TTC serisi kurutma tipi transformatör sıcaklık kontrolörü nasıl transformatörün aşırı ısınmasını önler

1. Dönüştürücü Sıcaklık Kontrolörlerinin Fonksiyonu

Bugün, güç dönüştürücüler genellikle iki tür olarak sınıflandırılır: yağ dolgulu ve kuru tip dönüştürücüler. Kuru tip dönüştürücüler, doğal güvenilirlik, yanıcı olmaması, sıfır kirlilik, bakım gerektirmemesi, düşük kayıplar, minimal yerel deşarj ve uzun ömürlülük gibi birçok avantajları nedeniyle elektrik santralleri, dağıtım merkezleri, havaalanları, demiryolları, akıllı binalar ve akıllı konutlar arasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kuru tip dönüştürücülerin önemli bir avantajı, genellikle 20 yıldan fazla olan tasarım ömrüdür. İşletme süresi ne kadar uzunsa, toplam sahiplik maliyeti o kadar düşer. Uygulamada, kuru tip dönüştürücünün güvenli çalışması ve uzun ömrü, sarımın güvenilirliğine büyük ölçüde bağlıdır. Dönüştürücü başarısızlıklarının temel nedenlerinden biri, sarım sıcaklıklarının izolasyon malzemesinin termal dayanıklılık sınırını aşması sonucu oluşan izolasyon bozulmasıdır.

Ayrıca, kuru tip dönüştürücülerin ömrü genellikle "termal ömür" ile sınırlıdır. İşletme ömrünü maksimize etmek için, sarım sıcaklığı bir sıcaklık kontrol sistemi ile izlenmelidir ve gerektiğinde zorlanmış soğutma veya uyarı alarmları dahil olmak üzere zamanında koruma önlemleri uygulanmalıdır.

2. Dönüştürücü Sıcaklık Kontrolörlerinin Türleri

2.1 Sıcaklık Algılama Yöntemiyle: Mekanik vs. Elektronik

• Mekanik sıcaklık kontrolörleri genellikle termal genişleme ve daralma prensibini kullanan yağ dolgulu ampulla çalışan genişleme cihazlarıdır. Küçük olmayan yağ ampulleri ve kolay olmayan kurulumları nedeniyle genellikle sadece yağ dolgulu dönüştürücülerde kullanılırlar.

• Elektronik sıcaklık kontrolörleri dirençli sıcaklık algılayıcıları (örneğin, Pt100, PTC) veya termokuplalar kullanır. Yüksek teknolojik gelişmişlik, kapsamlı işlevsellik, yüksek hassasiyet ve kullanıcı dostu işlem özellikleri nedeniyle elektronik kontrolörler hem yağ dolgulu hem de kuru tip dönüştürücülerde yaygın olarak uygulanmaktadır.

2.2 Kurulum Yöntemiyle: Gömülü vs. Dıştan Monteli

• Gömülü kontrolörler doğrudan dönüştürücünün sıkıştırma çerçevesine (kablosuz üniteler için) veya dönüştürücünün kabına entegre edilir.

• Dıştan monteli (duvar monteli) kontrolörler duvara (kablosuz üniteler için) veya dönüştürücünün kabının dış yüzeyine monte edilir.

Kuru tip dönüştürücüler işletim sırasında önemli miktarda ısı, düşük frekanlı titreşim ve manyetik interferans üretir—bu koşullar, sıkıştırma çerçevelerine veya kabinin içine monte edilen gömülü sıcaklık kontrolörlerini ciddi şekilde etkiler.

Elektronik bileşenlerin, kuru tip dönüştürücülerin kendileri gibi, belirli bir "termal ömür"ü olduğu bilinmektedir. Gömülü kurulum yöntemi, kontrolörün hizmet ömrünü ve güvenilirliğini önemli ölçüde azaltır. Buna karşılık, dıştan monteli kontrolörler bu zorlu ortamdan etkili bir şekilde izole edilir, böylece daha iyi koruma ve uzun ömür sağlar.

3.TTC Serisi Kuru Tip Dönüştürücü Sıcaklık Kontrolörü

JB/T 7631-94 “Dönüştürücüler İçin Direnç Termometreleri” Çin'in Makina Sanayi Bakanlığı tarafından 1994 yılında yayınlanan bir standarttır, özellikle kuru tip dönüştürücülerde kullanılan sıcaklık gösterge ve kontrolörleri için. Bu standart, GB/T 13926-92 “Endüstriyel Süreç Ölçüm ve Kontrol Ekipmanları İçin Manyetik Uyumluluk” gerekliliklerini içerir.

TTC serisi sıcaklık kontrolörleri, güncellenmiş GB/T 17626-1998 “Manyetik Uyumluluk – Test ve Ölçüm Teknikleri” (IEC 61000-4:1995'ye eşdeğer) standartına uygun durumdadır.

3.1 Çalışma Prensibi

3.1 Devre Blok Diyagramı & Sıcaklık Algılama Prensipleri (Pt100 ve PTC)

Pt100 sıcaklık sensörü, elektriksel direncinin çevresel sıcaklıkla yaklaşık doğrusal olarak değiştiği prensibi üzerine çalışır. Sağda gösterilen direnç-sıcaklık eğrisinde görüldüğü gibi, Pt100 platin direncinin direnci, sıcaklık arttıkça sürekli ve neredeyse doğrusal olarak artar.

Sıcaklık kontrolörü, bu özelliği kullanarak dönüştürücünün sürekli ve hassas sıcaklık izlemesini sağlar. Görüntülenen sıcaklık değeri, Pt100 sensörü tarafından yapılan ölçüm değerlerinden elde edilir.

