ABIDIN TORTUM
Üye
- Katılım
- 16 Mar 2010
- Mesajlar
- 48
- Puanları
- 1
Asagidaki calismayi : turkiyedeki trafo fabrikasinda calisirken genel mudur icin hazirlamistim.
Merakli olan teknik arkadaslara yardimci olacagini dusunuyorum.
"Transformatörde Üretim ve
İşletim Hatalarının Nedenleri"
Bir transformatör ; magnetik devre , primer ve sekonder bobinleri , sargı bağlantı terminalleri, soğutma ekipmanı , yalıtım malzemeleri , harici soğutma ekipmanı , kademe değiştirme cihazından oluşur. Transformatörü oluşturan bu parçaların herhangi birinde meydana gelen hata transformatörün çalışmasını olumsuz yönde etkiler veya transformatöre hasar verir. Transformatör statik bir elektrik makinası olduğu için ; elektriksel aparatların birinde meydana gelen arızanın birçok sebebi vardır. Bir transformatör de meydana gelen arızaları ve arıza nedeni olan kısımları aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.
A ) Magnetik devre hataları ; nüve, sıkıştırma boyunduruğu , birbirine bitişik sıkıştırma klempleri.
B ) Elektrik devre sargı hataları ; bobinler , minör yalıtım malzemesi , sargı bağlantı terminalleri .
C ) Dielektrik devre hataları ; yağ , major yalıtım malzemesi.
D ) Yapısal hatalar .
Bu hatalardan A) maddesi imalat veya işletim hatasıdır. Hatalı işçilikten , hatalı malzemeden ve hatalı projeden kaynaklanır. B) maddesi imalat veya işletim hatasıdır . devamlı veya geçici oluşan anormal işletimden veya transformatöre gerekli olan Bakım işlemlerinin yapılmamasından kaynaklanır . D ) imalat hatasıdır.
Şimdi oluşan bu hataların hepsini ayrıntılı olarak inceleyelim.
A ) MAGNETİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ :
A.1. Bu hata ; nüve katmanlarını sıkıştıran saplamanın nüve katmanlarına temas etmesi veya nüvenin içinden geçen saplamanın yalıtımının bozulup nüve katmanlarına teması sonucu oluşur. Bu tip hata nüve katmanlarının kendi içinde lokal kısa devre olmasına ve eddy akımının bu kısa devrenin üzerinden akmasına sebep olur. Eğer iki veya daha fazla saplamanın yalıtımı zarar görüp nüve katmanlarına temas ederse bu sargıların üzerinden çok yüksek akımlar akacaktır. Bu çok yüksek akımların nedeni magnetik akının devresini kısa devre üzerinden tamamlamasıdır. Test esnasında boştaki kayıplar temasın durumuna göre normal değerinin 1,5 – 2 –3,5-.. katı gibi değerler gösterecektir. Böyle bir durum sargının ekstradan ısınmasına ve yalıtımının zarar görmesine yol açacaktır. Sargı yalıtımının zarar görmesi ileri zamanda sargının kendi içinde sipir kısa devresi oluşturacaktır. Büyük güçlü transformatör de bu hatayı önlemek için saplamalar ile nüve katmanları arası yalıtım bantları kullanılır. Bu hata sonucu yükselen boştaki kayıplar nüveye önemli derecede zarar verir ve nüve katmanlarının magnetik geçirgenliğine olumsuz yönde etki ederler.
---- da üretilen transformatörlerde nüve katmanın içinden geçen sıkıştırma saplaması kullanılmamaktadır.Bu nedenle bu tip hata ---- transformatörlerde görülmez. Fakat tamire gelen bazı transformatörlerde bu tip hata görülmektedir. Tamir transformatörlerin onarımı yapıldıktan sonra kullanılacak yalıtım malzemeleri montaj işçilerine belirtilip gerekli kontrol test bölümü tarafından yapılmaktadır.
A.2. Nüve sıkıştırma saplamaları yeteri derecede sıkılmazsa , magnetostrüksiyon ( magnetik genleşme ) den dolayı nüve katmanlarının birbirini titretmesi sonucu yalıtımları zarar görür. Nüve katmanları arasında hava boşlukları oluşur ve boştaki kayıp yükselmiş olur.
-----da üretilen transformatörlerde nüve sıkıştırma saplaması son montaj tarafından sıkılmaktadır. Saplamaların baş kısımlarına nokta vurulmaktadır. Gereken kontrol test bölümü tarafından yapılmaktadır.
A.3. Yıpranmış sac kesme bıçaklarının kullanımı sebebiyle nüve katmanlarının kenarlarında pürüzler oluşur. Nüve katmanlarında kısa devreler oluşabilir.Pürüzlü olan kenarlardaki kısa devrelerden eddy akımı akacaktır ve bu noktada normal olmayan bir ısınma olacaktır. Boştaki kayıp değeri yükselecektir.
----- da sac kesme bıçaklarının periyodik bakımı yapılmaktadır. Hata oluşursa test bölümünde görülecektir.
A.4. Transformatörün son montajı bitirilip kazan içerisine koyulmadan önce herhangi bir metal parçasının nüve katmanlarına temas edip etmediğinden emin olunmalıdır.
---------- da fırına girmeden önce transformatörlere hava tutulup gereken kontrol yapılmaktadır.
A.5. Küt kesimli nüvelerde ; nüve bacağı ile nüvenin üst kısmı arasında anormal hava aralığı kaldığında şiddetli eddy akımları küt kesimin üst boyunduruk saplamalarından akacaktır. Nüve ile boyunduruk arasında kalan aralıklarda yanma meydana gelir.
----- da tek fazlı transformatörler küt kesimli nüve yapıldı. Küt kesimli nüvelerde çok aşırı yüksek demir kaybına rastlanmadı.Söz konusu olan anormal hava aralığı kalmamış demektir.
A.6. Yüksek nüve kayıplarından dolayı nüvenin ısınması elektromotor kuvvetin ( emk ) dalgasının voltajın en üst kısımdan geçtiği zamandır.Bu durumu voltaj ve akı formülünden irdeleyebiliriz.
E = (4 * Kf * Bm * A * f * N ) / 10000
E : Endüklenen voltajın rms değeri , Kf : emf in dalga formunun faktörü , Bm ; Max.akı yoğunluğu
A : Nüvenin kesiti , N : Sargının sarım sayısı , f : Frekans
Kf sinüzoidal dalga için 1,11 dir.Eğer emf peak değerindeyse ; Kf 1,11 den büyüktür. Nüve kayıpları azdır ve benzer rms voltajı için Bm tesla değeri düşüktür.
Emk dalgası tepeye çıkışta ; Kf 1,11 den küçüktür . Nüve kayıpları yüksektir ve Bm tesla değeri yüksektir.Magnetizasyon akımı da büyük değerindedir.
------ da üretilebilecek en büyük kesitteki nüve de soğutma kanallarına ihtiyaç duyulmamaktadır. Nüvenin sıcaklık değeri projede hesap edilebilmektedir.
