Kitap
GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİ VE SAHA TESTLERİ (Genişletilmiş 2. Baskı)
MUSTAFA PUSTU
Tanıtım
I. KISIM GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİ VE EKİPMANLARININ TANITILMASI
1. TRANSFORMATÖRLERİN YAPISI VE TANITILMASI 17
1.1 Genel 19
1.1.1 Güç Transformatörleri Çeşitleri 20
1.1.2 Oto Transformatörler 22
1.2 Transformatörlerin Çalışma Prensibi 24
1.3 Transformatörlerde Dönüştürme Oranı 25
1.4 Transformatörlerde Kaçak Akılar 26
1.5 Transformatörlerde Kayıpları 27
1.5.1 Demir Kayıpları 27
1.5.2 Bakır Kayıpları 28
1.6 Transformatörlerde Polarite 29
1.7 Transformatörlerin Yapısı 29
1.7.1 Manyetik Nüve 29
1.7.2 Sargılar 39
1.7.2.1 Silindirik Tıp Sargılar 41
1.7.2.2 Disk Tıp Sargılar 47
1.7.3 Kademe Değiştiriciler 47
1.7.4 Soğutma Sistemleri 49
1.7.5 Donanım Ve Koruma Cihazları 55
1.7.5.1 Yağ Ve Sargı Sıcaklık Termik İmajları 56
1.7.5.2 Manyetik Yağ Seviye Göstergesi 57
1.7.5.3 Buchholz Rölesi 57
1.7.5.4 Yağ Kesme Çek Valfi (Shutter) 61
1.7.5.5 Basınç Emniyet Ventili 64
1.7.5.6 Nem Alıcı Ve Silikajel 66
1.7.5.7 On-Line Gaz Ve Nem İçeriği Ölçüm Cihazı 68
1.7.5.8 Lastik Balon 68
1.7.6 Ana Tank Ve Genleşme Tankı 69
1.7.6.1 Ana Tank (Kazan) 69
1.7.6.2 Genleşme Tankı (Rezerve Tankı) 71
1.7.7 Buşingler 75
1.7.8 Mekanik Tutucu Sistem 75
1.7.9 Nüve Ve Sıkıştırma Demirlerlerinin Topraklanması 79
1.7.10 İzolasyon Yağları 80
1.8 Transformatör Aktif Kısımlarının Yalıtılması 80
1.8.1 Katı Yalıtkanlar 81
1.8.1.1 Presboard 82
1.8.1.2 Özel Uygulamalar İçin Kağıtlar 82
1.8.1.3 Lamine Presboard ve Kontraplaklar 83
1.8.2 Sıvı Yalıtkanlar 84
1.8.2.1 Madeni Yağlar 84
1.8.2.2 Esterler 85
1.9 Transformatöre Vakum Uygulanması Ve Dinlendirme 85
2. TRANSFORMATÖR ARIZALARI 89
2.1 Transformatörlere Aşırı Gerilimlerin Etkileri 91
2.2 Transformatörlere Termal Faktörlerin Etkileri 92
2.3 Güç Transformatörleri Arızaları 94
2.3.1 Manyetik Devrede Meydana Gelen Arızalar 94
2.3.1.1 Nüve Topraklamasının Dışında Oluşan Arızi Topraklama 96
2.3.1.2 Tutucu Eleman Ve Sıkıştırma Elemanlarında Meydana Gelen Arızalar 98
2.3.1.3 Manyetik Ekran Arızaları 98
2.3.1.4 Özetle Transformatörün Manyetik Devresinde Meydana Gelebilecek Arızalar 99
2.3.2 Transformatörün Elektrik/Sargı Devresinde Meydana Gelen Arızalar 104
2.3.2.1 Mekaniki Sargı Arızaları 106
2.3.2.2 Transformatör Sargısında Sipir Kısa Devresi Arızaları 109
2.3.2.3 Transformatör Sargısında Kesit Küçüklüğü 110
2.3.2.4 Özetle Transformatörün Elektrik Devresinde Meydana Gelebilecek Arızalar 110
2.3.3 Transformatörün Dielektrik Devresinde Yaşanan Arızalar 114
2.3.3.1 Yağ, Kâğıt Ve Selüloz İzolasyonda Meydana Gelen Bozulmalar 115
2.3.3.2 Özetle Transformatörün Dielektrik Devresinde Meydana Gelebilecek Arızalar 121
2.3.4 Transformatörlerde Çeşitli Yapısal Bozukluklar Ve Diğer Nedenlerden Dolayı
