AKIM TRAFOSU
AKIM TRAFOSU:
Elektrik Sistemlerinde devreye seri olarak bağlanan, primer devreden geçen akım değerini belirli oranda, faz farkı 0 derece olacak şekilde düşüren ölçü trafolarına denir.
Akım Trafoları Elektrik enerji sistemlerinde alçak gerilim ve yüksek gerilim akım trafoları olarak üretilmektedir.
Akım trafoları genellikle tek fazlı olarak üretilir.
AKIM TRAFOSU İÇ YAPISI:
Akım Trafosunun İç Yapısı Sargılar, Nüve ve İzalosyon Malzemesinden oluşur.
1. Sargılar: Sargılar Primer ve Sekonder Sargı olmak üzere iki çeşittir.
Primer Sargı: Gerilimin Yüksek Olduğu tarafa seri olarak bağlanan kısımdır.Kalın kesitli, az sipir (sarımlı) iletken kullanılır.
Sekonder Sargı: Gerilimin düşük olduğu kısımda bulunan ölçü aletlerine seri bağlanan sargıdır.İnce kesitli,çok sipir (sarımlı) iletken kullanılır.
Akım trafolarının sekonder sargı uçları açık bırakılmaz.
Ölçü aleti bağlanmayan durumlarda sekonder sargı uçları kısa devre edilmelidir.
2. Manyetik Nüve:
Sargıların sarıldığı, ince silisli saçların trafonun güç değerlerine göre, uygun kesitte paketlenip,preslenen metal kısma denir.
3. İzolasyon Malzemesi:
Sargı ile trafo gövdesi arasında izolasyonu sağlamak için kullanılırlar. Böylece sargı ile gövde arasında kısa devre oluşumu engellenmiş olur.
Kuru tip trafolarda izolasyon epoksi reçine ile, yağlı tip trafolarda yağ ile izolasyon sağlanır.
1-36 kV aralığında genellikle izolasyon epoksi reçine ile,
154-380 kV aralığında ise izolasyon yağ ile yapılır.
Ayrıca akım trafolarının sargıları nüve üzerinde sarıldıktan sonra, uygun izole bant ile nüvenin etrafı sarılır.
AKIM TRAFOSU NASIL ÇALIŞIR?
Akım Trafosunun primer sargısından akım geçtiğinde, trafo nüvesinde manyetik akı oluşur. Oluşan bu manyetik akı, nüve üzerinde devresini tamamladığından, trafonun sekonder kısmında gerilim indüklenir.
Akım Trafosunun primer sargısından akım geçtiğinde, sekonder sargı ucu açık olursa;
Sekonder kısımda,sekonder akımı ile oluşan zıt manyetik akı oluşmaz. Böylece Primer sargıdaki akı değeri, primer akımının değerine göre artar. Bu durum akım trafosunun nüvesinin ısınmasına neden olur. Nüvenin ısınması sargı izalasyonunu bozar. Yağlı tip trafolar yağın ısınmasına ve izolasyonunun bozulmasına sebep olur. Yağlı tip trafolarda izolasyon yağının ve sargı izolasyonunun bozulması ile yağ içerisinde gaz oluşumu oluşur.Oluşan gaz yağlı tip trafolarda patlamaya sebep olur.Sekonder uçları açık kalırsa, bu kısımda indüklenen gerilim insan hayatı için tehlikeli olur.
AKIM TRAFOSU ÇEŞİTLERİ:
Akım Trafoları Gerilim Seviyesine Göre, İzolasyan Malzemesine Göre, Yapılışına Göre ve Kullanım Yerine göre çeşitlendirilir.
A. Gerilim Seviyesine Göre:
1- Alçak Gerilim Akım Trafosu : Fazlar arası gerilim 400 V kadar olan yerlerde kullanılır.
2- Orta Gerilim Akım Trafosu : Faz-faz arası gerilimi 36 kV kadar olan tesislerde kullanılır.
3- Yüksek Gerilim Akım Trafosu : Faz-faz arası gerilimi 550 kV kadar olan tesislerde kullanılır.
