Gerilim Trafosu Nedir?
Gerilim trafosu nedir: Bağlı oldukları devrede ki primer gerilimi istenen oranda küçültür. Küçültülen bu gerilimle sekonder terminallerine bağlı cihazları besler. Yüksek gerilimden izole eder. Bu özel trafolara, gerilim trafosu denir.
Gerilim Nedir?
İki iletkenin ucu arasındaki potansiyel farka gerilim denir. Alternatif akım devrelerinde ölçülmesi gereken gerilim 600 volttan büyük olabilir. Bu devrelerde kullanılan ölçü aletlerinin ölçme alanları için gerilim trafoları kullanılır. (voltmetre, wattmetre ve sayaç gibi)
Gerilim trafosu; primer gerilimini, manyetik bir kuplaj ile küçülterek sekondere aktarır. Bu devreye bağlı cihazların gerilime duyarlı elemanlarının enerjilenmesini sağlar. Örneğin, voltmetre, sayaç ve watmetrelerin gerilim devreleri vs . Bunun sonucunda; cihazların yüksek gerilim trafosu ile zorlanması engellenir.
Gerilim Trafosunun Yapısı
Normal iki sargılı gerilim düşüren trafolar gibidir. Primer sargıları, akım trafosunun primer sargılarının tersine, çok sarımlı ince tellerden meydana gelmiştir. Sekonder sargı ise, nominal yükte kaybın çok az olmasını sağlayacak kalınlıkta telle sarılmıştır. Sarım sayısı primer sargıya göre dönüştürme oranı kadar azdır. Manyetik nüve kesiti gerilim trafosununu yükü ile orantılıdır. Gerilim trafoları faz-toprak, faz-faz arası imal edilir.
- İzolatör ve yağ kabı
- Manyetik nüve
- Sekonder sargı
- Primer sargı
Yüksek gerilimde kullanılan gerilim trafolarında yağ kapları ve izolatör bulunur. Ayrıca faz-faz arası gerilim transformatörlerinde de çift izolatör bulunur. Aşağıda şekilde faz-toprak tipi gerilim trafosunun kısımları görülmektedir.
Gerilim Trafolarının Kullanma Amacı
- Ölçü aletlerini ve koruma rölelerini primer geriliminden izole ederek, güvenli çalışmaya olanak sağlar.
- Farklı primer değerlerine karşılık standart sekonder değerler elde edilir.
- Ölçü trafolarının kullanılması, ölçü aletlerinin ve rölelerin küçük boyutta üretilmesine olanak verir.
- Büyük gerilimleri ölçmede daha ekonomiktir.
Gerilim Trafosu Özellikleri
- Gerilim trafoları alternatif akım ölçü aletlerinin, ölçme alanlarının genişletilmesinde kullanılır. Yüksek gerilimi belli bir oranda düşüren ölçü trafolarıdır.
- Gerilim trafolarının sekonder sargısı, akım trafolarının aksine kısa devre yapılmamalıdır. (Sekonder uçları açık kalabilir yada yüksek dirençli ölçü aleti bağlanır). Sekonder çıkışları açık devre gibi çalışırlar.
- Sekondere bağlanan ölçü aletlerinde okunan değerleri, çevirme oranı (nu=U1 / U2) ile çarpmak gerekir.
- Gerilim trafosu bağlantısı yapılırken polaritesine dikkat edilmelidir.
- Primer devresinden geçen gerilimi, dönüştürme oranına göre sekonder devreye aktarır.
- Primer sargıları ince ve çok sarımlıdır.
- Gerilim trafolarının kapasiteleri çok küçük olup, güçleri çoğunlukla 15 ila 600 VA arasındadır.
- Sekonder uçlarından (v) ucu, yüksek gerilimlere karşı korunmak amacı ile topraklanır.
- Primer sargı uçları U-V, sekonder sargı uçları da u-v harfleriyle gösterilir.
- Gerilim trafosu, voltmetre gibi şebekeye paralel bağlanır.
- Gerilim trafolarının bazı ölçü aletleri ile bağlantısında polaritesi önemlidir.
- Aynı gerilim trafosu ile birkaç ölçü aleti kullanılabilir.
- Gerilim trafolarının, ölçme hassasiyetlerine göre sınıfları: 0,1-0,2-0,5-1 ve 3 olmak üzere sınıflandırılır.
- Koruma devrelerinde 3 sınıfı, sayaçlarda 0,2-0,5 sınıfı, ölçü aletlerinde 1 sınıfı gerilim trafosu kullanılır.
- Sekonder uçlarından birine oluşacak bir kısa devre önlemek için sigorta konmalıdır.
