da Transformatörlerin kurutulması ve İzolasyon Dirençlerinin Ölçülmesi

Transkript

1 TJDK : 621.S.04 : Transformaörlerin Kuruulması ve İzolasyon Dirençlerinin Ölçülmesi Yazan : Eem SAĞ Elk. Y. Müh. D.S.. Elekrik Mühendisliği mecmuasının 10. cildinin 113. (Mayıs 1966) sayısında «Döner Elekriki Makinaların Kuruulması ve İzolasyon Direncinin ölçülmesi» izah edilmiş idi Bu sayıda da Transformaörlerin kuruulması ve izolasyon direncinin ölçülmesi izah edilmişir. "Yazı serisi birbirini amamladığı için incelemelerde her iki yazının birlike ekiki uygun olacakır. Transformaörler yağh veya gazlı olarak nakledilirlerken veya işleme, bakım j onarım sırasmda ruube almış iseler mulaka kuruma işlemine âbi uulmaları lâzımdır. Transformaörlerin kuruulması için umumiyele üç meod abik edilmekedir. 1. Sıcak hava ile kuruma 2. Sıcak yağ dolaşırmak sureiyle kuruma 3. Sargıları kısa devre emek! sureiyle kuruma Kuruma meolarından herhangi birinin seçiminde ve abikinde daima imalaçı firma alimalarına dikka edilmesi lâzımdır. Bu kuruma meolarından bir veya birkaçı aynı zamanda abik edilebilir. 1. Sıcak hava ile kuruma : Sargıların sıcak hava ile kuruulması rafonun bizza kendi ankı içerisinde yapılabileceği gibi rafo erafında eşkil edilmiş özel oda içerisinde de yapılabilir. Sıcak hava bir vanilaör vasıasıyla ransformaörün alından meselâ drenaj vanasından verilir. Havanın üsen çıkması için üs kapak üzerindeki izolaör emniye vanası v.s. yi sökmek sureiyle münasip delik bırakılır. Transformaör içerisine oz v.s. gibi izolasyon seviyesini düşürücü yabancı maddelerin girerek sargı ve ank gövdesine yapışmalarmnın önüne geçmek için sıcak hava girişine bir oz filresinin ilâvesi icabeder. Isı kaybının azalılması ve ank içinde yoğuşma olmaması için de ankın üzeri bir örü ile örülebilir. Isıma üniform olmalı ve ransformaör amamen kuruyuncaya kadar munazaman sıcak hava şevkine devam edilmelidir. Kuruma süresi ransformaörün büyüklüğüne ve keza bu da ransformaörün gerilimine ve gücüne bağlı olduğu gibi sevkedilen havanın mikarı ve sıcaklığına da bağlıdır. Bununla beraber izolasyonun bozulmasına sebep olmamak için hava sıcaklığının arırılması sınırlandırılmış olup hiç bir surele 100 Cı geçmemelidir. Keza 80 C dende az olmamalıdır. İzolasyonun cinsine göre ancak imalaçının müsaadesini almak şarıyla 100 C nin biraz üsünde 100 C ye ka dar çıkılabılir. Hava mikarı sıcak havanın çıkışı C ve haa İmkâna göre 95 C a çıkacak şekilde ayarlanabilir. Sıcak havanın ransformaöre giriş ve çıkış yerlerine ermomere akılmalıdır. Transformaörün büün eçhizaı olarak kuruulması avsiye edilir. akılmış Şaye ransformaör kendi ankının dışında bir yerde kuruulmuş ise kuruma işlemi biiği anda ank muhi sıcaklığındaki emiz yağ ile sürale doldurulmalı ve ransformaör sargıları akriben 75 C iken derhal ankına yerleşirilmelidir. Sıcak yağın havadan ruube emme emayülünde olduğu hiçbir zaman akıldan çı kanlmamalıdır. Transformaörün üs kapağının yerleşirilmesi ve genişleme kabının yağ ile doldurulması esnasında yağ içerisinde kalmış olan havanın aılabilmesi için, ransformaör soğuucuları akıldıkan sonra, akriben bir kaç saa nominal akım geçirilerek çalışırılır. Bunu yapmak için yüksek gerilim veya alçak gerilim araflarından