The post MAXWELL KATALOG appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Işık perdesi içinde üzerine düşen ışığın şiddetiyle orantılı olarak voltaj üreten ışık algılayıcısı fotoselden 2 veya daha fazla bulunan fotoelektrik cihazıdır.

Bu perdeler karşılıklı bir şekilde konumlandırılır ve gözle göremediğimiz bir alan oluştururlar. Bu oluşan alana herhangi bir kişi veya cisim girerse ortamdaki fiziksel değişikliği algılarlar. Eğer fiziksel değişimin olduğuna yönelik bir algılama olursa perdelerin oluşturduğu sinyal, iş güvenliğine yönelik cihazlara verilen komutu uygular. Dolayısıyla perdeler tarafından verilen sinyal, iş güvenliğini arttıran bir kaynak, bir veri oluşturmaktadır.

Işık perdesi en çok risk faktörü barındıran ve bu risk faktörlerinin insan sağlığına tehlike oluşturduğu, işçilerin doğrudan çalıştığı iş sahalarına koyulmaktadır. Örneğin uluslararası nakliyat yapan bir firmanın üst üste ve yanlamasına koyduğu koli sayısı bellidir. Bu koli sayısından fazla sayıda koli içeren partilerde ışık perdeleri sinyal vererek komuta kademesini bir problem olduğuna dair uyarmaktadır. Ya da robotların çalıştığı iş sahasına giren kişileri algılamak için bu perdeler kullanılmaktadır. Dolayısıyla perdelerin kulanım alanı çok geniştir. Parti içindeki nesnelerin sayısından çok düzlemli nesne algılamaya ve işçi iş güvenliğini sağlayabilmek için kullanılmaktadır. Teknolojik gelişmenin değişik iş sektörlerindeki yansıması olan ışık perdeleriyle birlikte şirketler hem çalışanlarını hem de robotlarını korumakta, daha özgür ve daha esnek çalışma yapısı sunmakta ve daha az operatör yorgunluğuyla maliyeti azaltmaktadır.

Işık Perdeleri Sistemi Nasıl Çalışmaktadır?

Birçok fonksiyonu olan ışık perdeleri sistemi 2 veya daha fazla sayıda ışık perdesinin bir araya gelmesi ile oluşmaktadır. Bu nedenle sistemin nasıl çalıştığını anlamak için ilk olarak perdelerin çalışma prensiplerini anlamak gerekmektedir.

Bir ışık perdesinin üstünde fotoelektrik alıcısı ünitesi ve verici ünitesi bulunmaktadır. Perde içindeki bir fotoelektrik vericisi, bir dizi senkronize ve paralel kızılötesi ışık demetini alıcı birime yansıtmaya başlar. Bahsedilen bu ışık demeti ışık yayan diyot (LED) içermektedir. Işık demeti içindeki diyotlar belirli bir frekansta titreşmektedir. Alıcı ünitesindeki fototransistörler de sadece bu diyotların titreştiği frekansı tespit etmek için tasarlanmıştır. Bu işlem devam ederken fotoelektrik alıcı ve verici arasında oluşan alanda bir veya daha fazla kızılötesi ışın kesintiye uğrarsa perde tarafından robota veya cihaza durdurma sinyali gönderilir.

Daha basit bir dille anlatmak gerekirse ışık perdesi sensörü kesintiye uğrarsa bölgede perdeye bağlı tüm elektrik işlemler durdurulmaktadır. Böylece herhangi bir can veya mal kazası önlenmiş olur. Cihazın veya robotun daha sonra tekrardan görevine devam edebilmesi için risk faktörlerinin ortadan kaldırılması ve arızalı bileşenin değiştirilmesi gerekmektedir. Bu işlemler gerçekleştikten sonra programa uygun bir sıfırlama yapılır ve perde tekrardan çalışabilir duruma getirilir.

Sonuç olarak ışık perdeleri sistemi çalışma prensibi hem işverene hem de işçiye büyük avantajlar sağlamaktadır.

Işık Perdesi Sisteminde Örnek Uygulamalar

Işık perdesi sistemi birçok alanda kullanılan yaygın bir iş güvenliği aracıdır. Şirketlere sunduğu avantaj ve imkanlar çok fazla sayıdadır. Günümüzde çalışma fonksiyonlarının farklı alanlarda sağladığı maliyet azaltıcı etkisiyle ışık perdesi sensörü kullanımı çok önemlidir. Konunun daha derinlemesine öğrenilmesi için perde sisteminde kullanılan örnek uygulamalara göz gezdirmek bize büyük yarar sağlayacaktır.

Herhangi bir şirketin paketleme yapmak üzere tasarlanan bir robotunu düşünelim. Bu robotun etrafına verebileceği zararları önlemek için bir koruma bariyeri yapılabilir. Ancak şirket, bu koruma bariyerinin bulunduğu alana kaynak malzeme sağlamak için giriş ve çıkış yapan işçilerini korumak amacıyla iş sahasına kapı koymak zorunda kalacaktır. Kapının açılması ve kapanması zamanın etkin kullanılabilmesini engelleyecek ve işçilerin çalışma sahalarında büyük alan kaplayacaktır. Kapının kaplayacağı alan işçilerin hareket kabiliyetini azaltacağı için birim zamanda yapılan iş miktarı düşecektir. Eğer bu paketleme robotunun olduğu yere sensör koyulursa, hiçbir şekilde kapıya gerek duymadan işçilerin daha rahat çalışabileceği ve daha güvenli bir ortam sağlanacaktır. Çünkü koruma bariyerinden hariç işçiyi koruyabilen bir mekanizmanın yokluğunda can ve mal kayıplarının fazla olduğu bilinen bir gerçektir.

Işık yayan diyot içeren mekanizmalar kurulduğunda, herhangi bir sınır ihlali olduğu zaman robot kapanacaktır ve işçiye zarar vermesi engellenmiş olacaktır. Aynı örneği yoğun kullanıma sahip olan pres makineleri için de verebiliriz. Genellikle çift el kumanda sistemi kullanılan pres makinelerinde işçiler butonlardan birine bant yapıştırarak güvenliği suistimal edebilmektedir. Işık perdesi kullanımında ise bu tarz suistimallerle yaşanabilecek vahim kazaların önüne geçilebilmektedir.

FAALİYETLERİMİZ

The post Işık Perdesi Nedir, Işık Perdeleri Nasıl Çalışır? appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

• Sıcaklıkları kolayca izleyin: enerji ve bakım gerektirmeyen, pasif, ISO 18000-63/64 ve ETSI standartlarına uygun bant genişliğine sahip akıllı RFID etiketlerle düşük maliyetli sıcaklık takibi. Ultra yüksek frekans uyumlu RFID okuyucuları etiketlere gerektiğinde enerji verir.
• Her yüzeye uygulanabilir: Pürüzsüz, pürüzlü veya tozlu yüzeylere ve düz ya da kıvrımlı yüzeylere tutunması için çeşitli yapışkanlar ile ince ve esnek endüstriyel etiket malzemeleriyle kullanılabilir.
• Eksiksiz çözüm: RFID etiketleri, etiket yazıcı, etiket tasarlama yazılımı ve donanım ve yazılım desteğine sahip RFID okuyucu içerir.

Potansiyel uygulamalar; çevre izleme, malzeme ve ekipman izleme, soğuk zincir izleme, veri merkezi izleme, bakım ve güvenlik verileri toplama ve sera izleme uygulamalarını içerir.

FAALİYETLERİMİZ

The post Yeni RFID Sıcaklık Etiketleri appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Bir iletkene primer ve sekonder adıyla sarımlar yapılarak iki bobin oluşturulur. Bir taraftan uygulanan akım, manyetik alan meydana getirir. Bu manyetik alan diğer tarafta elektromotor kuvveti oluşturur. Yani voltaj dönüşümü gerçekleşmiş olur. Her şey bu kadar basit ve mükemmel işlerken kayıpsız bir sistem düşünülemez. Transformatörlerde meydana gelen çeşitli kayıpları vardır. Şimdi bunları inceleyelim.

1) Demir Kayıpları

Transformatörün çekirdeğinde meydana gelen değişken akıdan dolayı oluşur. Çekirdek kaybı olarak da bilinen demir kayıpları histerezis ve eddy akım kayıpları olarak ikiye ayrılır:

1. Histerezis Kayıpları: Trafo çekirdeğinde değişken manyetik olandan dolayı oluşan kayıplardır. Çekirdeğin mıknatıslanması değiştikçe manyetik alanlar da değişir. Bu değişim sırasında karşılaşılan direnç, enerji kaybına neden olur. Ayrıca manyetik alan azaldıkça, manyetik akı aynı oranda azalmaz. Akı yoğunluğunun sıfır olması için mıknatıslanma kuvveti negatif olarak da uygulanmalıdır. Aşağıda verilen histerezis eğrisi alanı içinde kalan kısım oluşan enerji kaybını gösterir.

      ii. Eddy Akım Kayıpları: Diğer adıyla girdap akım kayıpları ise Faraday’ın, “Bir telden akım geçirilirse gerilim           endüklenmesi olur.” yasasından dolayı oluşur. Trafo çekirdeğinde de değişken ve önemsiz herhangi bir manyetik alan sebebiyle ortaya çıkan girdap akımları enerji kaybına neden olur. I2R prensibi gereğinde ısı olacak açığa çıkarlar. Trafolar, Eddy kayıpları nedeniyle oluşacak ısınması önlemek için tek döküm yerine, ince levhalar şeklinde yapılır.

2) Bakır Kayıpları: Trafo bobinlerinin saf endüktif olması mümkün değildir. Kendinden kaynaklanan omik direnci vardır. Bu direnç nedeniyle trafoda bakır kayıpları oluşur. Akımın değişkenliğine göre kayıp miktarı da değişir.

Birincil ve ikincil sargıda meydana gelen toplam bakır kaybı aşağıdaki şekilde hesaplanır.

P=I12.R1+I22.R2

3) Kaçak (Başıboş) Kayıplar: Bu kayıplar, sarımlar ve metal parçalarda meydana gelir. Herhangi bir yerde oluşabildiğinden başıboş adını almıştır. Kaçak kayıplar manyetik akı ve manyetik alandan dolayı oluşur. Büyük trafolarda transformatör tasarımı bu gibi kayıpların engellenmesi açısından oldukça önemlidir. Kaçak ne kadar az olursa verim de o oranda artacaktır. Demir ve bakır kayıplarına göre daha küçük miktardadır.

4) Dielektrik Kayıpları: Büyük elektrik gerilimleri nedeniyle, transformatörün yalıtımında meydana gelen kayıplardır. Transformatörün yağında veya izolasyonunda herhangi bir hasar görme, eskime gibi durumlar olduğunda verim düşer. Küçük çaplı trafolarda bu kayıplar, büyük kayıplara göre ihmal edilebilecek kadar az olur.v

FAALİYETLERİMİZ

The post TRANSFORMATÖR LERDE OLUŞAN KAYIPLAR NELERDİR? appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Normal trafolarda primer ve sekonder olmak üzere iki ayrı sargı bulunur. Oysa oto trafolarında tek bir sargı bulunur. Bu sargı hem primer hem de sekonder görevi yapar. Gerilim dönüşümü bu sargı üzerinden yapılır. Bu nedenle toplamda sarım sayısı azaldığı için bobinden ve işçilikten kazanılmış olur. 