B. İzolasyon Malzemesine Göre:
1- Kuru Tip Akım Trafosu : Trafo sargılarının gövde ile arasında izolasyon katı maddeler (kağıt, epoksi reçine gibi...) ile sağlanır.Bu trafolar tamir edilemezler.AG ve OG elektrik tesislerinde kullanılmaktadır.
2- Yağlı Tip Akım Trafosu : Trafo sargılarının gövde ile arasında izolasyon özel trafo yağı ile sağlanır.Bu trafolar tamir edilebilir.Ancak zamanla trafo yağında eksilmeler, kirlenme ve aşırı yüklenme durumunda yağın dielektrik katsayısı azalması ve kimyasal yapısının bozulması sonucu gaz oluşumu oluşabilmektedir. Bu yüzden belirli periyotlarla trafo yağının kontrol ve testlerinin yaptırılması gerekmektedir. 550 kV seviyesine kadar olan YG tesislerinde kullanılmaktadır.
C. Yapılışına Göre:
1- Bara Tip Akım Trafosu : Akım trafosunun primeri direkt olarak faz iletkenidir.
1- Sargılı Tip Akım Trafosu : Akım trafosunun primeri sargılı yapıdadır.
D. Kullanıldıkları Yere Göre:
1- Dahili Tip Akım Trafosu : Bina içi olarak adlandırılırlar. Dış ortamda kullanılmayan, pano ve og hücreleri gibi kapalı ortamda kullanılan akım trafolarıdır.
2- Harici Tip Akım Trafosu : Bina dışı olarak adlandırılırlar. Dış ortamda kullanılan (şalt sahası gibi) akım trafolarıdır. Bu trafolar dış ortam hava şartlarına daha dayanıklıdırlar.
AKIM TRAFOSU ETİKET BİLGİLERİ:
Akım trafosu etiketinde, trafo ile ilgili teknik bilgiler bulunmaktadır.
1. Primer Anma (Nominal) Akımı: Akım trafosunun üretiminde baz alınan ve nominal çalışma şartını belirten primer akım değeridir. Akım trafoları primer anma akımının 1.2 katına kadar sürekli olarak dayanabilir. Ip ile gösterilir. Primer anma akım değeri 10-12.5-15-20-25-30-40-50-60-75-100 sayılarının 5 veya 10 katıdır.
2. Sekonder Anma (Nominal) Akımı: Akım trafosunun üretiminde baz alınan ve nominal çalışma şartını belirten sekonder akım değeridir. Is ile gösterilir. Genellikle 1-2-5-10 A seviyelerinde üretilir. Yaygın olarak 5 A kullanılır. Trafo ile ölçü aleti arasındaki mesafe büyükse 1 A değerinde olması tercih edilir.
3. Dönüştürme Oranı: Akım trafosunun primer sargısından geçen anma akım değerinin, sekonder sargısından geçen anma akım değerine oranına denir. Etikette 100/5 A, 2000/5 A olarak gösterilir.
4. Sargı Oranı: Akım trafosunun Sekonder sargı sipir (sarım) sayısının, Primer sargı sipir (sarım) sayısına oranına denir. ns ile gösterilir.
5. Çalışma ve İzolasyon Gerilim Değeri: Akım trafosunun çalıştığı gerilim seviyesi ve yıldırım,manevra işlemleri sonucu oluşan aşırı gerilimlerde akım trafosu izolasyonunun dayanabileceği gerilim seviyesi etikette kV olarak gösterilir.
Örnek: 0.6 / 3 kV
0.6 kV çalışma gerilim değeri
3 kV akım trafosu izolasyon dayanma gerilim değeri
6. Görünür Güç Değeri: Akım trafosunun sekonderine bağlanabilecek yük gücü değerinin Volt-Amper cinsinden gösterilmesidir. Genellikle akım trafoları 30 VA değerinde üretilmektedir. 2.5-5-10-15-30 VA güç değerlerinde de akım trafoları üretilmektedir.
Buna göre akım trafosu sekonderine bağlanan koruma rölesi ve ölçü aletlerinin güç kaybı değeri, akım trafosu etiketinde belirtilen güç değerinden fazla olmaması gerekmektedir.
