntemi ile kaplanmaktadır. Yurt dışında kullanılan   galvanizli direk 33-125-220 ve 400 kv enerji nakil hatlarına ait direklerin tasarım çalışması yapılmaktadır.

• Bayrak Direkleri

Galvaniz yada AISI 304 – 304L kalite paslanmaz çelikten yapılır. TS 498,TS 648, TS 3357 ve DIN 1056 standartlarında, dıştan ve içten ipli olarak 5 veya 100 metre bayrak direği yapılmaktadır.

 

Bayrak direği yan aparatlar hariç, gövde sabitleme ankrajı olmak üzere iki ana parçadan oluşur. Sabitleme ankrajı toprağa gömülür, direk gövdesi flanşı ankraja vidalanarak montajı yapılır.

Paslanmaz Bayrak Direği

Yönetmenliğe uygun AISI 304 – 304L kalite ve standartlarda paslanmaz çelikten üretilir. Bayrak direği ölçüleri ve yüksekliği itibariyle, hafif ve paslanmaz (krom bayrak direği) olarak imal edildiğinden, uzun ömürlüdür. Bayrak direği fiyatları ekonomiktir.

 

 

 

BENZER KONULAR

Demir Direkler

 

Trafo Sarımı Üç Fazlı Trafo Hesabı

Trafo Sarımı: Üç Fazlı Trafo Hesabı:3 fazlı trafolarda, trafonun gücüne göre, nüve kesit hesabı yapılır. Bir fazlı transformatörlerin kesit hesabı, 3 fazlı transformatör kesit hesabına benzer.

Nüve eşit kesitli üç ayaktan meydana geldiğinden bir ayak için hesaplanan değer, üç ayakta da aynı çıkar. Bundan dolayı hesap bir ayak üzerinden yapılır.

• B (manyetik akı yoğunluğu)
• Ф (manyetik akı)
• C: Birimi yoktur
• J ( akı yoğunluğu)
• %e (gerilim düşümü)

 Trafo Sarımında Manyetik Nüve Kesitinin Hesabı

Trafonun kullanma yerine göre, manyetik nüvenin boyu ve eninin ölçüsü belirlenir. Dikdörtgen yada  kare biçiminde yapılır.

S_{n = a x b olduğundan a = 5 cm alınırsa, b = Sn / a = 23,2 / 6 = 4,6 cm olur.}

Bu değere % 9’luk kabarmaları göz önünde bulundurularak, b = 4,6 . 1,09 = 5 cm bulunur. Manyetik nüvenin a ve ölçüleri eşit çıktığı için manyetik nüve kare biçiminde alınacaktır.

Trafo Sarımında Primer ve Sekonder Sipir Sayılarının Hesabı

Elektrik trafoları, yüklendiklerinde uç gerilimleri, gerilim regülasyonundan dolayı bir miktar düşer. Bunu karşılamak için % 5’e kadar sekonder sipir sayısına eklenir. Sekonder sipir sayısına % 5 lik gerilim düşümü eklenirse;

N₂ = 247 . 1,05 = 259 sipir olarak sarılır.

Trafo Sarımında Primer ve Sekonder Akımlarının Hesabı

Primer (giriş) gücü trafo veriminin değeri kadar azalarak, sekonder (çıkış) gücü meydana getirir.

Trafo Sarımında Primer ve Sekonder İletken Kesitlerinin Hesabı 

olarak bulunur.

Trafo Sarımında Primer ve Sekonder İletken Çapları

Trafo Sarımında Manyetik Nüve Ölçülerinin Hesaplanması

• Pencere Yüksekliği

h = 2,5 x a formülünden h= 2,5 x 5 = 12,5 cm = 125 mm hesaplanır. Makara yapımında 2 mm’ lik presbant kullanılırsa ve 1,5 mm hava aralığı bırakılırsa makaranın yüksekliği;

h_m = h – 2 x ( 2 + 1,5 ) = 125 – 2 x ( 2+1,5) =118 mm hesaplanarak makaranın yapımında h yüksekliği olarak kullanılır.