Şekil 1: Oto Trafo

Oto Trafoları Özellikleri:
 ► Akımı ve gerilimi alçaltır veya yükseltir.

► Verimi ölçüsünde güç aktarımı yapar (örneğin; %95, %97 gibi).

► Frekansı değiştirmez.

► Giriş gücü çıkış gücüne yaklaşık olarak eşittir. Yani gücü alçaltıp yükseltmez.

Oto Trafolarının Çalışma Prensibi

Oto trafolarını daha iyi anlamak için iki sargılı normal bir trafodan, oto trafosuna geçişi incelemek daha yararlı olacaktır.

(a)’daki şekilde iki sargılı trafo görülmektedir. Bu trafonun primeri U1, sekonderi ise U2 geriliminde olsun. Trafolarda primer ve sekonder sargılarda sarım başına indüklenen gerilim aynı olduğundan, primer sargı üzerinde, sekonder gerilime eşit gerilim indükleyen (M noktası) işaretlenmiştir.

Şekil 2: İki Sargılı Trafo ve Oto Trafo

Primer sargıdaki M-N noktaları arasındaki indüklenen gerilim, sekonderin m-n noktaları arasındaki gerilimle aynı değerdedir. Böylelikle M-m ile N-n noktaları aynı gerilimde olduklarından birleştirilebilir. Böylece bir sargılı trafo elde edilmiş olur. Bu durumda (b)’de görüldüğü gibi sekonder sargı ortadan kalkmış olur. 

Oto Trafolarının Faydaları:
► Oto trafolarının sekonder sargısının olmaması görülmüştü. Bu durum daha az bakır kullanılmasını ve bakır kayıplarının da azalmasını sağlar.

► Demir ve bakırın az kullanılması trafonun hafifliğini ve ucuzluğunu, kayıplarının az olması da verimin yüksekliğini gerçekleştirir.

► Oto transformatörlerinde dönüştürme oran U1/U2 > 2 olursa ortak sargılardaki akım artar. Bu durumda sargı kesiti kalın olacağından daha fazla bakır kullanılır. Buna bağlı olarak sargılarda oluşan bakır kaybı da artar.

► Oto trafolarında tip gücü azaldıkça, manyetik nüve kesiti küçülür. Bunun sonucu nüve için kullanılan demir miktarı azalır. Daha az demir kullanılması ile manyetik nüvede oluşan demir kayıpları da azalır.

Şekil 3: Alçak Gerilim Oto Transformatör

Oto Trafolarının Sakıncaları

► Oto trafolarının kısa devre gerilimleri çok küçük olduğundan (ukn <%1) kısa devre akımları büyük olur. Kısa devre gerilimleri çok zor ayarlandığından paralel bağlanmaları da çok zor olur.

► Oto trafolarının bir tarafında tehlikeli, diğer tarafında tehlikesiz gerilim bulunması, yani giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki farkın büyük olması, çok sakıncalıdır.

► Primeri topraklanmış olan oto trafolarında, alçak gerilim uçları ile toprak arasında yüksek gerilim bulunur.

Oto Trafolarının Kullanım Alanları

► Oto trafolarından birçok uç dışarı çıkartılarak çeşitli gerilimler elde edilir. Bu bakımdan oto trafoları bir potansiyometre gibi kullanılabilir,
► Ölçü trafosu olarak kullanılabilir,
► Oto trafoları gerilimi azaltarak asenkron motorlara yol vermede,

► Gerilim yükseltmede,

► Enerji iletim ve dağıtım şebekeleri ile bunlara ait hatlardaki gerilim düşümlerini karşılamakta,

► Çeşitli gerilimlerin elde edilmesinde kullanılabilir.

FAALİYETLERİMİZ

The post OTO TRAFOLAR appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Transformatör ler, en basit açıklama ile ortak nüve üzerine sarılmış, birbirinden elektriksel olarak yalıtılmış iki bobinden oluşan hareketsiz bir elektrik makinesidir.

Transformatörün bir bobinden zamanla değişen bir akım geçirilirse nüvede zamanla değişen bir akı oluşur. Nüvenin manyetik iletkenliği sayesinde bu akı diğer bobini de etkileyecektir ve bu akı ikinci bobinde değişken bir gerilim endükleyecektir. Bu transformatör formudur.

Üç fazlı transformatör ler de bir fazlı transformatör gibi çalışır. Sadece üç adet aynı özellikteki bir fazlı transformatörün nüveleri birleştirilerek primer ve sekonder sargıları yıldız, üçgen veya zigzag şekilde bağlanarak oluşturulur. Hesapları bir fazlı eşdeğer devre üzerinden yapılsa da güç, akım ve gerilim kavramları üç fazlı düşünerek yıldız veya üçgen bağlı olmasına göre hesapları yapılır. Bu yazımızda üç fazlı transformatörlerin bağlantı gruplarını ve grup açılarını inceleyeceğiz.

Üç fazlı transformatör lerin bağlantı şekilleri üçe ayrılır.

► Yıldız Bağlantı: “Y” ile sembolize edilir. Hem primere hem de sekonder tarafa da uygulanabilir.
Şekil 1: Transformatörün Yıldız Bağlama Şekli

► Üçgen Bağlantı: “D” ile sembolize edilir. Hem primere hem de sekonder tarafa uygulanabilir. Bu bağlantıda nötr hattı yoktur.
Şekil 2: Transformatörün Üçgen Bağlama Şekli

► Zigzag Bağlantı: “Z” ile sembolize edilir. Bu bağlantı sadece transformatörün sekonder tarafına uygulanır. Primer taraf üçgen veya yıldız bağlanır. Bağlantı için sekonderde aynı fazın eşit gerilimli iki sargısı bulunmalıdır. Transformatör fazlarının eşit yüklenmemesi sonucu dengesiz çalışabilir. Zigzag bağlantı yapılarak bu denge sağlanmaya çalışılır.

Şekil 3: Transformatörün Zigzag Bağlama Şekli

Transformatör lerde Bağlantı Grupları ve Grup Açıları

Transformatörün primerindeki bir fazında gerilim endüklenirken, aynı fazın sekonderinde de bir gerilim endüklenir. İşte aynı fazın primer ve sekonderindeki endüklenen gerilimler arasında oluşan faz farkına grup açısı denir. Ancak bağlantı gruplarında grup açısı 30 dereceye bölünerek bir sabit verilir.

Aşağıdaki şekilde bir transformatörün grup açıları ve bu grup açılarına karşılık grup açı numaraları gösterilmiştir.

Grup açı numaralarını 30 ile çarptığımızda bir fazın primer ile sekonderinde endüklenen gerilimler arasındaki faz farkını buluyoruz. Bağlama gruplarını da yazarken ilk yazılacak bağlantı şekli büyük harfle, ikinci yazılacak bağlantı şekli küçük harfle yazılır. Bu iki harfin yanına grup açı numarası yazılır. Bunu birkaç örnekle açıklamak istersek;

► Yy0: Primeri ve sekonderi yıldız bağlı, aynı fazın primer ve sekonderdeki gerilimleri arasındaki faz farkı 0 derece.
►Yd11: Primeri yıldız, sekonderi üçgen bağlı, aynı fazın primer ve sekonderdeki gerilimleri arasındaki faz farkı 30×11=330 derece.
► Dy6: Primeri üçgen, sekonderi yıldız bağlı, aynı fazın primer ve sekonderdeki gerilimleri arasındaki faz farkı 30×6=180 derece.
► Yz5: Primeri yıldız, sekonderi zigzag bağlı, aynı fazın primer ve sekonderdeki gerilimleri arasındaki faz farkı 30×5=150 derece.

Burada göründüğü gibi 0-6 ve 5-11 grup açı numarasına sahip transformatörler birbirlerinden ters yapıya sahiptirler. Yıldız-yıldız bağlanan transformatör lerde bir fazdaki gerilim hat geriliminin üçte biridir. Paralel çalışmada en kolay bağlama gruplarından biridir. Faz gerilimi düşük olduğundan sargıların yalıtılması daha kolaydır. Yalıtımı kolay olmasından dolayı yüksek gerilim transformatörlerinde kullanılabilir. Genelde bu tür işletmelerde kullanılan transformatör grubu Yy0’dır.

Üçgen-üçgen bağlantı grubunda da yine paralel bağlamaya uygun olmasıyla birlikte üç ve üçün katı olan harmoniklerin üçgenin çevresinde dolaşmasından dolayı üçüncül harmonik gerilimleri olmaz. Yıldız-üçgen bağlantı grubuna sahip transformatörlerde de yine üçüncül harmonikler sekonder tarafta üçgenin içinde dolaşır. Bu yüzden üçüncül harmonikler yoktur. Örnek verecek olursak genelde Yd5 transformatör grubu büyük santrallerde yüksek güçte kullanılır.

Üçgen-yıldız bağlantı grubunda ise harmonikler primerde yok edilir ve sekonderinde nötr hattının topraklanabilmesi avantajlarındandır. Genellikle Dy5 grubu transformatörler büyük güçlü dağıtım transformatörleri olarak kullanılır.

Zigzag bağlı transformatör ler, üçüncü harmoniklerin bulunduğu, nötr hattında ısınmaların olduğu ve transformatörlerin yıldız noktalarında problemlerin olduğu yerlerde kullanılır. Örneğin Yz5 grubu transformatör küçük güçlü dağıtım transformatörü olarak kullanılır.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post TRANSFORMATÖR LERDE BAĞLANTI GRUPLARI VE GRUP AÇILARI appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Bina içi, kapalı hücre ve şalt sahalarında kullanılan ayırıcılardır.

• Harici Tip Ayırıcılar

Direk üzerinde ve açık hava şalt sahalarında kullanılan ayırıcılardır.

YAPI ÖZELİĞİNE GÖRE AYIRICILAR, YAPILARI VE KULLANIM YERLERİ

• Bıçaklı Ayırıcılar

Hareketli kontakları bıçak şeklinde olan ayırıcılardır. Dahili veya harici olarak
kullanılabilir. Açma kapama işlemi yapılırken emniyetli mesafede durmak gerekir.

Bıçaklı ayırıcılar:
• Dahili tip bıçaklı ayırıcılar
• Harici tip bıçaklı ayırıcılar
• Toprak ayırıcısı
• Sigortalı ayırıcılar olmak üzere dört çeşittir.
• Dahili tip bıçaklı ayırıcılar

Dahili tip bıçaklı ayırıcılar bina içine ve hücrelere yerleştirilir. Kumanda kolu, emniyetli mesafede hücre dışına çıkarılır. Baraları bölmek için ve kesici giriş çıkışla-rında kullanılır.

