1. Giriş
Açıq hava voltaj transformatorları elektrik cihazlarının güvenliğini sağlamak için kilit ekipmandır. Yanlış işletme nedeniyle ortaya çıkabilecek tehlikeleri ve mülkiyet kayıplarını önlemek için bilimsel ve kapsamlı bir test analizi gereklidir. Test analizi, işletme stratejilerinin ve önlemlerin belirlenmesine rehberlik edebilir, ekipmanların istikrarlı çalışmasını sağlayabilir ve ekonomik ve sosyal faydaları maksimize edebilir.
2. Açıq Hava Voltaj Transformatorları Kavramı
Açıq hava voltaj transformatoru esasında bir açık hava adımlama aşağı transformatörüdür ve temel işlevi yüksek voltajlı elektriğin izolasyonudur:
2.1 Test Yöntemleri ve Çalışma İlkeleri
Açıq hava voltaj transformatorlarının testinde genellikle ters bağlantı yöntemi kullanılır. Ters bağlantı yöntemi, aşağıdaki üç bölmenin yalıtımındaki dielektrik kayıp açısı tanjantını ölçer:
2.2 Ters Bağlantı Yönteminin Kusurlarının Analizi
Ters bağlantı yönteminde üç eksiklik bulunmaktadır:
Kesin olarak ifade edilecek olursa, voltaj transformatörleri ve güç transformatörleri yaklaşık olarak aynı çalışma ilkesine sahiptir. Temel yapıları demir çekirdek, birincil bobin ve ikincil bobin olmak üzere üç bölmeden oluşur. Bir güç transformatörünün ana işlevi elektrik enerjisini iletmektir, bu nedenle genellikle büyük bir kapasitesi vardır. Bir voltaj transformatörü ise voltajı dönüştürmeye yönelik ana işlevi vardır, ölçüm enstrümanları ve röle koruma cihazlarına güç sağlar, devrelerde voltaj, güç ve elektrik enerjisini ölçer. Ayrıca voltaj transformatörleri, hat arızalarını analiz edip izleyebilir. Bu faktörler, açık hava voltaj transformatörlerinin nispeten küçük kapasitelere sahip olduğunu belirler. Genellikle açık hava voltaj transformatörleri boş yük koşullarında çalışır. Voltaj transformatörünün çalışma ilkesi analiz diyagramı Şekil 1'de gösterilmiştir.
Şemadan görüldüğü gibi, voltaj transformatörünün yüksek voltajlı bobini birincil devrede diğer ilgili devrelere paraleldir. İkincil voltaj, birincil voltağa orantılıdır ve değerini yansıtır. Birincil ve ikincil bobinlerin nominal voltajlarının oranı nominal dönüşüm oranı olup genellikle Kn = U1/U2 şeklinde ifade edilir. Ayrıca, birincil bobin birincil devrede paraleldir, bu nedenle ikincil taraf kısa devre olamaz - kısa devre güçlü bir akım üretir, bu da transformatörü zarar verir ve aşırı durumlarda hatı felce uğratabilir. Benzer şekilde, açık hava voltaj transformatörlerinin testleri sırasında, aşırı yüksek veya düşük voltajı önlemek için ikincil bobin, demir çekirdek ve kasayı topraklayın. Bu, kazalar olduğunda bile transformatörün ve açık hava ekipmanının güvenliğini sağlar.
3. Açıq Hava Voltaj Transformatorlarının Sınıflandırılması
Voltaj transformatörlerinin çalışma ilkelerine göre sınıflandırılması: Elektromanyetik voltaj transformatörleri ve kapasitif voltaj transformatörleri.
Belirli açık hava çalışma koşullarına dayalı sınıflandırma: Geleneksel açık hava voltaj transformatörleri ve özel açık hava voltaj transformatörleri.
Voltaj transformatörlerinin faz sayısına göre sınıflandırılması: Tek fazlı tip ve üç fazlı tip. Genel olarak, tek fazlı voltaj transformatörü herhangi bir voltaj seviyesi için üretilmiş olabilir ve farklı koşullar altında gerekli olan değişimleri gerçekleştirebilir; üç fazlı voltaj transformatörü ise genellikle 10 kV ve altındaki voltaj seviyelerine sınırlıdır. Bu tip voltaj transformatörü, büyük ölçüde belirli kısıtlamalara sahip olsa da, belirli durumlarda değerini ve rolünü oynamak için göreceli olarak uygun olabilir.
Voltaj transformatörlerinin bobin sayısına göre sınıflandırılması: İki bobinli kombinasyon tipi ve üç bobinli kombinasyon tipi.
