Trafo Kayıpları

Trafolarda dönen parçaları olmadığından verimleri yüksek transformatörler kullanılmaktadır. Bütün elektrik makinelerinde olduğu gibi elektrik trafolarında da kayıplar da vardır.

Kaliteli transformatörlerde manyetik kaçak akı oranı çok az olup, verim yüksektir. Manyetik kaçağın çok olması trafonun boşta çalışırken aşırı akım çekmesine ve fazla ısınmasına neden olur. Bundan dolayı TSE belgeli markalar kullanılmalıdır. Transformatör çektiği elektrik enerjisinin bir kısmını kendisi harcar. Harcanan enerjiye kayıp denir. Kaliteli bir transformatörde kayıp azdır.

Bu trafo kayıpları ikiye ayrılır:

1. Demir kayıpları (nüve kaybı)
2. Bakır kayıpları

Transformatörlerin döner parçaları olmadığından sürtünme ve rüzgar kayıpları gibi bir takım kayıpları yoktur. Demir kayıpları boşta çalışma deneyi ile bakır kayıpları ise kısa devre deneyi ile bulunur.

Demir Kayıpları

Demir kayıplarına, transformatörün çekirdeğindeki değişen akı sebep olur. Çünkü bu kayıp çekirdekte oluşur ve çekirdek kaybı olarak da bilinir.

Demir kayıpları;

• Histeresiz
• Eddy (Fuko)

kayıpları olmak üzere ikiye ayrılır. Nüve kayıpları bütün çalışma, yüklerde sabittir. Bu kayıplar trafonun boş çalışma deneyi ile bulunur.

• Histeresiz kayıplar:

AC’ nin her alternansının yön değiştirmesi sırasında nüve üzerinde çok az bir miktarda mıknatıslık
kalır. Bu artık mıknatıs, ters yönden gelen elektrik akımının meydana getirdiği manyetik alana karşı koyarak, nüve moleküllerinin frekansa bağlı olarak yön değiştirmesi sırasında birbirleri ile sürtünmeleri sonucu ısı şeklinde ortaya çıkar. Bu da güç kaybına sebep olur. Bu duruma histerisiz kaybı denir. Histeresiz kayıpları da demire, silisyum katarak azaltılır.

• Eddy (Fuko) kayıplar:

Nüve üzerine indüklenen akımların neden olduğu, ısı şeklinde ortaya çıkan kayıplara fuko akımları (eddy) denir. Demir nüveyi ince saçlardan yapmak suretiyle fuko kayıpları minimuma indirilir.

Bakır Kayıpları

Birincil (primer, primary) ve ikincil (sekonder, secondary) sargılarında geçirilen akımların oluşturduğu kayıplardır. Bu kayıplar sargı dirençlerinden dolayı meydana gelir. Sargılardan geçen akımın artmasıyla kayıplarda artar. Bakır kayıpları sargıların ısınması sonucu iletkenlerin omik direncinden dolayı ısı şeklinde ortaya çıkar. Bundan dolayı gücün ısı şeklinde kaybolmasına sebep olur. Transformatör boşta çalışırken çok küçük olan bakır kayıpları dikkate alınmalıdır.

Bu kayıplar: P iletken = Pcu = I² .R [W] denklemi ile bulunur.

Bu kayıpları kısa devre deneyi ile bulmak da mümkündür. Trafonun sekonderine bir yük bağlandığı zaman hem primerden hem de sekonderden bir akım geçer. Geçen akımlar primerde I₁².R₁ ve sekonderde I₂². R₂ şeklinde bakır kayıpları meydana gelir. Bakır kayıpları 1000 kVA’ nın altındaki güçlerde, transformatörün görünür gücünün % 3’ ü ile %4 kadardır. Trafolarda verim alınan gücün, verilen güce oranıdır. Veya çıkış gücün giriş gücüne oranına verim denir.

Görünür güç formülü: S = U.I 

Trafo Kayıplarının Nasıl Önlenir?

Trafonun nüvesi yetersiz, saclar paslı, bir yüzeyi yalıtkansız, trafo sarım işlemi kötü ise primer de meydana gelen manyetik alanların bir kısmı devresini hava üzerinden tamamlar. Bu manyetik alanlara kaçak akılar veya manyetik kaçak denir. Bunan dolayı sekonder de indüklenen gerilimde azalmalar olur. Bu kaçak akı transformatör üzerinden geçen akının en fazla %5’ i kadar olmalıdır.

Trafodaki kaçak akıyı azaltmak ve önlemek için metotlar:

• Primer ve sekonder sargıları istenilen şekilde sarılmalıdır.
• Trafonun primer ve sekonder sargıları üst üste ve aynı ayağa sarılmalıdır.
• Nüve için kullanılan sacların manyetik geçirgenliğinin havaya göre çok yüksek
  olması gerekir.