• Sargı Kalınlıkları

Primer iletken kesiti yalıtım kalınlığı ile birlikte d₁ = 1 + 0,1 = 1,1 mm olur. Primerin bir katına sarılacak iletken sayısı 118 /1,1 = 107’dir. 427 / 107 = 3,99 kat olduğundan dört kat alınarak hesaplamalarda kullanılır.

Sekonder iletken kesiti izole kalınlığı ile birlikte d₂ = 1,25 + 0,1 = 1,35 mm olur. Sekonderin bir katına sarılacak iletken sayısı 118 / 1,35 = 87’dir. 259 / 87 = 2,97 kat olduğundan üç kat alınarak hesaplamalarda kullanılır.

Primer sargının katları arasına 0,30 mm sargı üzerine 0,50 mm’ lik presbant kullanıldığında 4 x (1,1) + 3 x (0,30) + 0,50 = 5,8 mm bulunur. Primer sargı kabarma payı ile birlikte 7 mm alınır.

Sekonder sargı kalınlığı katlar arasına 0,30 mm sargı üzerine 0,50 mm’ lik presbant kullanıldığında 3 x (1,35) + 2 (0,30) + 0,50 = 5,15 mm bulunur. Sekonder sargı kabarma payı ile birlikte 6 mm alınır.

• Pencere Genişliği

Yukarıda anlatılanlara göre pencere genişliği = Nüve ile makara arasındaki hava boşluğu (1,5 mm), kullanılan presbantın kalınlığı (2 mm),1. faz primer sargı kalınlığı (7mm), 1. faz sekonder sargı kalınlığı (6 mm), iki sargı arasındaki hava aralığı (7 mm), 2. faz sekonder sargı kalınlığı (6 mm), 2. faz primer sargı kalınlığı (7 mm), makara kalınlığı (2mm) ve nüve ile makara arasındaki hava boşluğu (1,5 mm) toplanırsa pencere genişliğini verir.

Cp = 1,5 + 2 + 7 + 6 + 7 + 6 + 7 + 2 + 1,5 = 40 mm olarak hesaplanır.

Şekilde manyetik nüve de sargı sarılacak bacak genişliği (a). Sacların üst üste dizilmesiyle oluşan genişlik (b). Pencere yüksekliği (h) ve pencere genişliğinin yerleri gösterilmektedir.

Manyetik nüve sac ölçüleri; a=50 mm b=50 mm h=125 mm Cp=40 mm hesaplandı.

1 nolu sac

Sacın eni: a =50 mm

Sacın boyu: h+a = 125 + 50= 175 mm

Sacın sayısı: 3 . b /0,35 = 3 . 50/0,35= 429 tane

2 nolu saç

Sacın eni: a= 50 mm

Sacın boyu: 2 . Cp + a =2 . 40 + 50 =175

Sacın sayısı: b /0,35 = 50/0,35 = 143 tane

3 nolu sac

Sacın eni: a= 50 mm

Sacın boyu: Cp + a =40 + 50 =90 mm

Sacın sayısı: 2. b / 0,35 = 2 . 50 / 0,35 = 286 tane olarak hesaplanır.

Trafo Fiyatları

Trafo firmaları tarafından yapılan trafo imalatı, büyüklük, küçüklük, ebatlarına, kalitesine göre trafo fiyatları değişkenlik gösterir.

Güç Trafoları Transformatörü

Güç trafoları: Enerjinin çeşidini ve frekansını değiştirmeden, genliğini değiştiren elektrik makinesidir. Başka bir tanımlama; girişine uygulanan gerilimin frekansını değiştirmeden gerilim değerini değiştiren elektrik makinesidir.

Güç trafoları, ince silisyumlu saclardan oluşur. Nüve ile nüvenin üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur.

Elektrik enerjisi üretildiği yerden çok uzak mesafelere kolayca taşınmalıdır. Bunun verimli olması için gerilim, yeteri kadar yüksek olmalıdır. Elektrik enerjisi alternatif ve doğru akım olarak üretilir. Alternatif akımla elektrik enerjisi gerilimi, trafolar sayesinde yükseltilip düşürülür. Bunun için enerjinin taşınmasında güç trafoları önemli yer kaplar. Trafolar, AC’ da elektrik enerjisinin taşınması işleminde önemli faktördür.