• Harici tip bıçaklı ayırıcılar

Harici tip bıçaklı ayırıcılar bina dışında açık alanda kullanılır. Bundan dolayı
kullanılan malzemeler hava şartlarına göre ısı, nem ve rüzgâra dayanıklı olmalıdır.
Kumanda kolları emniyetli mesafede ve belli bir yükseklikte tutulur. Bu şekilde ancak
yetkili kişilerin açıp kapamasına müsaade edilir.

• Toprak ayırıcısı

Bu ayırıcılar enerji nakil hatlarının giriş veya çıkış uçlarına yerleştirilir. Toprak
ayırıcısının diğerlerinden farkı, alttan çıkış uçlarının topraklanmış olmasıdır. Ayırıcı
açılırken toprak bıçağı kapanarak enerjisiz hattın topraklanması sağlanır. Bunlarda
enerji ve toprak bıçakları bir mekanizma ile ters olarak birbirine bağlanır. Biri açılırken
diğeri kapanır. Dahili ve harici olmak üzere iki tipte de imal edilir.

• Sigortalı ayırıcılar

Bağlı bulunduğu sistemde oluşan aşırı akımların şebekeye aktarılmasını önlemek
için kullanılan ve devreyi açan ayırıcılardır. Bu ayırıcılarda kullanılan ve yanmış
olan sigortalara kesinlikle tel sarılmamalı yenisi ile değiştirilmelidir.
Sigortalı ayırıcılar,
• Köy sapmalarında,
• Küçük güçlü abone beslemelerinde,
• Küçük güçlü trafo girişlerinde(400kVA’ya kadar),
• Trafo merkezlerinin servis trafolarının girişlerinde,
• Akım ve gerilim ölçü trafolarının girişlerinde kullanılmaktadır.

• Döner İzolatörlü Ayırıcılar

Hareketli kontaklara bağlı izolatörleri kendi ekseni etrafında dönebilen ayırıcılardır.
Yüksek ve çok yüksek gerilimli trafo merkezlerinde kullanılır. Genelde harici
tipte imal edilir ve kullanılır.
Döner izolatörlü ayırıcılar,
Tek döner izolatörlü
Çift döner izolatörlü olmak üzere iki çeşittir. Şimdi bunları açıklayalım.
• Tek döner izolatörlü ayırıcılar
Bu tip izolatörlü ayırıcılarda izolatörlerden sadece biri dönebilmektedir. Diğerleri
sabittir. Döner izolatörün üzerinde çıkıntılı bir kontak bulunur. Döner izolatör
kendi ekseni etrafında 90˚ döndürülerek sabit izolatörlerdeki girintili kontaklarla kenetlenir
ve ayırıcı da kapanmış olur.

Tek döner izolatörlü ayırıcılar aşağıdaki gibi gruplandırılır:
• Döner izolatörü ortada
• Döner izolatörü kenarda
• Mafsalsız düşey kapanan
• Pantograf
• Hareketli kontakları düşey pantograf ayırıcı
• Hareketli kontakları yatay pantograf ayırıcı

• Çift döner izolatörlü ayırıcılar

İki adet döner izolatörü olan ayırıcılardır. Bu döner izolatörler kendi eksenleri etrafında 90˚ döndürülerek kapatma işlemi yapılır. Daha çok kışın sert geçtiği yerlerde,
kontaklar üzerine biriken kar ve buzları kırarak açma kapama işlemi yapar.
Dolayısıyla soğuk bölgelerde çok tercih edilen bir ayırıcı çeşididir.

• Yük Ayırıcıları

Diğer ayırıcılardan farklı olarak normal yüklü devrelerde açma kapama işlemi
yapabilen ayırıcılardır. Kesicilerden tasarruf etmek amacıyla kullanılır. Tek bara sistemlerinde, tek güç ayırıcısının bulunduğu durumlarda seri bir yüksek gerilim sigortası ile birlikte kullanılır. Birden fazla güç ayırıcısının bulunduğu yerlerde ise bir de kesici vardır. Bu kesici ile güç ayırıcıları arasında açma kapama işlemleri için ekstra röleler gerektirir. Kısa devre kesme özelliği olan tiplerinde sigortalardan herhangi birinin devreyi açması hâlinde ayırıcı üç fazın birden enerjisini keser. Bu durumda önce ana kontaklar açar, bunlara paralel bağlı çubuk kontaklar kısa bir süre yükü üzerine alır. Açma hareketi anında meydana gelen çarpma ile çubuk kontak harekete geçer ve yay düzeneği sayesinde hemen açma işlemi gerçekleşir. Bu esnada sabit kontaklar arasında oluşan ark, ark söndürme hücresinde söndürülür.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post MONTE EDİLDİKLERİ YERLERE GÖRE AYIRICILAR VE TEKNİK ÖZELLİKLERİ appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Öncelikle filtreler aşağıdaki tabloda görüldüğü şekilde yapım elemanlarına ve çalışma prensiplerine göre iki ana gruba ayrılırlar. Filtreler yapım elemanlarına göre pasif filtreler ve aktif filtreler olmak üzere iki grupta inclenebilir. Pasif filtre devreleri direnç, kondansatör ve bobin gibi temel devre elemanlarından oluşurken aktif filtre devreleri ise pasif filtrelerden farklı olarak güç kaynağı, op-amp veya mikroişlemci bulunan devrelerdir. Çalışma prensiplerine göre filtrelerse alçak geçiren, yüksek geçiren, bant geçiren ve bant durduran olmak üzere 4’e ayrılırlar. Alçak geçiren filtreler belirli frekansın altındaki sinyalleri geçirirler. Yüksek geçiren filtreler ise belirli frekansların üzerindeki sinyalleri geçirirler. Devre belirli bir frekans aralığındaki sinyalleri geçiriyorsa bant geçiren, belirli frekans aralığındaki frekansları bastırıyorsa bant durduran devredir. 

Filtre Çeşitleri

1- Pasif Alçak Geçiren Filtreler

Bir elektronik filtrede temel görev elektrik sinyalindeki istenmeyen frekansları bastırmak, istenen frekanslardaki sinyalleri geçirmek için sinyali yeniden şekillendirmektir. 
 Düşük frekanslı devrelerde (<100 kHz) pasif filtreler genellikle basit bir RC (Direnç-Kondansatör) devresinden oluşmaktadır. Bunun yanında yüksek frekanslı devrelerde ise (>100 kHz) genellikle direnç, kondansatör ve bobin içeren devrelerdir (RLC devresi).
 Basit bir pasif alçak geçiren devre aşağıda görüldüğü gibi kolayca bir kondansatör ve direncin bağlanmasıyla elde edilebilir.

►İlginizi Çekebilir: Fotodedektör Nedir? 

RC Alçak Geçiren Filtre Devresi

Bu tip bir filtrenin düzenlenmesinde giriş gerilimi (V_in) seri bağlanmış direnç ve kondansatöre bağlanırken çıkış gerilimi (V_out) gerilimi kondansatörün iki ucundan alınır. Bu şekilde tasarlanmış RC filtreleri genellikle birinci dereceden filtre ya da tek kutuplu filtreler olarak anılırlar çünkü devrede sadece bir adet reaktif bileşen (Kondansatör) vardır.
 Kondansatörün reaktansı değişkendir ve frekans ile ters orantılı olarak değişir. Düşük frekanslarda kondansatörün kapasitif reaktansı (X_c), devredeki direncin değeri ile karşılaştırıldığında çok büyük olacaktır. Bu ise kondansatör üzerine düşen gerilimin (V_c), direnç üzerinde oluşan gerilim düşümünden (V_r) daha büyük olması demektir. Yüksek frekanslarda ise bu olayın tersi doğrudur yani kapasitif reaktans değerindeki değişim sebebiyle kondansatör üzerine düşen gerilim direnç üzerine düşen gerilimden daha küçüktür. Alçak geçiren filtre devresi yukarıdaki gibi kuruluyken devre, frekansı değişken olan bir gerilim bölücü devresi olarak da görülebilir. RC birinci dereceden filtrenin çıkış gerilimi ise aşağıdaki denklemle hesaplanır.

 Örneğin 4.7 KΩ’luk bir direnç ve 47nF’lik bir kondansatörden oluşan alçak geçiren filtre devresinin girişine 100 Hz ve 10 kHz’lik iki ayrı frekansa sahip gerilimlerin ayrı ayrı uygulandığını düşünelim. Hesaplamalar yapıldığında 100 Hz’lik frekanslı gerilim uygulandığında çıkıştan 9.9 volt gerilim ölçüleceği, 10 kHz’lik frekanslı gerilim uygulandığında ise çıkıştan 0.718 volt gerilim ölçüleceği görülmektedir.

RC (1. Dereceden) Filtre Devresinin Frekans Cevabı

Yukarıdaki sonuçlardan görüleceği üzere devreye uygulanan gerilimin frekansı yükseldikçe çıkıştan alınan gerilim değerinin 0,718 Volt’a kadar düştüğü gözlemlenmektedir. Devrenin girişinde uygulanan gerilimin frekansındaki değişime karşın çıkış gerilimin değerinin logaritmik değişiminin grafiği aşağıdaki gibidir.

 Grafikte görüldüğü gibi düşük frekanslarda uygulanan gerilim değerlerinin neredeyse hiç azalmadığı görülmektedir. Grafikte görülen f_c değeri kesme frekansıdır. f_c kesme frekansından sonra devrenin frekans cevabı hızlı bir şekilde düşer. Devre o frekanstan sonraki gerilim değerlerini geçirmez. Burada kullanıcı uygun direnç ve kondansatör kombinasyonunu oluşturarak belirlediği frekansları geçiren devreler oluşturabilir. Devrenin (Cut-Off) kesim frekansının değeri ise aşağıdaki gibi hesaplanır.

 Şimdiye kadar basit yapılı alçak geçiren filtre devresini inceledik. Birinci dereceden alçak geçiren filtre bazı sinyallerin bastırılması için yeterli olmayabilir ve bu durumda ikinci dereceden filtre kullanılır.Şimdi ise devrede iki reaktif bileşen bulunan devreleri yani ikinci dereceden alçak geçiren filtreleri inceleyeceğiz.

Yukarıdaki devrede görüldüğü gibi ikinci dereceden alçak geçiren filtre iki adet birinci dereceden (RC) alçak geçiren filtrenin seri olarak bağlanmasından oluşur. Buradan da birinci dereceden alçak geçiren filtrelerle ikinci dereceden alçak geçiren filtre elde edilebileceği görülmektedir. İkinci dereceden alçak geçiren filtrenin (Cut-Off) kesim frekansı ise aşağıdaki gibi hesaplanır.

2. Dereceden Filtre Devresinin Frekans Cevabı

Yukarıdaki grafikte 2. dereceden alçak geçiren devrenin kesim frekansının 1. dereceden alçak geçiren devreye göre daha küçük olduğu görülmektedir. Ayrıca grafiğin kesim frekansından sonraki eğiminden de anlaşılacağı gibi 2. dereceden alçak geçiren devrelerin kesimlerinin, birinci dereceden devrelere göre frekans bandında çok daha az aralıkta gerçekleştiği görülmektedir. 