- Nominal akımlarının %20 fazlasına kadar yüklenebilir.
Gerilim Trafosu Çeşitleri
Kullanıldıkları yere göre gerilim trafoları iki gruba ayrılır:
- Faz- toprak gerilim trafosu
- Faz-faz arası gerilim trafosu
Faz-Toprak Gerilim Trafosu
Faz- toprak gerilim trafoları tek izolatörlü (buşing) gerilim transformatörleridir. Primer sargının çıkış ucu (polarite olmayan ucu) direk olarak toprağa bağlanır. Primer sargının giriş ucu (polarite uç) şebekenin faz iletkenine bağlanır.
Faz-Faz Gerilim Trafosu
Faz-faz arası gerilim trafoları şebekede iki faz arasına bağlanan gerilim trafolarıdır. İki faz arasına bağlandığı için bu tip gerilim trafolarında iki adet izolatör vardır. Primer sargı uçları iki izolatörle dışarıya çıkartılmıştır. Bu gerilim trafoları dengeli yük çeken orta gerilim şebekelerinde kullanılır. 3 tane faz-toprak arası gerilim trafosu yerine 2 tane faz-faz arası gerilim trafosu kullanılır. Bu durumda gerilim belli bir oranda düşürülür. Bu elektrik trafoları şekil olarak ‘V’ harfine benzerler. Bundan dolayı V tipi gerilim transformatörü adı da verilir.
Gerilim Trafosu Etiket Değerleri
Gerilim trafosu etiketi üzerinde yazılı değerler;
- Çalışma sınıfı, gerilim trafolarının hassasiyetlerini belirler, ölçme için 0,1-0,2-0,5-1-3-5, koruma için 5P-10P grupları kullanılır.
- Gerilim dönüştürme oranı, primer geriliminin sekonder gerilimine oranına denir. Transformatör etiketlerinde 1500/100V, 1000/120V gibi belirtilir.
- Sargı oranı, “ns” primer ve sekonder sargıların birbirine oranına denir. İdeal bir trafoda sargı oranı ile dönüştürme oranı birbirine eşittir.
- Anma yalıtma seviyesi (deney gerilimi) önemlidir. kV olarak gerilim trafosunun elektrik zorlanmalarına karşı hasara uğramadan dayanabilmesidir.
- Çalışma frekansı “Hz” dir.
- Primer anma gerilimi ( nominal primer gerilimi) ”Up”, trafonun çalışma gerilimidir. Genel olarak 0,3-6,3-10,5-15-30-34,5-60-66-154-380 kV değerleridir.
- Sekonder anma gerilimi, primer tarafına uygulandığında sekonderden alınacak gerilimdir. Faz-faz arası gerilim trafolarında 100-110-115-120 Volttur. Faz-toprak gerilim trafolarında ise bu değerlerin √3’e bölümüdür.(100/√3 gibi)
- Gücü VA, (3,5 VA gibi )
- Kullanım yeri ( dahili, harici ), transformatör firma adı
Gerilim Trafosu Seçimi
Bir gerilim transformatörü siparişi verilirken gerekli olan bilgiler;
- Nominal gerilimi
- Dönüştürme oranı
- Gücü
- Tipi
- Aşırı gerilim kat sayısı
- Adedi
Gerilim Trafosu Bağlantı Şeması
Akım trafolarında olduğu gibi gerilim trafolarının da başlı başına, primer ve sekonder sargıları vardır. Bir farkları; primer sargıları ince telli ve çok sarımlı sekonder sargıları ise yine ince telli az sarımlıdır. Primer uçları (U-V), gerilimi ölçülecek devreye, sekonder uçları da (u-v) ölçü aletine bağlanır. Aşağıdaki şekildeki gibi.
Akım trafolarında olduğu gibi gerilim trafolarının da başlı başına, primer ve sekonder sargıları vardır. Bir farkları; primer sargıları ince telli ve çok sarımlı sekonder sargıları ise yine ince telli az sarımlıdır. Primer uçları (U-V), gerilimi ölçülecek devreye, sekonder uçları da (u-v) ölçü aletine bağlanır.
Aşağıdaki şekildeki gibi. Gerilim trafosunun sekonder gerilimi 100 ila 120 volt arasındadır. bazen 150 volt olur. Buna göre normlaştırıldığı için sekonder uçlarına bağlanan voltmetrenin de azami ölçme alanı, bu değeri ölçebilecek büyüklüktedir. Böylece gerilim trafoları ile yüksek gerilim devrelerini, ölçü aletleri ve koruma rölelerinden yalıtmak mümkündür.
