SETGEM Güç Transformatörleri Üzerinde Uygulanan Saha Testleri (16-20 Eylül 2013)

Test Temel Eğitimi ve AFGANĠSTAN Elektrik ve Su Bakanlığı Personeli Teknik Eğitimi (16-20 EYLÜL 2013/SETGEM -SOMA) Güç Transformatörleri Üzerinde Uygulanan Saha Testleri Mustafa PUSTU

TEĠAġ 20. ĠTĠGM Test Grup BaĢmühendisi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi

Güç Transformatörleri Üzerinde Uygulanan Saha Testleri

I. Bölüm: Transformatör AC İzolasyon Testleri II. Bölüm: Transformatör Buşinglerinin Testleri III. Bölüm: İkaz (Mıknatıslanma) Akımı Testleri IV. Bölüm: Transformatör DC İzolasyon Direnci Testleri V. Bölüm: Transformatör Sargı DC Direnç Testleri VI. Bölüm: Transformatör Çevirme Oranı Testleri


I.

TRANSFORMATÖR AC ĠZOLASYON TESTLERĠ

1. AC ĠZALASYON TESTLERĠNĠN TEORĠK TEMELLERĠ

İzolasyon denince akla herhangi bir elektrik makinası ve teçhizatının enerjili kısımları ile toprak arasının ya da farklı ger ilimli kısımları arasının izolasyon malzemeleri (katı, sıvı, gaz veya bunların karışımı) ile yalıtılması gelir. Örneğin, transformatör sargılarının kâğıt ve yağla, jeneratörlerin mika veya plastik bantla, kesicilerin kuru hava, gaz veya yağla yatılması gibi... İzolasyonu elektriksel olarak modelleyecek olursak; farklı gerilimli iki elektrot arasına izolasyon malzemesi konmuş bir kapasite şeklinde modelleyebiliriz. Bilindiği gibi ideal bir kapasite (mutlak yalıtkan/watt kaybı sıfır olan) mümkün değildir. Fakat mümkün olduğu kadar kayıpları düşük kapasite oluşturulabilir. Bu durumda kapasite bir devre bir devre elemanı olarak, Şekil 1’de ki gibi gösterilebilir.

Şekil 1 İzolasyonun Elektriksel Modellenmesi Kayıpların minimize edilmesi izolasyonun kalitesini artırmaktadır. İyi bir izolasyon sisteminde kayıpların minimum olması ist enir. Böyle bir kapasitenin ideale yaklaşımı, açısının büyütülmesi ile mümkün olabilir. Burada ki açısı, kapasitenin güç açısı olarak adlandırılır. Bu açının kosinüsü ise güç faktörü ( c o s ) olarak tanımlanır.


Güç (kayıp) Açısı, yalıtım malzemesinin kalınlığına, yüzeyine, malzeme içerisindeki iyonizasyona, yabancı madde ve partiküllere, hava boşlukları v.b. etkenlere bağlıdır. Bu nedenle güç açısı ölçümleri, yalıtım malzemelerinin yalıtkanlığını değerlendirebileceğimiz sonuçlar verir. İzolasyonu bir kapasite (kondansatör) olarak elektriki olarak modelledik. Şimdi ise kondansatörlerin elektrik devrelerinde ki davranışlarını ve özelliklerini inceleyelim. 1.1. Kapasite Ve Kapasitif Akım Değerine Etki Eden Büyüklükler Kapasite değeri kondansatör levhaları arasında kalan yalıtkanın dielektrik sabitesi (ε), iletken levhaların alanları (A ) ile doğru

orantılı levhalar arasında ki mesafe (d ) ile ters orantılardır.

C= ε.A/d= ε r .ε o.A/d I =E =E . 2πfC C C

I =E . 2πfC formülünden C C

C) ile kapasitif akım ( I I ) de görüldüğü gibi kapasite değeri ( C) C C doğru orantılıdır. Kapasite artığında, kapasitif akım artar azaldığında azalır.

Aşağıda kondansatörlerin k ondansatörlerin kapasite değerine etki eden büyüklükler, detaylı bir şekilde örneklerle anla tılmaktadır. Örnekler, paralel düzlemsel levhalı kondansatörler üzerinden verilmektedir.


a.

d ’ Sabitken ‘ε’ ve ‘ d

ε →Dielektrik Sabitesi d

→Plakalar Arası Mesafe

Şekil 2’de gösterilen paralel levhalı kondansatörde; yüzey alanı A ’ nın nın iki kat büyümesi ile kapasite değeri de i ki kat büyür. Aşağıdaki C =E =E . 2πfC formüllerde yüzey alnındaki ( A ) değişmenin, kapasiteyi ve kapasitif akımı ne yönde etkilediği gösterilmektedir. I C formülünden de görüldüğü gibi kapasite (C ) değeri ile kapasitif akım (I ) C C doğru orantılıdır. Kapasite artığında artar azaldığında azalır.

C=ε.A/d→2C=ε.2A/d

A  A 

C  C 

I c c  I c c 

Şekil 2 Kondansatör Levhaları Yüzey Alanında Değişme


b. ‘ A ’ ve ‘ε’ Sabitken A

= Plaka Alanları = Dielektrik Sabitesi

Şekil 3’de gösterilen paralel levhalı kondansatörde; levhalar arasındaki mesafenin (d ) iki kat büyüyerek 2d olması durumunda, kapasite değerinin levhalar arası mesafe ile ters orantılı olarak iki kat azaldığı bilinmektedir. Aşağıdaki formüllerde d büyüklüğünde =E . 2πfC formülünden de görüldüğü gibi kapasite ki değişmenin kapasiteyi ve kapasitif akımı ne yönde etkilediği gösterilmektedir. I C C (C ) değeri ile kapasitif akım (I ) C C doğru orantılıdır. Kapasite artığında artar azaldığında azalır. C= .A/d

d  d 

→C/2=

C  C 

.A/2d

I c  I c c 

Şekil 3 Kondansatör Levhaları Arasındaki Mesafede Değişiklik


Bu duruma uygulamadan bir örnek verecek olursak; sargıları deformasyona uğramış bir transformatörü inceleyebiliriz.

Şekil 4 Transformatör Sargılarının Deformasyona Uğramadan Önceki Ve Sonraki Görünümü Şekil 4'de transformatör sargılarının deformasyona uğramadan ve uğradıktan sonra ki temsili şekilleri görülmektedir. Temsili şekilden de görüldüğü gibi sargılarda deformasyon meydana geldiğinde, sargıların nüve, tank ve birbirleri ile aralarında olan mesafelerinde değişmeler meydana gelmektedir. Bu değişimler, sargıların birbirlerine ve nüve/tanka karşı olan kapasite C ) artma ya da azalmalara neden olmaktadır. değerlerinde ( C H, H, C HL HL , C L artma Yapılan ölçümlerde, sargı kapasite değerlerinin fabrika değerlerine göre değişimi bize sargı deformasyonunu (sargılardaki destek veya takozların gevşemesi, kayması veya hasar görmesi gibi durumlar dahil) , nüve toprak irtibatı kopukluğunu ve sargıların ya da izolasyon yağının aşırı rutubet alması gibi durumların tespitinde yardımcı olur.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. A

d ’ Sabitken ‘ A ’ ve ‘ d

= Plaka Alanları

d =

Plakalar Arası Mesafe

Şekil 5’de gösterilen paralel levhalı kondansatörde, levhalar arasına dielektrik malzeme konulmadan önce ve konulduktan sonra ki resimleri verilmektedir. Aşağıdaki formüller de kondansatör levhaları arasına konulan dielektrik malzemenin dielektrik geçirgenliğinin =E . 2πfC formülünden de görüldüğü gibi kapasite (C ) değeri (ε) kapasiteyi ve kapasitif akımı ne yönde etkilediği gösterilmektedir. I C C ile kapasitif akım (I ) doğru orantılıdır. Kapasite artığında artar azaldığında azalır. C C 1 ε rYağ , ε rVak = rYağ =2,24 r Vak

ise C Yağ Yağ =

ε rYağ .A /d rYağ .ε 0 0

C Yağ Yağ / C Va Va k = ε rYağ rYağ /

       

ε rVak . ε 0 . A /d r Vak 0

2,24 2 ,24 ε rVak r Vak =

C  C 

C Va Va k =

I c c  I c c 

Şekil 5 Kondansatör Levhaları Arasındaki Dielektrik Malzemede Değişiklik


Bu duruma sahadan bir örnek olarak; transformatör izolasyon yağının ve sargı izolasyon kağıdının nemlenmesi durumunda izolasyonun bağıl dielektrik sabitesinin değişmesi ile sargıların kapasitelerinin ve kapasitif akımlarının değişmesi verilebilir. 1.2. Power Faktör (Güç Faktörü)

Bir alternatif akım devresindeki gerçek (aktif) gücün, görünür güce oranına devrenin Güç Faktörü denir. Alternatif akım devrelerinde güç ölçmelerinde, devre endüktif veya kapasitif ise böyle devrelerde akım ile gerilim arasında faz farkı vardır. Bu fark açı ile gösterilip bu açının kosinüsüne (Cos θ) güç kat sayısı veya güç faktörünü verir. Şekil 6’da güç üçgeni üzerinden aktif (P ) , reaktif (Q ) ve görünür güç (S ) gösterilmektedir.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 1.3. AC Ġzolasyon Güç Faktörü (%PF) Ölçümü

Pratikte transformatör imalatında kullanılan yalıtım malzemelerinin hiç biri mutlak yalıtım sağlamamakta, transformatörler an ma geriliminde işletmede çalışırken yalıtım malzemelerinden çok küçük mertebelerde de olsa kaçak akımlar geçmekte ve bu akımlar çok küçük mertebelerde yalıtım kayıpları meydana getirmektedirler. Bu kayıplar aslında transformatörün boşta ve yükte kayıplarının yanında hiçbir anlam ifade etmezler, ancak bu kayıpların ölçülmesi ve %PF denen izolasyon kayıp faktörünün hesaplanarak bulunması bize transformatörün izolasyon durumu hakkında yorum yapma fırsatı verir . Transformatörün, gerek sargılarının toprağa ve gerekse sargılar arasındaki izolasyonun durumunun belirlenmesi ve işletme sırasında yapılacak ölçümler için referans oluşturması amacı ile güç faktörü (%PF/Cos ) ölçümleri yapılır. Şekil 7’de izolasyon da güç faktörü ölçümü prensip devresi görülmektedir.

Şekil 7 Güç Faktörü Ölçümü Prensip Devresi Yalıtkanın güç kayıplar ının artmasına neden olan koşullar çoğunlukla, yalıtkanın dayanımının azalması sonucunu da oluştur urlar. urlar. Bu nedenle belirli bir işletme frekansında, kay p ıp açısı ya da güç faktörü ölçümü yalıtkan malzeme hakkında değerlendirme yapmaya yarayan kriterlerden biridir. İşletme sırasında da yapılacak periyodik ö lçümler de yalıtımın genel durumunu gösterecek olan önemli göstergelerden biridir. Yalıtımı oluşturan katı malzemelerin yaşlanması ve yağın bozulması hakkında böylelikle bilgi sahibi olunabilir.