A.7. Magnetik devrenin kesiti küçük tutularak yapılan dizaynlarda ( Yüksek akı yoğunluğu olan mag. Devre ) transformatör ilk devreye giriş anında yüksek bir magnetizasyon ( inrush ) akımı meydana gelecektir. Bu ınrush akımı kısa sürede sönümlenebilse bile yüksek elektromagnetik kuvvetler oluşturur ve sargının üzerinden aşırı akım akar. İlk voltaj anında devreye girmeyen transformatörlere verilen 2. 3. 4. 5. enerjilendirilmelerinde sargının içindeki iletkenlerde hareket olabilir ve sargının yalıtımına zarar verebilir. Böylece transformatör daha ilk devreye girme anında yanmış olur.
-------- da üretilen transformatörlerde proje bölümü belirli bir tesla aralığında dizayn yaptığından böyle bir sorunla karşılaşılmamış ve müşterilerden şikayet gelmemiştir.
A.8. Primeri yıldız olup ta , nötr noktasına faz voltajı bağlanırsa sargının dengesi bozulacaktır. A.C. Akının yanında D.C. Akı da oluşacaktır. Nüve bir yarım saykılda doymaya gidecektir. Magnetik endükleme diğer yarım saykılda olacaktır. Bu durumda bobin yalıtımları aşırı derecede ısınacaktır. Bobin yalıtımları pul pul olacaktır. Sipir kısa devresi oluşup sargı yanacaktır. Bu hata işletme hatasıdır. Üretimle ilgisi yoktur.
---------da üretilen veya tamiri yapılan transformatörlerin nötr noktaları oran testi yapılırken test çalışanları tarafından belirlenir. İşletmecilerin sorun yaşamaması için nötr izolatörlerin alt kısmı kırmızı renge boyanır.
A.9. Döner konverterle birlikte kullanılan transformatör ler A.C voltaj regulasyonunu sağlamak için yüksek reaktanslı olarak dizayn edilirler. Transformatörde yüksek reaktansı sağlamak için primer ve sekonder sargıların arasındaki kaçak alana sarılan magnetik şöntlerle sağlanır. Bu şöntler yüksek dereceli magnetik doymaya sahip değillerse ; yüksek bir ısı ortaya çıkacaktır. Sargı yalıtım malzemeleri ısınacak ve yağda çamurlaşma meydana gelecektir.
------- da şimdiye kadar döner konverterle birlikte kullanılacak transformatör üretilmemiştir.
A.10. Yüksek akı yoğunluklu magnetik devreler ciddi manada yüksek akım ve gerilim harmonikleri üretirler. Bu harmoniklerden sadece 3. harmonik önemlidir. Anormal işletim koşullarında 3. harmonik sorun yaratabilecek değerlere gelir. 3 fazlı çekirdek tip nüvelerde 3. harmonik genellikle önemsizdir.Yzn , ZNy bağlı transformatör lerde yıldız tarafının nötrü izole edlirse nötr noktasında 3. harmonik % 60 veya daha fazla olacaktır. Bu durumda sargı yalıtımının dielektrik stresi artacaktır ve transformatör ‘ ün ömrü kısalacaktır.
-------- da üretilen Yzn , ZNy bağlı transformatör lerin yıldız sargının nötr noktası izole edilirse ; projede her bir sargının resimlerine nötr bağlantı uç kısımlarına gerekli olan ek yalıtım malzemesi belirtilmektedir.
A.11. Transformatörün üzerindeki yükün en az olduğu saatlerde ve transformatörün beslendiği hatta da yük azalması olursa ; hatta gerilim yükselmesi olacaktır. Bu gerilim yükselmesinden dolayı transformatörün boştaki kaybı artacaktır. Eğer transformatör uygun voltaj kademesinde çalıştırılmıyorsa nüve doyma noktasına yaklaşır. Bu hata transformatör uygun voltaj kademesinde çalıştırılmadığından işletme hatasıdır.
------da üretilen transformatörlere rutin olarak oran testi yapılmaktadır. Her kademe için oran testi yapmakla transformatörün plakasında belirtilen voltaj değerleri doğrulanmaktadır. Transformatörlerin uygun kademede işletilmesi ikaz plakası olarak transformatör kapak kısmına yapıştırılmıştır.
A.12. Çok eski transformatörlerde ( 20 yılı aşkın ) nüve katmanlarında kullanılan malzemenin özelliğini yitirmesinden dolayı transformatörün boştaki kaybı ve sıcaklığı da yükselecektir. Bu sıcaklık yükselmesi sargının yalıtım malzemesine zarar verir. Transformatör yağının çamurlaşmasına neden olur.
---- da üretilen transformatörlerde nüve katmanlarında sertifikalı , silisyum içerikli , tavlanmış , dış kısmı fosfat tabakası ile yalıtılmış alman veya rus menşei çelik saclar kullanılmaktadır. Sargıların içinde katlar arası alman menşei yalıtım malzemesi kullanılmaktadır. Temin edilen transformatör yağı iki defa tasfiye işlemi yapıldıktan sonra transformatörlere doldurulmaktadır. Sonuç olarak MAKSAN da üretilen transformatörlerin uzun yıllar şebekede çalışması için en son teknoloji ürünü olan malzemeler ve makine teçhizatı kullanılmaktadır.
B ) ELEKTRİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ
B.1. En büyük elektriksel devre hatası sipir kısa devresidir. Sipir kısa devresi genellikle yüksek gerilim sargılarında oluşur. Sipir kısa devresini ; sargıdaki bakır iletkenlerin köşelerindeki keskin noktaların komşu iletkene temas etmesiyle olur. Transformatör devreye girme anı , yükü üzerine bir anda aldığı zaman ve harici kısa devrelerden dolayı sargıda bir titreşim oluşur. Bu titreşim sonucu komşu iletkenler üzerlerindeki yalıtımı yırtarak birbirlerine temas eder.
---- da üretilen transformatörlerin sipir kısa devresini sargıdaki bakır iletkenin komşu iletkene temas etmesi ile oluşmuştur. Sipir kısa devresi test bölümünde endüklenen gerilim testi ile tespit edilir. Sipir kısa devresiyle meydana gelen hatalar yıllara göre aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Sonuç olarak ;
Alçak gerilim sargılarında görülen sipir kısa devresinin nedeni çok paralelli iletkenlerin atlatma yapıldığı kısımdadır , bu da büyük güçteki transformatörler de ( 630 kVA üstü ) görülmektedir. A.G folyo sargı makinası kullanılmaya başlanmasından sonra büyük güçteki transformatörlerde bu hataya rastlanmamıştır. Tek iletkenli alçak gerilim sargılarında ise sipir kısa devresi nadir görülmektedir.
Yüksek gerilim sargılarında sipir kısa devresi büyük bir çoğunlukta görülmektedir. Emaye yalıtımlı çapı ince olan iletkenlerde sipir kısa devresi oluşmaktadır. Çapı ince olan bu iletkenlerdeki sipir kısa devresi hassas sarılmamalarından kaynaklanmaktadır ( işçilik ve sargı makinası hatası ) . En son alınan tam otomatik yg sargı makinasında hassas bir sarım işlemi yapıldığı için sipir kısa devresi oluşmamıştır.