Yalıtım yapısına göre sınıflandırma: Kurutulmuş tip, plastik dökme tip, gaz dolgu tip ve yağ dolu tip. Tabii ki, hangi tip açık hava voltaj transformatörünün kullanılacağı konusunda, tüm voltaj transformatörünün çalışma ortamını ve gerçek özelliklerini tam olarak düşünmek gerekir.
4. Rutin Testlerde Açıq Hava Voltaj Transformatörlerinin Bağlantı Modlarının Analizi
Açıq hava voltaj transformatörlerinin tüm testinde, bağlantı modu voltaj transformatörünün tamamında oldukça kilit ve önemli bir bağıntıdır ve testin güvenliğini ve istikrarını sağlamak için analiz edilmelidir.
4.1 Tek Telli Bağlantı
Tek fazlı voltaj transformatörünün belirli bir fazın toprağa veya fazlar arası voltajını ölçmek için kullanılan bir bağlantı modudur. Bu voltaj transformatörünün bağlantı yöntemi, genellikle simetrik üç fazlı devrelerde kullanılır.
4.2 V - V Bağlantı Modu
V - V bağlantı modu, iki tek fazlı transformatörün eksik bir yapıya bağlanması anlamına gelir. Bu bağlantı modu, fazlar arası voltajı daha iyi ölçmek için kullanılabilir, ancak aynı zamanda bir dezavantajı da vardır, yani toprağa olan voltajı ölçemez. Daha belirgin olarak, nötr nokta topraklanmamış veya yayıcı bobin topraklanmış 20 kV ve altındaki güç ağlarında yaygın olarak kullanılır.
4.3 Y0 - Y0 Bağlantı
Bu bağlantı modu, tek voltaj transformatörünün tek fazlı transformatörünün hem birincil hem de ikincil taraflarını Y0 tipine bağlamaktır. Bu bağlantı modu, voltaj gerektiren sayaçlar ve rölelere besleme sağlayabilme ve faz voltajı gerektiren yalıtım izleme sayaçlarına besleme sağlayabilme avantajına sahiptir. Genellikle bu bağlantı modu sadece 35 kV altındaki sistemlerde kullanılır.
5. Açıq Hava Voltaj Transformatörlerinin Rutin Testleri Sırasında Dikkat Edilmesi Gerekenlerin Analizi
Test sürecinde, voltaj transformatörünün resmi testinden önce, voltaj transformatörünün kutupluluğunun ve yalıtım direncinin ölçümünün bilimsel bir şekilde yapılması ve test edilmesi gerekmektedir. Bu, test sırasında dış faktörlerden dolayı voltaj transformatörünün gereksiz kayıplar görmesini önlemek içindir.
Açıq hava voltaj transformatörünün bağlantısı doğru olmalıdır. Özellikle, birincil bobin ve test edilen devrenin paralel olarak bağlanması ve ikincil bobin ile bağlı ölçüm enstrümanları ve röle koruma cihazlarının voltaj bobinlerinin paralel olarak bağlanması gerektiğini unutmamak gerekir. Aynı zamanda kutupluluk doğruluğunun da sağlanması gerekir.
Test sırasında, voltaj transformatörünün ikincil tarafındaki yük genellikle normal şartlarda belirli nominal kapasitesini aşmamalıdır. Aşıldığı takdirde, tüm transformatörün büyük bir veri hatası oluşur ve gerekli normal değerler elde edilemez.
Voltaj transformatörünün ikincil tarafı kısa devre olmamalıdır. Bu, voltaj transformatörünün iç direncinin çok küçük olması nedeniyledir. Devre kısa devre olduğunda, büyük bir akım oluşur, bu da tüm voltaj transformatör ekipmanına büyük zarar verir. Aşırı durumlarda, test personelinin kişisel güvenliğine bile tehdit olabilir. Ayrıca, mümkün olduğunda, birincil tarafta belirli koruma ve izleme ekipmanları kurulmalıdır, böylece tüm test sisteminin istikrarı sağlanır ve gereksiz durumlar önlenir.
İlgili testlerin ölçümünün ve ilgili deney personelinin güvenliğinin daha iyi sağlanması için, deney sırasında ikincil bobin mutlaka bir noktada topraklanmalıdır. Bu, yalıtım hasarının meydana gelmesi durumunda da malvarlık ve kişisel güvenliğin iyi bir şekilde sağlanması avantajına sahiptir.
6. Sonuç
Açıq hava voltaj transformatörlerinin test analizi aracılığıyla, oldukça kapsamlı ve bilimsel test yöntemleri ve önlemler oluşturulmuştur. Gerçekten de tüm testin normal ilerlemesini sağlamak, ekipman ve personelin güvenliğini korumak ve açık hava voltaj transformatörlerinin elektrik sağlama alanında uygulanmasında değerlerini maksimize etmek için güvenilir bir temel sağlamıştır.