Güç transformatörleri, yüksek gerilim hatlarında gerilimi artırıp azaltmak içim kulllanılır. (440 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV) Genellikle 200 MVA üzeri trafolar bu sınıftadır. 

Dağıtım transformatörleri abonelerin ihtiyacı doğrultusunda orta ve alçak gerilim dağıtım hatlarında kullanılırlar. (11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 220 V)

Transformatörlerde Boyut / İzolasyon Seviyesi

Güç transformatörleri 33 kV'dan daha yüksek gerilimlerde %100'e yakın verimlilikle yüksek gerilim iletim hatlarında tercih edilirler. Dağıtım transformatörlerine göre daha büyük boyutta tasarlanırlar. Üretim istasyonlarında yüksek izolasyon gereken yerlerde kullanılırlar.

Dağıtım transformatörleri endüstriyel abonelerde 33 kV altı, normal şehir şebekelerinde 380V-220V elektrik enerjisinin dağıtımında kullanılırlar. Verimleri çok iyi değildir. Ortalama %50-70 arası değişir. Montajı ve kurulumu kolaydır. Düşük manyetik kayıplara sahip olup hiç bir zaman tam yük altında çalıştırılmazlar.


 

Demir Kayıpları

Transformatörlerdeki manyetik akının yönünün ve değerinin değişmesiyle, manyetik malzemenin histeriz etkisinden dolayı ısnma ortaya çıkar. Bu ısınma transformatörde enerji kaybına neden olacağından engellenmelidir. Transformatördeki yüksek sıcaklık transformatörün nüvesi ve sargılarının izolasyonunun zayıflamasına ve ömrünün kısalmasına nedne olur. Transformatörün manyetik devresindeki ve girdap akımlarından kaynaklanan sıcaklıktan dolayı olusan enerji kaybı demir kayıpları olarak ortaya çıkar. Kayıpların alternatif manyetik alandan oluşması nedeniyle transformatörün primer (birincil) tarafına gerilim uygulandığında sekonder (ikincil) tarafta yük olmasa bile demir kayıpları oluşur.
 

Bakır Kayıpları

Transformatörlerde pirmer (birincil) sargılarda transformatöre yük baglanmamıs olsa bile manyetik alanı oluşturan sargıların direncinden dolayı kayıplar oluşur. Bu kayıplar ısı olarak ortaya çıkar ve soğutma sistemiyle transformatörden dışarıya atılmalıdır. Sekonder uca yük bağlanmasıyla, primer ve sekonder sargıların her ikisinde de akım oluşacağından daha fazla kayıp olusur. Bu kayıplar sargıların direncinden kaynaklandığından bakır kayıpları veya (I².R) kayıpları olarak adlandırılır.
 

►İlginizi Çekebilir: SF6 Gaz İzoleli Transformatörler

Güç transformatörleri iletim hatlarında kullanıldığından aboneyle direk olarak bağlantısı yoktur, bu yüzden yük değişimleri çok azdır. Transformatör tam yük altında olduğundan gün boyunca bakır ve demirin özgül ağırlıklarında ki değişim çok az olacaktır (Fe/Cu). Güç transformatörleri tam yük veya tam yüke yakın çalışmada max. Verimlilik için tasarlanmıştır. Seçimi yapılırken verimlilikten çok gücü dikkate alınmalıdır.

Dağıtım transformatörlerinde aboneyle direk bağlantı yapıldığından yük dalgalanmaları oldukça fazladır. Buna bağlı olarak her zaman tam yük altında çalışmazlar. Gün boyunca Fe kayıpları meydana gelir. Yükte de dalgalanmalar olduğundan bakır kayıpları da ortaya çıkar bu nedenle Fe/Cu oranı oldukça fazladır. Ortalama %75 yük altında max. %75 verimliliklte çalışacak şekilde tasarlanırlar. Hesaplamaları yapılırken gün boyunca alınacak verim dikkate alınmalıdır.
 

Verim= (Çıkış Gücü)/ (Giriş Gücü)

Güç transformatörleri I²R kayıplarını minimize edebildiğinden iletim hatlarında güç akışını çok iyi bir şekilde sağlarlar. Güç transformatörlerinde; trafo çekirdeği en iyi şekilde yararlanabilmek için tasarlanmıştır. Verimin en yüksek , kayıpların en düşük olması istendiğinden BH eğrisinin dirsek bölgesi denilen kısmında çalışması öngörülür. Çekirdek tasarımı yapılırken anlık akım peakleri göz önünde bulundurulmalıdır. Çünkü yük değişken olduğundan anlık peakler oluşacaktır.
 

Güç transformatörleri genellikle tam yükte çalıştırılmaktadır. Bu nedenle bakır kayıpları minimal olacak şekilde tasarlanmışlardır. Ancak dağıtım transformatörleri tam kapasite çalışmaz, bu nedenle çekirdek kayıpları daha az olacak şekilde tasarlanırlar.

Maximum Verimlilik

İki transformatör arasında ki temel fark dağıtım transformatörleri tam yük altından olmadan %80 verimlilikle imal edilirler.

Dağıtım transformatörlerinde yük dağılımı talebe bağlıdır.
Güç transformatörlerinde ise her zaman tam yük altında çalıştığından %100 verim alınacak şekilde tasarlanırlar.

Dağıtım transformatörlerinin gerilim sevileri daha düşük olma eğilimindedir. Çıkış gerilimleri doğrudan aboneye bağlıdır. Çünkü gerilim düşümü sınırları çerçevesinde uzun mesafeler sonunda ikinci bir gerilim elde etmek mümkün olmayacaktır.

Kaynak:

► electrical-engineering-portal.com/difference-between-power-transformer-and-distribution-transformer
► MEGEP