1.4. AC Ġzolasyon Testlerinde Power Faktörün (%PF) Matematiksel Ġfadesi

Şekil 8’de güç faktörü ölçümü (%PF) prensip devresi görülmektedir. Bu devre üzerinden sahada yapılan ölçümler de alınan akım ve watt değerlerinden yararlanarak güç faktörünün (%PF) basitçe hesaplanabileceği formüller verilmektedir.

Şekil 8 Güç Faktörü Ölçümü Prensip Devresi

Power Faktör (PF)=Aktif Güç/Görünür Güç .Cos Aktif Güç (Watt)=P=E.I (Watt)=P=E.I T T

= E.I R

Görünür Güç (VAr)=S=E.I T PF=Cos = P/S= E.I / E.I = I R R T T R /I T


AC izolasyon testlerinde yaygın olarak kullanılan, Doble test cihazının ölçüm prensibi üzerinden güç faktörü (%PF) ölçümlerini formülize edersek;

Aktif Güç→ W= E. I R (cihazımızdan okuduğumuz watt kaybı) watt kaybı) R (cihazımızdan I →(Cihazdan okuduğumuz miliamper cinsinden akım değeri) T T

Görünür Güç→ S= E. I T T olsun, Uygulanan Gerilim→ E=10 kV ise bu durumda, Power Faktör=Aktif Güç/Görünür Güç= W/ S= W/ E.I T %PF =





= 

−  



olur.

% Pow er Faktor = Watt x 10/Milliamper 10/Milliamper

Elde edilen formülde, cihazın ölçme prensibi gereği ölçülen aktif güç (P) watt cinsinden, ölçülen toplam akım (I T T ) ise miliamper cinsinden yerine yazılır. Ölçülen, watt değerini 10 ile çarpıp, miliamper cinsiden akıma bölersek yüzde Power Faktörü (%PF) buluruz. AC izolasyon testlerinde ölçülen watt değerlerine, dielektrik kayıp da denir. Miliamper cinsinden ölçülen akım izolasyon üzerinden akan toplam akımdır. Toplam akım (I T T ), aktif (I R R ) ve kapasitif (I C C ) akımların vektörel toplamından oluşur.


Genel olarak izolasyon sistemlerinde, çok düşük Power Faktör (%PF) ve çok küçük aktif akımlar (I R R ) gözlenir. Çoğu izolasyon sisteminde I R R<
Şekil 9 İzolasyonlarda Genel Olarak Aktif Akımın Toplam Akım İçerisindeki Etkisi

=EωC E. 2πfC olur. Buda ≅ I Özetleyecek olursak; olağan dışı durumlar haricinde, I R . Dolayısıyla I T R ihmal edilebilecek kadar küçüktür T C C ≅ E. 2πfC formülden kapasite çekilirse, C ≅ ≅ I E. 2πf bulunur. bize toplam akım üzerinden kapasiteyi hesaplama imkânı verir. I T / T T T E. C 318x ≅ ≅ I I Formülde, E=10kV , f=50 olarak yerine yazılırsa, T T ifadesini elde ederiz. Buda bize, ölçtüğümüz miliamper değerini 31 8 ile çarparak kapasite değerine ulaşma imkânı sağlar. AC izolasyon test cihazıyla ölçtüğümüz miliamper değeri toplam akım I T T dir. =

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 2. AC ĠZOLASYON TEST CĠHAZI ÖLÇÜM MODLARI

AC İzolasyon testlerine geçmeden önce, önce, AC İzolasyon test cihazı ölçüm modlarını modlarını açıklayalım. AC İzolasyon test cihazının 1 adet HV (yüksek gerilim) ve 2 adet LV (alçak gerilim) kablosu mevcuttur. Ölçüm modlarını, tek LV kullanarak basitleştirilmiş olarak ve iki LV kullanarak daha detaylı şekilde, aşağıdaki gibi açıklayabiliriz. 2.1. AC Ġzolasyon Test Cihazı Ölçüm Modları (Tek LV İçin) Tek LV kullanılan ölçümler için test modları aşağıda verilmiştir. AC İzolasyon test cihazının iki tane LV çıkışı bulunmaktadır. Ölçümlerde tek LV kullanacaksak GST-Ground RB, GST-Guard RB ve UST RB modlarını seçerek, aşağıda anlatıldığı şekilde basitleştirebiliriz. a. GST-Ground Modu ve LV kablosundan gelen (I ) Şekil 10’da ki devrede ölçü aletinde okunan değer, ölçü devresine giren toprak kablosundan gelen (I ) B B ve A Toprak ve LV kablolarından akan akımların her ikisi de ölçü devresine girdiğinden, ölçü aleti bu iki akımın akımlarının toplamıdır. Toprak ve ) toplamını (I A+ A+ I B B göstermektedir.

Şekil 10 GST-Ground Modu Ölçü Devresi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi b. GST-Guard Modu

Şekil 11’de ki devrede ölçü aletinde okunan değer, ölçü devresine giren toprak kablosundan gelen akım olan I B B değeridir. LV kablosundan da bir I A akımı akmaktadır. Ancak bu akım ölçü devresinin dışına atılmıştır, ölçü devresine girmediği için de ölçülmez.

Şekil 11 GST-Guard Modu Ölçü Devresi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. UST Modu

Şekil 12’de ki devrede ölçü aletinde okunan değer, ölçü devresine giren LV kablosundan gelen akım olan I A değeridir. Toprak kablosundan da bir I B B akımı akmaktadır. Ancak bu akım ölçü devresinin dışına atılmıştır, ölçü devresine girmediği için de ölçülmez.

Şekil 12 UST Modu Ölçü Devresi

2.2. AC Ġzolasyon Test Cihazı Ölçüm Modları (Çift LV İçin)

Üç sargılı transformatörler, çok kesme hücreli kesiciler, kaplin kapasitör tip gerilim transformatörleri vb. yüksek gerilim ş alt teçhizatlarının AC İzolasyon testlerinde, çift LV kullanarak LV kullanarak ölçüm yapmak pratiklik sağlamaktadır. Tek LV için verilen ölçüm modları, çift LV için aşağıda verilen ölçüm modlarının basitleştirilmiş biçimidir. Çift LV kullanılarak yapılan

ölçümler için test modları aşağıda verilmiştir.


- Mavi) a. GST-Ground GST-Ground Red-Blue Red-Blue Modu ( G r o u n d Kırmızı -Mavi)

Şekil 13’de ki devrede ölçü devresi dışına atılmış Guard’lı herhangi bir akım değeri yoktur. LV ve Toprak kablolarından gelen akımlar girdiğinden dolayı, ölçü aletinde okunan değer bu üç Ölçü devresine Kırmızı LV , Mavi LV ve I I +I +I ) to ) toplamı olacaktır. akımın ( A B C

Şekil 13 GST-Ground Red-Blue Modu Ölçü Devresi


b. GST-Guard Red Modu (Guard Kırmızı) ve Toprak kablolarından gelen akımlar girdiğinden dolayı, ölçü aletinde okunan değer bu iki Şekil 14’de ki ölçü devresine, Mavi LV ve +I ) akımın toplamı (I B olacaktır. B C

Kırmızı LV kablosundan da bir edilmiştir.

I A

akımı akmaktadır. Ancak bu akım Guard engeli ile ölçü devresinin dışına atılarak, ölçüm dışı

Şekil 14 GST-Guard Red Modu Ölçü Devresi


c. GST-Guard Blue Modu (Guard Mavi) ve Toprak kablolarından gelen akımlar girdiğinden dolayı, ölçü aletinde okunan değer bu Şekil 15’de ki ölçü devresine, Kırmızı LV ve iki akımın toplamı (I A +I ) C olacaktır. Mavi LV kablosundan da bir I B akımı akmaktadır. Ancak bu akım Guard engeli ile ölçü devresinin dışına atılarak, ölçüm dışı

edilmiştir.

Şekil 15 GST-Guard Blue Modu Ölçü Devresi


- Mavi) d. GST-Guard Red-Blue Modu (Guard Kırmızı -Mavi)

Şekil 16’da ki ölçü devresine, sadece Toprak kablosundan gelen akım (I ) C C girdiğinden dolayı, ölçü aletinde okunan değer sadece I C C olacaktır. Mavi LV ve ve Kırmızı LV kablolarından Guard engeli ile ölçü devresinin dışına atılarak, LV kablolarından I A ve I B akımları akmaktadır. Ancak bu akımlar Guard

ölçüm dışı edilmişlerdir.

Şekil 16 GST-Guard Red-Blue Modu Ölçü Devresi


e. UST Red-Ground Blue Modu (UST Kırmızı - G r o u n d M a v i )

UST ölçüm modunda, Toprak kablosundan akan akımlar daima ölçüm devresi dışına atılır. Bir nevi toprak kablosu Guard’lı gibi I ) düşünülebilir. Şekil 17’de ki ölçü devresine, sadece Kırmızı LV kablosundan LV kablosundan gelen akım ( I A girdiğinden dolayı, ölçü aletinde okunan

değer sadece I A olacaktır. Mavi LV ve LV ve Toprak kablolarından ölçüm dışı edilmişlerdir.

I B B ve I C C akımları

Guard engeli ile ölçü devresinin dışına atılarak, akmaktadır. Ancak bu akımlar Guard

Şekil 17 UST Red-Ground Blue Modu Ölçü Modu


f. UST Blue-Ground Red Modu (UST Mavi- Ground Ground Kırmızı) kablosundan gelen I B Şekil 18’de ki ölçü devresine, sadece Mavi LV kablosundan B akımı girmektedir. ve Toprak kablolarından I A ve I C Guard engeli ile ölçü devresinin dışına atılarak, Kırmızı LV ve C akımları akmaktadır. Ancak bu akımlar Guard ölçüm dışı edilmişlerdir.

Şekil 18 UST Blue-Ground Red Modu Ölçü Devresi


g. UST Blue-Red Modu (UST Mavi- Kırmızı) Kırmızı) ve Kırmızı LV kablosundan kablosundan gelen I A ve I B Şekil 19’da ki ölçü devresine, Mavi LV ve B akımları girmektedir. Toprak kablosundan kablosundan gelen I C ’lanmıştır. ’lanmıştır. C akımı ölçüm devresi dışına atılarak, ölçüm dışı bırakılmıştır, bir nevi guard

Şekil 19 UST Blue-Red Modu Ölçü Devresi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3. TRANSFORMATÖR AC ĠZOLASYON TESTLERĠ Testlere başlamadan önce transformatör, giriş -çıkış kesicileri ve ayırıcıları açılarak enerjisiz hale getirilir. Transformatörün diğer tüm şalt teçhizatları (hatlar, baralar, nötr direnç v.b.) v.b.) ile olan bütün bağlantıları, buşing terminallerinden sökülerek transformatör teste hazırlanır. Transformatör tankı topraklı olmalıdır. Daha sonra, sargı endüktansının etkisini kaldırmak için Şekil 20’de gösterildiği şekilde transformatörün buşingleri kendi aralarında ayrı ayrı (alçak ve yüksek gerilim sargıları kendi aralarında, yıldız bağlı sargılar mevcutsa nötr dahil) kısa devre edilir. Buşing yüzeyleri tozlu, kirli ve yağlı ise çok iyi bir şekilde temizlenir. Bu temizliğin amacı yüzeysel kaçaklara mahal vermemektir.