Gerilim trafosunun çalışma esnasında sekonderine bağlanan yük, azami birkaç cihazdan ibaret olduğu için güçleri oldukça zayıftır. (100-500VAmper kadar). Aynı zamanda trafonun sekonder devresi, dirençleri yüksek dirençli ölçü aletlerine göre boyutlandırılır. Bunun için gerilim trafosunun sekonder bölümü, yüksek gerilim akım trafosu aksine, açık devreye yakın çalışırlar.
Çünkü sekonderin uçları açık iken oluşan gerilim, cihaz varken ölçülen gerilimden (100 – 150V) pek fazla değildir. Bu gerilim ise cihazda bir tehlike arz etmez. Sadece yüksek gerilim uçları, ölçü trafosuna bağlanmadan önce kısa devrelere karşı, tesisatı korumak için sigortalanmalıdır. Ayrıca yüksek gerilim tehlikelerini azaltmak, emniyeti sağlamak için sekonderin (v) ucu topraklanır. Bunun gibi diğer ucu da ters topraklanmalara ve aşırı yüklenmelere karşı sigortalanır.
Gerilim Trafo Çevirme Oranı
Gerilim trafolarında, primer nominal gerilimin, sekonder nominal gerilimine oranına çevirme oranı (nu=U1 / U2) denir. Bu oranların değeri primer gerilimine göre değişir. (10/1, 40/1, 100/1….250 gibi). Alette okunan değerler, çevirme oranı ile çarpılırsa primer gerilimi bulunmuş olur.
Örneğin:
Primer gerilimi 4000 volt olan bir gerilim trafosunun, sekonder gerilimi 100 volttur. Bu transformatörün çevirme oranı 4000/100 =40/1 dir. Bu değer 100 volt ile çarpılırsa primerin nominal gerilimi bulunmuş olur.
Gerilim Trafo İmalatı
Firmalar, tarafından bir fazlı yada 3 fazlı transformatör imalatı olarak yaparlar. Genellikle yüksek gerilim şebekelerinde bir fazlı, 3 fazlı transformatör ile beraber kullanılır. Trafo fiyatları trafo çeşidine, kalitesine, gücüne bağlı olarak değişir.
- Yüksek gerilim tesislerinde enerjinin iletim ve dağıtımı genellikle 3 fazlıdır. Bunlara ait gerilim trafoları da ya 3 fazlı güç trafolarıdır. Ya da aynı özelliği taşıyan bir fazlı iki adet güç transformatörleri montajı yapılır.
- Yüksek gerilim trafo seçimi yapılırken kullanılacakları mekana göre seçilir. Dahili tip trafolar, harici tip trafolar, yağlı tip trafo veya kuru tip trafo olarak yapılır.
- Yüksek gerilim şebekelerinde kullanılan yağlı tipler metal tanklıdır. Primer girişleri ise porselen izolatör ile yalıtılır.
- Gerilim trafolarına aynı zamanda gerilim redüktörleri de denir.
- Akım ve gerilim trafolarının korumaları üzerinde, özelliklerini gösteren etiketleri vardır.
- Çeşitli amaçlar için gerilim ve akım trafosu kullanılır. Normal transformatörlerden ancak yapılışları yönünden farklılık gösterirler.
Kombine Ölçü Trafo Yapısı
Aynı yere montajı yapılmış akım ve gerilim trafolarına kombine ölçü trafoları adı verilir. Ancak bunların yalıtma problemleri oldukça zordur. SF6 gazı ile yalıtılmış şalt kazanları içerisindedir. Daha küçük yer kapladığı ve yalıtım problemi SF6 gazı ile sağlandığı için akım ve gerilim trafoları ile birlikte kullanılmaktadır.
engin der ki
soru : misal 10 kadar 150-1500 wat arası karışık verimde ve frekansta-3 farzlı jeneratör standart tipteler. bunları 1 yada 2 km mesafede gerilim olarak gönderip almak istersem mümkün olur mu. aynı zamanda jeneratörlerin 2-4-6 yanyana kulanarak tek trafoya yönlendir mem birleşik gerilim hattıda tek trafodan almam mümkün mü?
not : ben kas hastasıyım bu tür bilgiler ilgimi çekiyor. Ayrıca düşünsel olarak projeler kafamda tasralıyorum vs. tşk. mail yoluyla cevap alırsam müteşekkür olurum.
admin der ki
Sitemizde bulunan “Jeneratör Nedir?” yazımızı okuduktan sonra tekrar bu konu hakkında yazışalım.
engin der ki
gerilim trafosunun rezistasının nasıl ısınıp motorun nasıl çalıtğını nerden anlarız
admin der ki
Rezistans ve motordan kastınız nedir. Anlayamadım. Biraz açarmısınız.