Üçlü Transformatör Testi | Devreye Alma, Rutin ve Tanılama Testi

Geçen hafta sizi Kaliforniya'nın güneşli havasıyla güzel plajlarına bir yol gezisine çıkardık. Burada yerel bir Oktoberfest kutlamasında işler beklenmedik bir şekilde kötüye gitmeye başladı.  Geçen hafta meşgul olduğunuz için bize katılamadıysanız da sorun değil. Ekim ayında, etrafınız bal kabağı aromalı şeylerle çevriliyken bloga odaklanmanın zor olduğunu biliyoruz. Kaygılanmayın. Bal kabaklı lattenizi yudumlayıp bir yandan da bal kabaklı kekinizi yerken festivalde yaşanan fiyaskonun tüm ayrıntılarını burada bulabilirsiniz.

Transformatör testini üç kategoriye ayıracağız: Devreye alma, rutin tarama ve tanılama testi durumları. Bu kategorilerin her biri için ilgili önerilen testleri inceleyeceğiz (ve tanımlayacağız). Testlerin çoğunun birden fazla kategoriye dahil olduğunu lütfen unutmayın. Şaşırmış olabilirsiniz. Her testi yalnızca bir kez açıklayacağız, bu nedenle bilgilerinizi tazelemek istiyorsanız bir önceki bölüme başvurmanız gerekecektir. Mantıklı geldi mi? Gelmediyse de ilk bölümde ne demek istediğimizi hızlıca göreceksiniz. Haydi başlayalım.

Devreye alma

Sahaya yeni bir transformatör kurarken (devreye alma olarak da bilinir) test yapılması, ekipman taşınırken meydana gelmiş olabilecek gerilim veya hasarların ortaya çıkmasına yardımcı olur. Seyahat streslidir ve transformatörler, kurulum işlemi sırasında nem girişine karşı özellikle savunmasızdır. Devreye alma sırasında transformatörün, üreticinin tesisinde olduğu gibi aynı seviyelerde performans gösterdiğinden emin olmak için de test yapmak isteyebilirsiniz. Son olarak, gelecekteki test sonuçlarının karşılaştırılacağı bir referans değer oluşturmak isteyeceksiniz. Bu olmadan "sağlıklı" bir transformatörün nasıl göründüğünü bilmeyeceğiniz için gelecekteki sorunları etkili bir şekilde tanılamada zorlanırsınız.

Önerilen testlerin listesini gördüğünüzde gözünüz korkabilir. Oldukça kapsamlıdır. Ancak bunu yalnızca bir kez yapıyorsunuz! Bu nedenle iyi değerlendirin. Her neyse, liste burada.

Transformatör dönüş oranı: TTR (transformatör dönüş oranı) testi, transformatörünüzün birincil dönüşlerinin ikincil dönüşlere oranının doğru olduğunu doğrular. Bir saniye bekleyin, dönüş nedir? Bu çok önemli bir sorudur. Transformatörün basit bir görseli için aşağıdaki grafiğe bakın. Anlaması oldukça kolaydır. Temel olarak, demir çekirdeğin çevresinde iki tel (birincil ve ikincil) bulunur. Bu bir bobin oluşturur. "Dönüş" ise çekirdek etrafındaki halkalardan yalnızca biridir. Birinci (birincil) bobinde, bobinde bir akım oluşturan ve demir çekirdeği mıknatıslayan bir gerilim oluşur. Bu manyetik akı daha sonra ikincil bobine bir akım verir. Buraya kadar anladınız mı? En önemli kısım şimdi geliyor. Transformatörün gerilimi artırma veya azaltma yeteneği, birincil ve ikincil bobin arasındaki dönüş oranına doğrudan bağlıdır. TTR testi; kısa devre yapan dönüşleri, açık sargıları, hatalı sargı bağlantılarını veya diğer arızaları belirlemenize yardımcı olabilir.

