Elektrik ve Güç Trafoları
Genel olarak trafolar diğer bir adıyla da transformatörler bir elektrik devresinde gerilim veya akımı indirmek veya yükseltmek için kullanılır. Elektronikte ise esas olarak farklı devrelerdeki yükselticileri birleştirmek, doğru akım dalgalarını daha yüksek bir değerdeki alternatif akıma çevirmek ve sadece belirli frekansları iletmek için kullanılır. İş hayatımızda her zaman karşımıza çıkan, gerilimin ihtiyacımıza göre değişmesini sağlayan trafoların yapısını, nasıl ayarlandığını, avantaj ve dezavantajlarını birlikte inceleyelim.
29.12.2013 tarihli yazı 130934 kez okunmuştur.
Trafo Elektrik Enerji Dağıtım İletim
►Trafolar, gerilim değişmesi sırasında gücü sabit tutarlar.
►Trafolar, alternatif akımın frekansını ve gücünü değiştirmeden gerilimi ve akımı ihtiyaca göre azaltırlar ya da arttırırlar.
►Trafoların DC akımla üretilen elektrik enerjisi ile ilgisi yoktur. Trafolar altarnatif akım ile ilgilenirler.
►Ancak yapılabilecek bir elektronik trafoda DC akımla elektrik enerjisi üretilebilir ve yük altında gerilim değişikliği istenilen değerlerde daha ucuz ve daha kolay yapılabilir.
►Elektrik Enerjisi'nin en önemli özelliklerinden biri de üretildiği yerden çok uzak mesafelere kolayca taşınmasıdır.
►Taşımanın verimli olması için gerilimin yeteri kadar yüksek olması gerekmektedir.
►Santrallerde jeneratörler vasıtasıyla üretilen gerilim altarnatif gerilimdir.
►Jeneratörlerde üretilecek gerilim uzak mesafelere taşınacak değerlerde değildir.
►Jeneratör çıkış gerilimleri 0,4-3, 3-6, 3-10, 6-13-14, 7-15,8 ve 35 kV mertebesindedir.
►Bu değerler yetersiz olduğu için gerilimi trafolar ile yükseltiriz.
►Ayrıca uzak mesafelere taşınan elektrik enerjisini abonelerin kullanımına sunulabilmesi için elektrik enerjisini dönüştürücü trafolar yardımıyla orta ve alçak gerilime dönüştürürüz.
►Güç trafosu, 200 MVA üzeri olan ve TEİAŞ'ın indirici merkezlerinde ya da barajlarda kullanılan trafolardır.
►En büyük dezavantajlarından birisi, fiyatlarının çok pahalı olmasıdır.
►Ayrıca çok ağırdır ve taşınması büyük bir sorundur.
►Bu trafolar hem cebren hava ile hem de yağ ile soğutulmaktadır. Fabrikadan yağsız çıkmaktadırlar ve yerine varınca yağ doldurulmaktadır.
►Yağ değişim zamanı gelince de, özel donanımlı TIR araçlarla, yerinde, yağları değiştirilmektedir.
►İşletme bakımları zordur.
►Endüstriyel alanda ani piyasada güç trafosu olarak bilinir.
►Tedaş’ın orta gerilim hatlarında kullanılır.
►Anma gerilimleri 36/04 kV olarak değişmektedir.
►En fazla 2.500 kVA gücünde imal edilirler.
►400 kVA’ya kadar direk tipi, bunun üzerinde bina ya da köşk içine monte edilirler.
►Mıknatıslanma akımı çekerler ve nüvelerinde bu açıdan, boşta çalışırken demir ve bakır kaybı olur.
►Nominal güçlerinde yüklenirlerse verimleri yüksek aksi halde düşüktür.
►Bakımları güç trafolarına göre çok basit kalır. (Daha kolaydır.)
Trafolarda Kademe Değiştime
►Kullanıcıların trafolarının primer uçlarının bağlı olduğu sistemin (enterconnect) verdiği gerilim değeri belirlidir ve kullanıcılar tarafından değiştirilemez .
►Ancak sistemin bazen gerilim seviyesinin düşmesi sırasında trafonun sekonder ucuna bağlı olan tüketicinin sıkıntı yaşamaması için sekonder geriliminin sabit tutulması gerekir işte bunun için de trafolarda kademe değiştirmeye ihtiyaç duyulur.
►Trafoda kademe manual ya da otomatik olarak 2 türlü değiştirilmektedir.
A) Manuel Olarak
►Manuel ile kademe değiştirme yük altında gerçekleştirilemez.
►Sistemin enerjisi kesilmeli yani trafo yüksüz hale getirilmelidir ve istenen kademeye manuel olarak getirilir.
►Otomatik trafoya göre ucuz olması bir avantajdır.
►Sistemin enerjisinin kesilmesi bir dezavantajdır.