Santrallerde jeneratörler yardımı ile üretilen gerilim, alternatif gerilimdir. Jeneratörler de üretilen gerilim uzak mesafelere taşınacak değerde değildir. Çıkış gerilimleri 0, 4-3, 3-6, 3-10, 6-13-14, 7-15, 8 ve 35kV mertebesindedir. Bu değerler yeterli olmadığı için yükseltilmeleri gerekir. Bunun için trafolar kullanılır. Taşınan elektrik enerjisi, abonelerin kullanması için düşürücü trafolar vasıtasıyla orta ve alçak gerilime düşürülür.

Güç trafoları santrallerde üretilen elektrik enerjisini yükseltir. Böylece (yükseltici ve güç trafosu) şehir merkezlerinde indirici trafo merkezlerinde ise düşürür. Dağıtım transformatörleri ile şehrin muhtelif yerlerine iletken kablo ile taşınır.

Primere verilen güç ile sekonderden alınan güç;

Güç trafo primer gücü = U1. İ1. cosφ ise sekonder gücü = U2. İ2. cosφ dir. Güçlerin eşit olacağı düşünülmektedir.

Bundan dolayı, U1. İ1. cosφ = U2. İ2. cosφ şeklinde bir bağıntı elde edilir. Verimi en yüksek makine trafolarıdır. Verimi bire yakındır. Bazı kayıpları olsa bile verimleri % 98′ e çıkar. Düşürücü trafo merkezlerinde ise yüksek gerilimi tekrar düşürerek kullanılır hale getirir.

Örnek:

Enerji üretim merkezinde 10.000 volt üretilen elektrik, güç trafosuna girdiğinde, çıkış voltajı 154.000 volt olur. Enerji nakil hattından yüksek gerilim trafosu ile 154 KV/30 KV şalt merkezinde gerilim düşürülür. Oradan da tekrar enerji nakil hattı ile yüksek voltaj düşürülerek 30 KV/380 Volt’a  şehir merkezlerine dağıtılır.

Güç trafoları gerilim kademelidir. Yük altında değiştirilebilir. El ile değiştirilen kademeli trafolarda mevcuttur. (Otomatik olmadığından gerilim altında enerji kesilerek sonra müdahalede bulunulur). İhtiyaca göre yükseltilir veya düşürülür. Gücünden kayıp vermez.

Trafoların Gerilimine Göre Çeşitleri

Güç trafoları kullanılacağı gerilim sınıfına göre seçilir ve trafo firmaları tarafından imal edilir. Buna göre güç trafo çeşitleri;

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

Güçlü ve büyük trafoların kullanılması gerekli yerlerde 3 fazlı transformatörler yerine tek tek bir fazlı üç tane  trafo kullanılır. Taşıma kolaylığının yanı sıra, tek tek yedek bulundurma açısından da kolaylık sağlar. Ayrıca üçgen yada yıldız bağlantılarının nasıl yapılacağı hakkında bilgi sahibi olmak lazımdır.

Trafolarda Polarite

Transformatörlerin primer ve sekonder sargısının uçları alternatif akımın frekansına bağlı olarak devamlı işaret değiştirir. Bu işaretlere polarite adı verilir.

Polarite Önemi

Transformatör sargılarının polaritelerinin bilinmesi, trafoların paralel bağlanmalarında yada farklı sargıların kendi aralarında bağlanmasında kolaylık sağlar. Transformatör uçlarının polariteleri dikkate alınmalıdır. Aksi taktirde yanlış yapılan bağlantılar çok tehlikeli sonuçlara sebep olabilir.

Trafolarda Polarite Tayini

Polarite tayini için çeşitli yöntemler kullanılır.

• Yıldız – Yıldız Bağlantı
• Üçgen – Üçgen Bağlantı
• Üçgen – Yıldız Bağlantı
• Yıldız – Üçgen Bağlantı

Yıldız – Yıldız Bağlantı

Üç tane bir fazlı transformatörün güçleri ve gerilimleri eşit, primer sargı uçlarından birer tanesi alınarak beraber bağlanır. Böylelikle primer devresi yıldız olarak bağlanır.