biri kısa devre yapılır, di ğer uca gerilim abik edilir. Tabik edilecek gerilim, nominal gerilimin, ransformaörün kısa devre gerilimine oranı nisbeindedir. Yani ransformaörün kısa devre gerilimi uk % 6 ve yüksek gerilim arafı vol, alçak gerilim arafı 6000 vol ise, yüksek gerilim arafına abik edilecek gerilim akriben X % 6 = 1800 vol olacak ve alçak gerilim arafı kısa devre edilecekir. Alçak gerilim arafına gerilim abik edilecek ve yüksek gerilim ara- Elekrik Mühendisliği

2 fi kısa devre yapılacak ise abik edilecek gerilim 6000 x 6 % = 360 vol ur. Sargılardan nominal akımın geçirilmesi sırasında ransformaör ısınacağından yağ içerisinde kalmış olan hava edricen aılmış olur. Böylece ransformaör servise girdiği zaman Bucholz rölesinin lüzumsuz olarak çalışmasının önüne geçilir. \ J Transformaörün kuruulması esnasında vakum da abik edildiği akirde kuruma süresi kısalılmış olur. İHTAR : TRANSFORMATÖRE VAKUM TATBİK EDİLİRKEN İMALATÇI TARAFINDAN TAN- KIN BU VAKUMA DAYANACAK ŞEKİLDE İMAL EDİLİP EDİLMEDİĞİNİN TAHKİKİ LAZIMDIR, VAKUMA DAYANACAK ŞEKİLDE İMAL EDİLMEMİŞ İŞE TANK ÇELİK PUT- RELLERLE TAKVİYE EDİLMELİDİR. 1» eo i oo fevo Hava muan 13 HAFİK-1 ransformaüir abadına Sağ olarak kuruma için U*umü *cql hava muon ( f. 3.<f8 un, 4 fi\ JJ9 e^ * Kuruma boyunca muayyen aralıklarla anka sıcak hava şevki durdurulur ve ransformaöre 5 mm Hg basıncı alında bir vakum abik edilir. Vakum suyun çabuk buharlaşmasını emin eder. Kuruma işleminin sonunda ransformaör bir kaç saa vakum alında uulmalı ve derhal, mümkünse vakum alında yağla doldurulmalıdır. Yağın doldurulma hızı öyle olmalıdır ki üse vakum daima mevcu olsun. Sargılar amamen yağla örüldüken sonra yağ şevki durdurulmalı ve bir kaç saa vakum abikine devam edilmelidir. Böylece ya*da kalan büün gazlar aılmış olur. Transformaörlerin kuruulmasında kullanılan akribi hava mikarı ransformaörün boyularına bağlı olarak grafik 1 de göserilmişir. Kuruma süresi ransformaörün büyüklüğüne ba*li olmakla beraber rafo büyüklüğü az çok gerilimle oranılı olduğundan ransformaörün işleme gerilimine bağlı olarak akribi kuruma suresi de grafik 2 de göserilmişir. Tranfornıa'or kurudukan ve yağ dolduruldukan sonra 24 saa bekleilir, bu sürenin sonunda yağın dielekrik dayanımı ve rafonun izolasyon direnci ölçülür. Normal ise kuruma bimişir. Normal değil ise, bu defa sıcak yağ dolaşırmak sureiyle bir süre kurumaya devam edilir. Sıcak hava ile kuruma meodu çok elverişli ve avsiyeye şayandır. Faka ilâve eçhizaa ihiyaç göserir. 2. Sıcak yağ Dolaşırmak Sureiyle Kuruma : Bu meola ransformaörlerin kuruulması hem kolaydır hem de en az eçhiza iser. Faka kuruma süresince yağın sıcaklığı daima yüksek uulduğu için yağın berrak rengi koyulaşır ve ömrü azalır. Transformaörlerin sıcak yağ dolaşırmak sureiyle kuruulması kendi ankında yapılır. ie «o eo»o io W i f j ıo n.. Kuruma urası' GRAFİK-Z. > gniımma bağlı olarak. hokri i kunjima»üresi 18 Elekrik Mühendisliği 122

