Shunt Reaktörünü Test Etme: Kapsamlı Bir Kılavuz

Bir shunt reaktörü, bir güç sisteminde reaktif enerjiyi emerek ve gerilim seviyesini düzenleyen cihaz olarak tanımlanır. Shunt reaktörleri, uzun kabloların ve hava yolu hatlarının kapasitif etkisini telafi etmek için yüksek gerilimli iletim hatları ve dağıtım merkezlerinde kullanılır. Shunt reaktörleri, gerekli gerilim düzenleme derecesine bağlı olarak sabit veya değişken olabilir.

Shunt reaktörleri, özellikle uzun mesafe iletimi ve yenilenebilir enerji entegrasyonunda güç sistemlerinin istikrarını ve verimliliğini korumak için önemlidir. Bu nedenle, performanslarını ve güvenilirliklerini sağlamak için düzenli olarak test edilmeleri gerekmektedir. Shunt reaktörlerin test edilmesi, direnç, reaktans, kayıp, yalıtım, dielektrik dayanım, sıcaklık yükseltimi ve akustik ses düzeyi gibi çeşitli elektriksel parametrelerin ölçülmesini içerir. Shunt reaktörlerin test edilmesi, operasyonlarına veya güvenliğine etki edebilecek herhangi bir arızayı veya sorunu tespit etmeye de yardımcı olur.

Shunt reaktörlerin test edilmesi için kullanılan standartlar ve prosedürler, cihazın tipi, kapasitesi, uygulaması ve üreticisine bağlı olarak farklılık gösterir. Ancak, en yaygın kullanılan standartlardan biri, EHV (Extra High Voltage) veya UHV (Ultra High Voltage) shunt reaktörler üzerinde gerçekleştirilecek testleri belirleyen IS 5553'tür. Bu standara göre, testler üç gruba ayrılabilir:

• Tip testleri

• Rutin testler

• Özel testler

Bu makalede, bu testleri ayrıntılı olarak açıklayacağız ve onları etkili bir şekilde gerçekleştirmek için bazı ipuçları ve en iyi uygulamalar sunacağız.

Shunt Reaktörünün Tip Testleri

Shunt reaktörlerin tip testleri, tasarım ve inşaat özelliklerini doğrulamak ve belirlenen gereksinimlere uygunluğunu göstermek için yapılır. Tip testleri, her tip veya model shunt reaktör için genellikle bir kez, hizmete alınmadan önce gerçekleştirilir. Aşağıdaki testler, temel olarak shunt reaktörler üzerinde tip testleri olarak gerçekleştirilir:

Sargı Direncinin Ölçümü

Bu test, düşük gerilimli doğrudan akım (DC) kaynağı ve bir ohmmetre kullanarak shunt reaktörün her sargısının direncini ölçer. Test, ortam sıcaklığında ve tüm dış bağlantıların kesildiği durumda yapılır. Bu testin amacı, sargıların sürekliliğini ve bütünlüğünü kontrol etmek ve bakır kayıplarını hesaplamaktır.

Ölçülen direnç değerleri, aşağıdaki formül kullanılarak sıcaklık için düzeltilmelidir:

burada Rt, t (°C) sıcaklığında direnç, R20 ise 20°C'deki direnç ve α direnç sıcaklık katsayısıdır (bakır için 0.004).

Düzeltilmiş direnç değerleri, üreticinin verileri veya önceki test sonuçlarıyla karşılaştırılmalıdır, böylece herhangi bir anormallik veya sapma tespit edilebilir.

Yalıtım Direncinin Ölçümü

Bu test, yüksek gerilimli DC kaynağı (genellikle 500 V veya 1000 V) ve bir megohmmetre kullanarak, sargılar arasında ve sargılar ile shunt reaktörün yerleştirilmiş kısımları arasındaki yalıtım direncini ölçer. Test, ortam sıcaklığında ve tüm dış bağlantıların kesildiği durumda yapılır. Bu testin amacı, yalıtımın kalitesini ve durumunu kontrol etmek ve herhangi bir nem, kir veya hasar tespit etmektir.

Ölçülen yalıtım direnci değerleri, aşağıdaki formül kullanılarak sıcaklık için düzeltilmelidir:

burada Rt, t (°C) sıcaklığında yalıtım direnci, R20 ise 20°C'deki yalıtım direnci ve k, yalıtım türüne bağlı olan bir sabittir (genellikle 1 ile 2 arasındadır).

Düzeltilmiş yalıtım direnci değerleri, üreticinin verileri veya önceki test sonuçlarıyla karşılaştırılmalıdır, böylece herhangi bir anormallik veya sapma tespit edilebilir.

Reaktansın Ölçümü

Bu test, düşük gerilimli alternatif akım (AC) kaynağı (genellikle nominal gerilimin %10'u) ve bir wattmetre veya güç analizörü kullanarak, shunt reaktörün her sargısının reaktansını ölçer. Test, ortam sıcaklığında ve tüm dış bağlantıların kesildiği durumda yapılır. Bu testin amacı, sargıların endüktansını ve empedansını kontrol etmek ve reaktif güç tüketimini hesaplamaktır.

Ölçülen reaktans değerleri, aşağıdaki formül kullanılarak gerilim için düzeltilmelidir:

burada Xt, Vt gerilimindeki reaktans ve X10 ise %10 nominal gerilimdeki (V10) reaktanstır.

Düzeltilmiş reaktans değerleri, üreticinin verileri veya önceki test sonuçlarıyla karşılaştırılmalıdır, böylece herhangi bir anormallik veya sapma tespit edilebilir.

Kayıpların Ölçümü

Bu test, düşük gerilimli AC kaynağı (genellikle nominal gerilimin %10'u) ve bir wattmetre veya güç analizörü kullanarak, shunt reaktörün her sargısının kayıplarını ölçer. Test, ortam sıcaklığında ve tüm dış bağlantıların kesildiği durumda yapılır. Bu testin amacı, sargıların verimliliğini ve güç faktörünü kontrol etmek ve toplam kayıpları hesaplamaktır.

Ölçülen kayıplar, iki bileşenden oluşur:

• Bakır kayıpları: Bu, sargılardaki Joule ısınması etkisi nedeniyledir ve ölçülen sargı direncini nominal akımın karesiyle çarparak hesaplanabilir.

• Demir kayıpları: Bu, çekirdekteki histeresis ve eddy akımlarından dolayıdır ve toplam kayıplardan bakır kayıplarını çıkararak hesaplanabilir.

Ölçülen kayıp değerleri, aşağıdaki formül kullanılarak gerilim için düzeltilmelidir: