Dönüştürücü Çekirdek Hatalarını Nasıl Değerlendirecek Neye Göre Tespit Edilecek ve Sorun Giderme

1.1 Çekirdekteki Çok Noktalı Topraklama Arızalarının Tehlikeleri

Normal çalışma sırasında, bir dönüşüm cihazı çekirdeği sadece tek bir noktada topraklanmalıdır. Çalışma sırasında, sarımlar etrafında değişen manyetik alanlar oluşur. Elektromanyetik indüksiyon nedeniyle, yüksek gerilimli ve düşük gerilimli sarımlar arasında, düşük gerilimli sarım ve çekirdek arasında, çekirdek ve tank arasında parazit kapasitanslar mevcuttur. Enerji ile beslenen sarımlar bu parazit kapasitanslar aracılığıyla çekirdeğe bağlı olur, bu da çekirdeğin toprağa göre flotasyon potansiyeli geliştirmesine neden olur. Çekirdek (ve diğer metal parçalar) ile sarımlar arasındaki mesafeler eşit olmadığından, bileşenler arasında potansiyel farklar ortaya çıkar. İki nokta arasındaki potansiyel fark, aralarındaki yalıtımın dielektrik dayanımını aşarsa, kıvılcım salınımı meydana gelir. Bu salınım aralıklı olarak gerçekleşir ve zamanla hem dönüştürücü yağını hem de katı yalıtımı bozulmasına neden olur.

1.2 Çekirdek Topraklama Arızalarının Nedenleri
Sık karşılaşılan nedenler şunlardır:

• Topraklama bantlarının kötü inşaat teknikleri veya tasarım hatalarından kaynaklanan kısa devreler;
• Aksesuarlar veya dış faktörlerden kaynaklanan çok noktalı topraklama;
• Montaj sırasında dönüştürücünün içine bırakılan metal yabancı cisimler, veya çekirdek üretim süreçlerinde kötü kalite kontrolünden kaynaklanan kazıklar, pas ve kaynak çöpleri.

1.3 Çekirdek Arızalarının Türleri
Dönüşüm cihazı çekirdek arızalarının sık karşılaşılan altı kategorisi şunlardır:

• Çekirdek, tank veya sıkıştırma yapılarıyla temas halinde:
  Kurulum sırasında, tank kapaklarındaki taşıma vidaları çevrilmediği veya kaldırılmadığı takdirde, çekirdek tanka dokunabilir. Diğer örnekler arasında, sıkıştırma kol plakalarının çekirdek kollarına temas etmesi, eğri silikon çelik levhaların sıkıştırma plakalarına temas etmesi, alt sıkıştırma ayakları ve yoke arasındaki kağıt yalıtımın düşmesi, levhalarla temas kurması, veya termometre saplarının çok uzun olması ve sıkıştırma plakaları, yoke veya çekirdek sütunlarına temas etmesi bulunur. Çekirdekten geçen vidaların çelik kılıfının çok uzun olması ve silikon çelik levhalarla kısa devre yapması.
• Tank içindeki yabancı cisimlerin çekirdekte yerel kısa devreler oluşturması:Örneğin, Şansi'deki bir alt trafiğe ait 31.500/110 kV güç dönüştürücüsünde, kapağın kaldırılması sırasında, sıkıştırma plakası ve yoke arasında bir tornavida sapı tespit edilmiştir. Başka bir 60.000/220 kV dönüştürücüde ise 120 mm'lik bir bakır tel bulunmuştur.
• Çekirdek yalıtımındaki nem veya hasar:Taban kısmında biriken çamur ve nem yalıtım direncini azaltır. Sıkıştırma yalıtımında, ayak yalıtımında veya çekirdek kutu yalıtımında (kağıt karton veya ahşap bloklar) bozulma veya nem girişi, yüksek dirençli çok noktalı topraklamaya neden olabilir.
• Yağlı pompalardaki aşınmış rulmanlar:Metalik parçacıklar tanka girer, tabanda yerleşir ve elektromanyetik kuvvetler altında, alt çekirdek yoke ile ayak destekleri veya tank tabanı arasında iletken köprüler oluşturur, bu da çok noktalı topraklamaya neden olur.
• Kötü operasyon ve bakım, örneğin planlanmış denetimlerin gerçekleştirilmemesi.