Şekil 20 AG-YG Buşinglerin Kısa Devre Edilmesi


Buzun hacimsel direncinin sudan 144 kat büyük olmasından dolayı, test edilecek teçhizatın sıcaklığının, 0 0 C ’nin ’nin (donma 0 sıcaklığının) altında olması durumunda, teçhizatta AC izolasyon testleri (nem varlığının tespiti için) yapılmamalıdır. 0 C ’nin ’nin altında ki sıcaklıklarda bir irca 1 katsayısı yoktur. Ayrıca yağ içerisindeki nem buz haline gelebilir, bu nedenlerden dolayı 0 0 C ’nin ’nin altında

ölçülen değerler yanlış yorumlanabilir. %70 nemin nemin (yüksek nem) üzerinde ki hava koşulları ise buşinglerin dış yüzeylerini etkileyerek yüzeysel kaçaklara sebebiyet verip,

yanlış sonuçlar elde edilmesine neden olur. Böyle durumlarda yüzeysel kaçakları elimine etmek için kuşaklı ölçüm yapıp, kuşak Guard’ lanmalıdır. lanmalıdır. Yağışlı havalarda AC İzolasyon testlerinin yapılamayacağı da unutulmamalıdır.

►Uyarı Transformatör içerisindeki izolasyon yağı boşaltılmışken ölçüm yapmak gerekiyorsa, tank içi iyice havalandırılmalıdır. Çünkü, izolasyon yağı boşaltıldıktan sonra tank içerisinde kalabilecek yağ buharı ve yanıcı gazlar , ortam da oksijen de bulunması halinde küçük bir kıvılcımla tutuşarak, istenmeyen durumların (selüloz kısımların yanması gibi) ortaya çıkmasına neden olabilir. Özelliklede, işletmede bir müddet çalışmış ya da arıza geçirmiş, yağı boşaltılmış bir transformatörde yapılan testlerde bu konuya daha da dikkat edilmelidir.

Transformatör kazanı içerisindeki oksijen miktarını en aza indirmek için en etkili yöntem, transformatör tankına kuru azot gazı basılmasıdır. Bu işlem transformatör tankı içerisindeki gazların vakumlanmasından sonra, vakumun kuru azot gazı ile kırılmasıyla da yapılabilir. Böylece oksijen ve varsa yanıcı gazlar dışarıya atılmış olur. Vakum altındaki bir transformatöre test gerilimi uygulanmaz. Tank basıncı, dış basınca eşit ya da daha fazla olmalıdır. Çünkü vakum, dielektrik dayanımı azaltıcı yönde etki yapmaktadır. Düşük test gerilimleri transformatörün genel olarak kuruluk seviyesini belirlemek için yeterli olmaktadır .

1

Türk Dil Kurumu (TDK) tanımına göre irca etmek; çevirmek, indirgemek anlamındadır .


Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri 3.1. Ġki Sargılı Transformatörlerde Testleri Şekil 21’de iki sargılı transformatörün dielektrik şeması ve nüve sargı yerleşimi gösterilmektedir. Burada; CH (YG/Tank-Nüve), CL (AG/Tank-Nüve) ve C ve CHL (YG/AG) izolasyonlarını simgeler.

Şekil 21 İki Sargılı Transformatör Dielektrik Şeması Bu izolasyonlar, aslında sargılar üzerine dağılmış olduğu halde, basitliği sağlamak amacıyla çizimde tek kapasite olarak gösterilmiştir. Örneğin, YG sargısı ile topraklı tank/nüve arasındaki izolasyon CH; YG buşinglerini, yüksek gerilim sargısı ile toprak arasındaki yapısal izolasyon elemanlarını, kademe değiştirici izolasyonunu ve sargı ile tank arasındaki izolasyon yağını kaps ar. Testler aşağıda verilen dielektrik şemaları ve bağlantı şekillerine göre yapılır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi a. I. Bağlantı Ve Ölçümler

Şekil 22 Transfor matör matör Üzerinde I. Bağlantı ve Dielektrik şeması Şekil 22’de ki I. bağlantıda HV kablosu yüksek gerilim (YG) sargısına, LV kablosu alçak gerilim (AG) sargısına bağlanır. Toprak kablosu ise toprak terminaline irtibatlandırılır. Daha sonra, Şekil 23’de gösterildiği şekilde, GST-Ground , GST-Ground , GST-Guard ve GST-Guard ve UST ölçüm modlarında ölçümler gerçekleştirilir. Yapılan ölçümler Tablo 1’de verilmektedir. TEST MODU GST-Ground RB GST-Guard RB UST RB

TEST TEST GER GER L M

ÖLÇÜLEN

10 kV 10 kV 10 kV

CH+CHL CH CHL

Tablo 1 I. Bağlantı Ölçümleri Bağlantı Ölçümleri Tablosu


Şekil 23 I. Bağlantı Ve Ölçümler

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi b. II. Bağlantı Ve Ölçümler

Şekil 24’de ki II. bağlantıda HV kablosu alçak gerilim (AG) sargısına, LV kablosu yüksek gerilim (YG) sargısına bağlanır. Toprak kablosu ise toprak terminaline irtibatlandırılır. Daha sonra, Şekil 25’de gösterildiği şekilde, GST-Ground , GST-Ground , GST-Guard ve GST-Guard ve UST ölçüm modlarında ölçümler gerçekleştirilir. Yapılan ölçümler Tablo 2’de verilmektedir.

Şekil 24 Transformatör Üzerinde II. Bağlantı ve Dielektrik şeması

TEST MODU


ÖLÇÜLEN

GST-Ground RB

10 kV

CL+CHL

GST-Guard RB

10 kV

CL

UST RB

10 kV Tablo 2 II. Bağlantı Ölçümleri Bağlantı Ölçümleri Tablosu

CHL


Şekil 25 II. Bağlantı Ölçümleri

►Not Testin bir parçası olmayan iletkenler (bara gibi) ile test edilen ekipman arasında en az 5

c m boşluk bırakılmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3.2. Üç Sargılı Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri

Şekil 26’da üç sargılı transformatörün dielektrik şeması ve nüve sargı yerleşimi gösterilmektedir. Burada; CH (YG/Tank-Nüve), CL (AG/Tank-Nüve), CT (Ter./Tank-Nüve), C HL (YG/AG), CHT (YG/Ter.) ve (YG/Ter.) ve CLT (AG/Ter.) izolasyonlarını simgeler. AC İzolasyon testleri ile bu izolasyonların %PF ve kapasite değerleri ölçülür.

Şekil 26 Üç Sargılı Transformatörün Prensip İç Yapısı Ve Dielektrik Şeması Üç sargılı transformatör testlerinde, AC İzolasyon test cihazının her iki alçak gerilim kablosu da (kırmızı ve mavi LV) kullanılır. Testler yapılırken üç ayrı bağlantı yapılarak ölçümler gerçekleştirilir. Aşağıda ki şekillerde yapılan bağlantılar ve ölçüm modları detaylı biçimde verilmektedir.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi a. I. Bağlantı Ve Ölçüm

Şekil 27’de ki I. bağlantıda HV kablosu yüksek gerilim (YG) sargısına, kırmızı LV kablosu alçak gerilim (AG) sargısına, mavi LV kablosu tersiyer (Ter.) sargıya bağlanır. Toprak kablosu kablosu ise toprak terminaline irtibatlandırılır. Daha sonra Tablo 3’de ki ölçüm modlarında ölçümler gerçekleştirilir.

Şekil 27 Üç Sargılı Transformatör I. Bağlantı Şekli TEST MODU GST Guard RB UST R UST B UST RB


ÖLÇÜLEN

10 kV 10 kV 10 kV 10 kV

CH CHL CHT CHL+CHT

Tablo 3 I. Bağlantı Ölçümleri Bağlantı Ölçümleri Tablosu

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi b. II. Bağlantı Ve Ölçümü

Şekil 28’de ki II. bağlantıda HV kablosu alçak gerilim (AG) sargısına, kırmızı LV kablosu yüksek gerilim (YG) sargısına, mavi LV kablosu tersiyer (Ter.) sargıya bağlanır. Toprak kablosu kablosu ise toprak terminaline irtibatlandırılır. Daha sonra Tablo 4’de ki ölçüm modlarında ölçümler gerçekleştirilir.

Şekil 28 Üç Sargılı Transformatör II. Bağlantı Şekli TEST MODU


ÖLÇÜLEN

GST Guard RB UST R UST B UST RB

10 kV 10 kV 10 kV 10 kV

CL CLH CLT CLH +CLT

Tablo 4 II. Bağlantı Ölçümleri Bağlantı Ölçümleri Tablosu

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. III. Bağlantı Ve Ölçümü

Şekil 29’da ki III. bağlantıda HV kablosu tersiyer (Ter.) sargıya, kırmızı LV kablosu yüksek gerilim (YG) sargısına, mavi LV kablosu kablosu ise toprak terminaline irtibatlandırılır. Daha sonra Tablo 5’de ki ölçüm alçak gerilim (AG) sargısına bağlanır. Toprak kablosu modlarında ölçümler gerçekleştirilir.

Şekil 29 Üç Sargılı Transformatör III. Bağlantı Şekli TEST MODU GST- Guard RB UST R UST B UST RB


ÖLÇÜLEN

10 kV 10 kV 10 kV 10 kV

CT CTH CTL CTH+CTL

Tablo 5 III. Bağlantı Ölçümleri Bağlantı Ölçümleri Tablosu

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3.3. Oto Transformatörlerde Power Faktör (%PF) Testleri

İki ve üç sargılı transformatörlerde primer ve sekonder sargılar bulunurken, oto transformatörler de tek bir sargı bulunur. Bu sargı hem primer hem de sekonder görevi yapar. Gerilim dönüşümü bu sargı üzerinden yapılır. Sekonder sargı bu sargının bir ara noktasından çıkarılan uçla nötr arasındadır. Dolayısı ile eğer tersiyer sargı mevcut değil ise %PF testlerini yaparken primer ve sekonder sargılar komple bir sargı gibi düşünülür. Teste başlamadan önce, Şekil 30’da gösterildiği gibi primer ve sekonder sargı buşingleri nötr buşingi de dahil olmak üzere tekbir

iletkenle kısa devre edilir.

Şekil 30 Oto Transformatör Test Bağlantısı

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi GST-Ground modunda ölçülmüş olur. Şekil Bu durumda; bir bütün halinde ki sargının nüve ve tanka karşı izolasyonu olan C H H değeri GST-Ground m 31’de oto transformatör sargılarının dielektrik ölçüm şeması gösterilmektedir. Ölçüm şemasından da görüleceği gibi, HV kablosu kısa devre edilmiş sargılara, toprak ve ve LV kabloları ise toprak terminaline bağlanmıştır. Yapılan ölçümler Tablo 6’da verilmektedir.

