Transformatör Koruma Ekipmanları Nelerdir?

Transformatörler elektriğin üretiminden, son kullanıcıya kadar birçok aşamada kullanılmaktadır. Dolayısıyla çeşitli güçlerde ve tiplerde transformatörler bulunmaktadır. Tranformatör çeşitlerine göre de koruma sistemleri şekillenmektedir. Yüksek güçlü transformatörlerde daha fazla noktadan ölçüm alınmasına rağmen transformatör güçleri düştüğünde bir sensör bile yetmektedir. Sensörlerden alınan ölçümler ve üretilen sinyaller doğrultusunda transformatör sağlığı korunmaya çalışılır. Peki transformatörlerde kullanılan bu koruma ekipmanlarına neden ihtiyaç duyulur, bu ekipmanlar nelerdir ve nasıl çalışırlar?


Transformatörler diğer elektrik makinalarına göre daha az bakım gerektirmesine rağmen, genellikle kısa devre kaynaklı aşırı akım, veya transformatör içinde sargılar arasında oluşan atlamalardan dolayı deformasyonlarla karşılaşılmaktadır. Aşırı akım veya çevresel koşullar yağ sıcaklığının arttırmakta ve yağ seviyesi yükselmektedir. Sargılar arası kısmi deşarjlar ile transformatör içindeki gaz miktarı artmakta ve basınç sensörü transformatör enerjisini kesmektedir.

Transformatör koruma sistemlerinde sensörler ve röleler çeşitli sinyaller üretmektedir. Üretilen bu sinyaller ile genelde orta gerilim kesicisi kullanarak transformatör enerjisinin kesilmesini sağlamaktadır. Transformatör enerjisinin kesilmesi için orta gerilim kesiciler dışında yüksek gerilim sigortaları da kullanılmaktadır. Bu sigortalar çevresi kum ile kaplı içinden bakır tel geçen sigortalardır. Aşırı akımda sigortadaki bakır tel koparak tranformatör enerjisi kesilir.

Akım koruma röleleri transformatör akım değerlerine göre çalıçan sistemdir. Röleler yapılan zaman ve akım değeri ayarına göre çalışmaktadır. Akım koruma rölelerinin transformatör kalkış akımlarından etkilenmemesi istenir. Akım koruma rölesi, transformatör girişindeki akım transformatörlerinden gelen değerleri kullanmaktadır. Zaman ve akım değerlerinin belirlenmesi ile oluşan açma eğrisi doğrultusunda, açma işlemi için kesiciye sinyal göndermektedir.

Transformatörlerin fiziksel değerlerinin ölçülmesi için (yağ basıncı, seviyesi ve sıcaklığı) çeşitli sensörler kullanılmaktadır. Yağ seviye sensörleri transformatör tankındaki yağ seviyesindeki artışı belirlemektedir. Yağ seviyesinde bir artış olursa içindeki şamandıra aracılığı ile sinyal üretmektedir. İçinde mekanik veya fiziksel devre bulunmaktadır. Yağ basınç sensörü, seviye sensörü ile benzerlik göstermektedir. Tank içindeki basınç değerini gerçek zamanlı olarak ölçmekte ve sinyal üretmektedir.

Yağ tankı olan transformatörlerde yağ seviye ve basınç sensörleri aynı sensör içinde bulunmaktadır. Bu sensör Buholz rölesi şeklinde isimlendirilmektedir. Röle içinde bulunan iki şamandıra ile hem basınç hem de yağ seviyesi ölçülebilmektedir. Basınç veya seviye değerlerinde oluşacak bir değişimde devre aracılığı ile ilk açan sensörün sinyali gönderilir ve transformatör koruması gerçekleştirilir.

Son olarak gaz, basınç ve sıcaklık sensörlerinin bir bütün halinde bulunduğu sistemler vardır. DGPT (Detection of Gas, Pressure, Temperature) olarak isimlendirilen sensör transformatörün tek bir çıkışını kullanmaktadır. Dolayısıyla transformatör tankındaki tek bir delik aracılığı ile tüm değerler aynı anda ölçülebilmektedir. Transformatör üstünde sadece bir delik kullanılmasından dolayı bu sistem gücü düşük transformatörlerde (2000 kVA ve altı) tercih edilmektedir. DGPT üzerinde basınç seviye ve sıcaklıktan dolayı ilk oluşan sinyal kesiciye gönderilmekte ve akım kesilmektedir.

Kaynaklar:
ElectricalInstallation
Electrical4U
Vfservis