2- Pasif Yüksek Geçiren Filtreler

Bir pasif yüksek geçiren filtre devresi pasif alçak geçiren filtre devresi gibi temel devre elemanlarından oluşur. Pasif yüksek geçiren filtre, alçak geçiren filtrenin tam tersidir. Bir RC yüksek geçiren filtre devresi kondansatör ve direncin seri bağlanmasından oluşur. 

►İlginizi Çekebilir: Modbus Nedir? 
RC yüksek geçiren filtre devresi isminde de anlaşılacağı gibi belirli bir frekansın altında frekans değerlerindeki gerilimleri geçirmezler. Devre belirli bir f_c frekansının altındaki gerilimleri ortadan kaldırır.
 Yukarıda oluşturulmuş devrede, düşük frekanslarda kondansatörün reaktansı çok yüksektir bu yüzden kondansatörün olduğu kol açık devre gibi davranır ve buradaki açık devre gibi davranma hali bütün V_in gerilim değerlerinde, frekans f_c kesim  frekansına çıkana kadar devam eder.

 Yukarıda görülen f_c kesim frekansının üzerindeki frekans değerlerinde kondansatörün reaktansı yeterli miktarda indirgenir ve kondansatörün olduğu kol kısa devre gibi davranır ve fc üzerindeki bütün frekans değerlerinde girişten uygulanan gerilimler direk olarak çıkıştan alınabilir.
 Yukarıda görüldüğü gibi pasif yüksek geçiren filtrenin frekans cevabının eğrisi pasif alçak geçiren filtrenin frekans cevabı eğrisinin tam tersidir. Yukarıda birinci dereceden pasif yüksek geçiren filtre devresinden bahsettik. Bu devrede oluşacak (Cut-Off) kesim frekansı aşağıdaki gibi hesaplanır.

Devre kazancı ise aşağıdaki gibi hesaplanır:

 Yine pasif alçak geçiren filtre devresi gibi pasif yüksek geçiren filtre devresinin de 2. dereceden filtre devreleri tasarlanabilir. Aşağıda 2. dereceden pasif yüksek geçiren bir filtre devresi görülmektedir.

1. dereceden yüksek geçiren devrelerde bazı kesim frekansı değerlerine ulaşamayabiliriz. Bu yüzden 2. dereceden yüksek geçiren devrelere ihtiyaç duyarız. 2. dereceden bir pasif yüksek geçiren filtre devresinin fc, kesim frekansı aşağıdaki gibi hesaplanır. Görüleceği gibi fc alçak geçiren devrede olduğu gibi kondansatör ve direncin değerlerine bağlıdır.

3- Aktif Alçak Geçiren Filtreler

Yukarıda elektronik filtrelerin temeli olan pasif filtre devrelerini gördük. Pasif filtrelerin aktif filtrelere göre en büyük dezavantajı çıkış sinyalinin genliğinin giriş sinyalinin genliğinden küçük olmasıdır. Şimdi ise devrede temel devre elemanları dışında elemanların da bulunduğu aktif filtre devrelerini inceleyeceğiz.İlk olarak aktif alçak geçiren filtreleri ele alalım. Aktif filtre devreleri adındanda anlaşılacağı gibi içerisinde transistör, FET gibi aktif devre elemanları bulunduran filtrelerdir. Güçlerini harici bir güç kaynağından elde ederler.
 En yaygın ve anlaşılır devreye sahip olan aktif filtreler alçak geçiren aktif filtrelerdir. Aktif alçak geçiren filtrenin çalışma prensibi ve frekans cevabı daha önce anlattığımız pasif filtrelerle aynıdır. Aralarındaki tek fark, aktif filtrede verim kontrolü ve yükselteç için op-amp kullanılmaktadır. Aktif alçak geçiren filtrenin en yalın formu eviren ya da evirmeyen bir yükselteçle pasif alçak geçiren filtrenin seri olarak bağlanmasıyla oluşur.

Birinci derece alçak geçiren aktif filtre, basit bir RC pasif filtresinin evirmeyen bir işlemsel yükseltece düşük frekans sağlamasıyla oluşur. Buradaki yükselteç (Op-amp), DC kazancı veren voltaj takipçisi olarak yapılandırılmıştır. Yukarıda oluşturulmuş devrenin avantajı düşük çıkış empedansına sahip filtrenin, cut-off frekansındaki empedans değişimlerinin oluşturduğu etkiler engellenirken filtrenin çıkışındaki op-ampın yüksek giriş empedansındaki aşırı yüklemeler de önlenir. Ayrıca bu yapı filtre devresinde yüksek kararlılığın oluşmasını sağlasa da devrede voltaj kazancının değeri hiçbir zaman biri aşamaz. Bu ise en büyük dezavantajlardan biridir. Eğer devrede gerilim kazancının birden yüksek bir değer olması isteniyorsa aşağıdaki gibi bir filtre devresi kullanılmalıdır. 

Yukarıdaki devrenin frekans cevabı pasif RC filtresinin cevabı ile aynı olacaktır ayrıca çıkış genliği, yükseltecin geçiş bandı kazancı (Af=1+R₂/R₁) sayesinde artırılır. Evirmeyen yükselteç devresinde, voltaj kazancının büyüklüğü, geri beslemeli R₂ direncinin, giriş direncine tekabül eden R₁ direncine bölünmesiyle elde edilmiş bir fonksiyondan oluşur ve aşağıdaki DC gerilim kazancı aşağıdaki gibidir.

Birinci dereceden aktif alçak geçiren filtrenin kazancı ise aşağıdaki gibidir:

 A_F:   Filtrenin geçiş bandı kazancıf:      V_in voltajının frekansıF_c:    Kesim frekansı

Aktif Alçak Geçiren Devresinin Frekans Cevabı

Eğer devrede dış empedans devrenin girişlerini değişimine bağlıysa, bu değişim ayrıca filtrenin köşe frekansını yani F_c‘yi etkiler. Bu etkileşimden kaçınmak için devredeki kondansatör geri beslemeli olan R₂ direncine paralel bağlanmalıdır. Grafikte Fc kesim frekansını belirlemek için kullanılan formül ise pasif RC alçak geçiren filtrenin kesim frekansının formülüyle aynıdır.

 2. dereceden aktif alçak geçiren fitre devresinin yapısı ise aşağıdaki şekildedir,voltaj kazancı ve kesim frekansı da aşağıdaki formüllerden hesaplanır.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post ELEKTRONİK FİLTRELER appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Enerji verimliliği olarak adlandırılan verimli enerji kullanımı, ürün ve hizmet sağlamak için gereken enerji miktarını azaltmaktır. Enerji verimliliğinde en önemli etken enerji tasarrufudur. Günlük yaşantımızda ev eşyalarımızı kullanırken, ısıtma, aydınlatma gibi ihtiyaçlarımızı karşılarken enerjiyi verimli kullanmak başlıca görevlerimizden biri olmalıdır. Enerji verimliliğindeki gelişmeler genellikle daha verimli bir teknoloji veya üretim süreci benimsenerek elde edilir. Şimdi bu süreci maddeler haline ele alalım.

1.Tanı Aşaması                           

İlk aşama kaynağın tek enerji kaynağı olup olmadığına bakılmaksızın elektriğin nasıl tüketildiğini anlamaya çalışmaktır. Enerjinin tam olarak ne için kullanıldığı biliniyorsa, işlevin kendisinde değişiklik yaparak kaynakta hareket etmek mümkün olabilir. Genel olarak hazırlık aşamasında 2 kısma ayrılan bir çalışma yapılmaktadır. Bu parçalar:

1- Somut, fiziksel tanımlayıcı özet (kurulum, alanlar, kaynaklar, binalar vb.) 
2- İnsan davranışı ile bağlantılı olduğu için genellikle karmaşık olan fonksiyonel özet olarak tanımlanır.

1.1. Tanımlayıcı (Açıklayıcı)  Özet

Tanımlayıcı özet öncelikle genel olarak söz konusu işletmenin ana işlevlerini gerçekleştiren temel alanlarını (ofis, depo, atölye vb.)  tanımlamalıdır. Enerji ölçümüne tabi tutulan kaynaklar tüketim geçmişi ile birlikte kayıt altında tutulmalıdır.

Yüzey alanları, kat sayısı, mevcut insan sayısı ve inşaat yılı gibi diğer detaylar açıklayıcı özette belirtilmelidir.

  Şekil-1 İncelenmekte olan sahadaki tüketim değişiklikleri

►Enerji Verimliliği


Binalardaki enerji tüketiminin büyük çoğunluğunun ısıtma sistemleri ve klimalar olduğu bilinsede (özellikle konutlarda) diğer endüstriyel ve ticari alanda enerji tüketen cihazlar ile de tasarruf sağlanabilir.  Örneğin;

• Motorlar,
• fırınlar,
• Elektroliz sistemleri,
• Aydınlatma,
• Soğutma (mağazalarda ve depolarda),

Enerji tüketimi açısından tüm ekipmanlar incelenmelidir. Birincil ve ikincil faaliyetler ayırt edilmelidir. Örneğin kafeteryalar evleremizdeki mutfaklardan daha fazla enerji tüketmektedir.

Şekil-2  Faturalanan müktarlardaki dağılım ve çeşitli binaların tüketimi

Enerji şirketi faturalarda aktif ve reaktif güç harcamalarına bakarak ona göre bir ücret belirler. Müşteri tüketim geçmişine erişebilir, bu sayede güç tüketim profilini mevsimlere göre belirleyebilir.

1.2.İşlevsel Özet (Yük ögeleri ve dağıtımları)

Tanımlamayı içeren ilk adımın aksine tanı aşamasının 2. Adımı ana fonksiyonlarınveya yükleme öğelerinin belirlenmesinden ve bunların her biriyle ilgili öğeye dahil olan cihaz veya uygulamalardan oluşur. Tüm uygulamaların yeterli hassasiyet ile incelenmesi gerekir.

Bazı durumlarda yüksek tüketim yapan cihazları belirleyerek israfı önleyecek seçimler yapılmalıdır. Bu aşamada derinlemesine teşhis yapmak için birkaç ölçüm gerekli olabilir.

Bu yük öğelerinin her birinin nispi payı, daha önce tanımlanan ana alanların her birine tahsis edilmelidir. Bazı yük öğeleri bir alanla tam olarak eşleşebilirken diğerlerinin nispi payını belirlemek için çok sayıda işlevi gözden geçirmek gerekebilir. Bu genellikle bir projeden önceki güç analizinin görevidir. 

Üstteki şekilde alanların veya binaların her birinin  nispi paylarını görmekteyiz. Örneğin B %70 bir ısınma payına sahip iken, aynı alana sahip C sadece %20’lik bir ısınma payına sahiptir.

Bu grafikten maddeler halinde verdiğimiz şu soruları da çıkarabiliriz:

Soru no:1–  Gerçek enerji tüketiminin kW cinsinden karşılaştırılması

Soru no:2–  Binada neden bireysel klima üniteleri olduğunu saptama

Soru no:3- Bina C’de güneş kazancı daha  yüksek olabilir mi ? Bu, daha düşük ısıtma talebini açığa çıkarabilir mi?

Soru no:4- Kışın faydalı ancak yaz aylarında elverişsiz olan güneş kazancı daha etkili kullanılanilir mi?