Şekil 31 Oto Transformatörün Dielektrik Ve Ölçüm Şeması

TEST TEST GER GER L M ÖLÇÜLEN TEST MODU GST Ground RB 10 kV CH Tablo 6 Oto Transformatör Transformatör Ölçüm Tablosu Oto transformatörde eğer tersiyer sargı mevcut ise tersiyer sargı alçak gerilim (AG) sargısı olarak kabul edilir. Testler sırasında, tersiyer sargı buşingleri kendi aralarında aralarında kısa devre edilir. Diğer sargılar yani oto transformatör transformatör sargıları da yine komple kısa devre edilir (primer ve sekonder uçları nötr dahil) ve bu sargı yüksek gerilim (YG) sargısı olarak kabul edilerek, iki sargılı transformatörlerde olduğu şekilde testler gerçekleştirilir.

►Not Transformatörler üzerinde ölçülen tüm sargı izolasyonu (C H H, C L, C HL HL ) %PF değerleri, transformatörün üst yağ sıcaklık değeri kullanılarak 20 0 C ’ye ’ye irca edilir.


3.4. Ġzolasyon Yağı Power Faktör (% PF) Testleri Testleri

Transformatör izolasyon yağları üzerinde gerçekleştirilen %PF testleri, AC izolasyon test cihazları kullanılarak yapılır. Bunun için , AC izolasyon test cihazının yağ numunesi ölçüm kabı kullanılır. Ölçüm kabı iç içe, iki metal silindirden oluşmaktadır. İzolasyon yağı %PF testi için yağ numunesi ölçüm kabı, yağ numunesi alma kurallarına uygun şekilde alınan yağ numunesi ile doldurulur. Eğer yağ kabı daha önce başka yağ numunelerinin testleri için kullanılmış ise, yeni yağ numunesi ile yıkanarak temizlenmelidir. Bu şekilde, eski yağ numunesinin kalıntılarının test değerlerini bozması engellenmiş olur. Yağ kabı üst sili ndir seviyesine kadar yağ ile dolu olmalıdır. Kap i çerisindeki yağ miktarının yetersiz olması durumunda, yağ seviyesi üzerinde kıvılcımlar meydana gelebilir.

Numune kabı kesinlikle nemli, tozlu ve hava kabarcıkları yapacak sarsıntılı ortamlarda bırakılmaz. Yağ alım sırasında oluşabi lecek kabarcıklar, duruluncaya kadar belli bir süre beklendikten sonra, HV kablosu yağ kabının cam kapaklı tasının çemberine, LV kablosu yağ dolu kabın yanında bulunan tutturma çengeline, HV kablosunun guard terminali de bir krokodille üst fiber kapağa monte edilmiş, yüzey kaçaklarını toplayıcı vidaya bağlanır. Ölçüm yapılırken, HV kablosunun bağlı olduğu çengele devamlı irtibatı sağlanmalıdır. Gerilim yavaş yavaş artırılarak nihai değerine çıkarılmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi İzolasyon yağı %PF ölçümü bağlantı şekli, Resim 1’de gösterilmektedir. Gösterildiği şekilde bağlantılar yapıldıktan sonra, ölçüm UST-RB modunda gerçekleştirilir.

Resim 9.2 Yağ Ölçümü İçin Bağlantı Resmi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Şekil 32’de yağ numunesi %PF testi dielektrik şeması ve bağlantı şekli görülmektedir. Yapılan ölçümler Tablo 7’de verilmektedir.

Şekil 32 Yağ Ölçümü Dielektrik Şeması ve Bağlantı Şekli TEST MODU UST-RB


ÖLÇÜLEN

10 kV

CYağ

Tablo 7 İzolasyon Yağı Ölçüm Tablosu

Test bittikten hemen sonra, yağ kabındaki yağ numunesinin sıcaklık değeri alınmalı ve ölçülen %PF değeri bu sıcaklık değerine göre 20 0 C ’ye ’ye ircalanmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3.5. Sargı Kapasite Ölçümleri

AC İzolasyon test cihazı, %PF değeri ölçülen sargıların kapasite değerini de gösterir. Sargıların kapasite değeri, %PF ölçümleri esnasında cihazda okunan miliamper (mA) değerinin 31 8 ile çarpımından da yaklaşık olarak elde edilebilir. I I Cihazda okunan akımın toplam akım ( I T T ) olduğu ve bu akımın yaklaşık olarak kapasitif akıma ( I C C ) eşit olduğunu daha önceki bölümde belirtmiştik.

Bu durumda; = ≅ I I T T C C

EωC E. 2πfC =

≅ E. 2πfC I T T

≅ ≅ I C E. 2πf / T T E.

E=10kV (Test Gerilimi) f=50

(Test Frekansı)

≅ ≅ 318x C I I T T olur.

%PF değeri ölçülen sargıların, kapasite değerinin de ölçülmesi ya da miliamper (mA) değerinden hesaplanması, test sonuçlarının

değerlendirilmesi açısından oldukça önemlidir. Transformatör sargılarının birbirlerine karşı ya da toprağa karşı dizayn esnasında belirlenen bir kapasite değeri vardır. Bu kapasite değeri, sargıların geometrik yapısına ve dielektrik malzemenin dielektrik katsayısına bağlıdır. Dolayısı ile bu iki etmenden biri değişmedikçe kapasite değeri değişmez.


II. TRANSFORMATÖR BUġĠNG TESTLERĠ Power faktör (%PF) testleri, buşinglerdeki kirlenmenin ve bozulmanın erken teşhisi için bilinen en etkili saha testidir. Ayrıca bu ölçümler esnasında kapasite değeri ile doğru orantılı olan, test akım (AC miliamper) değeri de ölçülür. 1. TEP ĠZOLASYON TESTLERĠ (TEP UCU OLAN BUġĠNGLER)

Tep izolasyon testleri, tep ucu olan buşingler üzerinde yapılan testlerdir. Bu testler çeşittir.

C +C 2 testi 1 testi, C 2 2 testi ve C 1 1

olmak üzere üç

Testlere başlamadan önce, alçak gerilim (AG) ve yüksek gerilim (YG) sargı buşingleri ayrı ayrı kendi aralarında kısa devre edilir. Buşingler kısa devre edilmez ise, fazlar arasında sargı endüktansı nedeni ile bir potansiyel fark oluşur. Bu potansiyel fark, watt kayıplarında ve dolayısıyla da %PF değerlerinde artışa neden olur. Tep ve buşing yüzeylerinin temiz olmasına dikkat edilir. Böylece yüzeysel kaçaklar minimize edilmiş olur. Buşing yüzeyleri temizlenirken, alkol ya da çabuk buharlaşan maddeler kullanılmamalıdır. Bu maddeler, uygulandıkları yüzeylerde çabuk buharlaşı p ani soğumaya neden olurlar. Bu durum, yüzeylerde nem yoğuşması gibi istenmeyen durumlara neden olabilir. Buşingin porselen yüzeyleri temizlenirken amonyaklı su kullanılabilir. Temizlik sonrası, ısı uygulanarak ya da bir müddet beklenerek buşing yüz eyinin tamamen kuruması beklenir. Buşing contaları ve porselen eklemlere, çözücü özelliği olan sıvılar uygulanmamalıdır. Test edilmeyen taraf buşingleri topraklanır. Bağlantılar yapılırken, kısa devre iletkenlerinin, toprak bağlantılarının ve test kablolarının bağlantı noktalarına iyi temas etmesi sağlanmalıdır. Boyalı ve oksitlenmiş metal uçlar varsa temizlendikten sonra bağlantılar yapılır. Kullanılan kısa devre iletkenlerinin çapı, 16 mm2 ya da daha fazla olmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 1.1. BuĢing C1 Testleri 0 iletken ile tep/C 2 Buşing C 1 testi, merkez iletken ile 2 katmanı arasındaki izolasyonu kapsar. Ölçülen, %PF değerleri referans bir sıcaklığa (20 C) irca edilir. Ortam ve transformatör üst yağ sıcaklığının ortalaması alınarak, ircalama işlemi bu ortalama sıcaklık değerine göre yapılır. Bu işlem iç in, buşing marka ve tipine göre değişen üreticiler tarafından verilen, irca tabloları kullanılır.

Şekil 33-34’de C 1 1 ölçümleri test bağlantıları gösterilmektedir. HV kablosu, ölçüm yapılacak taraftaki sargının kısa devre edilmiş buşinglerine bağlanır. Daha sonra, test edilecek olan buşingin tep kapağı açılarak, LV kablosu tep ucuna bağlanır. Toprak kablosu, toprak terminaline irtibatlıdır.

Şekil 33 C1 Ölçümü


Ölçümler, UST RB modunda gerçekleştirilir. Test gerilimi 10 kV ’dur. ’dur. Ölçüm tamamlanıp diğer buşinge geçildiğinde, ölçümü tamamlanan buşingin tep kapağının kapatılması kesinlikle unutulmamalıdır.



Şekil 35’de C 1 ölçümü, buşing dielektrik şeması üzerinden gösterilmektedir.

Şekil 35 C1 Ölçümü Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Yüzeysel kirliliğin ve yüksek nemin (>70%) neden olduğu yüzeysel kaçakların, test sonuçları üzerindeki bozucu etkil erini yok etmek kablosu guard için, Şekil 36’da gösterildiği şekilde, kuşaklı ölçümler yapılır. Buşing dış yüzeyine uygun şekilde bağlanan kuşak, HV kablosu guard terminaline bağlanarak yüzeysel kaçakların etkisi ölçüm dışı edilir. Ölçümler UST RB modunda gerçekleştirilir. Test gerilimi 10 kV ’dur. ’dur.

Şekil 36 Kuşaklı C1 Ölçümü

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi C 1 ölçümlerinde negatif %PF , genellikle yüzeysel kirlilik sonucu meydana gelen yüksek yüzeysel kaçlardan kaynaklanmaktadır. Ters C 1 ölçümü, rutin C 1 ölçümüne göre yüzeysel kaçaklardan daha az etkilendiğinden dolayı, yüzeysel kaçakların neden olduğu negatif %PF araştırmalarında kullanışlı bir test yöntemidir. kablosu tep ucuna, LV kablosu ise kısa devre Şekil 37’de ters C 1 ölçümü bağlantı şekli gösterilmektedir. Ölçüm yapılırken HV kablosu edilmiş buşinglere bağlanır. Toprak kablosu toprak terminaline irtibatlıdır. Ölçümler yine UST RB modunda gerçekleştirilir. Test gerilimi, tep’in izolasyon seviyesine göre 500 V veya 2 kV olarak seçilir. Aksi halde testler esnasında, tep izolasyonunun bozulmasına sebebiyet verilebilir.

Şekil 37 Ters C1 Ölçümü

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 1.2. BuĢing C2 Testleri ve tank arasındaki izolasyonu kapsar. Şekil 38’de C 2 Buşing C 2 2 kapasitesi, genel olarak tep/C 2 2 katmanı ile toraklı flanş ve tank 2 izolasyonu ölçüm alanı gösterilmektedir.

