Orta Gerilim Transformatörleri Rehberi

 

 

Orta gerilim transformatörleri modern elektrik altyapısının temel bileşenleridir. Sırasındayüksek gerilim transformatörleriöncelikle uzun mesafelere toplu güç iletimi için kullanılır-hat kayıplarını en aza indirmek için jeneratör çıkışını artırır-orta gerilim transformatörleri dağıtım ağı içinde çalışır ve elektrik enerjisini orta aralık dahilinde bir voltaj seviyesinden diğerine dönüştürür. Bu, endüstriyel, ticari ve hizmet sistemleri genelinde gücün güvenli ve verimli bir şekilde dağıtılmasını sağlar. Bu nedenle orta gerilim transformatörlerinin özelliklerini, türlerini ve seçim kriterlerini anlamak, elektrik sistemi tasarımı ve bakımıyla ilgilenen mühendisler, tesis yöneticileri ve satın alma profesyonelleri için çok önemlidir.

 

 

1.1 Tanım

Orta gerilim transformatörü, elektrik enerjisini orta gerilim seviyeleri (tipik olarak gelen dağıtım gerilimi- ile son-uygulamalara uygun daha düşük gerilimler arasında dönüştüren bir elektrikli cihazdır. Pratik açıdan, bir orta gerilim transformatörü, yaklaşık olarak2,4 kV ila 69 kVve bunu 480 V, 208 V gibi kullanım voltajlarına veya yükün gerektirdiği diğer seviyelere düşürür.

Kesin voltaj sınırları, başvurduğunuz standarda bağlı olarak biraz farklılık gösterir. ANSI'ye (Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) göre orta gerilim transformatörleri,2,4 kV'tan 69 kV'a kadar. IEEE, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki orta gerilim sistemlerini tipik olarak şu şekilde tanımlar:5 kV ila 35 kVçoğu dağıtım uygulaması için, genellikle 5 kV veya 15 kV olarak derecelendirilen ekipmanlarla. Avrupa'da EN 50588-1 standardı, orta güçteki transformatörleri, 1,1 kV'tan büyük ancak 36 kV'u aşmayan ekipman için en yüksek gerilime sahip olanlar olarak tanımlar.

 

1.2 Güç Dağıtım Sistemindeki Rolü

Orta gerilim transformatörlerinin nereye uyduğunu anlamak için daha geniş güç dağıtım hiyerarşisini resmetmek yardımcı olur:

Üretim → İletim:Enerji santralleri nispeten düşük voltajlarda elektrik üretir ve bu voltajlar daha sonra verimli uzun mesafeli iletim için yüksek-yüksek voltajlara (115 kV ila 765 kV) yükseltilir.

İletim → Dağıtım:Trafo merkezlerinde, birincil besleyiciler aracılığıyla dağıtım için yüksek gerilimler orta gerilimlere (tipik olarak 5 kV ila 35 kV) düşürülür.

Dağıtım → Müşteri:Orta gerilim transformatörleri, son kullanım müşterileri için dağıtım gerilimini kullanım seviyelerine (örneğin, 480 V, 240 V, 120 V) düşürerek nihai gerilim dönüşümünü sağlar.

Çoğu durumda, bir kamu hizmeti tesisi orta gerilimde bir tesise güç sağlar ve tesis, düşük gerilime geçmek için kendi orta gerilim transformatörüne sahip olur ve onu çalıştırır. Bu düzenleme, tesisin orta gerilim hizmetiyle ilişkili daha düşük enerji maliyetlerinden yararlanmasına olanak tanır ve tesis sahibine güç kalitesi üzerinde daha fazla kontrol sağlar.

1.3 Temel Standartlar ve Uyumluluk

Orta gerilim transformatörleri, başta IEEE ve IEC olmak üzere çeşitli endüstri standartlarına uygun olarak üretilmektedir. Amerika Birleşik Devletleri'nde çoğu dağıtım transformatörünün özellikleri ve işlevleri,IEEE Standardı C57.12.00(Sıvı-Daldırılmış Dağıtım, Güç ve Düzenleyici Transformatörler için Standart Genel Gereksinimler). Bununla birlikte, spesifik transformatör tipleri ve uygulamaları için başka birçok standart geçerlidir:

• IEEE C57.12.01:Kuru-Tip Dağıtım ve Güç Transformatörleri için Standart Genel Gereksinimler
• IEEE C57.12.34:Ped-Montajlı, Bölmeli-Tip, Kendinden-Soğutmalı, Üç-Fazlı Dağıtım Transformatörleri için Gereksinimler
• IEEE C57.12.28/29:Ped-Montajlı Ekipman Muhafazası Bütünlüğü
• IEC 60076:Orta güç transformatörleri de dahil olmak üzere güç transformatörleri için uluslararası standart seriler
• NEMA TP-1:Dağıtım Transformatörlerinde Enerji Verimliliğinin Belirlenmesi Kılavuzu
• DOE 10 CFR Bölüm 431:ABD Enerji Bakanlığı'nın dağıtım transformatörleri için verimlilik standartları

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kurulumlar için,Ulusal Elektrik Yasası (NFPA 70)aynı zamanda zorunludur. Kanada'da,Kanada Elektrik Yasası (CEC)geçerlidir.