Güç Faktörü: Bu AC testi biçiminde, bilinen bir gerilim uygularız ve ortaya çıkan kaçak akım veya akım kaybını (elektrik izolasyonundan) ölçeriz. İzolasyon direnci testini zaten biliyorsanız muhtemelen ne söylediğimizi anlıyorsunuzdur. Güç faktörü testi, transformatörünüzün elektrik izolasyonunun bütünlüğünü değerlendirmenize yardımcı olur. İdeal bir durumda güç faktörünüz sıfır olur. Ancak izolasyon hiçbir zaman mükemmel değildir. Her zaman az miktarda kaçak akım vardır, bu nedenle değerlerin sıfırdan biraz daha yüksek olmasını beklemelisiniz. Fizik ve matematik tutkunuysanız güç faktörünün gerçek tanımıyla ilgilenebilirsiniz. Gerilim ve akım arasındaki faz açısının kosinüsüdür. Ne yazık ki şu anda ayrıntıya girecek zamanımız yok ancak her zaman sizinle tüm bilgileri paylaşmak istiyoruz.

Değişken Frekanslı Güç Faktörü ve Dielektrik Frekans Yanıtı (DFR): Güç faktörü testini tek başına kullandığınızda transformatörünüzün izolasyonu hakkında kapsamlı bir görüş elde edemeyebilirsiniz. İşte burada bu seçenekler devreye girer. Değişken frekanslı güç faktörü, sisteminizin bireysel sıcaklık düzeltme (ITC) faktörünü tanımlamanıza olanak sağladığından geleneksel güç faktörü testinizi destekleyici niteliktedir. Birden fazla transformatörle çalışıyorsanız belirli test cihazları ITC'yi otomatik olarak tanımlayabilir ve size güvenebileceğiniz, sıcaklığı düzeltilmiş bir güç faktörü sonucu verir. Bu çok işinize yarar. Endişelenmeyin, DFR testini unutmadık. Dielektrik frekans yanıtı testi, transformatörünüzde yağın izolasyonu ve iletkenliğine ilişkin doğru ve güvenilir bir nem değerlendirmesi sağlar. Geçen hafta bahsettiğimiz yağ izolasyon unsurunu hatırlıyor musunuz? Evet, geri döndü. Yüksek nem içeriği, yükleme kapasitesini sınırlar ve transformatörünüzün eskime sürecini hızlandırır. "Kimse eskiyen transformatörü sevmez" dedikleri doğrudur. Şaka yapıyorum, kimse böyle demez. Ancak nem girişinin ciddiyetini anladığınızı umuyoruz.

Parafudr kaybı (watt) ve akımı: Parafudr, transformatörü aşırı gerilim geçici akımlarından korumak için transformatöre monte edilmiş topraklı bir bileşendir. Parafudr bir izolatör görevi görür bu nedenle kayıpları (watt cinsinden) ve akımı güç faktörü testiyle ölçmek, genellikle parafudrun olası kontaminasyonu veya bozulması konusunda size iyi bir gösterge sağlar. Bu test, parafudrun topraklama ile ilgili arıza özelliklerini ölçmez ancak izolasyonu bozulursa topraklama kapasitesi de çalışmaz hale gelir. Off, çifte dezavantaj.

Sargı direnci: Bu test, arızalı (açık veya kısa devre yapmış) sargıları tanımlayabilir ve çeşitli anahtarların ve kaynaklı veya mekanik bağlantıların bütünlüğünü doğrulayabilir. Konu transformatörünüz olduğunda zayıf tasarım, montaj, taşıma ve nakliyenin yanı sıra çevre ve aşırı yükleme sorunlara veya arızalara yol açabilir. Sargı direnci testi sayesinde test cihazınızın bağlantılarınızın ve izolasyon direncinin iyi durumda olduğunu doğruladığını bilerek geceleri iyi bir uyku çekebilirsiniz.