2.1 Çekirdek Arızaları İçin Test Yöntemleri

• Eğer direnç 200–400 Ω arasındaysa: yüksek dirençli bir topraklama mevcuttur; transformatörün tamiri gerekir.
• Eğer direnç >1.000 Ω ise: topraklama akımı küçüktür ve ortadan kaldırılması zordur; cihaz, çevrimiçi izleme (kılavuzlu ampermetre veya DGA) ile periyodik olarak işletime devam edebilir.
• Eğer direnç 1–2 Ω arasındaysa: metalik topraklama doğrulanmıştır; acil düzeltici önlemler alınması zorunludur.

2.2 Çok Noktalı Topraklamanın Tedavi Yöntemleri

• Dış çekirdek yerleştirme bağlantıları olan transformatörlerde, arızalı akımı sınırlamak için yerleştirmede seri bir direnç eklenilebilir—bu sadece acil bir geçici önlemdir.
• Arıza metalik yabancı nesnelerden kaynaklanıyorsa, kapaç kaldırma incelemesi genellikle sorunu belirler.
• Kirpik veya toplanmış metal tozu nedeniyle oluşan arızalar için etkili düzeltme yöntemleri kapasitör deşarj darbesi, AC ark ya da yüksek akım darbe tekniklerini içerir.

• Çekirdek düz olmalı, yalıtım kaplaması sağlam olmalı, lamine tabakalar sıkıca yığılmış olmalı ve kenarlarında kıvrılma veya dalgalanma olmamalıdır. Yüzeyler yağ artığı ve kirlerden arınmış olmalı; lamine arasında kısa devre veya köprü oluşturmamalı; eklem boşlukları spesifikasyonlara uymalıdır.
• Çekirdek üst/alt kıskaçlar, kare demirler, basınç levhaları ve taban levhalarından iyi yalıtılmış olmalıdır.
• Çelik basınç levhaları ile çekirdek arasında düzgün ve görülebilir bir boşluk olmalıdır. yalıtım basınç levhaları tam olmalı—çatlak veya hasar olmadan—ve doğru şekilde sıkılaştırılmış olmalıdır.
• Çelik basınç levhaları kapalı bir döngü oluşturmasın ve tam olarak bir yerleştirme noktasına sahip olmalıdır.
• Üst kıskaç ile çekirdek arasındaki bağlantıyı ve çelik basınç levhası ile üst kıskaç arasındaki bağlantıyı kesildikten sonra, çekirdek/kıskaçlar ve çekirdek/basınç levhaları arasındaki yalıtım direncini ölçün. Sonuçlar geçmiş verilere göre önemli bir değişim göstermemelidir.
• Kıvamlar sıkı olmalı; pozitif/negatif basınç başlıkları ve kıskaçlardaki kilit anahtarlar güvenli olmalı, yalıtım şeritleriyle iyi temas halinde olmalı ve salınım veya yanma belirtileri göstermemelidir. Negatif başlıklar üst kıskaçtan yeterli açıklığa sahip olmalıdır.
• Çekirdek boyunca geçen cıvatalar sıkı olmalı, yalıtım direnci geçmiş test sonuçlarıyla uyumlu olmalıdır.
• Yağ kanalları engelsiz olmalı; yağ boru ayraçları düzenli sıralanmalı, düşmesi veya akışı engelleme durumu olmamalıdır.
• Çekirdek sadece bir yerleştirme noktasına sahip olmalıdır. Yerleştirme bantı mor bakır malzeme ile yapılmalı, 0.5 mm kalınlıkta ve ≥30 mm genişliğinde olmalı, 3–4 çekirdek lamineye yerleştirilmeli. Büyük transformatörlerde yerleştirme derinliği ≥80 mm olmalıdır. Gözükür kısımlar çekirdek kısa devresini önlemek için yalıtlanmalıdır.
• Yerleştirme yapısı mekanik olarak sağlam, iyi yalıtılmış, döngü oluşturmamalı ve çekirdek ile temas halinde olmamalıdır.
• Yalıtım sağlam olmalı ve yerleştirme güvenilir olmalıdır.