 

 

 

Tüm orta gerilim transformatörleri eşit yaratılmamıştır. Transformatör türü seçiminin maliyet, güvenlik, kurulum gereksinimleri ve uzun-vadeli güvenilirlik açısından derin etkileri vardır.

 

2.1 Sıvı-Batırılmış ve Kuru-Tip

Orta gerilim transformatörleri arasındaki en temel ayrım budur.

Bu iki aile arasındaki-değişimler oldukça önemlidir:

Bağlanmak	Sıvı-Batırılmış	Kuru-Tip
Yangın riski	Daha yüksek-iç mekan kullanımı için yangından korunma gerektirir	Düşük-iç mekan kurulumuna uygun
Soğutma verimliliği	Mükemmel (yağ ısıyı iyi iletir)	Orta (hava sirkülasyonuna bağlıdır)
Bakım	Periyodik yağ testi ve filtreleme gerekli	Düşük bakım
Yaşam beklentisi	30-40 yaş tipik	20-30 yaş tipik
Tipik uygulamalar	Dış mekan trafo merkezleri, kamu hizmeti dağıtımı	İç mekan kurulumları, ticari binalar
Başlangıç ​​maliyeti	Aynı derecelendirme için genellikle daha düşük	Genellikle aynı derecelendirme için daha yüksek
Çevresel risk	Yağ sızıntıları toprağı kirletebilir	Sıvı yok, dökülme riski yok

 

2.2 Trafo Merkezi Transformatörleri

2.3 Ped-Montajlı Transformatörler

2.4 Direğe-Montajlı Transformatörler

2.5 Dökme Reçine Transformatörleri

 

 

 

Bir transformatörün çekirdeğinin fiziksel yapısı onun verimliliğini, kayıplarını ve performans özelliklerini belirler.

3.1 Temel Malzemeler

Çekirdek, birincil ve ikincil sargılar arasında enerji aktarımı için manyetik yol görevi görür. Malzeme özellikleri yüksüz-kayıpları (çekirdek kayıpları), verimliliği ve sıcaklık artışını doğrudan etkiler.

Tane-yönelimli silikon çeliği (GOSS)orta gerilim transformatörleri için en yaygın olarak kullanılan çekirdek malzemesi olmaya devam etmektedir. Yüksek manyetik geçirgenlik ve düşük girdap akımı kayıpları sunar. GOSS, manyetik alanları manyetik akının yönü ile hizalayarak verimliliği en üst düzeye çıkaran, tercih edilen bir tane yönelimi ile tasarlanmıştır.

Amorf metal alaşımlarıenerji-verimli dağıtım transformatörlerine bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bu malzemeler ultra-düşük demir kayıpları-geleneksel olarak geleneksel silikon çeliğe göre %70 ila %80 daha düşük-ancak daha yüksek bir malzeme maliyetiyle sunar. Düşük yüklerde uzun süre çalışan transformatörler için özellikle caziptirler.

Nanokristalin yumuşak manyetik alaşımlaryüksek frekanslarda mükemmel manyetik özellikler sergilerler ve geleneksel 50/60 Hz dağıtım birimleri yerine öncelikle elektronik veya özel{0}}amaçlı transformatörlerde kullanılırlar.

 

 

 

Doğru transformatörü seçmek, temel değerlerini anlamakla başlar.

4.1 Gerilim Değerleri

Her orta gerilim transformatörünün iki kritik gerilim değeri vardır: birincil gerilim (giriş tarafı) ve ikincil gerilim (çıkış tarafı). Örneğin, 13,8 kV / 480 V değerindeki bir transformatör, birincil taraftan 13,8 kV alır ve ikincil taraftan 480 V verir.

Transformatörler ayrıca, bir yıldırım çarpması veya anahtarlama dalgalanması sırasında yalıtımın dayanabileceği tepe voltajını temsil eden bir temel darbe seviyesine (BIL) sahiptir. Orta gerilim transformatörleri için BIL değerleri, gerilim sınıfına ve uygulamaya bağlı olarak 60 kV ila 150 kV veya daha yüksek arasında değişir.