B) Otomatik Olarak
►Otomatik olarak kademe değişimi trafonun yük altında otomatik kademe değiştirmesidir.
►Otomatik kesimi sağlayan otomatik regüleler çok pahalı olduğu için bu bir dezavantajdır.
►Yük altında sistem çalışmasına devam ederken kademe değiştirilebilir.
►Otomatik olan trafonun kademesi, yük altında değiştirilir.
►Ama manual olursa, trafonun enerjisini kesmek gerekir.
►Otomatik regüleler, nerdeyse trafo fiyatı kadar pahalıdır.
►Manualler endüstri standardıdır ve ayrıca ücret istemezler.
►Manual 5 kademeden oluşmaktadır.
►Otomatik için aralıktan bahsedebiliriz.
►En büyük sıkıntı fiyat ve trafonun enerjisini kesmek ya da kesmemek yönündedir.
►İlginizi Çekebilir: Transformatör Arızaları ve Sebepleri
Trafoda Kademe Değiştirme Hesabı
1. 28500 V
2. 29250 V
3. 30000 V 400V
4. 30750 V
5. 31500 V
Şekil 1: Örnek Trafo Etiketi
►Eğer şebeke gerilimi 30000V ise ve trafo 3. kademede olursa sekonder gerilimden (A.G.) 400V alınır.
►Trafo 3. kademede iken sekonder gerilimimiz 400V'tan az ise bu trafo etiketine göre kademe düşürülmelidir.
►Trafo 3. kademede iken sekonder gerilimimiz 400V'tan fazla ise bu trafo etiketine göre kademe yükseltilmelidir.
Burada şöyle anlamamız gerekmektedir.
►Trafonun kademesinin artması demek kademenin 2. kademeden 3. kademeye veya 1. kademeden 5. kademeye alınması demek değildir.
►İstediğimiz değerler hangi kademede ise trafoyu o kademeye alırız.
►Kademe düşürmek demek trafoyu 3. kademeden 2. kademeye almak değildir.
►Yani bizim için önemli olan trafonun kademe numarasına karşılık gelen primer ve sekonder gerilim değerleridir.
►Hesabı şöyle yapabiliriz:
►Her bir kademe için kademe çevirme oranını hesaplarız.
1. Kademe Çevirme Oranı: 28500/400=71.25
2. Kademe Çevirme Oranı: 29500/400=73.75
3. Kademe Çevirme Oranı: 30000/400=75
4. Kademe Çevirme Oranı: 3075/400=76,88
5. Kademe Çevirme Oranı: 78.75
OG şebekede trafoya gelen gerilim 30000 V ise ve trafo 4. kademede ise trafodan:
30000/76,88 = 390 Volt alınır.
► Bunun için formülümüz şöyle olur:
Trafodan alınan gerilim = (şebekenin bulunduğu primer gerilim)/(trafonun bulunduğu kademe çevirme oranı)
► Diyelim ki bize 400 V gerekiyor. Ne yapmamız gerekmektedir?
► Kademe ayarı yaparak kademeyi hangi kademedeki değer bize uygunsa o kademeye getireceğiz.
► Çevirme oranı düşük olan bir kademeye ayarlamam gerekiyor ki 400'e yakın değer elde edeyim.
400=28500/x formülünden x =71.25 çıkar. Bu çevirme oranı da 1. kademeye denk geldi ve trafo gerilim kademesini 1’e almamız lazım.
►Bunun için formülümüz şöyle olur:
Gereken sekonder gerilimi = (şebekenin bulunduğu primer gerilimi) / (değiştirmek istediğim kademe çevirme oranı)
Trafoda Bağlama Grupları
► Her santralin ürettiği elektriğin faz açısı aynı olmayabilir.
► Bu elektriğin faydalı bir şekilde kullanılması için bağlantı gruplarına ihtiyaç duyulur.
►Bağlantı grubu adlandırılırken ilk harf, primer sargılarının bağlantı şeklini, ikinci harf sekonder sargılarının bağlantı şeklini ve üçüğncü harf ise trafonun nötr noktasının açığa çıkarılıp çıkarılmadığını ve en sondaki rakam ise trafonun primer ile sekonder sargıları arasındaki faz açısını belirtir.
Şekil 2: Transformatör Bağlantı Grupları
► İlginizi Çekebilir: Harmonikler Ve İç Harmonikler
►Açı aralıkları 30'ar derecedir.
► D:primer sargısının üçgen bağlandığını
► Y: sekonder sargısının yıldız bağlandığını
► N: trafonun nötrünün açığa çıkarılmış olduğunu belirtmektedir.
► 11:30*11 = 330 yani primer ile sekonder faz farkının 330 derece olduğunu belirtir.
Yazar: Bayram İsmet Tokmak
►Fundamentals of Transformer