3 Kuruma işi erminaller, yağ genleşme kabı, radyaörler akılı iken yapılmalıdır. Kurumanın başlangıcında ısı kaybını azalmak ve ısının anka sürale yükselmesini emin emek maksadiyle soğuucu vanaları kapaılır ve ısı yükselince edricen açılır. Sıcak yağ alan verilir, üsen alınır. Yani ransformaör ve ısııcıyla eçhiz edilmiş yağ asfiye cihazı bir kapalı devre eşkil eder. Transformaörün büyüklüğüne ve yağ asfiye cihazının kapasiesine göre bir veya iki yağ asviye cihazı kurulmada kullanılabilir. Meselâ ağırlığı 30 ona kadar olan ransformaörlerde saaa 1200 lire kapasieli yağ asfije cihazı ihiyaca kâfidir. Trafo ağırlığı 30 on dan büyük olanlarda iki yağ asfiye cihazı veya daha büyük kapasiede bir cihaz kullanılır. Yağ asfiye cihazı çıkışında yağ sıcaklığı 90 C yi aşmamalı, ransformaöre yağın girişinde sıcaklık C olmalıdır. Her 24 saaa bir yağın dielekrik dayanımı, ve 4 ilâ 6 saaa bir de ransformaörün izolasyon direnci ölçülmelidir. Kuruma işini hızlandırma ve yağ asfiye cihazı ısııcısına yardımcı olma bakımından düşük gerilimde sargı uçlarını kısa devre emek sureiyle rafodan nominal akım civarında akım geçirilerek sargıların ısınması emin edilebilir. Faka bu işlem devamlı dikka ve sargı sıcaklığının munazaman konrolünü icabeirir. Keza ransformaöre vakum abik edilmek sureiyle de kuruma müddei kısalılabilir. Sıcak hava ile kuruma bahsinde de belirilmiş olduğu gibi ransformaör kazanının abik edilecek vakuma dayanıp dayanamayacağı ahkik edilmeli, icabederse kazan akviye edilmelidir. Kuruma işlemi amamlandıkan sonra yağ normal seviyesine kadar doldurulup 48 saa beklenir. Bilâhare yağın dielekrik dayanımı, ransformaörün izolasyon direnci ölçülür. Maluba muvafık ise ransformaör kurulmuş demekir. 3. Sargıları kısadevre emek sureiyle kuruma : Bu usulle kurumada ransformaör ankı sargıları amamen örecek şekilde vağla dolu olacakır. Isı kaybını azalmak maksadıyla yağın soğuuculardan geçmesi önlenebileceği gibi ankın üzeri ayrıca bir örü ile de örülebilir. Bu akdirde sargılardan nominal akımın çok alında bir akım geçirildiği halde bile rafoyu kurumak için lüzumlu sıcaklıklara erişebilir. Meselâ am yük akımının 4 veya 5 e biri kâfi gelebilir. Akımı edricen arırarak sargıların yavaş yavaş ısınmasını emin emeli ve yağ sıcaklığı C ye erişince sıcaklık bu de recede sabi kalacak şekilde sargı akımı ayarlanmalıdır. Sargı ve yağ sıcaklıkları daimi olarak konrol edilmeli ve imalâçı firmanın vermiş olduğu değerleri surei kafiyede geçmemelidir. Isınan sargı izolasyon maddesi yavaş yavaş ruubei bırakır ve sıcak yağda ruube emme emayülünde olduğundan sargılardan ruubei alır. Bu yağ, yağ asfiye cihazından geçirilerek ruubei alınır. Trafo ile yağ asfiye cihazına bir kapalı devre eşkil eirerek devamlı olarak yağ dolaşırılır ve ruubei alınır. Muayyen aralıklarla rafonun izolasyon direnci ve yağın dielekrik delinme gerilimi ölçülür. Transformaörün sargılarını kısa devre ederek sargılardan akım geçirilmesinden maksa rafo sargılan ile yağın ısıılmasıdır. Daha önce de belirilmiş olduğu gibi sargıdan nominal akımı geçirebilmek için gerilim' abik edilecek sargıya nominal gerilimin, rafonun kısa devre gerilimine oranı nisbeinde gerilim abik edilir,; diğer araf kısa devre yapılır. Meselâ volluk ranfonun kısa devre gerilimi % 6 ise yüksek gerilim arafına X 0,06 = 1800 vol abik edildiği ve alçak gerilim arafı kısa devre edildiği akdirde, sargılardan nominal akım geçer. Başlangıça daha düşük gerilim abik edilir ve edricen gerilim arırılarak sargı akımı da arırılır. Kuruma