Bir transformatörün verimlilik faktörü hiçbir zaman %100’e ulaşmaz; Prensip olarak, diğer herhangi bir cihazda olduğu gibi. Bu, meydana geldiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Transformatörlerin güç kayıpları operasyon sırasında. Bu kayıplar, sargının bakır iletkenlerinde ve çelikten yapılmış manyetik çekirdekte (manyetik devre) gerçekleşir. Bu yazıda, başka bir kayıp türü hakkında konuşacağız – trafo yağının dielektrik kaybı.

Transformatörlerin ısınmasının ve aşırı ısınmasının nedenleri

Çelik kaybına girdap akımları ve döngüsel mıknatıslanmanın tersine dönmesi (histerezis) neden oluyorsa, akım bir bakır iletkenden geçtiğinde bakır kaybı ortaya çıkar. İletken, bir voltaj düşüşü ve dolayısıyla bir güç kaybı meydana gelmesi nedeniyle bir miktar dirence sahiptir. Elektrik enerjisi ısıya dönüştürülür – bakır iletken ısınır. Transformatörün aşırı ısınmasını önlemek ve normal çalışmasını sağlamak için ısının uzaklaştırılması gerekir. Trafo yağı bu iş için kullanılır ve akım taşıyan trafo parçalarının yalıtılması işlevini görür.

Yağ iyi durumda olduğu ve ısıyı uzaklaştırdığı sürece, transformatör aşırı ısınmaz. Ancak zaman geçtikçe yağın durumu yüksek sıcaklıklara, yüksek gerilime, ıslaklığa, mekanik safsızlıklarla kirlenmeye ve oksidatif işlemlere maruz kaldığında bozulur. Yağ eskir ve fonksiyonlarını daha kötü yerine getirir. Bu nedenle, yağın ne kadar eski olduğunu ve görevlerini ne kadar iyi yerine getirdiğini bilmek önemlidir.

Trafo yağı eskimesi değerlendirmesi

Trafo yağı değişim değerlendirmesi numune alma ve laboratuvarda analiz etme sonuçlarına göre veya hızlı teşhis değerlendirmesi için özel aletler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu durumda hem yağın kimyasal değerlendirmesi hem de fiziksel özelliklerinin değerlendirilmesi yapılabilir: sayısal renk değerlendirmesi, yağ dökümü testi, asit sayısı ölçümü, dielektrik kayıp tanjantının belirlenmesi, arayüzey gerilimi, su ve gaz içeriği, hidrokarbon içeriği vb.

Transformatör yağının oksidasyon derecesi ve eskimesi dielektrik kayıp teğeti, asit sayısı, arayüzey gerilimi, bulanıklık ve renk ile çeşitli derecelerde karakterize edilir. Uzun süreli çalışma sırasında, dielektrik kayıp teğetindeki önemli bir artış, trafo yağının yaşlanmasının, asit sayısının – oksidasyonun ve bulanıklığın – kolloidal yaşlanmanın daha göstergesidir.

Transformatör yağının dielektrik kaybı ve dielektrik geçirgenliği ile kastedilen nedir?

Bir elektrik alanına bir dielektrik yerleştirilirse, alan enerjisinin bir kısmı dielektrik ısıtmak için kullanılacaktır. Dielektrik kaybı, bir elektrik alanı tarafından bir dielektrikte ısı olarak dağılan güç anlamına gelir. Dielektriklerin elektrik alan enerjisini dağıtma yeteneği, dielektrik kayıp tanjantı kullanılarak tahmin edilir.

Az miktarda kirletici olsa bile yağın özelliklerindeki değişiklikler, dielektrik kayıp teğetinin ölçülen değerleriyle ortaya çıkarılabilir.

Ayrıca, genel olarak dielektriklerin ve özel olarak trafo yağının özelliklerinin amaçları için, dielektrik geçirgenliği gibi bir parametre kullanılır. Mutlak veya göreli bir değer olarak ifade edilebilir. Bağıl geçirgenlik, bir dielektrikin özelliklerini karakterize eder ve bir dielektrik ortamdaki iki elektrik yükü arasındaki etkileşim kuvvetinin vakumdakinden ne kat daha düşük olduğunu gösterir.

Transformatör yağının dielektrik kayıp tanjantı hangi aralıkta olmalıdır?

Bir transformatörde yağın kullanılmaya devam edebileceği dielektrik kayıp teğet değerlerinin hangileri dikkate alınmalıdır? Bu değerler ülkeden ülkeye farklılık gösterebilir; bu nedenle, burada yaklaşık değerler veriyoruz:

• transformatörler, 110–150 kV — en fazla %10 (70°С’de) ve en fazla %15 (90°С’de);
• transformatörler, 220–500 kV — en fazla %7 (70°С’de) ve en fazla %10 (90°С’de);
• transformatörler, 750 kV — en fazla %3 (70°С’de) ve en fazla %5 (90°С’de).

Transformatör yağının dielektrik kaybına çeşitli safsızlıkların etkisi

Yağda aşağıdaki maddelerin bulunması nedeniyle dielektrik kaybı artar:

• asfalt reçineli maddeler;
• sabunlar;
• su.

Asitler, oda sıcaklığında yağın dielektrik kaybını arttırmaz. Bununla birlikte, sıcaklık arttıkça dielektrik kaybı artar ve yağın asit sayısı ne kadar yüksek olursa, artışın boyutu da o kadar büyük olur.