Şekil 38 C2 Testi Ölçüm Alanı C 2 2 kapasitesi, tep/C 2 2 katmanının uzunluğuna, buşingin topraklı tank duvarına olan uzaklığına, kâğıt nüvenin fiziksel hareketine, tep ucunun tep/C 2 2 katmanıyla olan bağlantısına ve buşing flanşı il e topraklı tank arasındaki bağlantının durumuna göre değişir.

Tep ucunun nemli olması durumundan şüphelenilmesi halinde, C 2 %PF testlerini yapmadan önce, tep ucunun kurutulması gerekebilir. Kurutma işlemi için bir hava kurutucusu kullanılmalıdır. Kurutma işleminden sonra yapılacak testler, tep bölgesinin ortam sıcaklığına gelmesi beklendikten sonra yapılmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi kablosu, Ölçülen, %PF değerlerine sıcaklık ircalaması yapılmaz. Şekil 39-40’da C 2 ölçümleri test bağlantıları gösterilmektedir. LV kablosu, ölçüm yapılacak tarafta ki sargının kısa devre edilmiş buşinglerine bağlanır. Daha sonra test edilecek olan buşingin tep kapağı açılarak, HV kablosu tep ucuna bağlanır. Toprak kablosu toprak terminaline irtibatlıdır.

Buşing tep ucuna test gerilimi uygulanmadan önce, tep’in maksimum güvenli test gerilim seviyesinin (izolasyon seviyesinin) bilinmesi gerekir. Buşing, etiket bilgilerinden ya da üretici kataloglarından bu bilgilere ulaşılabilir. Ancak, ölçümler için uygulanacak test gerilimi aşılmamalıdır. herhangi bir test gerilim değerine ulaşılamaz ise yanlışlıkla tep izolasyonunu bozmamak için 500 V test



veya 2 kV olarak seçilir. Ölçümler, GST-Guard RB modunda gerçekleştirilir. Test gerilimi, tep’in izolasyon seviyesine göre 500 V veya Ölçüm tamamlanıp diğer buşinge geçildiğinde, ölçümü tamamlanan buşingin tep kapağının kapatılması kesinlikle unutulmamalıdır.


Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Şekil 41’de C 2 2 ölçümü, buşing dielektrik şeması üzerinden gösterilmektedir.

Şekil 41 C2 Ölçümü Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 1.3. BuĢing C1 +C2 Testleri C 1+C 2 ve toprak arasındaki izolasyonu kapsar. Ölçülen, %PF değerleri referans 2 testi, genel olarak tep/C 2 katmanı ile merkez iletkeni ve 0 bir sıcaklığa (20 C) irca edilir. Şekil 42-43’de C 1+C 2 2 ölçümleri test bağlantıları gösterilmektedir. LV kablosu, ölçüm yapılacak taraftaki sargının kısa devre edilmiş buşinglerine bağlanır. Daha sonra test edilecek olan buşingin tep kapağı açılarak, HV kablosu tep ucuna bağlanır. Toprak kablosu toprak terminaline irtibatlıdır.

Şekil 42 C1+ C2 Ölçümü

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Ölçümler, GST-Ground RB modunda gerçekleştirilir. Test gerilimi, tep’in izolasyon seviyesine göre 500V veya 2kV olarak seçilir. Ölçüm tamamlanıp diğer buşinge geçildiğinde, ölçümü tamamlanan buşingin tep kapağının kapatılması kesinlikle unutulmamalıdır.

Şekil 43 C1+C2 Ölçümü

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Şekil 44’de C 1+C 2 2 ölçümü, buşing dielektrik şeması üzerinden gösterilmektedir.

Şekil 44 C1+C2 Ölçümü Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 2. ENERJĠLĠ KUġAK TESTLERĠ (TEP UCU OLMAYAN BUġĠNGLER) Test tepi olmayan (katı porselen, gaz ve yağ dolgulu) buşinglere, uygulanan bir testtir. Ayrıca yağ gözlem camı olmayan ve yağ

seviye düşüklüğünden şüphelenilen kondenser buşinglerde de uygulanabilecek kullanışlı bir testtir. İletken lastik (kauçuk) kuşaklar kullanılarak yapılır. Bu lastik kuşaklar, buşing peticot yüzeylerine sıkı bir şekilde, çıkıntı oluşturmayacak şekilde sarılmalıdır. HV kablosu, buşing eksenine yaklaşık 90 0 C olacak şekilde, tutulmalıdır. tutulmalıdır. Şekil 45’de iletken lastik (kauçuk) kuşak gösterilmektedir.

Şekil 45 Kuşaklamada Kullanılan İletken Lastik Kuşak

Bu testlerde en çok dikkat edilecek husus, buşing yüzey kaçaklarının azaltılması olmalıdır. Kirli yüzeylerde yüzeysel kayıplar oldukça fazladır. Bu yüzeysel kaçaklar nemin fazla olması ile de artmaktadır. Yüzeysel kaçaklar nedeni ile test değerlerinin yanıltıcı olmasını önlemek için, testler öncesi buşing yüzeyinin temizlenmesi ve kurutulması yerinde olacaktır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Şekil 46’da enerjisi kuşak ölçümü, test bağlantısı gösterilmektedir. LV kablosu, ölçüm yapılacak taraftaki sargının kısa devre edilmiş buşinglerine bağlanır. Daha sonra, buşing yüzeyine bağlanan kuşağın iletken halkasına, HV kablosu bağlanarak 10 kV uygulanır. Ölçümler, GST-Ground RB modunda yapılır. Ölçülen, %PF değerlerine sıcaklık ircalaması yapılmaz. Şekil 46’da mavi ile gösterilen izolasyonlar kuşak ile merkez iletkeni arasındaki, yeşil ile yeşil ile gösterilen izolasyon ise kuşak ile topraklı flanş arasındaki izolasyonu göstermektedir.

Şekil 46 Enerjili Kuşak Testi (Hot-Collar) Ölçümü Enerjili kuşak (hot-collar) testleri, isteğe ve ihtiyaca bağlı olarak AC izolasyon test cihazının UST modunda da gerçekleştirlebilir. UST RB RB modunda yapılan ölçümlerde, Şekil 46’da yeşil ile gösterilen izolasyon devre dışıdır. Ölçülen, mavi ile gösterilen izolasyonlardır.


►Uyarı Lastik (kauçuk) kuşak kullanılarak, tekli ya da çoklu enerjili kuşak (hot-collar) testleri gerçekleştirilirken, lastik (kauçuk) kuşağın bir iletken olduğunun ve test esnasında test geriliminde olduğunun bilincinde o lunmalıdır. ►Uyarı Buşing yatay olarak depolanmış ise servise alınıp enerjilenmeden en az 12 saat önce, dikey konuma getirilmelidir. Yine aynı şekilde, buşing yatay konumda depolanmış ise test edilmeden en az 24 saat önce dikey konuma getirilmelidir. Buşing eğer bir yıldan fazla yatay konumda saklanmış ise enerjilenmeden önce en az 1 hafta dikey konumda bekletilir. Buşing iç yüzeyinde oluşabilecek hava kabarcıklarının yol açacağı kısmi deşarjlar ve arklardan kaçınmak için bu bekleme gereklidir. ►Not Buşinglerde yapılan ölçümler esnasında, %PF değerlerinin yanında watt ve miliamper (ya da kapasite) değerlerinin de alınması unutulmamalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi III. ĠKAZ (MIKNATISLANMA) AKIMI TESTLERĠ Bu testler ile nüveyi mıknatıslamak ve sargılarda manyetik akı oluşturmak için gerekli olan akım değeri ölçülür. Ölçülen ikaz (mıknatıslanma) akımları, sargının uzunluğu, kalınlığı ve cinsi ile nüvenin yapısıyla bağlantılıdır. İkaz akımı testlerine başlamadan önce, transformatör buşingleri eğer %PF ölçümleri için kısa devre edilmiş ise mutlaka kısa devreler kaldırılır. Transformatör kademesi, bütün sargıları içine alacak şekilde en büyük kademeye alınarak testler gerçekleştirilir. Ancak gerek görülmesi halinde, ölçümler farklı kademelerde de tekrarlanabilir. Üçgen (∆) ve yıldız (λ) bağlı transformatör sargılarında, ikaz akımı ölçümlerinin nasıl yapılacağı aşağıda gösterilmektedir.

►Not Transformatör dizaynına göre ayar sargılarının tamamının devreye girdiği kademe farklılık gösterebilir. Genelde en yüksek kademe değerinde bütün ayar sargıları devreye girerken, bazen en küçük kademede ayar sargılarının tamamı devrede olabilir. Transformatör etiketine bakarak buna karar verilir. ►Not Sistemde kullanılan transformatörlerde yüksek gerilim (YG) fazları; A: H 1, 1A, U, 1U B: H 2 2, 1B, V, 1V C: H 3, 1C, W,1W

Alçak gerilim (AG) fazları; a: h1, 1a, u, 1u b: h2 , 1b, v, 1v c: h3, 1c, w,1w şeklinde adlandırılmış olabilir .

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi a. Üçgen Bağlı Sargılarda Ġkaz Akımı Ölçümü

Şekil 47’de gösterildiği gibi HV kablosu ikaz akımı ölçülecek sargının bir ucuna, LV kablosu ise diğer ucuna bağlanır. Boşta kalan uca ise toprak kablosu bağlanır. Ölçümler, UST RB modunda, RB modunda, 10 kV gerilim gerilim uygulanarak gerçekleştirilir. Her faz için bağlantı ve ölçümler Tablo 8’de verilmektedir.

Şekil 47 Üçgen Bağlı Sargı İkaz Akımı Ölçümü UST-RB MODU HV Kab. A B C

LV Kab.

TOPRAK

AKIMLAR

C A-B, A-C B A B-C, B-A C B C-A, C-B A Sargı İçin Bağlantı Ve Ölçümler Tablo 8 Her Sargı İçin

ÖLÇÜLEN A-B B-C C-A

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Sargılarda Ġkaz Akımı Ölçümü Ölçümü b. Yıldız Bağlı Sargılarda Şekil 48’de gösterildiği gibi HV kablosu ikaz akımı ölçülecek sargının ucuna, LV kablosu ise yıldız noktasına (nötre) bağlanır. RB modunda, 10 kV gerilim gerilim uygulanarak gerçekleştirilir. Her faz için bağlantı ve ölçümler Tablo 9’da verilmektedir. Ölçümler UST RB modunda,

Şekil 48 Yıldız Bağlı Sargının İkaz Akımının Ölçümü

HV Kab. A B C

UST-RB MODU TOPRAK -

LV Kab. AKIMLAR N A-N N B-N N C-N Tablo 9 Her Sargı İçin Sargı İçin Bağlantı Ve Ölçümler

ÖLÇÜLEN A-N B-N C-N

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi İkaz akımı ölçmeleri için kullanılan test setinin, gücü nispetinde her gerilim seviyesi iç in belli bir akım akıtma kapasitesi vardır. Örnek olarak; Doble M4100 AC AC izolasyon test setini inceleyelim; test setinin dâhili jeneratörü 3 kVA gücündedir. Test seti bu güç (3kVA) nispetinde Tablo 10’da verilen gerilim seviyelerinde, belli bir akım akıtma kapasitesine sahiptir.