Soru no:5-  Isının büyük bir bölümünün aydınlatma tarafından üretilebileceği bilgisi göz ardı edilmeli midir? ( bina C tüketiminin% 50’si )

Soru no:6- B binasının yalıtımı yeterli mi? Çok sayıda neden araştırılabilir: B binasının gerçek işleyişinde anormal derecede yüksek kayıplar mevcut mu?

Şekildeki gibi genel kullanıma ilişkin veriler karşılaştırılarak çok sayıda çıkarım yapılabilir. Örneğin D binası tüketiminin % 80’ini soğutmaya harcar. Soğuk hava deposudur ve spesifik tüketimi sınırlıdır. Bu ilk tanı işleminde ölçümlere tabi olmayacağı kabul edilir.

Kullanıcılardan gereksiz tüketimlerden kaçınmaları istenmelidir. Daha geçerli bir önlem olarak otomatik kapatma sistemleri gibi diğer çözümlerde göz önüne alınmalıdır.

Mevcut tüketim rakamlarının basit bir şekilde okunmasına dair kanıtlar şekilde görünse de, birçok noktanın yalnızca ek bilgi toplandığında ortaya çıkacağı unutulmamalıdır: çalışma döngüleri, insan nüfusu, yerel klimatoloji, binaların özellikleri, vb. yerinde alınan ölçümler ile daha kesin sonuçlara ulaşılabilir.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post Eski Elektrik Tesisatları nda Enerji Tasarrufu appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.

Bir ekstra yüksek gerilim(EHV) oto-trafolarının kesintiye uğraması, şebeke kayıplarının önemli ölçüde artmasına neden olacaktır.

Jeneratör yükseltici trafonun devre dışı kalması ise, meydana gelen kaybı telafi etmek için daha pahalı güç üreten birimler kullanmayı gerektirecektir.

Kısa arıza telafi süreleri, hasar ve onarım süresinin azalmasına katkıda bulunur.

Trafo koruması; güç trafolarında meydana gelen arızalardan kaynaklanan hasar ve sistem bozukluğunu sınırlamak ve önlemek için tasarlanmıştır. Çoğu trafo koruma sistemi, trafoya bağlı barajlarda yedek koruma sağlamalıdır. Bazen de trafo koruma sistemi, trafoya bağlı baraların ana korumasıdır. Birçok durumda ise, trafo koruma sistemi bu baralara bağlı enerji hatları için yedek koruma sağlar.

Trafo koruma sistemleri birçok şekilde tasarlanabilir. Jeneratör yükseltici trafolar ve YG oto-trafolar genellikle gelişmiş bir koruma sistemine sahiptir. Genellikle küçük dağıtım trafoları ise sadece sigorta korumalarına sahiptir.

1- Yüksek Gerilim Trafo Arızaları ve Anormal Koşulları

Trafo koruması; anormal koşullar ve harici arızalarda çalışıp çalışmayacağını tespit etmeli ve belirlemelidir. Dahili arızalarda, trafo korumasının arızaları tespit etmesi ve ilgili devre kesicilerin devreye girmesini sağlaması gerekir. Bu gibi durumlarda, devre dışı kalmış trafolar manuel kontrol olmaksızın tekrar enerjilenmemelidir.

Trafo koruması, transformatördeki hasarı aşırı ve düşük frekansta sınırlandırmalıdır. Voltaj çok yükseldiğinde koruma tüketici iletimini kesmek zorundadır.

Anormal Koşullar

1. Aşırı Gerilim: Süreksiz aşırı gerilimler, anahtarlama aşırı gerilimleri ve geçici aşırı gerilimler, güç sistemindeki bileşenlere zarar verebilecek en önemli aşırı gerilimlerdir. Süreksiz Aşırı Gerilimler yıldırımlardan kaynaklanır. Bu gibi gerilimler turn-to-turn (adım-adım) arızalarına neden olabilir. Trafoların buşinglerine yakın bağlanan parafudrlar aşırı gerilimleri azaltabilir. Güç frekansı aşırı gerilimleri ve rezonans koşulları, geçici aşırı gerilimlere neden olur. Yalıtım üzerindeki dielektrik streste bir artışa ve çalışma akı yoğunluğunda bir artışa neden olabilirler.
2. Aşırı Yük: Aşırı yük, bakır kayıplarının artışına ve bunun sonucunda ortaya çıkan sıcaklık artışına neden olur. Güç trafoları geçici olarak aşırı yüklenebilir. Kabul edilebilir aşırı yüklenme süresinin uzunluğu, başlangıç sıcaklığına ve soğutma koşullarına bağlıdır. Bir ONAN (doğal yağ, doğal hava) bir trafonun termik zaman sabitidir ve 2-5 saat arasındadır. Kuvvetli soğutmalı trafoların zaman sabitleri daha düşüktür.
3. Aşırı Uyarılma (ikaz): Uygulanan voltaj çok yüksek olduğunda veya uygulanan frekans çok düşük olduğunda trafo çekirdeği aşırı uyarılmış olur. Aşırı uyarılma demir kaybında ve mıknatıslama akımında önemli bir artışa neden olur. Ayrıca, akı, lamine çekirdekten yönlendirilir. Tankın metalinden ve trafonun diğer lamine edilmemiş kısımları gibi çevreleyen çelik parçalardan geçirilir bu akı. Özellikle, normalde çok az akı taşıyan çekirdek cıvataları, büyük bir akı bileşenine tabi tutulabilir. Bu koşullar altında, cıvatalar kendi yalıtımını yok eden bir sıcaklığa hızla ulaşabilir ve bu durum devam ederse bobin yalıtımına zarar verebilir. Ve bu durumu trafonun, frekansa karşılık gelen belirli miktar bir artışla bir seviyeye kadar aşırı voltajla çalışabilmesi izler. Uygulanan voltaj yüksek ve frekans düşük ise çalışmanın devam etmemesi gerekir.

Harici Arızalar

Trafo koruması bazen güç trafosundan beslenen bara için ana koruma görevi görecektir. Trafo koruması genellikle bara ve güç trafosundan çıkış yapan güç hatları için bir yedekleme koruması görevi de görecektir.

Şönt Arızaları: Sistem kısa devreleri, besleme trafolarında nispeten yoğun bir ısınma değeri oluşturabilir. Bakır kayıpları, birim hata akımının karesi ile orantılı olarak artar. Aşağıdaki Tablo, akımın sadece trafonun reaktansı ile sınırlanması durumunda, trafonun hasarsız olarak dayanabileceği tipik harici kısa devrelerin süresini göstermektedir.

Arıza-dayanım düzeyleri:

Büyük arıza akımları, trafolarda ciddi mekanik stres oluşturur. Maksimum stres asimetrik arıza akımlarının ilk döngüsü sırasında meydana gelir. Devre kesicilerin otomatik olarak devreye girmesi, bu tür gerilmeleri azaltamaz. Bu tür streslerin kontrolü bu nedenle bir trafo tasarım sorunudur. Bununla birlikte, sigortalar mekanik gerilmeleri azaltabilir.

Dahili Arızalar

İzolasyonun bozulması bir toprak arızası veya kısa devre ile sonuçlanır. Bu tür arızalar sarımlara ve trafo çekirdeğine ciddi hasarlar verebilir. Ayrıca, yüksek arıza akımlarının olduğu bir arıza, yüksek bir gaz basıncına da neden olabilir. Basınç çok yükselirse, trafo tankına zarar verir.

Aşağıdaki faktörler, sarımlar arasındaki veya sarımlar ile çekirdek arasındaki yalıtımın bozulmasına neden olabilir:

• Aşırı sıcaklık nedeniyle yalıtımın yaşlanması
• kontamine yağ
• yalıtımdaki kısmi deşarjlar
• geçici aşırı gerilimler
• sargılar üzerindeki mevcut kuvvetler

Yalıtımın yaşlanması veya bozulması, sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonudur. En yüksek sıcaklığa (sıcak noktaya) sahip olan sarımın parçası, normal olarak en büyük bozulmaya uğrayacak ve en kısa ömre sahip olacaktır. Bununla birlikte, sürekli değişen çalışma koşulları altında, yaşamın uzunluğunun sürekli kontrollü koşullar altında sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak doğru bir şekilde tahmin edilmesi mümkün değildir.

Yüksek gerilim ile düşük gerilim sargıları arasındaki bir kıvılcım genellikle düşük gerilim sargısı ile toprak arasındaki yalıtımın bozulmasına neden olur. Trafo arızaları nadiren geçicidir.

Dahili Arızalar:

1. Toprak arızaları
2. Kısa devre arızaları
3. Dönüş-dönüş arızaları (turn-to-turn)
4. Çekirdek nüve arızaları
5. Tank arızaları
6. Düşük soğutma arızaları

Toprak arızaları: Bir sargı ile göbek veya tank gibi topraklanmış bir parça arasındaki doğrudan bir metalik temas veya kıvılcım, bir toprak arızasına neden olur.

Kısa devre arızaları: Fazlar arasındaki kısa devre, önemli bir arıza akımına neden olur. Arıza akımının büyüklüğü ise esas olarak trafonun kaynak ve kaçak empedanslarına bağlıdır.

Dönüş-dönüş arızaları (turn-to-turn): Aynı fiziksel sargı içinde iletkenler arasında doğrudan bir metalik kontak veya kıvılcım, bir dönüş (dahili) arızasına neden olur.

Bir harici şönt hatası oluştuğunda arıza akımları bir trafodan akacaktır. Yüksek arıza akımlarından kaynaklanan mekanik kuvvetler, yalıtıma zarar verebilir. İzolasyonda meydana gelen ağır hasarlar dönüş-dönüş arızasına neden olabilir. Bu, kısa devre gücü; yüksek gerilim şebekelerine bağlı nispeten küçük ve yaşlı trafolar için bir risktir.

Dalgalanmadan kaynaklı olarak yüksek eşdeğer frekansı nedeniyle hat dalgalanmaları sarımın son dönüşlerine konsantre olacaktır. Son dönüşler dönüş-dönüş yalıtımını güçlendirilmiştir. Ancak, yüksek faz-toprak gerilimlerine dayanması gereken topraklama, yalıtıma orantılı olarak arttırılamaz.

Kısmi sargı kıvılcım riski bu nedenle toprak arıza riskinden daha yüksektir. Tüm trafo arızalarının % 70 – 80’inin dönüşler arasındaki arızalardan kaynaklandığı iddia edilmektedir.

Arıza akımının ürettiği ısı, yağın ayrışmasına ve gazın serbest kalmasına neden olur. Bir Buchholz koruması, bu nedenle, dönüş-dönüş arızalarını tespit edebilir. Hıza karşı basınç koruması da dönüş sapmalarını tespit edebilir. Dönüş-dönüş arızalarının, yalnızca elektrik giriş değerleri kullanılarak koruma ekipmanı tarafından tespit edilmesi çok zordur.