B.2. Sipirler arasındaki bir kısa devre anında bir veya daha fazla sipir devreden çıkartılmış olur. Bu kısa devre anında çok şiddetli bir kısa devre akımı sargının üzerinden akacaktır. Bu akan aşırı akım sargının iletkenleri üzerinde kuvvetler oluşturacaktır.Yüksek elektromagnetik şok nedeniyle nüve sıkıştırma saplamalarının üzerinde de kuvvetler oluşacaktır.
-----da üretilen transformatörlerde sargı ve nüvenin üzerinde oluşabilecek bu kısa devre kuvvetlerine dayanıklı boyunduruk ve saplamalar kullanılmaktadır.
B.3. Bobinler sarılırken iletkenlerin sıkı bir şekilde sarılmaması sonucu bobin de iletken çıkıntıları oluşur. Bobin çapı teorik çaptan daha büyük olur. İletken çıkıntılarının olduğu bölümlerde üst üste binen iletkenler arasında sipir kısa devresi oluşur ( işçilik hatasıdır ).
------ da üretilen sargıların sarımları yapılırken , iletkenler belirli bir gerginlikte sarılmaktadır.
B.4. Fırından çıkan transformatörlerde bobin sıkıştırma saplamalarının sıkılması kontrol edilmezse ; sıkılmayan saplamalardan dolayı transformatörün ileriki çalışma dönemlerinde bobinin iletkenlerinde hareket olacaktır. Hareket eden iletkenler komşu iletkenlere sürtünmesinden dolayı yalıtımı zayıflayacak ver sipir kısa devresi oluşacaktır. Bobin sıkıştırma saplamaları çok fazla sıkılırsa ; bobinin içinde kullanılan yalıtım malzemelerinin dielektriksel kuvveti düşer. Yalıtım malzemesinin dielektriksel kuvvetinin düşmesi ile bobin elektriksel ve magnetiksel şoklara karşı çok hassas olur.
-----da üretilen transformatörlerin bobin sıkıştırma saplamaları belirli bir kalınlıkta projelendirilmekte ve son montaj işçileri tarafından gereken sıkılıkta sıkılmaktadırlar.
B.5. Montaj bandından fırın ünitesine geçen transformatör eğer yeteri kadar belirlenen sıcaklıkta fırınlanmazsa; bobinin iç katmanlarında yer alan kat yalıtım kağıtlardaki nem veya diğer yabancı maddeler kurutulmayacağından transformatör işletmeye alındıktan bir müddet sonra söz konusu bobinlerin iç kısımlarında katlar arası sipir kısa devresi meydana gelecektir. Fırınlama süresi ve sıcaklığı belirlenen değerlerden az olursa yalıtım malzemesi yeteri kadar kurutulmayacağından nem içerir ve de yalıtım direnci değeri düşük kalır.
-------da üretilen transformatörler 105 °C sıcaklıkta 18 saat fırınlanmaktadır. Belirli peryotlar da transformatör güç faktörü ölçümü yapılarak fırınlama işleminin doğru yapılıp yapılmadığı kontrol edilmektedir.
B.6. Kat sargılı bobinler , çok ince şeritli iletkenler kullanılarak yapılırsa iletken ile kenar şeridi yalıtım malzemesi uyuşamayacağından mekaniksel olarak zayıflık gösterirler. İşletme anında sistemden gelen bir kısa devre akımı bobin üzerinden aktığında bobin iletkenleri mekaniksel olarak zayıf olduğu noktaya doğru hareket ederler.
----- da üretilen kat sargılı bobinler de kenar şeritleri iletken çapına yaklaşık eşit olarak projelendirilmektedir.
B.7. Sargı içindeki yağ kanal çıtaları yağ sirkülasyonu görevini yapmalıdırlar. Eğer yağ sirkülasyonu yetersiz olursa , sargı içerisinde bölgesel ısınmalar meydana gelecektir. Bölgesel ısınmanın olduğu kısımda ki yalıtım malzemesinin dielektriksel dayanımı azalacaktır.
------- da üretilen transformatörlerin bobinlerinin yağ kanal çıtaları yeterli yağ sirkülasyonunu sağlamaktadırlar.Şu anda kullanılan baskı takoz sistemi gerekli yağ sirkülasyonuna olanak sağlamaktadır.
B.8. Eğer AG sargıları çok paralelli iletkenlerden oluşuyorsa ; bu iletkenlere her bir katta atlatma yapılmalıdır. Yani çok paralelli iletkenler bobin sarma işlemi bittiği zaman aynı uzunlukta olmalıdırlar. Eğer bu atlatma işlemi yapılmazsa , her bir iletken sarım uzunluğuna göre üzerinden eddy akımı akacaktır. Sarım uzunluğu kısa olan iletken üzerine daha fazla yük alacak ve çok fazla ısınacaktır. Sonuçta ısınan iletkende sipir kısa devresi yapacaktır. Örneğin : Üst üste iki iletken kullanılarak sarılan sargıda atlatma yapılmazsa içte kalan ( sarım uzunluğu az olan ) iletken % 40 daha fazla ısınacaktır.
----- da üretilen çok paralelli iletkenlerden yapılan sargılarda atlatma yapılmaktadır.
B.9. Bobin içindeki iletken kaynağı , bobin ayar uçları ile komutatör arasındaki kaynak bağlantısı gevşek olursa ; bağlantıların üzerinden yük akımı aktığı zaman aşırı ısınma oluşacaktır. Bu aşırı ısınma sonucu bağlantılar kopabilir. Kopmasa bile lokal aşırı ısınma meydana gelecektir. Transformatör yağı karbonlaşacaktır. Ayrıca aşırı ısınan iletkenlerin yalıtımlarında da karbonlaşma meydana gelecektir ve sipir kısa devresi olacaktır. ( imalat hatasıdır. )
------- da üretilen transformatörlerde bu hatanın oluşmaması için her bir transformatör oran ve direnç testi rutin olarak yapılmaktadır.
B.10. Bobin iletkenleri ; harici bir kısa devre anında dengelenmemiş elektromagnetik durumlar sonucu , şiddetli bir şekilde axial yönde hareket etme kuvveti oluşturacaklardır. Axial yönde oluşan bu kuvvetler bobinin üst kısımlarında hasara yol açacaktırlar. Radyal yönde herhangi bir kuvvet oluşmayacaktır. Transformatörlerde komutatörün her bir kademesi için farklı elektromagnetik simetri oluşmaktadır. Elektromagnetik simetriyi oluşturmak için ;
Hel ( AG ) = Hel ( YG ) = Hel ( YG ayar )
----- da üretilen güç transformatörlerinde elektromagnetik simetri sağlanmaktadır .
B.11. Bir transformatör e yıldırım voltajı geldiği zaman veya ilk enerjilendirildiği zaman yüksek voltaj ilk olarak faz uçlarına ulaşacaktır. Transformatör ve iletim hattı arasındaki empedansın değişmesiyle voltaj ve akım dalgaları meydana gelir. Bunun sonucu olarak faz uçlarında çok yüksek voltaj yükselmesi görülür. Bu voltaj sargının ilk katlarını ve son katlarını yalıtımını dielektriksel olarak zorlar.