(Test Gerilimi)x(Test Akımı) = 3 kVA (Test Seti Gücü) Doble M4100/Gerilim Seviyelerine Göre Akım Akıtma Kapasiteleri 10 kV 9 kV 8 kV 7 kV 6 kV 5 kV

300 mA 333 mA 375 mA 429 mA 500 mA 600 mA

Tablo 10 Doble M4100/Gerilim Seviyelerine Göre Akım Akıtma Kapasiteleri

İkaz akımı ölçülecek sargıya, test gerilimi uygulandığında eğer test setinden, bu gerilim seviyesinde ki akım akıtma kapasitesinden daha yüksek bir akım çekilirse test seti açar. Bu gibi bir durum söz konusu olduğunda, sargıya uygulanan test gerilimi düşürülerek test setinin akım akıtma kapasitesi artırılır. Her faz sargısı için uygulanacak test geriliminin aynı olması, kıyaslamalar açısından önemlidir. Testlere en fazla akım çeken sargıdan başlanmalıdır. İkaz akımı ölçmeleri, mümkün olduğunca yüksek test gerilimi ile gerçekleştirilmelidir. Ancak, anormal test değerleri ile karşılaşıldığında, testler farklı gerilimler ile tekrarlanarak sorun araştırılmalıdır.


►Uyarı Transformatörlerin ikaz akımı testlerinde, primer sargıya 10 kV test gerilimi uygulandığında, 10 kV ’luk ’luk bu test gerilimi sekonder sargıya dönüştürme oranı nispetinde küçültülerek bu test gerilimi primer sargıya dönüştürme oranı nispetinde yükselerek yansır. Örnek olarak; 154/33,6 kV primer ve sekonder gerilim seviyesine sahip bir transformatörü inceleyelim. Bu transformatörün dönüştürme oranı, yaklaşık olarak 4,58 dir. Primer sargıya 10 kV test gerilimi uygulanırsa, sekonder sargıda yaklaşık olarak 10 kV/4,58 2,18 kV bir gerilim oluşur. Sekonder sargıya 10 kV test ger ilimi ilimi uygulandığında ise primer sargıda yaklaşık olarak 10kVx4,58 45,83 kV gibi bir gerilim oluşur. Testler esnasında, test edilmeyen sargı tarafına yansıyan bu gerilim değerleri (özellikle sekonder sargı testleri yapılıyor iken) hayati tehlike oluşturacak seviyelerdedir. Bu durumu göz önünde bulundurarak, testleri yapan ekibin dikkatli olması ve enerjili uçlardan kendini sakınması gerekmektedir. Özetle; test edilen transformatörün tüm terminalleri, topraklanmadıkça, test devam ederken enerjili olarak değer lendirilmelidir ve tedbirli olunmalıdır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi IV. TRANSFORMATÖR DC ĠZOLASYON DĠRENCĠ TESTLERĠ 1. DC ĠZOLASYON DĠRENCĠ TESTLERĠNĠN TEORĠK TEMELLERĠ

Transformatörün, gerek sargılarının toprağa ve gerekse sargıları arasındaki izolasyon durumunun belirlenmesi ve işletme sırasında yapılacak ölçümler için referans oluşturması amacı ile izolasyon direnci ölçümleri yapılır. İzolasyon direncinin değeri, transformatörün yapısına, izolasyonun kuruluk/nemlilik durumuna, kullanılan izolasyon malzemelerinin özelliğine ve sıcaklığa nem veya ciddi çatlama gibi bazı sorunların varlığının tespitinde yararlı bağlıdır. İzolasyon direnci testi verileri; izolasyonda kirlenme, nem veya bilgiler verir. İzolasyon direnci ölçümlerinde elde edilen sonuçlarla birlikte, periyodik aralıklarla yapılan ölçmelerin karşılaştırılması yoluyla, izolasyonun durumu ile ilgili değerlendirmelerin yapılması gereklidir. Ölçme sırasında izolasyonun oluşturduğu dirençten, akan akımlar (şarj, (şarj, absorbsiyon ve kaçak akımlar ) ölçülür. Şekil 49’da S 1 1 anahtarı kapatılıp izolasyona DC gerilim uygulandığında, ; izolasyondan akan toplam akım I t t

I +I r t= t= I c c +I d a Kapasitif Şarj Akımı I c,c, Dielektrik Absorbsiyon Akımı I da da , Kaçak (İletkenlik) Akımı (İletkenlik) Akımı I r r , olmak üzere üç bileşenden oluşur.

Şekil 49 Şarj, Absorbsiyon Ve Kaçak Akımlar

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi I I =I c +I ) İzolasyona, AC gerilim uygulandığında izolasyon üzerinden akan toplam akımı (I ) T T , I c c ve I r r olmak üzere iki akım bileşeni ( T T r I ve kesikli oluşmaktaydı. Ancak, izolasyona DC gerilim uygulandığında, izolasyon üzerinden I c akımlarına ek olarak, Şekil 49’da c r r çizgilerle gösterilen I da da dielektrik absorbsiyon akımı da akar.

Grafik 1’de kaçak, kapasitif şarj, absorbsiyon akımları ve bunların oluşturduğu toplam akımın zamana göre değişimi verilmektedir.

Grafik 1 DC İzolasyon Akım Zaman Eğrileri

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi ) 1.1. Kapasitif ġarj Akımı (I c c

Kapasitif Şarj Akımı, Akımı, izolasyonun kapasitif özelliğinden kaynaklanır. İzolasyona DC gerilim uygulandığında, bir patlama şeklinde izolasyonun geometrik kapasitesinin şarj edilmesi ile oluşan ve kapasitesinin tam şarj olması ile en fazla birkaç saniye içinde sıfırlanan bir akımdır. Transformatörün yapısına ve kapasitesine bağlı olan kapasitif şarj akımının sıfırlanma zamanı, transformatörün kapasitesi ile doğru orantılı olarak değişir. Kapasitif şarj akımı aşağıda verilen formülle ifade edilir.

-t/IR.C

I =( V ).e c c =(V DC D /IR C Burada; V DC DC →DC Test Gerilimi IR →İzolasyon Direnci (İnsulation

Resistance)

C →İzolasyon →İzolasyon Kapasitesi t →Zaman →Zaman e →Logaritmik →Logaritmik Taban,

olarak tanımlanır. tanımlanır.

Kapasitif şarj akımı, zamanın bir fonksiyonudur ve zamana bağlı olarak azalır. İzolasyon direnci okumaları bu akım değerinin sönümlenmesinden sonra yapılmalıdır.


1.2. Dielektrik Absorbsiyon Absorbsiyon ( E m m e ) Akımı (I da d ) a

Dielektrik Absorbsiyon Akımı, Akımı, izolasyon içinde azda olsa bulunan serbest elektronların ve dipollerin kutuplaşması ile oluşan bir akımdır.

Şekil 50 DC Test Gerilimi Uygulanan İzolasyonda Kutuplaşma Şekil 50’de gösterildiği üzere, ilk durumda izolasyona gerilim uygulanmamıştır, dipoller ve serbest elektronlar rastgele bir şekilde izolasyon içerisinde dağılmış biçimdedir. İkinci durumda ise izolasyona, DC test gerilimi uygulamış ve oluşan elektrik alanının etkisiyle serbest elektronlar ve dipoller kutuplaşıp polarize olmuştur. Dielektrik absorbsiyon akımı da zamanın bir fonksiyonudur ve zamanla (kısa süre içerisinde) yani kutuplaşma tamamlanıncaya kadar akmaya devam eder. Kapasitif şarj akımına nispeten daha uzun bir süre içerisinde sıfırlanır. Bu süre, birkaç saniyeden birkaç dakikaya kadar çıkabilir.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi ) 1.3. Kaçak Ve Ġletkenlik Akımı (I r r

Bu akım, yüzeysel kirlenme, nem gibi etmenlerden kaynaklı yüzeysel kaçak akımlarından ve izolasyon malzemesinin mükemmel yalıtkan olmamasından dolayı çok azda olsa iletkenlik özelliği göstermesi nedeniyle, izolasyon içerisinden akan iletkenlik akımlarından oluşmaktadır. Kapasitif şarj ve dielektrik absorbsiyon akımlarının aksine, hızla artarak kararlı hale gelir. Rezistif bir akım olarak kabul edilir. İzolasyonun iyi (kaliteli) oluşu ile doğrudan ilişkilidir. İyi izolasyonlar da küçüktür ve zamanla sabit bir değer alır. Kötü izolasyonlar da ise oldukça büyük değerlere çıkar ve zaman içerisinde artan bir seyir izler. I I I ) akımlarının sıfırlanacağı yeteri kadar bir süre İzolasyona DC gerilim uygulanıp, kapasitif şarj ( I c c ) ve dielektrik absorbsiyon ( da da I ) I ) beklendikten sonra ölçülen toplam akım ( I t t , yaklaşık olarak bu süre içerisinde artarak stabil hale gelen kaçak akıma ( I r r eşit olur. I →DC Gerilimin ilk uygulandığı anda t= t= I c c +I da +I r

izolasyondan akan toplam akım.

I t t I r r →DC

Gerilim uygulanıp yeteri kadar süre beklendikten (kapasitif şarj sonra, izolasyondan akan toplam akım.

I c c ve dielektrik absorbsiyon I da da akımları

sönümlendikten)

Ohm Kanunu gereği;

V .IR→ Ohm Kanunu DC DC = I t t IR = V /I DC DC t

IR→İzolasyon Direnci (Insulation Resistance) V DC DC →İzolasyona Uygulanan DC Gerilim I → t t

İzolasyondan Akan Toplam Akım

) I ) elde elde edilir. İzolasyona uygulanan DC gerilim (V DC , izolasyondan geçen toplam akıma ( I t t bölündüğünde, izolasyon direnci (IR)

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 2. DC ĠZOLASYON DĠRENCĠ TEST ÇEġĠTLERĠ 2.1. Kısa Süreli Nokta Okuma Testi

Bu test, basit bir DC izolasyon testidir. Test gerilimi, test edilecek numuneye belli bir süre uygulanır ve bu süre sonunda izolasyon I direnci okunur. Gerilimin uygulanma süresinin, en az 60 saniye olması tavsiye edilir. 60 saniye sonrasında kapasitif şarj ( I c c ) ve I dielektrik absorbsiyon akımı ( I da d ) a sıfırlanmış olacaktır. Bu süre sonunda okunan izolasyon direnci kaydedilir ve daha önceki testlerde alınan (20 0 C ircalı) değerlerle kıyaslanarak izolasyon durumu hakkında yorum yapılır. Grafik 2’de ölçüm gösterilmektedir.