Dönüşü olmayan bir arıza sadece arıza yerinde önemli hasarlara neden olabilir. Arıza akımının ürettiği ısı, sarımın bir kısmını eritir. Arıza yerinden gelen erimiş bakır, küçük bakır parçacıkları olarak katılaşır. Trafodaki sirkülasyon yağı, bu bakır partikülleri arıza konumundan taşıyabilir. Bu durumda hasarlı trafoyu bir tamirhaneye nakletmek genellikle gereklidir. Tüm bakır parçacıklarını temizlemek için trafonun iyice temizlenmesi gerekir ki bu durumda kesinti süresi uzun olacaktır.

Çekirdek arızaları: Çekirdek nüvenin lamine yapısı boyunca iletken bir köprü, girdap akımlarının akmasına izin verir. Bu ciddi aşırı ısınmaya neden olabilirler. Çekirdeği birbirine bağlayan cıvatalar, bu sorunu önlemek için daima yalıtılmıştır. Çekirdek yalıtımı herhangi bir kısmı arızalı hale gelirse, sonuçta ortaya çıkan ısı, sarımın zarar görmesi için yeterli bir büyüklüğe ulaşabilir.

Ek çekirdek kayıpları, ciddi lokal ısınmaya neden olmakla birlikte, giriş akımında dikkate değer bir değişiklik meydana getirmeyecektir. Elektrik giriş koruma ekipmanı, ana arızaları tespit edemez. Yine de, koruma sisteminin büyük bir arıza meydana gelmeden önce durumunun saptanması son derece önem arz eder.

Tank arızaları: Bir trafodaki yağ, elektriksel olarak yalıtıcı bir ortam oluşturur. Aynı zamanda bir soğutma ortamı oluşturur. Yağa daldırılmış bir trafonun çalışma güvenilirliği büyük ölçüde yağın kalitesine bağlıdır. Yağın dielektrik gücü; yağın en önemli özelliğidir. Su ve safsızlıklar yağın dielektrik dayanımını azaltarak, yalıtım seviyesini düşürür.

Tank sızıntıları ile yağ kaybı sonucunda tehlikeli bir durum oluşur. Sargı izolasyonunda azalma, böyle bir durumdur. Etkili soğutma kaybından dolayı yükte aşırı ısınma böyle bir durumdur. Yağ seviyesi izlenmelidir. Bir yağ koruyucu ile yağa daldırılmış trafolara bu nedenle bir yağ seviyesi monitörü entegre edilmelidir.

Soğutma Arızaları: Yağ çamuru, soğutma kanallarını ve borularını tıkayabilir. Bu, trafo yüklendiğinde aşırı ısınmaya neden olabilir. Zorlanmış bir soğutma sisteminin arızalanması da aşırı ısınmaya neden olabilir. Zorlanmış soğutma sistemlerini denetlemek gereklidir. Soğutma sistemi durduğunda bir alarm verilmelidir. Yağ sıcaklığı izlenebilir ve trafo aşırı ısınmadan önce uygun önlem alınabilir.

2- Trafo Arızalarının Sonuçları

Nominal gerilimin ve trafoların nominal kapasitelerinin artması çeşitli sorunları beraberinde getirmiştir. Aşağıdaki şekil, ABD’de Edison Elektrik Enstitüsü (EEI) tarafından trafo sorunları ile ilgili yapılan bir araştırmanın sonuçlarını göstermektedir.

İyi haber şu ki, vakaların % 90’ından fazlasında yangın yok.

Aşağıdaki resimler, Finlandiya’daki bir trafo yangınının çeşitli aşamalarını göstermektedir.

3- Arıza Akımları

Arıza akımının büyüklüğü aşağıdakilere bağlıdır:

• güç şebekelerinin kısa devre gücü
• bağlı şebeke ağlarının sistem topraklaması
• trafo kaçak reaktansı
• Arızanın sarım boyunca konumu

Etkili bir şekilde topraklanmış Yıldız bağlantılı sargı

Kaçak reaktansı, bu durumda toprak arıza akımını kontrol eden en önemli parametredir. Kaçak reaktansı, hatanın konumuyla kompleks bir şekilde değişir. Değişken arıza konumundaki voltaj da önemli bir faktördür.

Aşağıdaki şekilde bir Üçgen/Yıldız bağlantılı bir trafo gösterilmektedir. Örnekte, bir jeneratör ya da güçlü bir kaynak üçgen-bağlı sarımı enerjilendirir ve yıldız-bağlı sarım açık-devredir.

Burada, nötrden göreceli bir mesafede tek fazdan toprağa bir arıza meydana gelir. Arıza direnci arızanın konumundan bağımsızdır ve ark direnci ve yerel trafo direncinden oluşur.

Yüksek empedanslı Topraklanmış Yıldız Bağlantılı Sargı

Böyle bir sargı üzerindeki bir toprak arızası, nötr ekipmanının empedansına bağlı olan bir toprak arıza akımına neden olacaktır. Arıza akımı ayrıca, arızanın nötr noktadan uzaklığına da bağlıdır. Arıza voltajı bu mesafe ile doğru orantılıdır. Bu, arıza akımının nötrden olan mesafeyle yaklaşık orantılı olduğu anlamına gelir.

Primer sargı ile kısa devreli dönüşler arasındaki dönüşüm oranı da arızanın pozisyonuna göre değişir. Bu, trafo primer terminallerine akan akımın, kısa devreli sargının fraksiyonunun karesiyle orantılı olacağı anlamına gelir.

Üçgen bağlantılı bir Sargıdaki Toprak Arızaları

Üçgen bağlantılı bir sargının iletken-toprak gerilimi, her zaman uygulanan faz-toprak geriliminin % 50’sinden daha yüksektir. Bu tür bir sarım için toprak arıza akım büyüklüğü aralığı, Yıldız bağlı bir sarım için daha azdır. Toprak arıza akımının gerçek değeri, sistemin topraklanmış olmasına bağlı olacaktır. Üçgen bağlantılı bir sargının empedansı, özellikle tek ayak üzerinde merkezi olarak yerleştirilmiş bir arızaya giden arıza akımları için yüksektir. Empedans, normal dengeli geçiş akımı empedansı ne olursa olsun, trafo derecesine göre % 25-50 olabilir. Bu noktada topraklama ön voltajı normal faz-nötr voltajın yarısı olduğundan, toprak arıza akımı anma akımından daha fazla olamaz.

Kaynağın empedansı kayda değer ise, toprak arıza akımı bu değerden bile daha azdır. Akım, iki yan sarım boyunca her iki taraftan arızaya akacak ve sistemin iki fazı arasında bölünecektir.

Dönüş-Dönüş Arızaları

Dönüş-dönüş arıza kısa devresi, sargının bir parçasıdır. Arızalı sargı, bir oto-trafo sargısı gibi davranır. İlgili oto-trafo, çok büyük bir dönüşüm oranına sahiptir. Kısa devreli dönüşlerdeki akım çok yüksek olacaktır. Arıza yayıldığında ve daha fazla dönüş kısa devre edildiğinde ağdaki arıza akımı artar. Sargının dönüşlerinin % 2-4’ü kısa devre edildiğinde arıza akımı trafonun anma akımına eşit olur. Kısa devreli dönüşlerdeki akım, sarımın anma akımının 50-100 katı olabilir. Bu gibi yüksek arıza akımları, arıza yerinde mekanik ve termal streslere neden olur.

4- Diferansiyel Koruma

Bir trafo diferansiyel koruma, trafodan akan akım ile trafoya akan akımı karşılaştırır. Güç trafosunda faz kaymasının düzeltilmesi için yardımcı trafolar ve oran düzeltmeleri gereklidir. Diferansiyel koruma, büyük trafolar için en yaygın kullanılan koruma türüdür. Diferansiyel koruma, bir ünite korumasıdır.

Diferansiyel korumanın koruyucu bölgesi, trafoyu ve akım trafosunu ve güç trafosu arasındaki terminal ve kabloları içerir. Diferansiyel röle için buşing akım trafoları kullanıldığında, koruyucu bölge, devre kesici ve güç trafosu arasındaki veri yolu veya kabloları içermez. Bazı trafolarda bara için bir akım diferansiyel koruma vardır. Böyle bir bara koruması, devre kesiciyle güç trafosu arasındaki terminal ve kabloları içerecektir.

Diferansiyel akım, anma akımının % 20 ila% 25’ini aştığında, diferansiyel koruma çalışacak şekilde ayarlanır. Trafo diferansiyel korumanın çalışma değeri, kabul edilebilir geçici aşırı gerilimlerde açmayı önlemek için yeterince yüksek olmalıdır.

Akım Trafolarının Bağlanması

Basit bir kural, güç trafosunun Yıldız bağlı bir sarımındaki akım trafolarının üçgen bağlı olması gerektiğidir. Güç trafosunun üçgen bağlı sarımındaki akım trafoları ise Yıldız bağlı olmalıdır. Yük kademe değiştiricili trafolarda, kademe değiştirici orta konumdayken, dengeli akımlar için yardımcı akım trafolarının oranı hesaplanmalıdır.

Diferansiyel Akım

Mıknatıslama akımı diferansiyel korumaya bir diferansiyel akım olarak görünür ve herhangi bir önlem alınmazsa yanlış çalışabilir. Normal servis sırasında, mıknatıslama akımı, trafo diferansiyel korumasının çalışma değerine kıyasla çok düşüktür. Trafo enerjilendiğinde mıknatıslanma ani akımları akar. Şönt arızalarının temizlenmesi sonrasında voltaj normale döndüğünde, benzer ani akımlar akar.

Mıknatıslanma ani akımı büyük bir DC bileşenine ve birkaç önemli harmoniğe sahiptir. Temel frekans ve ikinci harmonik (Avrupa’da 100 Hz ve ABD’de 120 Hz) hakimdir. Akım üç fazda ve nötrde de mevcuttur. Nötr ani akım diğer topraklanmış nötr noktalara akar. sıfır sekans empedansları nötr noktası akımının dağılımını belirler.

Son konumdaki bir hat kademe değiştiricisine sahip bir trafo, yük akımının % 10 ila 20’sinde bir diferansiyel akım sağlar. Kademe değiştiriciden kaynaklanan diferansiyel akım diferansiyel korumanın en hassas ayarını belirler. Çalışma değeri, yük kademe değiştiricisinin neden olduğu eşleşmeyen diferansiyel akımdan en az % 15 daha yüksek ayarlanmalıdır.

Harmonik Tutucu Diferansiyel Koruma

Birçok trafo diferansiyel korumaları, ani akımın mıknatıslanması nedeniyle açmayı önlemek için harmonik kısıtlamalara sahiptir. Koruma, ikinci veya beşinci harmonik, temel bileşenin veya toplam akışın önceden ayarlanmış bir kesimini aşarsa kısıtlanır.

Diferansiyel koruma, iletim trafoları için en yaygın uygulanan korumadır. Bir çalışma grubu araştırmasında, şirketlerden biri hariç, tüm aktarım trafolarında en az bir diferansiyel röle kullanıldı. Aşağıdaki şekil, temel şemayı göstermektedir.