suresini kısalmak bakımından anka vakum da abik edilebilir. Faka ankın bu vakum'a mukavim olup olmadığı ahkik edilmeli, icab ederse ank akviye edilmelidir. Bu usulle kurumada gerilim ayar kademe sargılarının hepsinin servise sokulmasına dikka edilmelidir. Kuruma işleminin sonuna doğru soğuucu vanaları açılır. Kuruma biiği zaman 48 saa beklenir ve ransformaörün izolasyon direnci ile yağın dielekrik dayanım gerilimi ölçülür. Uygun ise kuruma bimişir. Transformaörlerin kuruulma süresi : Kuruma süresi için belirli bir zaman söylemek çok güçür. Transformaörlerin kuruulma süresi ransformaörün büyüklüğüne ve kurumaya başlandığı andaki ransformaörün ruubelilik derecesine bağlı olarak çok değişir. Bu süre birkaç günden birkaç hafaya kadar sürebilir. Pek abii olarak kuruma süresi kuruma meoduna, kuruma sıcaklığına da abidir. Transformaörün gerilimi ile boyuları arasında oldukça yakın bir bağını olduğundan işleme gerilimine bağlı olarak akribi kuruma süresi grafik 2 de göserilmişir. Elekrik Mühendisliği

4 * o fo 40 3O HO YC A ğiı i rans, aor Sınıf as ye>nlu İZOI ' QÜ3O, s 7 ansf?rma i'or A = O, yoff, Of 73 f 1.0 *,9 İV. di q4 0,3 0,1 y y * O 20 * W T Cf?ÛS 3IKA&IMOAKI ZOLASYOV SlCAKLlâl C GRA FİK - 3 İZOLASYON OİRGMClNN SICAKLIK TASHİH FAKTOHU GRAFİĞİ Transformaörün kuruyup konrolü : kurumadığının Döner makinalarda izolasyonun emiz olup olmadığını ve ruube alıp almadığını esbi emek maksadı ile izolasyon direcinin minimum değerleri esbi edilmişir. Halbuki ransformaörler için böyle belirli bir değer vermek mümkün değildir. Ancak imalâçının vermiş ol.'uğu değerler ile ransformaörlerin servise giı meşinden sonra zaman zaman yapılan ölçüler neicesinde elde edilen değerler daima muhafaza edilir ve bu değerlerin karşılaşırılması sureiyle ransformaörün kuru, izolasyon direncinin normal olup olmadığı hakkında karar verilebilir. Bu ölçüler her sargı arasında ve sargı'arla gövde arasında yapılmalıdır. Transformaör izolasyonunun kuruluğu hak kında bir frkir edinmek için iki ecrübe meodu vardır. 1. İzolasyonun güç fakörünün esbii 2. İzolasyon direncinin ölçülmesi ve dielekrik absorbsiyon eğrisinin çıkarılarak polarizasyen indeksinin bulunması. Elekrik Mühendisliği 122

5 Bu meodlardan biri veya mümkün ise ikisi birden abik edilir ve elde edilen değerler, imalâçının vermiş olduğu değerlerle veya ransformaör ilk defa servise girdiken sonra alınmış olan değerlerle mukayese edilir. Transfor. maor kuru ise bu defa yağın dielekrik dayanım gerilimi ölçülür. Yukarıda izolasyon direnci için belirli bir değer vermek mümkün değildir, denilmişi. Bazı imalâçı firmalar ecrübelerine dayanarak gaye akribi bir akım değerler vermekedirler. Meselâ ACEC. «Three phase Transformers, Erecion, Drying Maınenance 62006» da ransformaörün izolasyon direnci, nominal gerilimin beher kv u başına akriben 8-10 megaohm olmalı, mınumum 400 megaohm'dan da az olmamalıdır, denilmekedir. (20 C deki direnç). OY Sromberg «oil-cooled Power Transformers Erecion and Mainenance însrucion» da ise Meggerle ölçü yapılırken 15 saniyede ve 60 saniyede okunan izolasyon direncinin R60: R15 oranı 1,3 veya daha büyük olmalıdır, denilmekedir (4000 kva veya 20 kv'an büyük rafolarda ) Wesinghouse'un «Disribuion