Grafik 2 Nokta Okuma Test Eğrisi /I İzolasyon Direnci (Insulation Resistance)→IR=V Resistance)→IR=V DC DC t IR ilk = V DC /(I c +I da +I )→ (Gerilimin ilk uygulandığı anda r IR 60sn = V DC /I →(Gerilim uygulandıktan 60 saniye DC r r

izolasyon direnci)

sonra izolasyon direnci)




Transformatörlerde Transformatörlerde Minimum Ġzolasyon Direnci

Transformatörlerde yapılan DC izolasyon direnci testlerinde, okunan direnç değerlerini yorumlamak için bir minimum izolasyon direnci değeri tanımlanır. Minimum bir dakika süre sonunda, okunan izolasyon direnç değerinin (20 0 C’ye ircalandıktan sonra), hesaplanan minimum izolasyon direnci değerinden yüksek olması i stenir. Farklı gerilim seviyesindeki her bir sargının, tanka karşı DC izolasyon direnç değerleri ayrı ayrı ölçülür ve hesaplanan mini mum izolasyon direnci ile kıyaslanarak yorum yapılır.

Ölçülen DC izolasyon direnç değeri, hesaplanan minimum izolasyon direnci değerinin altına düşerse, transformatör sargılarına kurutma işlemi ya da izolasyon yağının değişimi önerilir. R m in =C.E/√kVA→ Minimum İzolasyon Direnci R m in :

0 20 C Minimum İzolasyon Direnci ( 20 ’de) ’de)

0

C: 20 C’ye İrca İçin Düzeltme Faktörü (Kuru tip

transformatörlerde transformatörlerde 30 , yağlı transformatörlerde transformatörlerde 1, 5 olarak alınır.)

E : Test Edilen Sargı Gerilimi (Yıldız bağlı sargılarda faz -nötr gerilimi, üçgen bağlı sargılarda faz -faz gerilimi yazılır.)

√kVA: Test Edilen Sargının Nominal Gücü ( k VA cinsinden)

►Uyarı Büyük güçlü, yüksek gerilimli transformatörlerde 10 dakikalık beklemeden dakikalık beklemeden sonra izolasyon direnç okumaları yapılır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 2.2. Zaman-Direnç Metodu

Bu ölçüm metodunun avantajı, sıcaklıktan bağımsız olması ve daha önceki test verilerine ihtiyaç duyulmadan, test değerlerini yorumlamaya imkân sağlamasıdır. Ayrıca, ölçülen izolasyon sisteminin büyüklüğünden de bağımsızdır. Absorbsiyon (emme) etkisinin nemli, kirli bir izolasyon ile iyi bir izolasyon üzerindeki etkilerinin karşılaştırılması prensibine dayanır. Belli zaman aralıkları ile izolasyon direncinin okunması ve oranlanması şeklinde uygulanır. Dielektrik Absorbsiyon Oranı (DAR) ve Polarizasyon İndeksi (PI) ölçümleri, direnç-zaman metoduna örnektir. a. Dielektrik Absorbsiyon Oranı (DAR) Grafik 3’de gösterildiği şekilde Dielektrik Absorbsiyon Oranı (DAR); 60. saniye de okunan izolasyon direnç değerinin, 30. saniyede 30. saniyede

okunan direnç değerine oranı olarak tanımlanır.

Grafik 3 Dielektrik Absorbsiyon Oranı Ölçümleri IR 30sn = V DC /(I da +I ) r

→ Absorbsiyon akımları akımları ve Kaçak akımlar akımlar etkili IR 60sn = V DC /I DC r → Kaçak akımlar etkili, absorbsiyon akımları etkisi hemen hemen yok DAR=IR /IR 30sn = (I da +I )/I 60sn 6 0sn r r

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi b. Polarizasyon Endeksi (PI) Grafik 4’de gösterildiği şekilde Polarizasyon İndeksi (PI); 10. dakikada okunan izolasyon direnç değerinin, 1. 1. dakikada okunan direnç değerine oranı olarak tanımlanır. Bu ölçüm metodu daha uzun süreli olduğundan dolayı, DAR testinden daha sağlıklı

sonuçlar verir.

Grafik 4 Polarizasyon İndeksi Ölçümleri

PI=IR /IR 1d k 10dk 1 0dk

İyi izolasyonlar da Polarizasyon İndeksi (PI) değeri büyük olur. Eğer izolasyon nemli, kirli, karbonize olmuş, yaşlı, sert ve kırılgan ise herhangi bir polarizasyon (kutuplaşma) olmayabilir veya kısmi olabilir. Bu durumda, Polarizasyon İndeksi (PI) düşük çıkacaktır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 2.3. Adım Gerilim Testi

Adım Gerilim Testi, ‘’Maddelerin elektriki dirençleri fiziksel bir karakteristiktir, uygulanan gerilimle değişmez.’’ prensibine dayanır. Adım Gerilim Testi, Grafik 5’de gösterildiği şekilde, çeşitli gerilim seviyelerinde izolasyon direncinin ölçülmesi şeklinde ve 5kV ’dur. gerçekleştirilir. Önerilen test gerilim seviyeleri, 1kV ve ’dur. İzolasyona uygulanan her gerilim seviyesi için, 1 dakika beklenir ve izolasyon direnç değerleri okunur.

Grafik 5 Adım Gerilim Testi

İzolasyonlara yüksek seviyede DC gerilim (5kV) uygulanması, zayıf izolasyonlar üzerinde iç çatlaklar, yaşlanma ve izolasyon hataları kaynaklı nedenlerden dolayı zorlanmalar oluşturur ve kaçak akımlar oluşmasına neden olur. Bu durum, izolasyon dirençlerinde düşmelere yol açar. İzolasyonlara düşük seviyede DC gerilim (1kV) uygulandığında izolasyon fazla zorlanmayacağından, izolasyon zayıflıklarından kaynaklı kaçak akımlar belirgin olmayacaktır. Dolayısı ile izolasyon direnç değerlerindeki düşmeler, ciddi oranda olmayacak ve izolasyondaki problem maskelenmiş olacaktır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3. DC ĠZOLASYON DĠRENCĠ ÖLÇÜM BAĞLANTILARI

Testler gerçekleştirilirken transformatörün yalıtım seviyesi üst gerilimi bilinmeli ve uygulanacak test gerilimi ona göre seçilmelidir. Aksi takdirde transformatörün izolasyonuna zarar verilebilir. Ayrıca, transformatör buşingleri kuru ve temiz durumda olmalıdır. Aksi takdirde test sağlıklı yapılamaz ve çıkan sonuçlar yanıltıcı olur. Testlere başlamadan önce, Şekil 51’de gösterildiği şekilde transformatörün yüksek gerilim (YG) ve alçak gerilim (AG) sargıları varsa

nötr uçları da dahil olmak üzere bakır bir iletkenle kendi aralarında ayrı ayrı birbirine köprülenir.

Şekil 51 Buşinglerinin Kısa Devre Edilmesi

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Ölçümler, YG-AG, YG-Tank, AG-Tank ve çekirdek topraklama ucu dışarıya çıkartılmışsa Nüve-Tank arasında yapılır. Bunun için, (-) ve Earth (+) polariteli uçları ayrı ayrı ölçüm yapacağımız uç çiftine bağlanır. Guard (ekran) ucu (ekran) ucu DC izolasyon test cihazının Line (-) ve da boşta kalan uca irtibatlandırılır. Üç sargılı transformatörlerde yukarıdaki ölçümlere ilaveten üçüncü sargının tanka ve diğer sargılara karşı DC izolasyon direncinin de öl çülmesi gerekir. 

İzolasyon direnci testleri; Üretim sırasındaki kalitenin belirlenmesi, Kullanılan malzemelerin standartların gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığının tespiti, Periyodik bakım, Arıza tespiti, İzolasyon malzemesinin zaman içerisindeki durumu, tespitleri için yapılır.



Testler esnasında dikkat edilecek hususlar;

Testlere başlamadan önce, tüm buşingler iyice temizlenmeli ve kurulanmalıdır. Böylelikle buşing yüzeylerinden akabilecek kaçak akımlar en aza indirilmiş olur. Testler süresince transformatör tankı, topraklı bulundurulmalıdır. Absorbsiyon ve Şarj akımları nedeniyle, transformatörde enerji birikmesi meydana gelir. Bu nedenle, güvenli bir şekilde dokunmak ve tekrar ölçüm yapmak için transformatörün deşarj edilmesi gerekir. Bunun için ölçümler öncesi ve sonrası tüm terminaller yeterli bir süre boyunca topraklanmalıdır. Ani bir şekilde gerilim uygulama ve kesme işlemi izolasyon üzerinde zorlanmalara neden olacağından, test gerilimi kademeli olarak uygulanmalı ve kesilmelidir. Testler esnasında test kablolarına dokunulmamalı ve basılmamalıdır. Testler esnasında test kabloları bir birlerine ve başka nesnelere dokunmamalıdır. Bu durum kaçak akım için yollar oluşturup, yanlış değerler almamıza neden olabilmektedir.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Transformatörlerde DC Ġzolasyon Direnci Ölçümü 3.1. Ġki Sargılı Transformatörlerde a. YG-Tank Ġzolasyon Direnci Ölçümü (+) terminali tanka ve Guard terminali de ölçüm dışı DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, yüksek gerilim (YG) sargısına, Earth (+) terminali olan alçak gerilim (AG) sargısına bağlanır.

Şekil 51’de YG-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 51 YG-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçümü Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi b. AG-Tank Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, alçak gerilim (AG) sargısına, Earth (+) terminali (+) terminali tanka ve Guard terminali de ölçüm dışı olan yüksek gerilim (YG) sargısına bağlanır. Şekil 52’de AG-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 52 AG-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçümü Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. YG-AG Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, yüksek gerilim (YG) sargısına, Earth (+) terminali alçak gerilim (AG) sargısına ve Guard terminali de ölçüm dışı olan tanka bağlanır. Şekil 53’da YG-AG arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 53 YG- AG AG Arası İzolasyon Direnci Ölçümü Dielektrik Şeması Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3.2. Üç Sargılı Transformatörlerde DC Ġzolasyon Direnci Ölçümü (AG) ve tersiyer (TER.) sargıları, varsa nötr uçları da dahil olmak Üç sargılı transformatörlerin yüksek gerilim (YG), alçak gerilim (AG) ve üzere bakır bir iletkenle kendi aralarında ayrı ayrı birbirine köprülenir. a. YG-Tank Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, yüksek gerilim (YG) sargısına, Earth (+) terminali (+) terminali tanka ve Guard terminali de ölçüm dışı (AG) ve tersiyer (TER.) sargılara bağlanır. olan alçak gerilim (AG) ve Şekil 54’de YG-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 54 YG-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması


b. AG-Tank Ġzolasyon Direnci Ölçümü (+) terminali tanka ve Guard terminali de ölçüm dışı DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, alçak gerilim (AG) sargısına, Earth (+) terminali (YG) ve tersiyer (TER.) sargılara bağlanır. olan yüksek gerilim (YG) ve

Şekil 55’de AG-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 55 AG-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. Tersiyer-Tank Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, (-) terminali, tersiyer (TER.) sargıya, Earth (+) terminali (+) terminali tanka ve Guard terminali de ölçüm dışı olan yüksek gerilim (YG) ve alçak gerilim (AG) sargılarına bağlanır. Şekil 56’da TER.-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 56 TER.-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi d. YG- AG Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, yüksek gerilim (YG) sargısına, Earth (+) terminali alçak gerilim (AG) sargısına ve Guard terminali de ölçüm dışı olan tersiyer (TER.) sargıya bağlanır. Şekil 57’de YG-AG arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 57 YG- AG AG Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi e. AG-Tersiyer Ġzolasyon Direnci Ölçümü (+) terminali tersiyer (TER.) sargıya ve Guard DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, alçak gerilim (AG) sargısına, Earth (+) terminali de ölçüm dışı olan yüksek gerilim (YG) sargısına bağlanır.

