Dağıtım Trafolarının Seçimi

Kullanılacak trafolar şebeke gerilimine göre belirlenmektedir. AG şebekeler için trafoların seçiminde dikkate almamız gereken birkaç husus mevcut. Bu yazımızda, operasyon güvenliği, kurulum koşulları ve havalandırma sistemleri başta olmak üzere trafo seçimi hakkındaki hususları değerlendireceğiz.

Dağıtım Trafoları

Dağıtım trafolarının karakteristik özellikleri şebekenin gerilimine göre belirlenmektedir. Belirlenen etkin güç, güç faktörü (cosφ) ile çarpılarak nominal güç S_rT elde edilir. Dağıtım şebekelerinde uk=%6 olacak şekilde tercih edilmektedir.

Trafo kayıpları, yüksüz kayıp ve kısa devre kayıplarından oluşur. Yüksüz kayıplar, demir çekirdeğinin mıknatıslanmasının sürekli olarak terslenmesinden kaynaklanır. Kısa devre kayıpları ise sargılardaki omik kayıplardan ve kaçak alanlardan kaynaklanan kayıplardan oluşup, yükün karesiyle orantılıdır. Dağıtım trafo seçimi için önemli kriterler aşağıda sıralandığı gibidir.

1) Operasyon güvenliğin şartı
► Düzenli testler (kayıplar, uk, voltaj testi)
► Isınma ve aşırı gerilim testleri
► Özel koşularda kısa devre gücü ve gürültü testleri

2) Elektriksel koşullar
► Kısa devre voltajı
► Bağlantı sembolleri, vektör grupları
► Dönüşüm oranları

3) Kurulum koşulları
► Bölgesel koşullar
► Çevresel koruma koşulları
► Tasarımı; yağ trafo ya da reçine tip trafolar



4) Çalışma koşulları
► Yükleme kapasitesi
► Yük dalgalanmaları
► Çalışma süreleri
► Verimliliği
► Voltaj regülasyonu
► Paralel trafo kullanımı

5) Örnek bir trafo için karakteristik veriler;
► Anma gücü S_rT = 1000kVA
► Anma gerilimi U_rOS = 20KV
► Düşük voltajı U_rUS = 0.4kV
► Darbe dayanım anma gerilimi U_rB= 125kV

Kayıp kombinasyonları;
► Yük kayıpları P₀= 1700W
► Kısa devre kayıpları P_k = 13000W
► Akustik güç L_WA= 73dB
► Kısa devre voltaj u_kr = %6
► Dönüşüm oranı PV/SV= 20kV/0.4kV
► Bağlantı sembolü Dyn5
► Sonlandırma sistemleri, düşük seviye gerilim ve üst seviye gerilimleri için kanal sistemleri
► İç veya dış tesisat


 

Şekil 1:Sıvı filtreli trafoların iç tesisatı

a- Kablo kanalı
b- Çinko kaplamalı yassı çelik ızgaralar
c- Koruyucu ızgaralı egzoz açma
d- Pompalı vidalı boru
e- Rampa
f- Koruyucu çukur ile kava giriş açıklığı
g- Çakıl veya ezilmiş kaya katmanları
h- Çıkıntı
 

►İlginizi Çekebilir: Elektrik ve Güç Trafoları

Trafoların yerleştirileceği yer yer altı suları ve sel baskınlarına karşı arındırılmış olmalıdır. Soğutma sistemleri güneş ışığından korunmalıdır. Yangın önleme ve çevresel uyumluluğu sağlanmalıdır. Şekil 1'de 1000 litreden az yağ yapılı trafolar görülmektedir. Yağ haznelerini doldurmak için yağ toplama olukları veya yağ toplama birimleri olmak zorundadır.
 

Trafoların ısı kayıpları düzgün bir şekilde dağılımı gerçekleşmelidir. Havanın emilmesi ve egzoz deliklerinin aktarılmasıyla transferin düzgün gerçekleşmesi gerekiyor. Hava girişinin trafoların altından gerçekleşip yukarıya doğru yönlendirilip egzozdan tahliyesi gerekir.