Tarama frekansı yanıt analizi (SFRA): Size SFRA hakkında bilgi vererek tüm blogu doldurabiliriz ancak ne yazık ki bugün vaktimiz yok. Hala bizimleyseniz ve konuyu daha derin anlamak istiyorsanız bu web seminerine göz atın.Burada bu kavramı bir veya iki cümleyle açıklamaya çalışacağız. SFRA ile çekirdek hareketleri, arızalı çekirdek topraklamaları, sargı deformasyonları ve yer değiştirmeleri, kısmi sargı çökmesi, kısa devre yapmış dönüşler ve daha fazlası dahil olmak üzere BİRÇOK sonuç görebilirsiniz. Hepsini sıralamaya çalışırken nefesimiz kesildi. Çekirdek, mekanik ve elektrik sorunlarını aynı anda tespit edebildiğinden bu test özellikle kullanışlıdır. Vay canına. Transformatörünüzü devreye alırken SFRA size bir "parmak izi" verir ve bunu gelecekteki testlerde karşılaştırma için referans alabilirsiniz. Her transformatörün benzersiz bir parmak izi olacaktır. Bundan daha özeli var mıdır? Hayır.

Pekala, birkaç yeni kelimeyi açıklamak için kısa bir ara verelim. Kademe değiştirici. Bu öğeler, bir sargıdaki dönüş sayısını değiştirerek transformatörün dönüş oranını da değiştirir ve sonuç olarak transformatörün çıkış gerilimini düzenler. Anladınız mı? Güzel, ileride bu bilgiye ihtiyacınız olacak. Ayrıca tüm transformatörlerin kademe değiştiriciye sahip olmadığını da unutmayın. Bu nedenle, kademe değiştiricisi olmayan bir transformatörü devreye alıyorsanız kademe değiştiriciye özel testleri atlamak isteyebilirsiniz. Üzgünüz, bu zaten ortadaydı değil mi?

Uyarma Akımı Testi: Transformatörünüzün çekirdeğindeki ve bobinlerindeki kusurları belirlemenize yardımcı olacak bir test arıyorsanız aradığınızı buldunuz demektir. Bu test ile ayrı ayrı faz uyarma akımı değerleri ölçülüp kaydedilir ve çeşitli kademe değiştirici sorunları (gevşek kontaklar, yanlış kablolar, açık veya kısa devre yapmış dönüşler vb.) tanımlanabilir. Akım miktarını en aza indirmek için bu ölçümler genellikle yalnızca yüksek gerilim sargısı üzerinde yapılır. Üç fazlı bir transformatörle çalışıyorsanız lütfen tek seferde yalnızca bir faz üzerinde ölçüm yapın.

Dinamik sargı direnci: Bu test, yük altında kademe değiştiricisi kademe konumunu değiştirdiği için zamanın bir fonksiyonu olarak DC akımı ve direnci ölçer. Genel olarak bu test, kademe değiştirici çalışırken akım oluşturan, kesen veya taşıyan tüm bileşenlerin bütünlüğünü değerlendirir.

Çekirdek topraklaması: Boş zamanınızda transformatörleri araştırmayı düşünürseniz (ön yargıda bulunmayız) buna DC izolasyon direnci de dendiğini bilmenizde fayda var. Bu test, istenmeyen çekirdek topraklamasını kontrol eder ve çekirdek topraklaması izolasyonundaki olası sorunları belirler. Çekirdek ve topraklama arasındaki düşük izolasyon direnci değerleri, çekirdeğin katmanlarının değişmesine veya çekirdek-toprak izolasyonunun başka bir şekilde kontaminasyonuna işaret edebilir.

Yağ örneğinde dielektrik kırılma: Güvenli, verimli ve mutlu bir transformatör, temiz izolasyon yağına sahip bir transformatördür. Yağda nem, gaz ve diğer tortu veya katı maddeler birikebilir ve bu da izolasyonun kalitesini olumsuz yönde etkiler. Bu test, transformatörünüzün yağının bir örneğini alır, iki elektrot arasına bir test gerilimi uygular ve elektrik arızası oluşana kadar gerilimi artırır. Daha sonra sonuçlar önerilen standartlarla karşılaştırılır, böylece transformatör yağınızın diğerlerine oranla nasıl performans gösterdiğini tam olarak görebilirsiniz.