Apparaus Handbook» unda avsiye edilen minimum izolasyon direnci de ablo 1 de göserilmişir. A = sıcaklık sabiesiclir ve A sınıfı izolasyonlu, yağlı ransformaörlerde A = 0,030 dur. f = Sıcaklık düzelme fakörüdür. Grafik 3 e sıcaklığa abi olarak sıcaklık düzelme fak öru göserilmişir. izolasyon guç fakörü için sıcaklık düzelme fakörü ise Grafik 4 e göserilmişir Transformaör kurul lulmaya başlandığı zaman sıcakuğın yükselmesi ile izolasyon direnci sürale düşer, izolasyon güç fakörü ecrübesi yapılır ise guç fakörü arar. Bilâhare kurumaya devam edildfkçe izolasyon direnci armaya veya güç fakörü düşmeye başlar. Zamana abi olarak izolasyon direnci veya güç fakörü bir grafik üzerinde işarelenecek olursa kurumanın sonuna doğru eğri asimpoa varır, izolasyon direncinde veya güç faköründe arık değişiklik olmaz. Bu akirde ransformaör kuruulmuş demekir. 12 saa daha kurumaya devam edilmelidir. Bilâhare ransformaör 24 ilâ 48 saa dinlendirilmeli yağın dielekrik dayanım gerilimi konrol edilmelidir. Normal ise kuruma bimişir. Normal değil BLO - TRANSFORMATÖR SAR6ILARIAIA MUHTELİF SICAKLIKLARDA ",, OLARAK MİAİMUM SMVYETLI İZOL.ASYOV TOPRAK) Sargı Gerilimi 2O C 3o AO C 50 C 6OC 66 kv ve yukarısı 12OO 6OO 3O0 1SO ile 4-+kv arası 1OOO soo 2SO ile s kv arası 8OO AOO 2OO 1OO SO 6.6 kv un aşağısı AOO a SO 25 Kuruma boyunca her 4 ilâ 6 saae bir ransformaörün izolasyon güç fakörü veya izolasyon direnci ölçülür. Sıcaklık değişmesi alınan değerlere büyük ölçüde esir eiğinden ölçmelerin aynı sıcaklıka yapılması farklı sıcaklıklarda yapılmış ise aynı sıcaklığa irca edilmesi lâzımdır. Bilinen bir Ta sıcaklığında ölçülen izolasyon direnci Ra ise irca edilecek Tb sıcaklığındaki Rb direnci : Rb = f. Ra Megaohm. f = I0A (Tb Ta) bulunur. Burada : ise halâ sargılardan yağa ruube geçiyor demekir ki kurumaya devam edilmelidir. Kuruma işleminde en önemli hususlar aşağıda kısaca ekrarlanmışır. a. Yağ, sargı ve sevkedilen sıcak hava sıcaklıkları gaye iyi konrol edilmeli, imalaçı firmanın vermiş olduğu sıcaklık limileri aşılmamalıdır. b Vakum abik edilecek ise ransformaör ankının buna dayanıp, dayanamayacağı konrol edilmeli, icabederse ank akviye edilmelidir. c. Hava ile kurumadan sonra yağ doldurulurken mümkün olduğu kadar çabuk hareke Elekrik Mühendisliği

6 i 5 4 $ y > s* SHASMOAKİ ZOi-ASYÛV SICA.KLIC ^ 7ashıh BCAKLİK. C W AO C 55 âo y&6rü 0.80 o 90 1oO 1.12 i 25 f oo GRAFİK* A İZOLASYON GÜÇ FAKTÖRÜNÜN SICAKLIK TASHİH FAKTÖRÜ edilmeli, ekrar ruube almasına mani olunmalıdır. d. Transformaörün kuruma işlemi biiken ve yağı amamen dolduruldukan sonra 24 ilâ 48 saa dinlendirilmeli ve ekrar ransformaörün izolasyon direnci ile yağın dielekrik dayanım gerilimi konrol edilmeli, ancak bu konrolden sonra servise konulmalıdır. REFERANSLAR : 1 Hirfanlı Barajı ve Hidroelekrik' Sanralı Transformaörleri işleme ve Bakım Talimaı 2 ACEC Charleroi, shell ype oil-immersed hree-phase Transforraers erceion, drying, mainenance Oy sromberg Ab. oil-cooled Power Transformers erecion and mainenance insrucions 34 K 133A5A. 4 Sandard Handbook foor Elecrical Engineers (A E. KNOVVLTON) 5 Povver Operaion and Mainenance Bullein No 3. (U.S.B.R.) 6 Disribuion Apparaus Handbook (WES- TINGHOUSE) 22 Elekrik Mühendisliği 122