Bu bağlantı şeklinde, demir nüveler ayrı olduğu için polarite dikkate alınır. Trafonun boşta kalan U -V- W uçları şebekeye bağlanır. Böylece primer bağlantı sağlanmış olur. Sekonder bağlantısında iki uç birleştirilir. Boşta kalan diğer iki (U ve V) uca bir voltmetre bağlanır. Sekonder gerilimi ölçülür. Ölçülen sekonder gerilimi  √ 3 kadar fazla göstermesi lazımdır. Eğer düşük gösteriyorsa birleştirilen sargı uçlarından bir tanesinin  ölçüm ucu ile yer değiştirilir.

Bundan sonra  W uçu bağlanır. V ve W uçları arasına tekrar bir voltmetre bağlanır. Aynı şekilde ölçülür. Ölçülen uçlar arası (V ve W)  √ 3 kadar volt ölçülür. Gerilim düşük gelirse birleştirilen uçlarla ölçüm ucu yer değiştirilerek bağlantı tamamlanır. Sekonderin ölçüm yapılan uçlarından voltmetre çıkarılır. Sekonderin boşta kalan U-V-W nolu uçlarına yük bağlanarak işletmeye hazır vaziyete getirilir.

Üçgen – Üçgen Bağlantı 

Primeri üçgen bağlamak için şekilde görüldüğü gibi Uz, Vx, Wy uçları birbirlerine bağlayarak, primerin üçgen bağlanması tamamlanır. Primerin U-V-W uçları şebeke gerilime bağlanır.

Sekonder bağlantısında iki uç birleştirilir. Boşta kalan diğer iki (U ve V) uca bir voltmetre bağlanır. Sekonder faz gerilimi ölçülür. Ölçülen sekonder gerilimi  √ 3 kadar fazla göstermesi lazımdır. Eğer düşük gösteriyorsa birleştirilen sargı uçlarından bir tanesinin  ölçüm ucu ile yer değiştirilir.

Bundan sonra  W ucu bağlanır. V ve W uçları arasına tekrar bir voltmetre bağlanır. Aynı şekilde ölçülür. Ölçülen uçlar arası (V ve W)  √ 3 kadar volt ölçülür. Gerilim düşük gelirse birleştirilen uçlarla ölçüm ucu yer değiştirilerek bağlantı tamamlanır. Sekonderin ölçüm yapılan uçlarından voltmetre çıkarılır. Sekonderin boşta kalan U-V-W nolu uçlarına yük bağlanarak işletmeye hazır vaziyete getirilir.

Yıldız – Üçgen Bağlantı 

Güçleri ve gerilimleri eşit üç adet bir fazlı trafonun primer sargı uçlarından birer tanesi alınarak birbirlerine bağlanır. Böylelikle primer devresi yıldız olarak bağlanmış olur.

Bu bağlantı şeklinde demir nüveler ayrı olduğu için polarite dikkate alınır. Trafonun boşta kalan U -V- W uçları şebekeye bağlanır. Böylece primer bağlantı sağlanmış olur.

Sekonder bağlantısını yapmak için primerdeki gibi Uz, Vx, Wy uçları bağlarız. Uz uçları arasına voltmetre bağlanır. Faz gerilimleri ölçülür. Bir faz gerilimine eşit bir değer gösterirse iki sargı arasındaki bağlantı doğrudur.

Voltmetre ile ölçülen gerilim √3 kadar fazla gösterirse,  yalnız bir sargının bağlantı uçları yer değiştirilir. Bu ölçüm işlemleri sargıların diğer bağlantı uçları arasında tek tek bağlanarak ölçüm işlemleri yapılır. Yani Vx ve Wy uçları arasında yapılır. Üçgen köşelerde bağlantı uçları çıkartılarak yüke bağlanır. Sekonderin üçgen bağlantısı tamamlanmış olur.

Bir Nüveli 3 Fazlı Trafo

Tek bir nüve üzerine üç faz sargısının birlikte yerleştirildiği trafolara bir nüveli 3 fazlı trafo denir.

Standart Gerilim Değerleri

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

Primer standart anma güç değerleri 25-50-100-200-315-200-315-500-800-1000 -1250-2500 ve 5000kVA’dir.