Geçit izolatörü CT oranı: Sizi de güncel tutmak isteriz. Bir geçit izolatörü, transformatörün üzerine monte edilen, akımın topraklı bir bariyerden geçerek transformatöre ulaşmasını sağlayan, bir uzaylı antenini andıran nesnedir. Aşağıdaki resme bakın. Ana deponun içindeki kapağın altında da bulunabilir ancak böyle çok havalı gözükmez. Belirli bir transformatör tipi (geçit izolatörü akım transformatörü) söz konusuysa bu test, daha önce bahsettiğimiz gibi birincil dönüşlerin ikincil dönüşlere oranını belirleyecektir.

Kaçak reaktansı: Neredeyse sonuna geldik! Daha önceden de bahsettiğimiz manyetik akı, mükemmel değildir. Bazen küçük miktarda akı, sargıyı birincil ve ikincil sargı arasına bağlamak yerine kendisine bağlar. Bu, söz konusu sargıda kendi kendine reaktansa (veya kaçak reaktansına) neden olur ve bu da her iki sargıda da gerilim düşüşlerine yol açabilir ki bu iyi değildir.

Evet, çok bilgi paylaştık. Ancak endişelenmeyin, tüm bunları tanımladığımız için bu blog yazısının geri kalanını rahatlıkla anlayabilirsiniz. Sabırlı olalım lütfen.

Rutin Tarama

Geçen hafta bundan bahsetmiştik ancak rutin veya önleyici bakım söz konusu olduğunda mümkün olan her testi yapmayacaksınız. Bu, değerli kaynaklarınızı boşa harcamanız anlamına gelir. Bunun yerine, mevcut durumunuza bakacak ve hangi testlerin bugünün gereksinimleri için en uygun olduğunu belirleyeceksiniz. Belirli bir sorun var mı? Ya da bir sorunu değerlendirmek için bir tarama aracı mı arıyorsunuz? Bunu öğrendikten sonra, önerdiğimiz testlerin tam listesini burada bulabilirsiniz.

• Transformatör dönüş oranı
• Geçit izolatörü CT oranı
• Güç faktörü
• Değişken frekanslı güç faktörü
• Parafudr kaybı ve akımı
• Uyarma akımı
• Sargı direnci 
• Yağ örneğinde dielektrik kırılma
• Dielektrik frekans yanıtı (DFR)

Bir şey fark ettiniz mi? Hmm, evet. Bunların hepsi hakkında zaten konuştuk! Harika. İlerlemeye devam edelim.

Tanılama

Hepinizin beklediği an geldi. Blog yazısının sonundayız. Dünya tarihindeki en uzun transformatör blogu oldu. Üzgünüz. Burada ele alınan çok fazla konu var.

Bir transformatörü tanılamaya çalışıyorsanız tüm elektrik testleri geçerli olabilir. Ancak bu hiçbir koşulda, mevcut olan her testi yapmanız gerektiği anlamına gelmez. Yine, buradaki eleştirel düşünme becerileri önemlidir. Tanılama testini (veya testlerini) seçmek için transformatörünüzün sistemlerini, çalışma ve test geçmişini ve diğer mevcut bilgileri kullanın.

Potansiyel testlerden oluşan cephaneliğinizde, şimdiye kadar bahsettiğimiz her testi bulacaksınız. Bunları tekrar listelemeyeceğiz. Bu kadarı yeterli. Ancak ekleyebileceğimiz yalnızca bir (aslında iki) şey daha var.

Kaçak kayıpların frekans yanıtı: Belirli cihazlar, bir iletken demeti içindeki ayrı ayrı teller arasında bulunabilecek kısa devre koşullarını tespit edebilmenizi sağlar. Bu test, kaçak akıya neden olabilecek yapısal bileşenlerin belirlenmesine de yardımcı olabilir.

Kısmi deşarj: İzolasyonunuzda boşluk veya hava kabarcığı varsa kısmi deşarj meydana gelebilir. Enerji açısından zayıf olsa da bu deşarjlar, transformatörünüzün izolasyonunda erken eskime, yırtılma veya hasara neden olabilecek termal enerji açığa çıkarmaktadır. Ah.

Vay canına! İşte bu. Sonuna geldiniz. Sonuna geldik. Bundan sonra transformatörlerle ilgili başka hiçbir şey duymak istemezseniz anlayışla karşılarız.