Diferansiyel şemalar; yüzde diferansiyel, harmonik kısıtlamalı yüzde diferansiyel ve oto-trafolar için yüksek empedans diferansiyelleri içerir. Akımların trafonun tüm terminallerine karşılaştırılmasının diferansiyel röle basitliği, çok yüksek bir güvenilirlik sağlar. Bir üçgen bağlantısındaki akım trafoları veya yardımcı akım trafoları, harici arızalarda yanlış çalışmayı önlemek için topraklanmış trafo sargılarında kullanılmalıdır. Ancak, kaldırılan sıfır sekans bileşeni, trafo diferansiyel rölenin daha az hassas olmasını sağlar.

Son olarak; Diferansiyel röle koruması, çok sayıda koruyucu röle gereksinimini tek başına karşılayan mükemmel bir koruma fonksiyonu sağlar, ancak tam trafo korumasını sağlamak için diğer koruyucu aygıtlarla senkronize edilerek birleştirilmelidir.

5- Empedans Koruması

Empedans koruması harici kısa devreler için yedek koruma sağlayabilir. Bir empedans koruması, dahili kısa devreler için ana koruma olarak bir akım diferansiyel korumasının yerini alabilir.

Genel olarak iki tip empedans koruması ortaya çıkmaktadır:

1. az gelişmiş korumalar ve
2. mesafe korumaları

Düşük Empedans Koruması

Akım diferansiyel korumalarını, iletim hatlarındaki baraların ana koruması olarak set etmek yaygın bir uygulamadır. Genellikle, baralar için tam bir yerel yedekleme koruması yoktur. Birkaç yardımcı program, bara için iki tam akım diferansiyel korumasını set eder. Aktarım hatları, jeneratör yükseltme trafoları ve Ekstra YG oto-trafoları bara akımını besleyebilir. Uzak güç istasyonlarındaki ve trafo merkezlerindeki hat korumaları, mevcut bara için yedek koruma sağlar. Korumalar, iletim hatlarından arıza akımının kesilmesini başlatır. Güç istasyonu veya trafodaki düşük sıcaklık korumaları aynı istasyondaki bara için yedek koruma sağlar. İkinci düşük empedans koruması, bitişik istasyonlardaki baralar için uzaktan yedekleme koruması sağlayabilir.

Mesafe Koruması

Bazı araçlar ana trafo koruma olarak diferansiyel korumalar yerine mesafe korumaları kullanır. Birçok yardımcı program, trafo diferansiyel koruma için yedek koruma olarak, yönsüz düşük empedans korumaları yerine mesafe korumaları kullanır. Aynı zamanda, baralar için ana veya yedek koruma görevi görebilirler.

Mesafe röleleri primer koruma olarak veya trafo için bir yedek koruma olarak kullanılabilir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi trafonun yüksek gerilim tarafındaki çok bölgeli bir empedans rölesinden oluşurlar.

Empedans rölesinin, bara korumasının bazı faydaları vardır, ancak iletim hattının aktarımı ile koordine edilmesi gereken negatif özellikler, diferansiyel rölenin daha yavaş olmasına neden olur.

Mesafe Röle Koruması:

Bazı uygulamalarda iki empedans rölesi kullanılır. Birincisi, yukarıdaki şekilde olduğu gibi belirlenmiştir. Düşük taraftaki transformatöre bakan ikinci bir düşük empedanslı röle ayarlanır. Bu, HV ve LV arızaları için yedek koruma sağlar. Almanya’da, mesafe röleleri, trafo yedekleme koruması için yönlü bir karşılaştırma şemasında kullanılmaktadır.

Son olarak; Mesafe rölesinin içerdiği ana alan, uzaktan arızalar için bir yedek koruma ve arızaya karşı koruma sağlamak için bir yedek korumadır. İletim hattı röleleriyle koordinasyon zamanlayıcısı gereksinimleri ve herhangi bir toprak arızası korumasının olmaması nedeniyle bazı ciddi problemlere sahiptir.

6- Aşırı Akım Koruması

Güç transformatörleri genellikle ana koruma olarak aşırı akım korumasına sahiptir. Aşırı akım korumaları, diferansiyel korumaların sahip olduğu özelliklere karşı daha düşük hassasiyete sahiptir. Birçok büyük trafo, yedek koruma olarak aşırı akım korumasına sahiptir. İlgili baraların ana korumasını veya yedek korumasını sağlayabilir. Aşırı akım korumaları da giden güç hatlarının yedek korumasını sağlayabilir. Bir kısa devre akımı kaynağına bağlı olan trafonun her iki tarafında en az iki aşırı akım faz rölesi bulunmalıdır.

Kısa Devre Koruma

Bir Yıldız/Üçgen bağlı güç trafosunun alçak gerilim tarafında kısa devre meydana gelirse, trafonun yüksek voltaj tarafındaki fazlardan sadece biri tam kısa devre akımı taşır. Yüksek voltaj tarafındaki diğer iki faz, üçüncü fazdaki akımın sadece % 50’sini taşır. Yüksek gerilim tarafındaki iki aşırı akım rölesi ile aşırı akım önleme hassasiyetinin hassasiyeti, yüksek voltaj tarafındaki üç aşırı akım rölesi ile bir aşırı akımın hassasiyetinin sadece % 50’si olabilir. Yüksek voltaj tarafındaki aşırı akım koruma, Yıldız/Yıldız bağlı trafolar dışında üç aşırı akım rölesine sahip olmalıdır.

Yıldız/Üçgen Bağlı Trafolarda Faz-Faz Arızası:

Aşırı akım röleleri; maksimum nominal yük akımının biraz üzerinde bir değere ayarlanabilen, maksimum yükün yaklaşık % 150’sini ve harici trafoya komşu güç sistemi bileşenlerinin korumaları ile seçici olmak için yeterli bir zaman gecikmesi olan bir ters-zaman elemanına sahip olmalıdır. Röleler ayrıca, bir harici arıza veya mıknatıslama akımı ani akımı için maksimum kısa devre akımından biraz daha yüksek olabilen anlık bir elemana sahip olmalıdır.

Trafo, birden fazla kısa devre akımına bağlandığında, aşırı akım rölelerinin en azından bazılarının, iyi bir koruma ve harici arızalarda seçicilik elde etmek için yönlendirilmesi gerekli olabilir.

Faz aşırı akım koruması, arıza tespiti için ucuz, basit ve güvenilir bir şemadır ve bazı trafo koruma uygulamaları için kullanılır. Trafo inRush için çok yüksek ayarlanması ve trafo aşırı yüklenmelerine ve trafo aşırı yüklenmelerine izin vermek zorunda kalmaktadır. Bu nedenle, trafonun alçak gerilim tarafındaki düşük büyüklükteki iç trafo arızaları veya faz-toprak arızaları için etkisizdir.

Sayısal aşırı akım röleleri ayrıca trafo yedek koruması için yükseltilmiş performans sağlar. Dijital filtreler artık DC komponenti ve harmonikleri ani akımdan kaldırıyor. Sayısal yedek aşırı akım röleleri, geleneksel tiplerden çok daha hassas olarak ayarlanabilir.

Faz Aşırı Akım Koruma:

Genel olarak, aşırı akım faz koruma röleleri, arızaya karşı dayanıklı bazı ek korumalar sağlar, ancak birçok uygulamada yeterli primer koruma sağlamaz.

7- Toprak Arıza Koruması

Etkin topraklanmış şebekelerde toprak arıza akımları ve kısa devre akımları aynı büyüklük derecesine sahiptir. Bu şebekelerde, toprak arızalarının anında temizlenmesi gerekir. Etkin olmayan topraklanmış şebekelerde, toprak arıza akımı kısa devre akımından çok daha küçüktür. Bu şebekelerdeki toprak arızalarının otomatik olarak temizlenmesiyle ilgili yasal gereklilikler ülkeden ülkeye değişmektedir. Danimarka’da, toprak arızalarını otomatik olarak temizlemek gerekli değildir. İsveç’te, toprak arızalarının beş saniye içinde otomatik olarak temizlenmesi gerekir. Toprak arızalarını otomatik olarak 5 000 ohm’luk bir hata direnciyle temizlemek gerekir.

Bu tip koruma, en az bir doğrudan topraklanmış veya dirençli topraklanmış sarımlı trafolara özgüdür. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi Koruma, sarım arızalarını toprağı korumak için özelleşmiştir. Aşırı akım ünitelerinin bağlantıları sadece nötr veya yalnızca rezidüel fazda veya tüm fazları ve topraklamayı içeren bir diferansiyel bağlantıda olabilir. Bu aşırı akım üniteleri, yük akımının iptal edilmesi nedeniyle faz aşırı akım ünitelerinden çok daha düşük bir değere ayarlanabilir. Diferansiyel olmayan bağlantılar kullanılıyorsa, harmonik kısıtlama gerekli olabilir. Genel olarak, daha düşük bir ayar sağlarlar, ancak sadece topraklanmış sargı için koruma sağlarlar.

Nötr ve Differansiyel Koruma:

Sınırlı Toprak Arıza Koruması

Sınırlı bir toprak arıza koruması, Yıldız bağlantılı bir sargının hassas ve yüksek hızda korunmasını sağlar. Üç fazlı akım trafosunda kalan akım, akımı nötr noktada akım trafosundan dengeler. Sınırlandırılmış koruma, akım trafoları arasındaki bölge toprak arızaları için çalışabilir. Koruma bölgesi, söz konusu Yıldız bağlantılı bir sargıdır. Koruma, bu bölge dışındaki tüm arızalar için sabit kalmalıdır. Bu koruma bir ünite korumasıdır.

Sınırlandırılmış toprak arıza koruma, etkin topraklanmış şebekelerde kullanılır. Aynı zamanda, topraklama arızası sınırlandırılmamış topraklama şebekelerinde, sınırlandırılmış toprak arıza korumasının çalışma değerinden daha yüksek olarak kullanılabilir.

Yüksek empedanslı bir voltaj rölesi yerine düşük empedanslı bir akım rölesinin kullanılması bazen mümkündür. Nötr noktadaki akım trafosu, faz akım transformasyonlarından daha farklı bir dönüş oranına sahip olabilir. Oran düzeltmesi için bir yardımcı akım trafosu kullanılabilir.

Artık Aşırı Akım Koruması

Artık aşırı akım korumaları, etkin topraklanmış sistemlere bağlı sargılardaki toprak arızalarını tespit edebilir. İsveç’teki jeneratör yükseltme trafoları ve Ekstra YG oto-trafoları, iki aşırı akım rölesiyle rezidüel(artık) aşırı akım korumasına sahiptir.

İlk adım bağımsız bir zamanlı aşırı akım rölesine sahiptir. İlk adımın ana görevi, istasyondaki yüksek voltaj barası üzerindeki toprak arızaları için yedek koruma sağlamaktır. Aynı zamanda trafo içindeki toprak arızaları için yedek koruma sağlayabilir.

İkinci adımda harmonik kısıtlama ile bağlantılı bir zamanlı aşırı akım rölesi vardır. Ana görev, güç trafosunun kendisiyle ilişkili seri arızalara karşı koruma sağlamaktır. Ayrıca uzaktan toprak arızaları için yedek koruma sağlayabilir.