-----da üretilen transformatörlerinin sargılarının faz uçlarının bağlı olduğu katlarda ek yalıtım malzemesi kullanılmaktadır.
B.12. Yüksek voltaj iyi oturmamış komutatörlerin kontaklarında arklar oluşturup transformatör yağının çamurlaşmasına ve bozulmasına neden olur.
-------da üretilen transformatörlerde komutatörlerin iyi oturup oturmadığı oran ve direnç testi ile kontrol edilmektedir.
B.13. Bir transformatör nominal gücünün üzerinde yüklendiğinde normal sıcaklığın üzerinde bir sıcaklığa ulaşır.Bu aşırı sıcaklık yükselmesinden dolayı transformatör sargılarının iletken yalıtımları zarar görür.
------ da üretilen transformatörler nominal gücünde yüklenebilmesi için her bir prototip transformatöre sıcaklık artış testi yapılmaktadır.
C ) DİELEKTRİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ
C.1. Yağdaki yüksek nem miktarı , transformatörün dielektriksel kuvvetini zayıflatır. Bu nem bir müddet sonra sargıların yalıtım malzemelerinin yalıtım direncini düşürür. Transformatör sargıları ileri dönemde hasarlanır. ( işletim hatasıdır )
----da kullanılan transformatör yağlarına iki defa tasfiye işlemi yapılıyor. Bu tasfiye işlemlerinde yağlar 55 °C ye kadar ısıtılıp yağdaki nem miktarı sıfırlanmaya çalışılır.Kabul deneyleri için alınan numune yağlara şartname testleri dışarıdaki laboratuarda yapılıyor. Şimdiye kadar ki laboratuar sonuçlarına göre yağ tasfiye işlemlerimiz olumludur.
C.2. Transformatör nominal gücünün üstünde yüklenirse yağ aşırı miktarda ısınacaktır. Aşırı ısınan yağın materyal yapısında çamurlaşma , su ve asit oluşacaktır. Yağdaki bu bozulmanın sonucunda transformatör megger testi değerleri düşecektir. Transformatör power factor değeri yükselecektir. (işletim hatasıdır)
----- da kullanılan transformatör yağlarına tasfiye işlemi yapıldıktan sonra periyodik olarak power factor testi yapılmaktadır.
C.3. Dielektrik yalıtım malzemeler birbirinden farklı permittiviti’ye sahiptirler. Farklı dielektrik malzemeler çoğunlukla beraber kullanılmaktadır. Dielektrik malzemelerin kullanılacağı yerdeki kalınlığı uygun seçilmezse ; dielektrik malzeme anormal yüksek dielektrik stress’in etkisi altında kalır. Örnek olarak yg ile ag sargıları arasında kağıt yalıtım ve transformatör yağı kullanılır. Genellikle çok yüksek gerilimlerde kağıt yalıtım malzemesinin etkisi önemsenmez. Katı yalıtım malzemesinin dielektrik sabiti 5 ‘dir. Yağ emprenye edilmiş katı yalıtım malzemesinin dielektrik sabiti 2’dir. Karşılıklı iki voltaj arasındaki yalıtımın dilektrik sabiti yalıtımın kalınlığı ile ters orantılıdır. Emin çalışma koşulları için iki voltaj arasındaki voltaj gradienti ‘ ne göre yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmaktır. Eğer yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmazsa ; corona discharge başlayacak aşırı ısınma oluşacak ve sonuçta dielektrik malzeme hasar görüp iletken hale gelecektir. Corona yüzey voltaj gradientin yüksek olduğu bölgelerde oluşur.
-----da üretilen transformatörlerde kullanılan katı yalıtım malzemelerine yağda kondisyonlama ile yapılan delinme testi sonuçları olumlu çıkmıştır. Üretilen transformatör de yalıtım malzemeleri kalınlıkları proje resimlerine göre yapılmaktadır.
C.4. Transformatör üretimi yapılırken gerekli sürede yalıtım malzemelerine fırınlama işlemi yapılmazsa ; yalıtım malzemeleri havayı absorbe ettiklerinden dolayı , transformatör işletme halindeyken bu yalıtım malzemeleri aşırı ısınacaktır. Isınan yalıtım malzemesi hasar görecektir.
----- da üretilen transformatörler yeterli derecede fırınlanmaktadır. Fırından çıkan transformatörlerin aktif kısımları son montaj bölümünde en geç sekiz saat içinde kazanın içine konup yağ ile temas ettirilir.
C.5. Primer ve Sekonder sargı arasına yerleştirilen topraklama kalkanı bir çok bozulmanın sorumlusudur. Topraklı kalkanın bulunduğu yerlere yakın olan köşede dielektrik stres artar. Yalıtım malzemelerinde lokal dielektrik zorlanmalar oluşur. Dielektrik zorlanmaların olduğu kısımlarda yüksek voltaj ile topraklama kalkanı arasında temas oluşur ve sargının arızalanmasına sebep olur.
-----da üretilen ark ocağı transformatörlerde topraklama kalkanı kullanılmaktadır. Topraklama kalkanı ile yüksek voltaj arasına yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmaktadır.
C.6. Yalıtım malzemelerine yapışan veya yanlışlıkla sargının içine düşen küçük metalik parçalar yalıtım malzemelerine zarar verirler. Montaj işçisi sargı ayar uçları ile komutatör bağlantı iletkenlerini dikkatsiz şekilde lehimlemesi sonucu , sargının iç kısmına giren lehimler sargının içinde kısa devre oluşturacaktır. Söz konusu transformatörler testten dönecektir.
---------da montaj işçileri bu hususta uyarılmıştır.
C.7. Çekirdek tip nüvelerde sargılar yerleştirildikten sonra sargıların arasındaki faz arası mesafenin yeterli miktarda olması gereklidir. Şayet yeterli faz arası mesafe yoksa fazlar birbirine kısa devre olur. ( imalat hatasıdır )
------ da üretilen transformatörlerde faz arası mesafe proje tarafından belirlenmektedir. Gerekli kontrol test bölümünde endüklenen gerilim testi rutin olarak yapılmaktadır.
C.8. Sargı sıkıştırmalarında kullanılan ağaç mesnet takozları yeteri derecede kurutulup içerisindeki nem alınmazsa , işletim anında transformatörün yağının ısınması ile birlikte gaz kabarcıkları çıkartacaklardır. Bu gaz kabarcıkları iletken haldedir ve buchholz gaz rölesinde birikip transformatörü devre dışı bırakırlar.
Transformatör işletme anındayken yg izolatörlerindeki çatlaktan sızan ince su kabarcıkları mesnet takozlarının üzerine düşerek , mesnet takozlarını iletken hale getirirler.
------ da üretilen transformatörlerin mesnet takozları fırında kurutulmaktadır. Üretilen her transformatöre basınç testi yapılmakta ve çatlak izolatörler tespit edilmektedir.
D ) YAPISAL HATALAR
Transformatörlerde oluşan yapısal hatalar sargılar ile kazan arasındaki açıklıkların yeterli düzeyde olmamasından kaynaklanır.