Şekil 58’de AG-TER. arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 58 AG-TER. Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi f. YG-Tersiyer Ġzolasyon Direnci Ölçümü

DC izolasyon test cihazı Line (-) terminali, yüksek gerilim (YG) sargısına, Earth (+) (+) terminali tersiyer (TER.) sargıya ve Guard terminali de ölçüm dışı olan alçak gerilim (AG) sargısına bağlanır. Şekil 59’da YG-TER. arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 59 YG- AG AG Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı Bağlantısı Ve Dielektrik Şeması

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi 3.3. Oto Transformatörlerde DC Ġzolasyon Direnci Ölçümü

Oto transformatörler de alçak gerilim (AG) ve yüksek gerilim (YG) sargıları bir bütün olduğundan, teste başlamadan önce, alçak gerilim (AG) ve yüksek gerilim (YG) sargı uçları nötr ucu da dahil olmak üzere komple (yedisi birden) kısa devre edilir. Şekil 60’da YG/AG-Tank arası DC izolasyon direnci ölçüm bağlantısı ve dielektrik şeması gösterilmektedir.

Şekil 60 YG/AG-Tank Arası İzolasyon Direnci Ölçüm Bağlantısı V e Dielektrik Şeması

►Not Oto transformatörlerde eğer tersiyer sargı varsa, aynen iki sargılı transformatörler de olduğu gibi ölçüm yapılır. Oto transformatörlerde alçak gerilim (AG) ve yüksek gerilim (YG) sargı uçları nötr dahil olmak üzere komple (yedisi birden) kısa devre edilir . Kısa devre edilen bu sargı kütlesi birinci sargı olarak kabul edilir. Tersiyer sargı uçları da kendi aralarında kısa devre edilir. Kısa devre edilen bu sargı kütlesi ise ikinci sargı olarak kabul edilir ve testler iki sargılı transformatörlerde olduğu şekilde gerçekleştirilir.


V. TRANSFORMATÖR SARGI DC DĠRENÇ TESTLERĠ 1. TRANSFORMATÖR SARGI DĠRENCĠ ÖLÇÜLMESĠ SIRASINDA DĠKKAT EDĠLECEK HUSUSLAR

Bağlantıları yapılan transformatörün terminalleri, temiz bir yüzeye sahip (yağdan, ( yağdan, kirden ve oksidasyondan arındırılmış) olmalıdır. Ölçümler sırasında hataların oluşumunu önlemek için dört uçlu bağlantı yöntemi uygulanmalıdır. Transformatörün sargıları DC direnç ölçümü sırasında yüksek değerde doğru akımla beslendiğinden, bağlantıların kuvvetli yapılması ve akım devam ettiği sürece aniden sökülmemesi gerekir. Aksi durumda akımın değişimi ark oluşturacak ve endüktif özellikten dolayı meydana gelen aşırı gerilimler gerek ölçme cihazları ve gerekse iş güvenliği açısından da büyük tehlikeler oluşturacaktır. Aynı şekilde besleme anahtarı (S) ani şekilde (akım sıfırlanmadan) açılacak olursa, yukarıda sözü edilen tehlikeler meydana gelecektir.

Ölçme sırasında akımın artırılması ve azaltılması yavaş yapılmalıdır. Aksi halde transformatörün boşta endüktansının büyük olması ve nüvenin doymuş olması nedeniyle de aşırı gerilimler endüklenir. Kullanılan ölçme akımı, ya bir sabit akım kaynağından ya da bir bataryadan elde edilir. Eğer elektronik cihazlarla oluşturuluyor ise, bu durumda doğru akımın pürüzsüz (salınımsız tam doğru akım) olması sağlanmalıdır. Ölçmeler transformatör nüvesinin doyma bölgesinde yapılmalıdır. Böylelikle akım değerlerindeki küçük değişimlerin oluşturacağı salınımların etkileri, az olacağından ölçme sonuçları daha doğru olacaktır. Ölçme akımının artması ile çekirdek doyacak endüktans azalacaktır. Böylelikle akımın doyma durumuna daha kısa sürede erişmesini sağlanacaktır. Devreye akım verildikten sonra ölçüm değerlerinin okunması için akımın stabil (doymanın tamamlanması) duruma gelmesi beklenilmeli, aksi takdirde ölçüm hataları ortaya çıkacaktır.


►Not Transformatörün kademe şalteri veya komütatörü uzun süre değiştirilmediği durumlarda, kontak yüzeyleri okside olacağından, direnç ölçümleri etkilenir. Bu nedenle DC direnç ölçmelerinden önce tüm ayar sahası boyunca birkaç defa kademe değiştirilmelidir. 2. TRANSFORMATÖR SARGI DC DĠRENCĠNĠN ÖLÇÜLMESĠ a. Yıldız Bağlı Nötr Nötr Ucu DıĢarıya ÇıkartılmıĢ ÇıkartılmıĢ Sargıların DC Direnç Direnç Ölçümü (YN)

Yıldız bağlı nötr ucu dışarıya çıkartılmış transformatörlerde, sargı DC direnç ölçümleri, Şeki l 61 ’de gösterildiği gibi A -N , B -N , C- N şeklinde, faz-nötr arasında yapılır. DC direnci ölçülen sargının bir ucu topraklanır. Ölçümlere, transformatörün tüm sargılarını içine alan en yüksek kademeden başlanarak tüm kademelerde tekrarlanır. Ölçülen DC di renç değerleri ve sargı sıcaklığı kaydedilir.

Şekil 61 Yıldız Bağlı Nötr Ucu Dışarıya Çıkartılmış Sargı DC Direnç Ölçüm Bağlantısı Şekil 61’de A faz-Nötr (A-N) DC direnç ölçüm şekli gösterilmiştir. Ölçümler, B -N ve C- N sargıları içinde aynı şekilde tekrarlanır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi Nötr Ucu DıĢarıya ÇıkartılmamıĢ ÇıkartılmamıĢ Sargıların DC Direnç Ölçümü (Y ) b. Yıldız Bağlı Nötr Yıldız bağlı nötr ucu dışarıya çıkartılmamış transformatörlerde, DC direnç ölçümleri Şekil 62’de gösterildiği gibi A -B , B -C , C- A şeklinde, fazlar arasında yapılır. DC direnci ölçülen sargının bir ucu topraklanır. Ölçümlere, transformatörün tüm sargılarını içine alan en yüksek kademeden başlanarak tüm kademelerde tekrarlanır. Ölçülen DC di renç değerleri ve sargı sıcaklığı kaydedilir.

Şekil 14.7 Yıldız Bağlı Nötr Ucu Dışarıya Çıkartılmamış Sargı DC Direnç Ölçüm Bağlantısı Şekil 62’de A -C faz arası DC direnç ölçüm şekli gösterilmiştir. Ölçümler A -B ve B -C faz sargıları içinde aynı şekilde şeki lde tekrarlanır.

Mustafa PUSTU/TEİAŞ 20 İTİGM Test Grup Başmühendisi c. Üçgen Bağlı Transformatör Sargıları DC Direnç Ölçümü (∆)

Üçgen bağlı transformatörlerde, sargı DC direnç ölçümleri Şekil 63’de gösterildiği gibi A -B , B -C , C- A şeklinde, fazlar arasında yapılır. DC direnci ölçülen sargının bir ucu topraklanır. Ölçümlere, transformatörün tüm sargılarını içine alan en yüksek kad emeden başlanarak tüm kademelerde tekrarlanır. Ölçülen DC direnç değerleri ve sargı sıcakl ığı kaydedilir.

Şekil 63 Üçgen Sargı DC Direnç Ölçüm Bağlantısı Şekil 63’de A -B faz arası DC direnç ölçüm şekli gösterilmiştir. Ölçümler B -C ve C- A faz sargıları içinde aynı şekilde şeki lde tekrarlanır.

►Not Yıldız bağlı nötr ucu dışarıya çıkartılmamış (Y ) ve üçgen (∆) bağlı sargıların DC direnç ölçümlerinde, her bir fazın sargısı müstakil olarak ölçülemez. İstenirse hesaplama yaparak her fazın direnç değerleri bulunur. Özellikle, sargı kopukluğu, sipir kısa d evresi gibi hadiselerde, arızalı sargının hangi fazda olduğu hesapla tespit edilir.


VI. TRANSFORMATÖR ÇEVĠRME ORANI TESTLERĠ Transformatör yalın (buşing bağlantı terminalleri sökülü) hale getirildikten sonra testler yapılır. Ölçme sırasında, aynı manyetik akının aktığı sargı çiftleri (aynı fazlar) arasındaki çevirme oranı ölçülebilir. Yani vektör diyagramında birbirine paralel olan sargı çiftleri arasında ölçümler yapılır. Transformatör fazlarında tek tek veya üç fazda birden aynı anda ölçüm yapabilen ciha zlar mevcuttur.

Çevirme oranı ölçümünde, genellikle bu amaç için üretilmiş dijital cihazlar kullanılmaktadır. Yeni nesil, üç fazda aynı anda ölçüm yapabilen, dijital çevirme oranı test cihazları için çevirme oranı bağlantısı, Şekil 64’de gösterildiği biçimde yapılır. Cihazın alçak gerilim (AG) kabloları faz sırasına dikkat edilerek alçak gerilim buşinglerine, yüksek gerilim (YG) kabloları ise yine aynı şekilde faz sırasına dikkat edilerek yüksek gerilim buşinglerine bağlanır. Cihaza, transformatör bağlantı grubu ve kademe gerilim değerleri girildikten sonra ölçümler tüm kademelerde gerçekleştirilir.

Şekil 64 Transformatör Çevirme Oranı Ölçümü Bağlantı Şekli


Test Temel Eğitimi ve AFGANĠSTAN Elektrik ve Su Ba kanlığı Personeli Teknik Eğitimi kapsamında hazırlanan bu doküman 'Güç Transformatörleri Ve Saha Testleri' adlı kitaptan kısa alıntılar yapılarak hazırlanmıĢtır. Eğitim dokümanı , sadece bazı teorik temelleri ve test bağlantılarını içermektedir. Güç Transformatörlerinin yapısı, arızaları, arıza istatistikleri ile saha testleri ve değerlendirilmesi konusunda daha detaylı bilgiye ulaĢmak isteyenler, kaynak kitaba baĢvurabilirler.

SETGEM Güç Transformatörleri Üzerinde Uygulanan Saha Testleri (16-20 Eylül 2013)

Recommend Documents