Bazı rezidüel(artık) aşırı akım korumaları üçüncü bir aşırı akım rölesine sahiptir. İlk adım ve yukarıda açıklanan hassas adım arasında bir çalışma değerine sahiptir. Üç fazlı akım trafosundan gelen akımların toplamı, rezidüel aşırı akım korumanın girdisidir.

Nötr Nokta Aşırı Akım Koruması

Nötr nokta aşırı akım korumaları, etkin topraklanmış şebekelerde toprak arızalarını tespit edebilir. Yerel ve uzak baralar için yedek koruma sağlarlar. İsveç’teki jeneratör yükseltici trafolar ve Ekstra YG trafolarının nötr nokta aşırı akım koruması vardır. İki adet aşırı akım rölesi vardır.

İlk adım bağımsız bir zamanlı aşırı akım rölesine sahiptir. İlk adımın ana görevi, yerel baralardaki toprak arızaları için yedek koruma sağlamaktır. Aynı zamanda trafonun içindeki toprak arızaları için yedek koruma sağlayabilir.

İkinci adımda harmonik kısıtlama ile bağlantılı bir zamanlı aşırı akım rölesi vardır. Ana görev, güç trafosunun kendisiyle ilişkili seri arızalara karşı koruma sağlamaktır. Ayrıca uzak toprak arızaları için yedek koruma sağlayabilir.

Bazı nötr nokta aşırı akım korumaları üçüncü bir aşırı akıma sahiptir. İlk adım ve yukarıda açıklanan hassas adım arasında bir çalışma değerine sahiptir.

Nötr ve Differansiyel Koruma:

Tank Toprak Arıza Koruması

Bu tip koruma, en az bir topraklanmış veya dirençli topraklamalı sarımlı transformatörlere özgüdür.

Koruma, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, sarım arızalarını toprağa korumak için özelleşmiştir. Tankın toprak arıza koruması özel dikkat gerektirir. Ana tank toprağı ile seri bağlantılı bir röledir. Tank, deponun toprak rölesine bağlı bir akım trafosuna sahip olan bir yol dışında topraktan yalıtılmıştır. Röle, tank arızaları, sargı-tank arızaları ve çekirdekten sarım arızaları gibi tanktan toprağa akan herhangi bir akımı görecektir. Normal çalışma sırasında bu yol boyunca minimum akım aktığı için röle çok hassas ayarlanabilir.

Bu korumayla ilgili problem, en fazla 1.0 ohm dirençle toprağa tek bir yol gerektirmesidir Bu, toprak arızaları sırasında trafo deposundan uzaktaki toprağa yüksek voltaj oluşturur ve bu da güvenlik sorunlarına neden olabilir. Trafo kasasına yanlışlıkla kontrol veya metalik yollar yolu kolayca kısaltabilir. Ayrıca, arızalı çalışma trafo deposu kapasitans akımlarından dikkatli bir şekilde önlenmelidir.

Tank Toprak Arıza Koruması:

Genel olarak, bu koruma, sadece düşük hassasiyetli toprak arıza koruma ile topraklanmış bir sargıyı sağlamak için özelleşmiştir. Başka türde koruma sağlamaz.

Nört Nokta Yerdeğiştirme Koruması

Bu örnekte, bir trafo sargısı etkin olmayan topraklanmış bir sistemi besler. Sargı, bir Yıldız bağlı ya da Üçgen bağlıdır. Sıfır sekanslı aşırı gerilim koruması, bu sargının toprak arıza korumasını sağlayabilir. Aynı zamanda, trafo ve bara arasındaki iletkenler için toprak arıza koruması sağlayacaktır. Son olarak, bağlı bara için toprak arıza koruması sağlayacaktır. Sıfır sekanslı aşırı gerilim koruması ayrıca yedek toprak arıza koruması sağlayabilir. Baraya bağlı besleyiciler, ana ve yedek toprak arızası korumasına sahip olmalıdır. Trafo koruması, bu tip besleyiciler için yerel yedekleme koruması sağlar.

8- Flashover Koruması

Birçok güç trafosu, buşing akım trafosuna sahiptir. Bu gibi durumlarda açık hava şaltına (AIS) bağımsız akım trafoları kurmak gerekli değildir. Kapalı akım trafolarına bağlı trafo sargılarında buşing akım trafoları nadiren kullanılmaktadır. Buşing akım trafolarından beslenen trafo diferansiyel korumaları, buşinglerin yüzeyindeki flashover arızaları tespit edemez. Trafo diferansiyel korumasının koruma bölgesi dışındadırlar.

Birkaç eski trafonun flashover koruması vardır. Her buşing, etrafındaki metalik bir halkadan oluşur. Halkalar trafo tankından yalıtılmış ve birbirine bağlanmıştır. Halkalardan, trafodaki topraklama matına kadar bir iletken vardır. Buşing halkası üzerinde buşing yüzeyindeki bir flashover sonlanmalıdır. Bu gibi durumlarda, topraklama iletkeninde bir akım akmaya başlar. Akım, sekonder taraftaki bir akım trafosu ve ani bir aşırı akım koruması ile beslenir. Aşırı akım koruması, buşing yüzeyindeki birçok flashover arızayı tespit edecektir. Trafoya bağlı bara için bir akım diferansiyel koruma da bu tür flashover arızaları tespit edecektir.

9- Aşırı Yüklenme Koruması

Bir güç trafosunun derecesi, varsayılan maksimum ortam sıcaklığının üzerindeki sıcaklık artışına dayanır. Bu şart altında sürekli aşırı yüklenmeye izin verilmez. Daha düşük bir ortam sıcaklığında, bir derece aşırı yükleme güvenli bir şekilde kabul edilebilir. Önceki yükleme koşullarına bağlı olarak kısa yüklenmelere de izin verilir.

Kısa aşırı yüklenmeler için kurallar oluşturmak zordur. Tek güvenli açıklama, sarımın aşırı ısınmaması gerektiğidir. Uluslararası standartlar, hotspot sıcaklığı için aynı ve kesin sınırları vermez. Güç trafolarını aşırı yüklenmeye karşı korumak için termal elektrik korumaları kullanılabilir. Bu tür korumalar termal çoğaltma modelindedir. Koruma karakteristiği ısıtma süresi sabiti ile tanımlanır.

Bir güç trafosu, bir veya iki saat boyunca büyük bir aşırı yük taşıyabilir. Birçok araç bu özelliği geçici olarak kullanmak ister. Aşırı akım koruması ayrıca bir güç aktarımının aşırı yüklenmesini de sağlayabilir. Böyle bir aşırı yük koruması, geleneksel aşırı akım progresyonundan daha uzun bir zaman sabitine sahip olmalıdır. Bununla birlikte, çevrimiçi kademe değiştirici aşırı yük kapasitesini sınırlayabilir. Termal zaman sabiti, ana trafo ünitesinin termal zaman sabitinden daha kısa olabilir. Aşırı yük korumalarının çoğu bir alarm verir ancak bazılarında ilgili devre kesicileri açar.

Bir iletim trafosunun ısıtma ve soğutma gereksinimleri nedeniyle, trafonun tüm çalışma limitleri üzerinde koruma sağlamak için özel sıcaklık koruması gereklidir. Trafo, ortam sıcaklığı, soğutma sisteminin durumu, uyartım gerilimi ve trafo yüküyle sıcaklık sınırlıdır. Üst yağ sıcaklığı maksimum 100 ila 105 ° C kabul edilebilir bir değere sahiptir. Üst yağ sıcaklık sensörü genellikle sıcaklık koruması sağlar.

10- Aşırı Uyarılma Koruması

Anma akımıyla yüklenmiş bir trafo, sürekli olarak nominal gerilimin % 105’ine dayanabilir. Aşırı uyarılma, trafoya zarar verebilecek anormal bir durumdur.

Terminal voltajı ve sistem frekansı arasındaki oran çok yüksek olduğunda trafo bağlantısı kesilmelidir. Bu oran sürekli olarak 1.1 değerini aşmamalıdır. Bu oran 10 saniyede 1.4’e kadar değerler alabilir.

Aşırı gerilime, düşük frekansa veya her ikisine birden eğilimli trafolar aşırı uyarılma korumasına sahip olmalıdır. Özellikle üniteye bağlı jeneratör kademeli trafolar aşırı gerilim ve düşük frekans koşullarına maruz kalabilir. Devreye alma ve devreden çıkarma sırasında trafo azaltılmış bir frekansla çalışır. Türbin-jeneratör devir sayısı çok düşük olduğunda, jeneratör manyetize edilmeye çalışıldığında, akı yoğunluğu çok yüksek olacaktır. Devreden çıkarma işlemi sırasında personelin otomatik voltaj regülatörünü (AVR) çalıştırma riski vardır. Bu birçok kez olmuştur ve aşırı uyarılma olaylarına neden olur bu durum.

Aşırı uyarılmanın çekirdekteki akı yoğunluğunun doğru temsilini alması önemlidir. Koruma, kullanılmamış bir sargının voltajını ölçen bir voltaj transformatörüne bağlanmalıdır.

Bu, sadece bir koruyucu seviyenin kapsadığı başka bir tip özel koruyucu röle uygulamasıdır. Başka hiçbir röle, trafo çekirdeğinin yeterli aşırı uyarılma koruması sağlayamaz. Trafonun Volt/Hertz değerinden daha büyük bir uyarım elde edilirse, çekirdek laminasyonlarında hasar meydana gelebilir. Bu koruma türü, bunun dışında başka herhangi bir koşulu kapsamaz.

11- Mekanik Arıza Dedektörleri

Akımları veya voltajları izleyen koruma ekipmanı, belirli çalışma koşulları olduğunda uygun devre kesicileri çalıştırabilir ve trip ettirebilir. Bazı trafo arızaları maalesef, sadece elektrik girdi değerlerini kullanan koruma röleleri kullanıldığında tespit edilememektedir. Bu tür elektrik röleleri, başlangıç arızalarını ve dönüş-dönüş arızalarını nadiren tespit edebilir. Dönüş-dönüş arızası, kısa devrede kayda değer bir akımın akmasına neden olurken, kalan sargıdaki akım nispeten değişmeden kalır. Elektrik röleleri bu tür arızaları tespit etmeden önce trafo ciddi şekilde hasar görebilir. Dahili arızaların yavaşça temizlenmesi, kapsamlı bir onarım gerektirebilir. Elektrik röleleri tarafından algılanamayan iç arızaları tespit etmek için başka yöntemlerin kullanılması açıkça istenir.

Ani basınç koruması, Buchholz koruması ve yağ seviyesi kontrolü, elektrik rölelerini tamamlar ve trafo korumalarının güvenilirliğini artırır. Mekanik arıza saptırıcıları olarak adlandırılırlar, çünkü elektrik girdilerinden başka girdi değerlerini kullanırlar. Mekanik arıza dedektörleri, dahili arızalar ve anormal durumlar için özel koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır.

KAYNAK

FAALİYETLERİMİZ

The post YÜKSEK GERİLİM TRAFO ARIZALARI ve KORUMASI appeared first on Maxwell Endüstriyel Mühendislik.