-----da üretilen transformatörlerde sargılar ile kazan arası mesafeler uygulanan gerilim testi ile kontrol edilmektedir.
Merakli olan teknik arkadaslara yardimci olacagini dusunuyorum.
"Transformatörde Üretim ve
İşletim Hatalarının Nedenleri"
Bir transformatör ; magnetik devre , primer ve sekonder bobinleri , sargı bağlantı terminalleri, soğutma ekipmanı , yalıtım malzemeleri , harici soğutma ekipmanı , kademe değiştirme cihazından oluşur. Transformatörü oluşturan bu parçaların herhangi birinde meydana gelen hata transformatörün çalışmasını olumsuz yönde etkiler veya transformatöre hasar verir. Transformatör statik bir elektrik makinası olduğu için ; elektriksel aparatların birinde meydana gelen arızanın birçok sebebi vardır. Bir transformatör de meydana gelen arızaları ve arıza nedeni olan kısımları aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.
A ) Magnetik devre hataları ; nüve, sıkıştırma boyunduruğu , birbirine bitişik sıkıştırma klempleri.
B ) Elektrik devre sargı hataları ; bobinler , minör yalıtım malzemesi , sargı bağlantı terminalleri .
C ) Dielektrik devre hataları ; yağ , major yalıtım malzemesi.
D ) Yapısal hatalar .
Bu hatalardan A) maddesi imalat veya işletim hatasıdır. Hatalı işçilikten , hatalı malzemeden ve hatalı projeden kaynaklanır. B) maddesi imalat veya işletim hatasıdır . devamlı veya geçici oluşan anormal işletimden veya transformatöre gerekli olan Bakım işlemlerinin yapılmamasından kaynaklanır . D ) imalat hatasıdır.
Şimdi oluşan bu hataların hepsini ayrıntılı olarak inceleyelim.
A ) MAGNETİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ :
A.1. Bu hata ; nüve katmanlarını sıkıştıran saplamanın nüve katmanlarına temas etmesi veya nüvenin içinden geçen saplamanın yalıtımının bozulup nüve katmanlarına teması sonucu oluşur. Bu tip hata nüve katmanlarının kendi içinde lokal kısa devre olmasına ve eddy akımının bu kısa devrenin üzerinden akmasına sebep olur. Eğer iki veya daha fazla saplamanın yalıtımı zarar görüp nüve katmanlarına temas ederse bu sargıların üzerinden çok yüksek akımlar akacaktır. Bu çok yüksek akımların nedeni magnetik akının devresini kısa devre üzerinden tamamlamasıdır. Test esnasında boştaki kayıplar temasın durumuna göre normal değerinin 1,5 – 2 –3,5-.. katı gibi değerler gösterecektir. Böyle bir durum sargının ekstradan ısınmasına ve yalıtımının zarar görmesine yol açacaktır. Sargı yalıtımının zarar görmesi ileri zamanda sargının kendi içinde sipir kısa devresi oluşturacaktır. Büyük güçlü transformatör de bu hatayı önlemek için saplamalar ile nüve katmanları arası yalıtım bantları kullanılır. Bu hata sonucu yükselen boştaki kayıplar nüveye önemli derecede zarar verir ve nüve katmanlarının magnetik geçirgenliğine olumsuz yönde etki ederler.
---- da üretilen transformatörlerde nüve katmanın içinden geçen sıkıştırma saplaması kullanılmamaktadır.Bu nedenle bu tip hata ---- transformatörlerde görülmez. Fakat tamire gelen bazı transformatörlerde bu tip hata görülmektedir. Tamir transformatörlerin onarımı yapıldıktan sonra kullanılacak yalıtım malzemeleri montaj işçilerine belirtilip gerekli kontrol test bölümü tarafından yapılmaktadır.
A.2. Nüve sıkıştırma saplamaları yeteri derecede sıkılmazsa , magnetostrüksiyon ( magnetik genleşme ) den dolayı nüve katmanlarının birbirini titretmesi sonucu yalıtımları zarar görür. Nüve katmanları arasında hava boşlukları oluşur ve boştaki kayıp yükselmiş olur.
-----da üretilen transformatörlerde nüve sıkıştırma saplaması son montaj tarafından sıkılmaktadır. Saplamaların baş kısımlarına nokta vurulmaktadır. Gereken kontrol test bölümü tarafından yapılmaktadır.
A.3. Yıpranmış sac kesme bıçaklarının kullanımı sebebiyle nüve katmanlarının kenarlarında pürüzler oluşur. Nüve katmanlarında kısa devreler oluşabilir.Pürüzlü olan kenarlardaki kısa devrelerden eddy akımı akacaktır ve bu noktada normal olmayan bir ısınma olacaktır. Boştaki kayıp değeri yükselecektir.
----- da sac kesme bıçaklarının periyodik bakımı yapılmaktadır. Hata oluşursa test bölümünde görülecektir.
A.4. Transformatörün son montajı bitirilip kazan içerisine koyulmadan önce herhangi bir metal parçasının nüve katmanlarına temas edip etmediğinden emin olunmalıdır.
---------- da fırına girmeden önce transformatörlere hava tutulup gereken kontrol yapılmaktadır.
A.5. Küt kesimli nüvelerde ; nüve bacağı ile nüvenin üst kısmı arasında anormal hava aralığı kaldığında şiddetli eddy akımları küt kesimin üst boyunduruk saplamalarından akacaktır. Nüve ile boyunduruk arasında kalan aralıklarda yanma meydana gelir.
----- da tek fazlı transformatörler küt kesimli nüve yapıldı. Küt kesimli nüvelerde çok aşırı yüksek demir kaybına rastlanmadı.Söz konusu olan anormal hava aralığı kalmamış demektir.
A.6. Yüksek nüve kayıplarından dolayı nüvenin ısınması elektromotor kuvvetin ( emk ) dalgasının voltajın en üst kısımdan geçtiği zamandır.Bu durumu voltaj ve akı formülünden irdeleyebiliriz.
E = (4 * Kf * Bm * A * f * N ) / 10000
E : Endüklenen voltajın rms değeri , Kf : emf in dalga formunun faktörü , Bm ; Max.akı yoğunluğu
A : Nüvenin kesiti , N : Sargının sarım sayısı , f : Frekans
Kf sinüzoidal dalga için 1,11 dir.Eğer emf peak değerindeyse ; Kf 1,11 den büyüktür. Nüve kayıpları azdır ve benzer rms voltajı için Bm tesla değeri düşüktür.
Emk dalgası tepeye çıkışta ; Kf 1,11 den küçüktür . Nüve kayıpları yüksektir ve Bm tesla değeri yüksektir.Magnetizasyon akımı da büyük değerindedir.
------ da üretilebilecek en büyük kesitteki nüve de soğutma kanallarına ihtiyaç duyulmamaktadır. Nüvenin sıcaklık değeri projede hesap edilebilmektedir.