 

Şekil 2: Dökme reçine trafosunun iç havalandırma yapısı

 

Şekil 3: Siemens GEAFOL reçine trafonun izin verilen aşırı yüklenmesi

Pv = P0 + k × Pk75 [kW]

Sembollerin anlamları

► A hava tahliye açıklığı ve emme açıklığı
► Pv trafonun güç kaybı
► K= 1.06 yağ doldurulmuş trafolar için
► K= 1.2 reçine trafolar için
► P₀ yüksüz kayıp
► P_k75 75 derecedeki kısa devre kayıpları
► h metre cinsinden yükseklik farkı

Bir trafonun çalışması esnasında ortaya çıkan ısı kayıpları Şekil 4'te gösterilmektedir. Doğal yollarla havalandırmanın sağlanamadığı yerlerde fan sistemi kurulmalıdır. Bir trafonun toplam sıcaklığı 40⁰ C’yi geçmemelidir.


 

Şekil 4: Trafo odasının havalandırması

Bir trafo odasındaki genel kayıplar şöyledir;
Qloss = ∑ Ploss

Ploss = P0 + 1.2 × Pk75 × (SAF / SAN)2

Toplam kayıplar şu yolla dağıtılır;

Qv = Qloss1 + Qloss2 + Qloss3

Tek tek atılan ısı miktarı şu şekilde hesaplanır;

Doğal hava akımı: Qloss1 = 0.098 × A1.2 × √HΔυL3
Zoraki hava akımları tarafından kaybedilen kayıplar (Şekil 3);

Qloss3 = VL x CPL xρ
Havalandırma sistemleriyle kaybedilen ısı
Qloss2 = 0.7 × AW × KW × ΔυW + AD × KD × ΔυD

Sembollerin anlamları şöyledir:

P_v - kW cinsinden trafo güç kaybı
Q_v - kW cinsinden tükenen kayıplar
Q_{W, D} - Duvarlar ve tavan üzerinden kW olarak kaybedilen kayıplar
A_{W, D} - m² cinsindeni duvar ve tavan alanı
K_{W, D} - kW / m²K cinsinden ısı transfer katsayısı
S_AF - Soğutma tipi AF için güç kVA cinsinden
S_AN - Soğutma türü AN için gç (kVA)
V_L - Hava akış hızı m³/s, m³/sa
Q_v1 - Doğal hava akımında kW olarak tüketilen kısım
Q_v2 - Duvar ve tavan arasında kW olarak tüketilen kısım
Q_v3 - Kuvvetli hava akımında kW olarak tüketilen kısım

Şekil 5: Trafoların ses basınç seviyesi

Şekil 5, farklı trafoların IEC’in 551 bildirisine göre gürültü seviyelerini göstermektedir. Manyetik gürültü demir çekirdeğin salınımının sonucu (indüksiyona bağlı) ve çekirdek yapısında kullanılan malzeme özelliklerine bağlıdır. Şekil 6’da bir akustik kaynak tarafından üretilen gürültü seviyesinin ölçümleridir.


 

Şekil 6: Trafoların akustik güç seviyesi

Kaynak:

►electrical-engineering-portal
 

Tweet

Takip et: @elektrikport

YAZAR HAKKINDA

Recep Özdemir Yazar Hakkında

Yazar Hakkında

Karabük üniversitesi Elektrik Elektronik mühendisliği bölümünden 2017 yılı mezun olmuş bulunmaktayım. 

İletişim için:


              

Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır

YAZARIN DİĞER YAZILARI Röleler ile Trafo Korumanın 8 Yolu Alçak Gerilimde Devre Kesiciler Nasıl Seçilir? Yüksek Gerilim Ölçümünde Kapasitif Gerilim Transformatörleri Farklı Malzemelerin Akım-Gerilim Eğrilerinin Yorumlanması Dünya’nın En Verimli LED Teknolojisi Geliştiriliyor Yıldız ve Üçgen Topraklama Sistemleri Acil ve Yedek Güç Sistemleri Trafolardaki Gürültünün Kaynakları Dünyadaki En Büyük 10 Motor Trafo Merkezlerindeki Tehlikeli Gerilimler