Transformatörlerin nüveleri yapılırken silisli alaşımlı saclar kullanılır. Maliyetten dolayı işçilik ve kayıpların az olması için nüve 0,35 mm kalınlığında imal edilir. Sacların bir tarafı yalıtkan bir tabaka ile kaplıdır. Transformatörün gücüne göre nüvenin kesiti artı işareti, kare, dikdörtgen ya da çok basamaklı biçiminde yapılır. Transformatörlerin nüve kesitleri orta büyüklükte ve küçük olanlarda dikdörtgen, kare ve artı biçiminde, biraz daha büyük olan transformatör de ise nüve çoklu artı biçiminde yapılır. Soğumanın sağlanması açısından büyük olan transformatörlerde demir nüvede aralıklar bırakılabilir.

3 fazlı transformatörlerin manyetik nüveleri genellikle;

1. Mantel tipi nüve
2. Çekirdek tipi nüve

olmak üzere iki tipte trafo imalatı yapılır.

• Mantel Tip Nüve

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

• Çekirdek Tip Nüve

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

Sargılar

3 fazlı transformatörlerde sargılar üzerinde kaçak akılar oluşabilir. Bu akıları ve trafo kayıplarını önlemek için aynı faza ait primer ve sekonder sargıları üst üste sarılır. 1 fazlı trafoların tersine, sargılar ile manyetik nüve arasında elektriksel atlama olabilir. Bunun 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 transformatör 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 azaltmaktır. Bunun için çift silindirik sargılar tercih edilir. Sarım şekilleri, AG sargıları içe sarılır. YG sargıları da dışa sarılarak, üst üste silindirik sargı oluşturulur.

• Dilimli Sargı

Orta güçteki trafoların üst gerilim sargısının yapımında kullanılan bir sargı çeşididir. Kullanılan iletkenler yuvarlak veya lama şeklindeki elektrolitik bakırdan yapılır. Çok büyük akımlarda, akım birikimlerini önlemek içindir. Birçok sayıda kesitleri dikdörtgen olan bobin uçları, sargı içlerinde birbirlerine bağlıdır. Bu şekilde olup sadece dilimin dışında iki uç bulunur.

Trafo Bağlantı Grupları

• Üçgen
• Yıldız
• Zik-zak diye üç grupta toplanır.

Trafo bağlantı grupları ile ayrıntılı yazımızı sayfamızda bulabilirsiniz.

Güç Trafo Özellikleri

• 200 MVA üzeri olan ve TEİAŞ’ ın indirici merkezlerinde ya da barajlarda kullanılan trafolardır.
• En büyük dezavantajı trafo fiyatları çok pahalıdır.
• Çok ağırdır ve taşınması büyük bir sorundur.
• Güç trafoları hem cebren hava ile hem de yağ ile soğutulmaktadır. Fabrikadan yağsız çıkar, yerine konulduğunda trafo yağı ile doldurulur.
• Yağ değişim zamanı gelince özel donanımlı tır araçlarla yerinde yağları değiştirilir.
• Verimleri düşük, işletme bakımları zordur.

 

 

 

 

Ölçü Trafoları Ölçü Transformatörleri Kullanım Amaçları

Ölçü trafoları: Alternatif akım tesislerinde, akımı, gerilimi, belli oranlarda küçültmeye yarar. Gerilim ve akım değerlerini istenen değerde tutabilen cihazlardır.  Elektrik trafoları, akım veya gerilimini ölçmek amacıyla özel olarak tasarlanmıştır.

Ölçü Trafoları Ne İşe Yarar?

Ölçü trafo yardımı ile sekonder devredeki yüksek gerilim ve büyük akımlar, ölçü aletlerinin ölçebileceği daha küçük değerlere düşürülür.

Yüksek alternatif akım ve gerilim değerlerini istenilen ve uygun değerlerde elektrik ölçü cihazları ile ölçmek zor ve tehlikelidir. Ölçüm cihazlarını doğrudan şebeke hattına   bağlamak olanaksızdır.

Yüksek gerilim için  uygun değerlerde  yalıtımın sağlanması ve uygun nitelikte ölçü aleti yapmak zordur.  Bunun için koruma rölelerini ve ölçü aletleri devreye bağlarken yardımcı araçlara gereksinim vardır. Yüksek gerilim ve büyük akımların ölçülmesi için ölçü trafolarını kullanırız.

Ölçü Trafo Çeşitleri