A.7. Magnetik devrenin kesiti küçük tutularak yapılan dizaynlarda ( Yüksek akı yoğunluğu olan mag. Devre ) transformatör ilk devreye giriş anında yüksek bir magnetizasyon ( inrush ) akımı meydana gelecektir. Bu ınrush akımı kısa sürede sönümlenebilse bile yüksek elektromagnetik kuvvetler oluşturur ve sargının üzerinden aşırı akım akar. İlk voltaj anında devreye girmeyen transformatörlere verilen 2. 3. 4. 5. enerjilendirilmelerinde sargının içindeki iletkenlerde hareket olabilir ve sargının yalıtımına zarar verebilir. Böylece transformatör daha ilk devreye girme anında yanmış olur.
-------- da üretilen transformatörlerde proje bölümü belirli bir tesla aralığında dizayn yaptığından böyle bir sorunla karşılaşılmamış ve müşterilerden şikayet gelmemiştir.
A.8. Primeri yıldız olup ta , nötr noktasına faz voltajı bağlanırsa sargının dengesi bozulacaktır. A.C. Akının yanında D.C. Akı da oluşacaktır. Nüve bir yarım saykılda doymaya gidecektir. Magnetik endükleme diğer yarım saykılda olacaktır. Bu durumda bobin yalıtımları aşırı derecede ısınacaktır. Bobin yalıtımları pul pul olacaktır. Sipir kısa devresi oluşup sargı yanacaktır. Bu hata işletme hatasıdır. Üretimle ilgisi yoktur.
---------da üretilen veya tamiri yapılan transformatörlerin nötr noktaları oran testi yapılırken test çalışanları tarafından belirlenir. İşletmecilerin sorun yaşamaması için nötr izolatörlerin alt kısmı kırmızı renge boyanır.
A.9. Döner konverterle birlikte kullanılan transformatör ler A.C voltaj regulasyonunu sağlamak için yüksek reaktanslı olarak dizayn edilirler. Transformatörde yüksek reaktansı sağlamak için primer ve sekonder sargıların arasındaki kaçak alana sarılan magnetik şöntlerle sağlanır. Bu şöntler yüksek dereceli magnetik doymaya sahip değillerse ; yüksek bir ısı ortaya çıkacaktır. Sargı yalıtım malzemeleri ısınacak ve yağda çamurlaşma meydana gelecektir.
------- da şimdiye kadar döner konverterle birlikte kullanılacak transformatör üretilmemiştir.
A.10. Yüksek akı yoğunluklu magnetik devreler ciddi manada yüksek akım ve gerilim harmonikleri üretirler. Bu harmoniklerden sadece 3. harmonik önemlidir. Anormal işletim koşullarında 3. harmonik sorun yaratabilecek değerlere gelir. 3 fazlı çekirdek tip nüvelerde 3. harmonik genellikle önemsizdir.Yzn , ZNy bağlı transformatör lerde yıldız tarafının nötrü izole edlirse nötr noktasında 3. harmonik % 60 veya daha fazla olacaktır. Bu durumda sargı yalıtımının dielektrik stresi artacaktır ve transformatör ‘ ün ömrü kısalacaktır.
-------- da üretilen Yzn , ZNy bağlı transformatör lerin yıldız sargının nötr noktası izole edilirse ; projede her bir sargının resimlerine nötr bağlantı uç kısımlarına gerekli olan ek yalıtım malzemesi belirtilmektedir.
A.11. Transformatörün üzerindeki yükün en az olduğu saatlerde ve transformatörün beslendiği hatta da yük azalması olursa ; hatta gerilim yükselmesi olacaktır. Bu gerilim yükselmesinden dolayı transformatörün boştaki kaybı artacaktır. Eğer transformatör uygun voltaj kademesinde çalıştırılmıyorsa nüve doyma noktasına yaklaşır. Bu hata transformatör uygun voltaj kademesinde çalıştırılmadığından işletme hatasıdır.
------da üretilen transformatörlere rutin olarak oran testi yapılmaktadır. Her kademe için oran testi yapmakla transformatörün plakasında belirtilen voltaj değerleri doğrulanmaktadır. Transformatörlerin uygun kademede işletilmesi ikaz plakası olarak transformatör kapak kısmına yapıştırılmıştır.
A.12. Çok eski transformatörlerde ( 20 yılı aşkın ) nüve katmanlarında kullanılan malzemenin özelliğini yitirmesinden dolayı transformatörün boştaki kaybı ve sıcaklığı da yükselecektir. Bu sıcaklık yükselmesi sargının yalıtım malzemesine zarar verir. Transformatör yağının çamurlaşmasına neden olur.
---- da üretilen transformatörlerde nüve katmanlarında sertifikalı , silisyum içerikli , tavlanmış , dış kısmı fosfat tabakası ile yalıtılmış alman veya rus menşei çelik saclar kullanılmaktadır. Sargıların içinde katlar arası alman menşei yalıtım malzemesi kullanılmaktadır. Temin edilen transformatör yağı iki defa tasfiye işlemi yapıldıktan sonra transformatörlere doldurulmaktadır. Sonuç olarak MAKSAN da üretilen transformatörlerin uzun yıllar şebekede çalışması için en son teknoloji ürünü olan malzemeler ve makine teçhizatı kullanılmaktadır.
B ) ELEKTRİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ
B.1. En büyük elektriksel devre hatası sipir kısa devresidir. Sipir kısa devresi genellikle yüksek gerilim sargılarında oluşur. Sipir kısa devresini ; sargıdaki bakır iletkenlerin köşelerindeki keskin noktaların komşu iletkene temas etmesiyle olur. Transformatör devreye girme anı , yükü üzerine bir anda aldığı zaman ve harici kısa devrelerden dolayı sargıda bir titreşim oluşur. Bu titreşim sonucu komşu iletkenler üzerlerindeki yalıtımı yırtarak birbirlerine temas eder.
---- da üretilen transformatörlerin sipir kısa devresini sargıdaki bakır iletkenin komşu iletkene temas etmesi ile oluşmuştur. Sipir kısa devresi test bölümünde endüklenen gerilim testi ile tespit edilir. Sipir kısa devresiyle meydana gelen hatalar yıllara göre aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Sonuç olarak ;
Alçak gerilim sargılarında görülen sipir kısa devresinin nedeni çok paralelli iletkenlerin atlatma yapıldığı kısımdadır , bu da büyük güçteki transformatörler de ( 630 kVA üstü ) görülmektedir. A.G folyo sargı makinası kullanılmaya başlanmasından sonra büyük güçteki transformatörlerde bu hataya rastlanmamıştır. Tek iletkenli alçak gerilim sargılarında ise sipir kısa devresi nadir görülmektedir.
Yüksek gerilim sargılarında sipir kısa devresi büyük bir çoğunlukta görülmektedir. Emaye yalıtımlı çapı ince olan iletkenlerde sipir kısa devresi oluşmaktadır. Çapı ince olan bu iletkenlerdeki sipir kısa devresi hassas sarılmamalarından kaynaklanmaktadır ( işçilik ve sargı makinası hatası ) . En son alınan tam otomatik yg sargı makinasında hassas bir sarım işlemi yapıldığı için sipir kısa devresi oluşmamıştır.
