Dönüşümelerde IEC 60076'e dayalı kayıp değerlendirme

I. IEC 6007'deki Kayıp Tanımları

IEC 60076-1 (Genel Gereksinimler) ve IEC 60076-7 (Yüklenme Kılavuzu), iki temel kayıp türünü belirtir:

Boş Yük Kaybı (P0)

Tanım: Birincil bobinin nominal voltajda çalıştırıldığı ve ikincil bobinin açık devrede olduğu durumda ölçülen kayıplar (çekirdek kayıpları hakimdir).

Test Koşulları

• Nominal frekans ve voltajda ölçülür (genellikle sinusoidal güç frekansı).

• Referans sıcaklığına (yağlı donanımlı transformatorlar için 75°C, kuru tip için 115°C) düzeltilir.

Yük Kaybı (Pk)

Tanım: İkincil bobinin kısa devre olduğunda ve birincil bobinden nominal akım geçtiğinde ölçülen kayıplar (bakır kayıpları hakimdir).

Test Koşulları:

• Nominal akım ve frekansla ölçülür.

• Referans sıcaklığına (yağlı donanımlı için 75°C; kuru tipte yalıtım sınıfına bağlı olarak değişir) düzeltilir.

II. Kayıpların Test ve Hesaplanması

Boş Yük Kaybı Testi (IEC 60076-1 Madde 10)

Yöntem

• Güç analizörü kullanarak doğrudan ölçüm (alet kayıpları çıkarılmalıdır).

• Test gerilimi: nominal gerilim ±5%, en düşük değeri kullanılır.

Sıcaklık Düzeltme Formülü:

Bref: Referans sıcaklıkta manyetik akı yoğunluğu; B test: Ölçülen manyetik akı yoğunluğu.

2. Yük Kaybı Testi (IEC 60076-1 Madde 11)

Yöntem:

• Kısa devre empedans testi sırasında ölçülür.

• Test akımı: nominal akım; frekans sapması ≤ ±5%.

Sıcaklık Düzeltme Formülü (bakır sarımlar için)

Tref: Referans sıcaklık (75°C); T test: Test sırasında sarım sıcaklığı.

Ana Parametreler ve Toleranslar

Kayıp Toleransları (IEC 60076-1 Madde 4.2):

• Boş yük kaybı: +15% izin verilir (ölçülen değer garanti değerini aşmamalıdır).

• Yük kaybı: +15% izin verilir (ölçülen değer garanti değerini aşmamalıdır).
  Yanlış Kayıplar:

Yapısal bileşenlerde sızıntı akımından kaynaklanan kayıplar, yüksek frekanslı bileşen ayırma veya termal görüntüleme yoluyla değerlendirilir.

Enerji Verimlilik Sınıfları ve Kayıp Optimizasyonu

IEC 60076-14'e (Güç Transformatörleri için Enerji Verimliliği Kılavuzu) göre:

Toplam Kayıplar (P total):

β: Yük oranı (gerçek yük / nominal yük).

Verimlilik Sınıfları (örneğin, IE4, IE5), toplam kayıpların %10~30 azaltılması gerektiği gibi belirlenir, bu şu şekilde elde edilir:

• Yüksek geçirgenlikli silikon çeliği (boş yük kayıplarını azaltır).

• Optimize edilmiş sarım tasarımı (eddy akım kayıplarını minimize eder).

Pratik Uygulama Örneği

Örnek: 35kV Yağlı Donanımlı Transformator (IEC 60076-7)

Nominal Parametreler:

• Kapasite: 10 MVA

• Garanti boş yük kaybı: 5 kW

• Garanti yük kaybı: 50 kW (75°C'de).

Test Verileri:

Boş yük kaybı: 5.2 kW (+15% tolerans içinde → 5.75 kW limiti).

Yük kaybı (30°C'de test edildi):

Sonuç: Yük kaybı toleransı aşılıyor mu? 50 × 1.15 = 57.5 kW ile kontrol ediniz.

VI. Yaygın Sorunlar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Çevresel Sıcaklık:

Testler -25°C ile +40°C arasında gerçekleştirilmelidir; bu aralık dışında düzeltme gerekir.

Harmonik Kayıplar:

IEC 60076-18'e göre sinüs olmayan yükler altında ek harmonik kayıplar değerlendirilmelidir.

Dijital Test:

IEC 61869 kalibre edilmiş sensörler kullanılmalıdır.