IEC 60247’ye göre dielektrik kayıp tanjantının belirlenmesi

Örnek olarak, trafo yağının dielektrik kayıp tanjantının IEC 60247’de açıklanan yönteme göre belirlenmesini ele alalım. Aşağıdaki adımlardan oluşur:

1. Dielektrik kayıp teğeti sıcaklığa duyarlı olduğundan, tüm ölçümler yalnızca sıcaklık dengesine ulaşıldıktan sonra yapılmalıdır.
2. 1. maddeyi gerçekleştirmek için, ölçüm hücresi yağı gerekli sıcaklığa ısıtılır. Isıtma otomatik olmayan modda gerçekleştirilirse, ayarlanan sıcaklığa ± 1 °С ulaştıktan sadece 10 dakika sonra ölçüme başlamanız önerilir.
3. Voltaj sadece ölçümler sırasında uygulanır. Uygulanan voltaj, yağda 0,03 ile 1 kV/mm arasında değişen elektrik alan şiddeti oluşturmalıdır. Voltaj, 40–62 Hz frekansla sinüzoidal bir şekilde değişmelidir.
4. İlk ölçümlerin tamamlanmasının ardından yağ, ölçüm hücresinden boşaltılır.
5. İlk yağ partisinde olduğu gibi aynı ayar ve önlemlerle tekrarlanan ölçümler yapmak. Elde edilen teğet değerleri birbirinden 0,0001 artı iki belirlemenin yüksek değerinin %25’inden fazla farklılık göstermemelidir.
6. 5. adımın koşulu karşılanırsa, ölçümler durdurulur. Koşul karşılanmazsa, gereksinime uyan ardışık iki değer elde edilene kadar ölçümler yapılır. Ölçüm sonuçları olarak alınırlar.

Dielektrik kayıp teğet ölçümlerine ek olarak, IEC 60247 gibi parametrelerin ölçülmesini de düzenler direnç ve yağın dielektrik geçirgenliği. Bu göstergeler hem birlikte hem de ayrı ayrı trafo yağının kalitesi ve kirlilik derecesi hakkında bilgi verir. Dielektrik geçirgenlik, çok sayıda kirletici maddeden etkilenirken, dielektrik kayıp teğeti ve özdirenç, az sayıdaki kirletici madde tarafından bile güçlü bir şekilde etkilenir.

Dielektrik kayıp tanjantının otomatik ölçümü. TOR-3 tan delta test cihazı

GlobeCore TOR-80 üretir trafo yağı arıza analizörleri, TOR-2 nem ve gaz analizörleri ve TOR-3 yalıtım yağı için dielektrik kayıp ve dielektrik dayanım test cihazı.

TOR-3 tan delta test cihazı — ana özellikler ve avantajlar:

• TOR-3 aletinin çalışması, belirli eylemleri gerçekleştirmek için komutlar verilerek bir bilgisayar kullanılarak kontrol edilir ve daha sonra bu bilgisayara sonuç çıkışı ile ölçümler otomatik modda gerçekleştirilir;
• TOR-3 cihazı, ölçüm süresini kısaltmak için içine test yağının döküldüğü bir ölçüm hücresi ve hücreyi “içeriden” ısıtmak için bir sistem kullanır. Bu sayede ısıtma ve sıcaklık stabilizasyonu hızlandırılmış bir oranda gerçekleştirilir. Alet belirtilen özelliklere hızlı bir şekilde ulaşır ve dielektrik kayıp teğetini ve dielektrik geçirgenliği birkaç dakika içinde ölçmeye başlar;
• dielektrik kayıp teğetinin ölçüm toleransı ±%1+0,00008’i ve dielektrik geçirgenliğin ölçüm toleransı – ±%2’yi geçmez. Yeni sayesinde yüksek ölçüm doğruluğu ve kararlılığı elde edilir GlobeCore bir referans kondansatör yapısının geliştirilmesinde kullanılan teknolojilerin yanı sıra özel bir yazılım programı kullanılarak boş bir ölçüm hücresinin önceden belirlenmiş kalibrasyonu;
• TOR-3 aletinin çalışma kolaylığı için, sonraki numuneleri test etmeye devam ederken hücre çıkarılmaz. Özel bir tepsiye yağ tahliye vanasının açılması için bilgisayardan komut verilmesi ve ardından hücreye yeni numunenin yerleştirilmesi yeterlidir;
• alet açıkken, tüm elektronik modüllerin kompakt düzeni, hafifliği ve kulpların yuvaya entegrasyonu sayesinde elde edilen, masa üzerinde kolayca hareket ettirilebilir veya laboratuvar içinde taşınabilir;
• cihazda bulunan bir mikroişlemci, bir dijital-analog dönüştürücü ve bir yüksek voltaj amplifikatörü, gerekli şekilde bir test sinyalinin üretilmesine ve geniş bir genlik aralığında çalışmasına izin verir. Bu nedenle, TOR-3 çok yönlüdür ve farklı test voltajı gereksinimlerine sahip standartlara göre dielektrik kayıp teğetini ölçmek için kullanılabilir;
• Aletin çalışma güvenliği, mahfazanın ve ölçüm hücresinin üst tabakasının dayanıklı yalıtım malzemesinden yapılmasıyla sağlanır.

TOR-3 cihazının tüm özellikleri burada bulunabilir. Başka sorularınız varsa, uygun web sitesi bölümünde yer alan bazı iletişim bilgilerini kullanarak onlara sorabilirsiniz.