B.2. Sipirler arasındaki bir kısa devre anında bir veya daha fazla sipir devreden çıkartılmış olur. Bu kısa devre anında çok şiddetli bir kısa devre akımı sargının üzerinden akacaktır. Bu akan aşırı akım sargının iletkenleri üzerinde kuvvetler oluşturacaktır.Yüksek elektromagnetik şok nedeniyle nüve sıkıştırma saplamalarının üzerinde de kuvvetler oluşacaktır.
-----da üretilen transformatörlerde sargı ve nüvenin üzerinde oluşabilecek bu kısa devre kuvvetlerine dayanıklı boyunduruk ve saplamalar kullanılmaktadır.
B.3. Bobinler sarılırken iletkenlerin sıkı bir şekilde sarılmaması sonucu bobin de iletken çıkıntıları oluşur. Bobin çapı teorik çaptan daha büyük olur. İletken çıkıntılarının olduğu bölümlerde üst üste binen iletkenler arasında sipir kısa devresi oluşur ( işçilik hatasıdır ).
------ da üretilen sargıların sarımları yapılırken , iletkenler belirli bir gerginlikte sarılmaktadır.
B.4. Fırından çıkan transformatörlerde bobin sıkıştırma saplamalarının sıkılması kontrol edilmezse ; sıkılmayan saplamalardan dolayı transformatörün ileriki çalışma dönemlerinde bobinin iletkenlerinde hareket olacaktır. Hareket eden iletkenler komşu iletkenlere sürtünmesinden dolayı yalıtımı zayıflayacak ver sipir kısa devresi oluşacaktır. Bobin sıkıştırma saplamaları çok fazla sıkılırsa ; bobinin içinde kullanılan yalıtım malzemelerinin dielektriksel kuvveti düşer. Yalıtım malzemesinin dielektriksel kuvvetinin düşmesi ile bobin elektriksel ve magnetiksel şoklara karşı çok hassas olur.
-----da üretilen transformatörlerin bobin sıkıştırma saplamaları belirli bir kalınlıkta projelendirilmekte ve son montaj işçileri tarafından gereken sıkılıkta sıkılmaktadırlar.
B.5. Montaj bandından fırın ünitesine geçen transformatör eğer yeteri kadar belirlenen sıcaklıkta fırınlanmazsa; bobinin iç katmanlarında yer alan kat yalıtım kağıtlardaki nem veya diğer yabancı maddeler kurutulmayacağından transformatör işletmeye alındıktan bir müddet sonra söz konusu bobinlerin iç kısımlarında katlar arası sipir kısa devresi meydana gelecektir. Fırınlama süresi ve sıcaklığı belirlenen değerlerden az olursa yalıtım malzemesi yeteri kadar kurutulmayacağından nem içerir ve de yalıtım direnci değeri düşük kalır.
-------da üretilen transformatörler 105 °C sıcaklıkta 18 saat fırınlanmaktadır. Belirli peryotlar da transformatör güç faktörü ölçümü yapılarak fırınlama işleminin doğru yapılıp yapılmadığı kontrol edilmektedir.
B.6. Kat sargılı bobinler , çok ince şeritli iletkenler kullanılarak yapılırsa iletken ile kenar şeridi yalıtım malzemesi uyuşamayacağından mekaniksel olarak zayıflık gösterirler. İşletme anında sistemden gelen bir kısa devre akımı bobin üzerinden aktığında bobin iletkenleri mekaniksel olarak zayıf olduğu noktaya doğru hareket ederler.
----- da üretilen kat sargılı bobinler de kenar şeritleri iletken çapına yaklaşık eşit olarak projelendirilmektedir.
B.7. Sargı içindeki yağ kanal çıtaları yağ sirkülasyonu görevini yapmalıdırlar. Eğer yağ sirkülasyonu yetersiz olursa , sargı içerisinde bölgesel ısınmalar meydana gelecektir. Bölgesel ısınmanın olduğu kısımda ki yalıtım malzemesinin dielektriksel dayanımı azalacaktır.
------- da üretilen transformatörlerin bobinlerinin yağ kanal çıtaları yeterli yağ sirkülasyonunu sağlamaktadırlar.Şu anda kullanılan baskı takoz sistemi gerekli yağ sirkülasyonuna olanak sağlamaktadır.
B.8. Eğer AG sargıları çok paralelli iletkenlerden oluşuyorsa ; bu iletkenlere her bir katta atlatma yapılmalıdır. Yani çok paralelli iletkenler bobin sarma işlemi bittiği zaman aynı uzunlukta olmalıdırlar. Eğer bu atlatma işlemi yapılmazsa , her bir iletken sarım uzunluğuna göre üzerinden eddy akımı akacaktır. Sarım uzunluğu kısa olan iletken üzerine daha fazla yük alacak ve çok fazla ısınacaktır. Sonuçta ısınan iletkende sipir kısa devresi yapacaktır. Örneğin : Üst üste iki iletken kullanılarak sarılan sargıda atlatma yapılmazsa içte kalan ( sarım uzunluğu az olan ) iletken % 40 daha fazla ısınacaktır.
----- da üretilen çok paralelli iletkenlerden yapılan sargılarda atlatma yapılmaktadır.
B.9. Bobin içindeki iletken kaynağı , bobin ayar uçları ile komutatör arasındaki kaynak bağlantısı gevşek olursa ; bağlantıların üzerinden yük akımı aktığı zaman aşırı ısınma oluşacaktır. Bu aşırı ısınma sonucu bağlantılar kopabilir. Kopmasa bile lokal aşırı ısınma meydana gelecektir. Transformatör yağı karbonlaşacaktır. Ayrıca aşırı ısınan iletkenlerin yalıtımlarında da karbonlaşma meydana gelecektir ve sipir kısa devresi olacaktır. ( imalat hatasıdır. )
------- da üretilen transformatörlerde bu hatanın oluşmaması için her bir transformatör oran ve direnç testi rutin olarak yapılmaktadır.
B.10. Bobin iletkenleri ; harici bir kısa devre anında dengelenmemiş elektromagnetik durumlar sonucu , şiddetli bir şekilde axial yönde hareket etme kuvveti oluşturacaklardır. Axial yönde oluşan bu kuvvetler bobinin üst kısımlarında hasara yol açacaktırlar. Radyal yönde herhangi bir kuvvet oluşmayacaktır. Transformatörlerde komutatörün her bir kademesi için farklı elektromagnetik simetri oluşmaktadır. Elektromagnetik simetriyi oluşturmak için ;
Hel ( AG ) = Hel ( YG ) = Hel ( YG ayar )
----- da üretilen güç transformatörlerinde elektromagnetik simetri sağlanmaktadır .
B.11. Bir transformatör e yıldırım voltajı geldiği zaman veya ilk enerjilendirildiği zaman yüksek voltaj ilk olarak faz uçlarına ulaşacaktır. Transformatör ve iletim hattı arasındaki empedansın değişmesiyle voltaj ve akım dalgaları meydana gelir. Bunun sonucu olarak faz uçlarında çok yüksek voltaj yükselmesi görülür. Bu voltaj sargının ilk katlarını ve son katlarını yalıtımını dielektriksel olarak zorlar.
-----da üretilen transformatörlerinin sargılarının faz uçlarının bağlı olduğu katlarda ek yalıtım malzemesi kullanılmaktadır.