Meydana Gelen Arızalar 124
2.3.4.1 Özetle Transformatörlerde Diğer Nedenlerle Meydana Gelebilecek Arızalar 126
2.3.5 Transformatörlerde Gürültü 128
2.3.6 Mıknatıslanma (inrush) Akımları Nedeniyle Transformatörün Servis Harici Olması 129
2.3.7 Transformatörlerde Ferrorezonans 130
2.3.8 Arızalar, Sebepleri Ve Alınabilecek Önlemler 131
3. TRANSFORMATÖR BUŞİNGLERİNİN YAPISI VE TANITILMASI 133
3.1 Kuru Tip Buşingler 135
3.2 Yağlı Tip Buşingler 135
3.3 Kondenser Tip Buşingler 136
3.3.1 Tep Ucu 140
3.3.2 Destek Flanşı 143
3.3.3 Yağ Seviye Göstergesi 143
4.TRANSFORMATÖR BUŞİNG ARIZALARI 147
5. TRANSFORMATÖR KADEME DEĞİŞTİRİCİLERİNİN YAPISI VE TANITILMASI 157
5.1 Yüksüz Gerilim Ayarı Yapan Kademe Değiştiriciler 159
5.2 Yükte Gerilim Ayarı Yapan Kademe Değiştiriciler (YAKD) 160
5.2.1 Yük Altında Kademe Değiştirme İşlemi 161
5.2.2 Geçiş Elemanlarına Göre YükAltında Kademe Değiştirici Tipleri 165
5.2.3 Çalışma Prensibine Göre YükAltında Kademe Değiştirici Tipleri 176
5.2.4 Sargılarına Göre Yük Altında Kademe Değiştirici Tipleri 187
5.2.5 Kademe Sargılarının Fiziksel Yerleşimi 188
5.2.6 Transformatör Tankına Yerleşimine Göre Kademe Değiştiriciler 189
5.2.7 Oto Transformatörlerde Yük Altında Kademe Değiştiriciler 194
6. TRANSFORMATÖR KADEME DEĞİŞTİRİCİ ARIZALARI 195
6.1 Kontak Kaynamaları, Karbonizasyon Ve Nem 200
6.2 Mekanizma Arızalar 201
6.3 Bakım Ve Kontroller 203
7. GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİ ARIZA İSTATİSTİKLERİ 207
7.1 Dünyada Yapılan Arıza İstatistikleri 209
7.1.1 CIGRE Transformatör Arıza İstatistikleri 209
7.1.2 DOBLE Transformatör Arıza İstatistikleri 211
7.1.3 Z.T.Z. Services Transformatör Arıza İstatistikleri 213
7.1.4 Hartford Steam Boiler (HSB) Transformatör Arıza İstatistikleri 214
7.2 Ülkemizde Yapılan Arıza İstatistikleri 214
II. KISIM GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİ SAHA TESTLERİ
8. AC İZALASYON TESTLERİNİN TEORİK TEMELLERİ 219
8.1 İletkenlik Ve Yalıtkanlık 221
8.2 İzolasyonun Elektriksel Modellenmesi 224
8.3 Kondansatör 225
8.3.1 Dielektrikli Kondansatörler 227
8.3.2 Kondansatörlerde Seri Ve Paralel Bağlama 229
8.4 AC Devrede Kondansatör 230
8.4.1 Sadece Kondansatörlü AC Devre (C) 230
8.4.2 Paralel Direnç Kondansatörlü AC Devresi (RC) 230
8.5 Kapasite Ve Kapasitif Akım Değerine Etki Eden Büyüklükler 232
8.6 Dielektrik Delinme Ve Delinme Dayanımı 236
8.6.1 Sıvılarda Boşalma (Delinme) Ve Bağlı Olduğu Faktörler 239
8.6.2 Gazlarda Boşalma Olayı Ve Yalıtkan Gazlar 243
8.6.3 Katılarda Boşalma Olayı Ve Katı Yalıtkanlar 245
8.7 Power Faktör (Güç Faktörü) 245
8.7.1 AC İzolasyon Güç Faktörü Ölçümü 246
8.7.2 AC İzolasyon Testlerinde Power Faktörün Matematiksel İfadesi 247
9. TRANSFORMATÖR AC İZOLASYON TESTLERİ 249
9.1 AC İzolasyon Test Cihazı Ölçüm Modları 251