7.Doyma Katsayısı (Emniyet Katsayısı): Akım trafosunun primer tarafından geçen akım değeri arttıkça, sekonder kısmından geçen akım değeri artar. Akım trafosunun primer kısmının bağlı olduğu elektrik hattında arıza akımları oluşursa, akım trafosunun sekonderinden yüksek seviyede akım geçer. Bu durumda akım trafosunun sekonderine bağlı ölçü aleti ve koruma röleleri zarar görür. Bu yüzden akım trafosunun sekonder kısmından geçen akım değerinin sınırlarndırılması gerekir. Akım trafosunun sekonder kısmından geçen akım değerinin sınırlandırıldığı noktaya doyma noktası denir. Bu akım değeri primer ve sekonder akımın katsayısı olarak belirtilirse doyma katsayısı denir.
Ölçme devresinde kullanılan akım trafolarında doyma katsayısı n, Fs veya M sembolleri ile gösterilir. Ölçme devrelerinde kullanılan doyma katsayısı sekonder akımının maksimum 5 katından küçüktür.
Örnek: n<5, Fs5 veya M5 olarak gösterilir.
Koruma amaçlı kullanılan akım trafolarında doyma noktası sekonder akım değerinin minimum 10 katından sonra olmaktadır. Koruma akım trafolarında n ile gösterilmektedir.
Örnek: n>10 olarak gösterilir.
8. Nominal (Anma) Çalışma Frekansı:
Akım trafosunun hatasız olarak çalışabileceği frekans değeridir. Ülkemizde bu değer 50 Hz dir.
9.İzolasyon Tipi:
Akım trafosunun sargı ile gövde arasındaki izolasyon tipi etikette gösterilmektedir. Etikette K harfi ile gösteriliyorsa bu kuru tip, izolasyon malzemesi epoksi reçine anlamına gelmektedir. Eğer Y harfi ile gösteriyorsa bu yağlı tip,izolasyon malzemesi yağ anlamına gelmektedir.
10. Çalışma Hata (Hassasiyet) Sınıfı:
Akım trafosunun primer akım değerinin %50 - %120 arasındaki değerleri ve akım trafosu etiket görünür güç değerinin %25 ve %100 aralığında sekonder bağlı yüklerde yapacağı hassasiyet (hata) değeridir.
Ölçme devresine bağlı akım trafolarında bu değer 0.1,0.2,0.5,1,3 ve 5 olarak ifade edilebilir.
Koruma devresinde kullanılanlarda 5P , 10P olarak ifade edilir.
11.Kısa Süreli Termik Anma Akımı (Ith):
Akım trafosunun primerinin bağlı olduğu sistemde faz-toprak, faz-faz kısa devre arıza durumlarında ve sekonder sargısı kısa devre iken, 1 sn içerisinde sistemin bağlı olduğu kesicinin açacığı süre diliminde dayanabileceği maksimum primer akımının değerine denir. Ith ile gösterilir. Bu değer akım trafosu primer nominal akım değerinin 40-60-80-100-200 katı veya belli bir ....kA olarak etiketinde gösterilir.
Örnek : Ith = 100xIn veya Ith = 10 kA
12.Dinamik Anma Akımı (Idyn):
Akım trafosunun sekonderi kısa devre iken, bağlı olduğu sistemde kısa devre olduktan sonra, akım trafosunun elektriksel ve mekaniksel hasara uğramadan dayanabileceği primer akım değerinin tepe değerine, dinamik anma akımı (Idyn) denir. Kısa Süreli Termik anma akımının (Ith) 2.5 katı değerindedir.
Örnek: Bir akım trafosunun etiketinde 600/5A 5P20 10VA ifadesi vardır. Bu ne anlama gelmektedir.
Primer Anma Akım değeri: 600 A
Sekonder anma akım değeri: 5 A
Çalışma Hassasiyet (Hata) Değeri : 5P bu akım trafosu koruma tipi
Hatası Primer anma akımın +/- %1 değeridir.
10P de hata değeri Primer anma akımın +/- %3 değeridir.