B.12. Yüksek voltaj iyi oturmamış komutatörlerin kontaklarında arklar oluşturup transformatör yağının çamurlaşmasına ve bozulmasına neden olur.
-------da üretilen transformatörlerde komutatörlerin iyi oturup oturmadığı oran ve direnç testi ile kontrol edilmektedir.
B.13. Bir transformatör nominal gücünün üzerinde yüklendiğinde normal sıcaklığın üzerinde bir sıcaklığa ulaşır.Bu aşırı sıcaklık yükselmesinden dolayı transformatör sargılarının iletken yalıtımları zarar görür.
------ da üretilen transformatörler nominal gücünde yüklenebilmesi için her bir prototip transformatöre sıcaklık artış testi yapılmaktadır.
C ) DİELEKTRİK DEVRE HATALARI ve SEBEPLERİ
C.1. Yağdaki yüksek nem miktarı , transformatörün dielektriksel kuvvetini zayıflatır. Bu nem bir müddet sonra sargıların yalıtım malzemelerinin yalıtım direncini düşürür. Transformatör sargıları ileri dönemde hasarlanır. ( işletim hatasıdır )
----da kullanılan transformatör yağlarına iki defa tasfiye işlemi yapılıyor. Bu tasfiye işlemlerinde yağlar 55 °C ye kadar ısıtılıp yağdaki nem miktarı sıfırlanmaya çalışılır.Kabul deneyleri için alınan numune yağlara şartname testleri dışarıdaki laboratuarda yapılıyor. Şimdiye kadar ki laboratuar sonuçlarına göre yağ tasfiye işlemlerimiz olumludur.
C.2. Transformatör nominal gücünün üstünde yüklenirse yağ aşırı miktarda ısınacaktır. Aşırı ısınan yağın materyal yapısında çamurlaşma , su ve asit oluşacaktır. Yağdaki bu bozulmanın sonucunda transformatör megger testi değerleri düşecektir. Transformatör power factor değeri yükselecektir. (işletim hatasıdır)
----- da kullanılan transformatör yağlarına tasfiye işlemi yapıldıktan sonra periyodik olarak power factor testi yapılmaktadır.
C.3. Dielektrik yalıtım malzemeler birbirinden farklı permittiviti’ye sahiptirler. Farklı dielektrik malzemeler çoğunlukla beraber kullanılmaktadır. Dielektrik malzemelerin kullanılacağı yerdeki kalınlığı uygun seçilmezse ; dielektrik malzeme anormal yüksek dielektrik stress’in etkisi altında kalır. Örnek olarak yg ile ag sargıları arasında kağıt yalıtım ve transformatör yağı kullanılır. Genellikle çok yüksek gerilimlerde kağıt yalıtım malzemesinin etkisi önemsenmez. Katı yalıtım malzemesinin dielektrik sabiti 5 ‘dir. Yağ emprenye edilmiş katı yalıtım malzemesinin dielektrik sabiti 2’dir. Karşılıklı iki voltaj arasındaki yalıtımın dilektrik sabiti yalıtımın kalınlığı ile ters orantılıdır. Emin çalışma koşulları için iki voltaj arasındaki voltaj gradienti ‘ ne göre yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmaktır. Eğer yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmazsa ; corona discharge başlayacak aşırı ısınma oluşacak ve sonuçta dielektrik malzeme hasar görüp iletken hale gelecektir. Corona yüzey voltaj gradientin yüksek olduğu bölgelerde oluşur.
-----da üretilen transformatörlerde kullanılan katı yalıtım malzemelerine yağda kondisyonlama ile yapılan delinme testi sonuçları olumlu çıkmıştır. Üretilen transformatör de yalıtım malzemeleri kalınlıkları proje resimlerine göre yapılmaktadır.
C.4. Transformatör üretimi yapılırken gerekli sürede yalıtım malzemelerine fırınlama işlemi yapılmazsa ; yalıtım malzemeleri havayı absorbe ettiklerinden dolayı , transformatör işletme halindeyken bu yalıtım malzemeleri aşırı ısınacaktır. Isınan yalıtım malzemesi hasar görecektir.
----- da üretilen transformatörler yeterli derecede fırınlanmaktadır. Fırından çıkan transformatörlerin aktif kısımları son montaj bölümünde en geç sekiz saat içinde kazanın içine konup yağ ile temas ettirilir.
C.5. Primer ve Sekonder sargı arasına yerleştirilen topraklama kalkanı bir çok bozulmanın sorumlusudur. Topraklı kalkanın bulunduğu yerlere yakın olan köşede dielektrik stres artar. Yalıtım malzemelerinde lokal dielektrik zorlanmalar oluşur. Dielektrik zorlanmaların olduğu kısımlarda yüksek voltaj ile topraklama kalkanı arasında temas oluşur ve sargının arızalanmasına sebep olur.
-----da üretilen ark ocağı transformatörlerde topraklama kalkanı kullanılmaktadır. Topraklama kalkanı ile yüksek voltaj arasına yeterli kalınlıkta yalıtım malzemesi kullanılmaktadır.
C.6. Yalıtım malzemelerine yapışan veya yanlışlıkla sargının içine düşen küçük metalik parçalar yalıtım malzemelerine zarar verirler. Montaj işçisi sargı ayar uçları ile komutatör bağlantı iletkenlerini dikkatsiz şekilde lehimlemesi sonucu , sargının iç kısmına giren lehimler sargının içinde kısa devre oluşturacaktır. Söz konusu transformatörler testten dönecektir.
---------da montaj işçileri bu hususta uyarılmıştır.
C.7. Çekirdek tip nüvelerde sargılar yerleştirildikten sonra sargıların arasındaki faz arası mesafenin yeterli miktarda olması gereklidir. Şayet yeterli faz arası mesafe yoksa fazlar birbirine kısa devre olur. ( imalat hatasıdır )
------ da üretilen transformatörlerde faz arası mesafe proje tarafından belirlenmektedir. Gerekli kontrol test bölümünde endüklenen gerilim testi rutin olarak yapılmaktadır.
C.8. Sargı sıkıştırmalarında kullanılan ağaç mesnet takozları yeteri derecede kurutulup içerisindeki nem alınmazsa , işletim anında transformatörün yağının ısınması ile birlikte gaz kabarcıkları çıkartacaklardır. Bu gaz kabarcıkları iletken haldedir ve buchholz gaz rölesinde birikip transformatörü devre dışı bırakırlar.
Transformatör işletme anındayken yg izolatörlerindeki çatlaktan sızan ince su kabarcıkları mesnet takozlarının üzerine düşerek , mesnet takozlarını iletken hale getirirler.
------ da üretilen transformatörlerin mesnet takozları fırında kurutulmaktadır. Üretilen her transformatöre basınç testi yapılmakta ve çatlak izolatörler tespit edilmektedir.
D ) YAPISAL HATALAR
Transformatörlerde oluşan yapısal hatalar sargılar ile kazan arasındaki açıklıkların yeterli düzeyde olmamasından kaynaklanır.
-----da üretilen transformatörlerde sargılar ile kazan arası mesafeler uygulanan gerilim testi ile kontrol edilmektedir.
