Tranformatorun Diferensial Korunması

Transformerin Diferensial Korunması

Transformerlar elektrik sistemlerinin ana bileşenlerindendir. Statik, tamamen kapalı ve genellikle yağlı olan bu cihazlarda arızalar nispeten nadirdir. Ancak, hatta nadir bir arıza dahi güç transformerı için ciddi sonuçlar doğurabilir. Bu nedenle, potansiyel arızalara karşı güç transformerlarını korumak son derece önemlidir.

Transformerlarda meydana gelen arızalar genellikle iki kategoriye ayrılır: dış arızalar ve iç arızalar. Dış arızalar, bu tür arızalardan dolayı transformerin zarar görmesini önlemek için, transformerin dışında bulunan röle sistemi tarafından hızlıca temizlenir. Bu tip transformerdeki iç arızalar için ise diferensial koruma sistemi kullanılır.

Diferensial koruma şemaları, faz-arası ve faz-toprak arızalarına karşı koruma sağlamak için çoğunlukla kullanılır. Güç transformerları için diferensial koruma, Merz-Prize dolaşım akımı prensibine dayanır. Bu tür koruma genellikle 2 MVA'nın üzerindeki güçlu transformerlere uygulanır.

Transformer Diferensial Korunması İçin Bağlantı

Güç transformerları bir tarafında yıldız bağlantılı, diğer tarafında ise üçgen bağlantılıdır. Yıldız bağlantılı taraftaki akım transformerleri (CT'ler) üçgen bağlantılıdır, üçgen bağlantılı taraftaki CT'ler ise yıldız bağlantılıdır. Hem akım transformerinin yıldız bağlantısının hem de güç transformerinin yıldız bağlantısının neutral noktaları topraklanmıştır.

Akım transformerlerinin ikincil bobinleri arasında bir fren bobini bağlanmıştır. Bu fren bobini, sistemin hassaslığını düzenler. İşlem bobini, fren bobinin sondaj noktasıyla akım transformerinin ikincil bobinlerinin yıldız noktasının arasına yerleştirilmiştir.

Diferensial Koruma Sisteminin İşleyişi

Normal koşullar altında, güç transformerinin her iki tarafındaki akımlar dengede olduğundan, işlem bobininde akım yoktur. Ancak, güç transformerinin sarımında iç bir arıza meydana geldiğinde, bu denge bozulur. Sonuç olarak, diferansiyel rölenin işlem bobinlerinde, transformerin her iki tarafındaki akım arasındaki farka karşılık gelen bir akım geçer. Bu durumda, röle, güç transformerinin her iki tarafındaki ana devre kesicilerini çalıştırır.

Diferensial Koruma Sistemiyle İlgili Sorunlar

Bir transformer enerjilendirildiğinde, onun içinden geçiş manyetizma akımı akar. Bu akım, tam yük akımının 10 katı kadar olabilir ve zaman içinde azalır. Bu manyetizma akımı, güç transformerinin birincil bobininden akar, bu da akım transformerlerinin çıkışı arasında bir uyumsuzluk oluşturur. Bu durum, transformerin diferansiyel korumasını yanlış bir şekilde çalıştırmaya neden olabilir.

Bu sorunu çözmek için, röle bobinlerine tepki süresi iletimli ve ters özellikteki bir patlatıcı monte edilir. Bu patlatıcılar, geçici giriş akımının kısa süren boyunca etkin olmaz. Bir arıza meydana geldiğinde, patlatıcılar açılır, bu da arıza akımının röle bobinlerinden geçmesine ve koruma sisteminin aktive olmasına izin verir. Bu sorun, anlık tipteki bir röle yerine, ters ve belirli minimum özellikteki bir röle kullanılmasıyla da hafifletilebilir.