20 değeri akım trafosu doyma katsayı değeridir. Sekonder anma akımının minimum 20 katından sonra doyma noktası değeridir.
10VA ise akım trafosu sekonderine bağlanacak ölçü aleti ve koruma rölesinin Müsaade edilen maksimum güç değeridir.
Örnek: Bir akım trafosunun etiketinde 600/5A Cl.0.5 Fs5 10VA ifadesi vardır. Bu ne anlama gelmektedir.
Primer Anma Akım değeri: 600 A
Sekonder anma akım değeri: 5 A
Çalışma Hassasiyet (Hata) Değeri : 0.5 bu akım trafosu ölçme tipi
Hatası sekonder anma akımın +/- %0.5 değeridir.
Fs Ölçme tipi akım trafosu demektir.
Fs5 doyma katsayı değeridir. Sekonder anma akımının maksimum 5 katından önce doyma noktası değeridir.
10VA ise akım trafosu sekonderine bağlanacak ölçü aleti ve koruma rölesinin Müsaade edilen maksimum güç değeridir.
AKIM TRAFOSU SEÇİLİRKEN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR:
1. Akım Trafosu Faz-Faz arası çalışma gerilim değeri (3-36 kV)
2. Akım Trafosu Dönüştürme Oranı (500/5 A)
3. Sekonder sargı sayısı (100/5 tek sekonder, 100/5-5 çift sekonder çıkış)
4. Akım trafosu koruma rölesine mi bağlanacak, ölçme cihazınamı bağlanacak. (P koruma, Fs Ölçme anlamına gelir)
5. Akım Trafosu doyma katsayısı değeri (Ölçme için n<=5, koruma n=>10)
6. Akım trafosu sekonder kısmı görünür güç değeri VA
AKIM TRAFOSU POLARİTE UÇLARININ BELİRLENMESİ:
Akım trafosunun primer akım giriş ucuna karşılık gelen sekonder ucuna polarite ucu denir. Polarite uçları ölçü aletlerine ve koruma rölesine doğru bağlanması gerekmektedir.
Anahtar açılıp-kapatılarak ibrenin sapma yönüne dikkat edilir.
AKIM TRAFOSU BAĞLANTI ÇEŞİTLERİ:
Üç fazlı sistemlerde akım trafosu montajı yapılırken, her faza ayrı-ayrı akım trafosu seri olarak bağlanır. Akım trafosunun primeri ile sekonderi arasında akım değerleri arasında faz farkı olmaması için, akım trafolarının sekonder sargıları yıldız veya üçgen olarak bağlanır.
Yıldız Bağlantı: Akım Trafolarının sekonder uçlarının topraklandığı bağlantı çeşididir. Ölçü aletleri ve koruma rölesi bağlantılarında kullanılmaktadır.
Not: Dengeli yüklerin olduğu 3-Fazlı sistemlerde 2 tane akım trafosu kullanımı yeterlidir. Dengesiz beslenen yüklerin olduğu 3-Fazlı sistemlerde 3 tane akım trafosu bağlantısı yapılır.
Üçgen Bağlantı: Güç trafolarının diferansiyel akım koruma rölesi bağlantısı için akım trafolarının sekonderi üçgen olarak bağlanır.
AKIM TRAFOSU SEKONDER UÇLARININ TOPRAKLAMA BAĞLANTISI NE İÇİN YAPILMALIDIR?
Akım trafosunun primeri ve sekonder sargısı arasında kısa devre oluşması durumda, primerdeki devre gerilimi sekonder sargıya bağlı ölçme-koruma cihazlarına doğru akar. Bu durum ölçü-koruma cihazlarının izolasyanlarının delinip, zarar görmesi ve insanların çarpılmasına sebep olabilir.
Bunu engellemek için akım trafolarının sekonder sargısının polarite olmayan ucu topraklanır. Akım trafosu sekonder kısmı ayrı veya trafo gövdesi ile birlikte yapılabilir.
Akım Trafosu İle İlgili Detaylı Bilgi İçin Linke Tıklayınız...
Yorumlar
Yorum Yaz