Pt100'nin mükemmel tekrarlanabilirliği ve direnç ile sıcaklık arasındaki birebir uygunluğu, nokta-nokta sıcaklık ölçümünü sağlar ve genellikle 0.5 hassasiyet sınıfına ulaşır.

3.2 Pt100 Sıcaklık Ölçüm Doğruluğunun Garantilendiği

Pt100 sıcaklık sensörü, iki, üç veya dört tel bağlantısı ile kurulabilir. Çoğu endüstriyel sıcaklık kontrol uygulamalarında, üç tel bağlantısı kullanılır çünkü bu, ölçüm hatalarına neden olan kablo direncini etkili bir şekilde kompanser eder.

Örneğin: amplifikatör devre genellikle Wheatstone köprüsüdür. Üretim ve kalibrasyon sırasında, düzeltme için kısa bağlantılar kullanılır. Ancak gerçek dünya uygulamalarında, sensör kabloları bağlandığında, kabloların kendi dirençleri ölçüm hatalarına neden olur. Üç tel bağlantısı, köprü devresini dengeleyerek bu hatayı minimize eder.

Pt100 direnci-sıcaklık eğrisi neredeyse doğrusal olsa da, mükemmel bir şekilde doğrusal değildir. Hassasiyeti artırmak için sıcaklık kontrolcülerimiz 0–200°C Pt100 direnci-sıcaklık eğrisini beş segmente ayırır. Her segmentin içinde, gerçek eğriyi doğrusal uyarlama ile yaklaşık olarak temsil eden bir doğru kullanılır, bu da genel ölçüm hassasiyetini önemli ölçüde artırır.

3.3 TTC-300 Serisi Kontrollerde Alternatif Sensör Olarak PTC Termistör

PTC (Pozitif Sıcaklık Katsayılı) termistör, TTC-300 serisi transformator sıcaklık kontrolcülerimizde kullanılan başka bir sıcaklık sensörüdür. PTC termistörler, belirli "tetik" veya "anahtarlama" sıcaklıklarına ulaşmak üzere doygunlaştırılmış baryum titanat tabanlı çok kristalli keramik malzemelerden yapılmıştır.

Platin dirençler (Pt100) aksine, PTC termistörler belirgin bir doğrusal olmayan davranış gösterir: düşük sıcaklıklarda dirençleri nispeten sabit kalırken, sıcaklık önceden tanımlanmış bir eşiğe ulaştığında, Curie noktası veya etki sıcaklığı olarak bilinen bu noktada keskin, neredeyse basamaklı bir artış gösterir. Bu özellik aşağıdaki direnç-sıcaklık eğrisinde gösterilmiştir.

Gösterildiği gibi, etki sıcaklığının altında PTC direnci sıcaklıkla az değişir. Ancak, sıcaklık bu kritik noktaya yaklaşıp aşmaya başladığında, direnç dramatik bir şekilde artar—genellikle birkaç kat büyüklükte.

PTC bazlı sıcaklık algılamanın çalışma prensibi, bu aniden direnç değişikliğini tespit ederek belirli bir sıcaklık eşiğinin geçip geçmediğini belirlemektir. Sonuç olarak, PTC sensörleri sadece tek bir sıcaklık noktasını gösterebilirler—Pt100 gibi sürekli, tam aralıklı sıcaklık ölçümü sağlayamazlar.

Ürünlerimiz, PTC sensörlerinin bu açma/kapama özelliğini kullanarak transformatorlar için aşırı sıcaklık alarmı ve tripl korumasını uygulamaktadır. Ürün tutarlılığını, güvenilirliğini ve yüksek kalitesini sağlamak için, Siemens–Matsushita Electronic Components Co., Ltd. firmasından PTC bileşenlerini kullanmaktayız.

3.4 TC Sıcaklık Algılama Prensibi

Sıcaklık kontrolcüsü, iç devreleri aracılığıyla hem PTC hem de Pt100 sensörlerinden sıcaklık sinyallerini alır ve mantıksal karar verme ile aşırı sıcaklık alarmını veya aşırı sıcaklık tripl sinyalini tetikleyip tetiklemeyeceğini belirler. Bu çift koruma mekanizması, harekete geçmemeyi veya yanlış tetiklenmeyi etkili bir şekilde önler.

Transformator sarım (A, B, C fazları) ve çekirdek (D) sıcaklıkları, Pt100 ve PTC sensörleri kullanılarak izlenir. Sıcaklık değiştikçe, bu sensörlerin direnci de değişir. Kontrolcü, bu direnci voltaj sinyaliye dönüştürür, ardından filtreleme, analog-dijital (A/D) dönüştürme ve gelişmiş algoritmalar aracılığıyla karşılık gelen sıcaklık değerini hesaplar.

Bu iki tür sıcaklık girişine dayanarak:

• Kontrolcü, ön panel ekranında kanal numarasını ve gerçek zamanlı sıcaklık değerini görüntüler.

• Aynı zamanda, ölçülen sıcaklığa kullanıcı tarafından tanımlanan ayar noktalarıyla mantıksal algoritmalar uygular. Eğer sıcaklık eşiği aşılırsa, kontrolcü soğutucu fanları başlatma/durdurma, alarm tetikleme veya tripl komutu başlatma dahil uygun çıkışları aktive eder.

Kullanıcılar, ön panel düğmeleri aracılığıyla fan başlatma/durdurma sıcaklıkları, çekirdek aşırı ısınma alarm eşiği dahil olmak üzere sistem parametrelerini yapılandırabilirler.

Ayrıca, sistem sürekli olarak kendini tanır. Sıcaklık kontrolcüsünde bir sensör başarısızlığı veya iç donanım hatası oluştuğunda, hemen sesli ve görsel alarmlarla birlikte hata sinyali göndererek operatörleri uyarır.