Yükte Kayıp ve Kısa Devre Gerilimin Ölçümü

Bu Yazımızda trafo testlerinden  'Yükte Kayıp ve Kısa Devre Gerilimin Ölçümü' hakkında bilgi vereceğim.

Yükte kayıp değeri kısa devre kayıpları olarak da geçmektedir.Trafonun karakteristiği ve işletme performansı ve maliyet açısından önemli bir parametredir.Yükte Kayıp değeri garanti değeri olmakla birlikte test raporlarına işlenen bir değerdir,ayrıca 'Isınma Testi' nde kullanıldığı için ayrı bir önemi vardır.

Kısa devre gerilimi de trafonun karakteristik ve işletme performansı bakımından ayrı bir öneme sahiptir ve paralel çalışmada dikkat edilmesi gereken bir husustur.

Ölçüm yapılırken sekonder sargı kısa devre iken primer sargıdan besleme yapılırken (genelde) her iki taraf (primer ve sekonder)   için anma akımında çalışırken primerden okunan gerilim 'Kısa Devre Gerilimi' , bu bağlantıda okunan kayıplar ise o sıcaklıkta 'Yükte Kayıp' olarak adlandırılmaktadır.

Kısa Devre Gerilimi (Uk) olarak,Yükte Kayıp (Pk ) olarak gösterilir.

a) Trafonun Boşta Çalışması       b) Trafonun Kısa Devre Çalışması

Kısa Devre Gerilimi Vektörel Gösterim

Deneye başlanmadan önce üst ve alt yağ sıcaklık farkının 5°C den yüksek olmaması tercih edilmelidir.

Sargı sıcaklığının yükselmesini engellemek amacıyla test olabildiğince hızlı sonlandırılmalıdır.Test akımı nominal akımın %50..%100 arasında olabilir.Eğer ayar sahası %5 ten yüksek ise test uç kademelerde de tekrarlanmalıdır.

                                                                   Deney Şeması

HESAPLAMA

Ut        : Deneyde ölçülen faz arası gerilim

It         : Deneyde YG tarafından ölçülen akım

Pt        : Deneyde ölçülen toplam güç

I_N         : Trafonun YG tarafı anma akımı

Olmak üzere,

a)      Anma akımına irca

U_K = (I_N / It) * Ut                  : Anma akımındaki kısa devre gerilimi

P_K = (I_N / It)² * Pt                   : Anma akımındaki yükleme kaybı

b)     75 ºC referans sıcaklığa irca

Sargı DC-dirençlerinde meydana gelen DC kayıplar (P_DC) :

P_DC = 1,5 * ( I_N² * R + i_n² * r )           : ölçme sıcaklığındaki toplam DC kayıplar

Bu formülde R direnci YG tarafında fazlar arasından ölçülen eşdeğer dirençlerin aritmetik ortalaması ve r direnci de AG tarafında fazlar arasından ölçülen eşdeğer dirençlerin aritmetik ortalamasıdır. I_N ve i_n sırasıyla YG ve AG tarafın anma akımlarıdır.

Sargılardaki AC kayıplar (P_AC) :

P_AC = P_K - P_DC                                    : ölçme sıcaklığındaki toplam AC kayıplar

75 ºC sıcaklıktaki toplam yük kaybı :

P_K75 = [ P_DC * (Tr + 75) / (Tr + Tm) ] + [P_AC * (Tr + Tm) / (Tr + 75) ]

Formülünden hesaplanır.

Tr : 235 ºC Bakır için (IEC’ye göre)

       225 ºC Aluminyum için (IEC’ye göre)

Tm :Ölçüm sıcaklığı

Kısa devre empedans gerilimi :

U_KM (%) = 100 * U_K / U_N

U_RM (%) = 100 * P_K / S_N        ( Ohmik bileşen )

U_XM (%) = √ U_KM² - U_RM²      ( Endüktif bileşen )

U_R (%) = 100 * P_K75 / S_N        (75 ºC sıcaklıktaki ohmik bileşen)

U_k (%) = √ U_R² +U_XM²           (75 ºC sıcaklıktaki kısa devre empedans gerilimi)

Şayet Anma frekansından farklı bir ölçüm yapılacak ise ;

U_K = (f_N / ft) * Ut                  : Anma frekansındaki kısa devre gerilimi

P_K =  P_{DC +} P_{AC *} (f_N / ft)²                 : Anma frekansındaki yükleme kaybı

Kaynak ; Transformatör ve Şönt Reaktör Deneyleri ( Haluk ODOĞLU)