9.1.1 AC İzolasyon Test Cihazı Ölçüm Modları (Tek LV İçin) 251
9.1.2 AC İzolasyon Test Cihazı Ölçüm Modları (Çift LV İçin) 253
9.2 Transformatör AC İzolasyon Testleri 257
9.2.1 İki Sargılı Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri 259
9.2.2 Üç Sargılı Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri 262
9.2.3 Oto Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri 265
9.2.4 İzolasyon Yağı Power Faktör (% PF) Testleri 268
9.2.5 Sargı Kapasite Ölçümleri 270
9.3 AC İzolasyon (%PF Ve Kapasite) Testlerinin Değerlendirilmesi 272
9.3.1 %PF Testlerine Göre Değerlendirme 272
9.3.2 Sargı Kapasite Ölçümlerine Göre Değerlendirme 277
9.3.2.1 Sargı Deformasyonu 278
9.3.2.2 Nüve Toprak İrtibatı Kopukluğu 286
9.3.2.3 Aşırı Nem Almış İzolasyon Kâğıdı Ve İzolasyon Yağı 289
10. TRANSFORMATÖR BUŞİNG TESTLERİ 291
10.1 Tep İzolasyon Testleri (Tep Ucu Olan Buşingler) 293
10.1.1 Buşing C1 Testleri 293
10.1.2 Buşing C2 Testleri 296
10.1.3 Buşing C1 +C2 Testleri 299
10.2 Enerjili Kuşak Testleri (Tep Ucu Olmayan Buşingler) 300
10.3 Yedek Buşing Testleri 301
10.4 Buşing Testlerinde Sıcaklık İrcalamaları 302
10.5 Buşing Testlerinin Değerlendirilmesi 304
10.5.1 Tep İzolasyon Testlerine Göre Değerlendirme 304
10.5.2 Enerjili Kuşak Testlerine Göre Değerlendirme 314
11. İKAZ (MIKNATISLANMA) AKIMI TESTLERİ 317
11.1 İkaz Akımı Testlerinin Yapılışı 321
11.1.1 Üçgen Bağlı Sargılarda İkaz Akımı Ölçümü 322
11.1.2 Yıldız Bağlı Sargılarda ikaz Akımı Ölçümü 323
11.2 İkaz Akımı Testlerine Göre Değerlendirme 324
11.3 Devreye Girme (İnrush) Akımları 326
12. DC İZOLASYON DİRENCİ TESTLERİNİN TEMELLERİ 331
12.1 DC İzolasyon Direnci Testlerinin Teorik Temelleri 334
12.1.1 Kapasitif Şarj Akımı 336
12.1.2 Dielektrik Absorbsiyon (Emme) Akımı 336
12.1.3 Kaçak Ve İletkenlik Akımı 337
12.2 DC İzolasyon Direnci Test Çeşitleri 338
12.2.1 Kısa Süreli Nokta Okuma Testi 338
12.2.1.1 Transformatörlerde Minimum İzolasyon Direnci 341
12.2.1.2 Transformatör Sargılarının Kurutulması Esnasında
DC İzolasyon Direnci Ölçümü 342
12.2.2 Zaman-Direnç Metodu 343
12.2.3 Adım Gerilim Testi 346
12.3 DC İzolasyon Direnci Ölçümü (Megger) Ve AC İzolasyon (%PF)
Testlerinin Lokal Soruların Tespiti Yönünden Karşılaştırılması 348
13. TRANSFORMATÖR DC İZOLASYON DİRENCİ TESTLERİ 349
13.1 DC İzolasyon Direnci Ölçümlerinde Guard Terminalinin Kullanımı 352
13.2 İki Sargılı Transformatörlerde DC İzolasyon Direnci Ölçümü 355
13.3 Üç Sargılı Transformatörlerde DC İzolasyon Direnci Ölçümü 358
13.4 Oto Transformatörlerde DC İzolasyon Direnci Ölçümü 361
13.5 Nüve Topraklama Sistemi Üzerinde Yapılan DC İzolasyon Direnci Testleri 363
13.6 Buşing Akım Transformatörleri Üzerinde Yapılan DC İzolasyon Direnci Testleri 366
14. TRANSFORMATÖR SARGI DC DİRENÇ (STATİK DİRENÇ)
VE DİNAMİK DİRENÇ TESTLERİ 369
14.1 Sargı DC Direnç (Statik Direnç) Testleri 371
14.1.1 Transformatör Sargı DC Dirençlerinin (Statik Direncinin)
Ölçülmesi Sırasında Dikkat Edilecek Hususlar 373
14.1.2 Transformatör Sargı DC Dirençlerinin (Statik Direncinin) Ölçülmesi 374
14.1.3 Transformatör DC Direnç (Statik Direnç) Testlerinin Değerlendirilmesi 379
14.2 Dinamik Direnç Testleri (Osilografik Metot) 382
14.2.1 Transformatör Dinamik Direnç Ölçümü (Osilografik Metot)
Testlerinin Değerlendirilmesi 385
15. TRANSFORMATÖR ÇEVİRME ORANI TESTLERİ 389
15.1 Vektör Grubunun Belirlenmesi 392
15.2 Transformatör Çevirme Oranı Testi Bağlantı Şekli 394
15.3 Transformatör Çevirme Oranı Testlerinin Değerlendirilmesi 394
16. FREKANS TEPKİ ANALİZİ 397
16.1 Genel 400
16.2 Transformatörün Ve Ölçüm Ortamının Hazırlanması 404
16.2.1 İzolasyon Yağının etkisi 405
16.2.2 Sargı Sıcaklığının Etkisi 405
16.2.3 Kademe Değiştirici Pozisyonları 406
16.3 Ölçüm Cihazı Özellikleri 406
16.4 Ölçüm Kabloları 407
16.5 SFRA Ölçüm Çeşitleri Ve Özellikleri 411
16.5.1 Sargı Sonu- Sargı Sonu Açık Devre 411
16.5.2 Sargı Sonu- Sargı Sonu Kısa Devre 412
16.5.3 Sargılar Arası Ölçüm / Kapasitif 413
16.5.4 Sargılar Arası Ölçüm / Endüktif 414
16.6 SFRA Ölçüm Değerlendirmeleri 415
16.6.1 SFRA Eğrilerinin Karakteristiği 415
16.6.2 Sargı Sonu- Sargı Sonu Açık Devre Testi 416
16.6.3 Sargı Sonu- Sargı Sonu Kısa Devre Testi 416
16.6.4 Sargılar Arası Ölçüm / Kapasitif 417
16.6.5 Sargılar Arası Ölçüm / Endüktif 417
16.6.6 Eğrilerin Karıştırılması 417
16.6.7 Eğri İncelemesi 417
16.7 Örnek Arıza Modelleri 418
16.7.1 Radyal Sargı Bozulmazı 420
16.7.2 Aksiyel Sargı Bozulması 423
16.7.3 Kontak Direnci 426
16.7.4 Sargı Sipir Kısa Devresi 428
16.7.5 Sargı Açık Devresi 431
17. TRANSFORMATÖR İZOLASYON YAĞLARI ÜZERİNDE YAPILAN
TESTLER VE ANALİZLER 435
17.1 İzolasyon Yağları Ve Görevleri 437
17.2 İzolasyon Yağları Üzerinde Yapılan Testler Ve Testlerin Değerlendirilmesi 439
17.2.1 İzolasyon Yağı Numunesinin Alınması 439
17.2.2 İzolasyon Yağına Uygulanan Testler 443
17.2.2.1 Renk Ve Görünüş 444
17.2.2.2 Delinme Gerilimi 445
17.2.2.3 Güç Faktörü (%PF) 446
17.2.2.4 Su Miktarı 449
17.2.2.5 Asitlik (Nötralizasyon Sayısı) 451
17.2.2.6 İç Yüzey Gerilimi 453
17.2.2.7 Yoğunluk 455
17.2.2.8 Viskozite 455
17.2.2.9 Akma Noktası 456
17.2.2.10 Parlama Noktası 456
17.2.2.11 Korozif Sülfür 457
17.2.2.12 Furanik Bileşenler 457
17.2.2.13 Polimerizasyon Derecesi (DP) 458
17.3 Gaz Analizleri 460
17.3.1 Transformatörlerde Gaz Analizleri 460
17.3.2 Yük Altında Kademe Değiştiricilerde Gaz Analizleri 468
17.4 İzolasyon Yağlarının Hazılanması 475
17.4.1 Yağda Kirlenme Ve Yapılacak İşlemler 475
17.4.2 Yeni İzolasyon Yağlarının Hazırlanması 479
17.4.3 Yağların İyileştirilmesi (Rejenerasyon) 479
18. TRANSFORMATÖR ÖRNEK ARIZA RAPORLARI 481
KAYNAKÇA 577