4,2 kVA Değerleri

Bir transformatörün kVA (kilovolt-amper) değeri, onun görünür güç kapasitesini-aşırı ısınmadan ne kadar akım taşıyabileceğini gösterir. Standart üç-fazlı orta gerilim transformatörü kVA boyutları şunları içerir:30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1.000, 1.500, 2.000 ve 2.500 kVA.

Doğru kVA değerinin seçilmesi kritik öneme sahiptir. Küçük boyutlu bir transformatör aşırı ısınarak yalıtım ömrünü kısaltır ve potansiyel olarak erken arızaya neden olur. Büyük boyutlu bir transformatör başlangıç ​​maliyetini artırır ve yükten bağımsız olarak çekirdek kayıpları mevcut olduğundan hafif yüklerde verimsiz çalışabilir.

4.3 Sıcaklık Artışı ve Yalıtım Sınıfları

Transformatörler,-tipik olarak 80 derece, 115 derece veya 150 derecelik -sıcaklık artış derecesiyle listelenir; bu, tam yük altında transformatör sıcaklığının ortam sıcaklığının ne kadar üzerine çıkacağını gösterir. 80 derecelik yükselişe sahip bir transformatör, 150 derecelik yükselişe sahip bir transformatörden önemli ölçüde daha soğuk çalışır; bu, daha uzun yalıtım ömrü ve daha iyi verimlilik anlamına gelebilir, ancak aynı zamanda daha yüksek başlangıç ​​maliyeti anlamına da gelebilir.

Yalıtım sınıfları (105 derecede A Sınıfı, 130 derecede B Sınıfı, 155 derecede F Sınıfı, 180 derecede H Sınıfı) yalıtım malzemelerinin önemli bir bozulma olmadan dayanabileceği maksimum çalışma sıcaklığını tanımlar.

 

 

 

Bir transformatörün sargılarının bağlanma şekli, transformatörün dengesiz yüklere, harmoniklere ve toprak arızalarına karşı performansını belirler.

5.1 Temel Bağlantı Türleri

Üç temel varsargı bağlantısışemalar:

Yıldız (Y) bağlantısı (Y):Her faz sargısının bir ucu ortak bir noktada (nötr) birbirine bağlanır. Yıldız bağlantısı topraklanabilecek bir nötr nokta sağlar.

Delta bağlantısı (D):Fazlar, nötr noktası olmayan kapalı bir döngüye bağlanır. Delta bağlantıları doğası gereği dengelidir ve sıfır-dizi akımları için bir yol sağlar.

Zigzag bağlantısı (Z):Öncelikle transformatörlerin veya daha küçük güç değerlerine sahip transformatörlerin topraklanması için kullanılan özel bir bağlantı. Zikzak bağlantılar genellikle yalnızca ikincil tarafta kullanılır.

 

5.2 Vektör Grup Gösterimi

Bir transformatörün vektör grubu, sargı konfigürasyonunu ve birincil ve ikincil gerilimler arasındaki faz ilişkisini tanımlar. Gösterim standart bir formatı takip eder:

İlk harf (büyük harf) birincil sargı bağlantısını gösterir: Delta için D, yıldız için Y, zigzag için Z.

İkinci harf (küçük harf) sekonder sargı bağlantısını gösterir.

Bir "n" nötr noktanın ortaya çıktığını gösterir.

Sayı, saat-saat gösteriminde faz kaymasını gösterir (gecikme derecelerini bulmak için 30 derece ile çarpın).

5.3 Dyn11 ve Yyn0'ın Karşılaştırılması

Dağıtım uygulamalarında iki vektör grubu hakimdir:Dyn11VeYyn0.

Dyn11330 derecelik (saatte 11) faz kayması ile delta-bağlı birincil (D) ve yıldız-bağlı nötr (yn) ikincil içerir. Delta birincil, sıfır- dizili akımlar için bir dolaşım yolu sağlar ve üçlü harmonikleri (3., 9., vb.) yakalayarak bunların besleme şebekesine geri yansımasını engeller. Dyn11 ayrıca dengesiz yükleri de son derece iyi bir şekilde idare eder; bu da onu bilgisayarlar, LED aydınlatma ve değişken frekanslı sürücüler gibi doğrusal olmayan yüklere sahip modern dağıtım sistemleri için tercih edilen seçenek haline getirir.

Yyn0sıfır faz yer değiştirmesi ile yıldız-bağlı birincil (Y) ve nötr (yn) ile yıldız-bağlı ikincil içerir. Yıldız birincilde sıfır-dizi akımları için bir dönüş yolu yoktur. Sonuç olarak, primer gerilimde üçlü harmonikler ortaya çıkabilir ve dengesiz yükler nötr kaymasına neden olarak faz gerilim dengesizliklerine yol açabilir. Yyn0 genellikle minimum harmonik içeriğe ve dengeli yüklere sahip uygulamalarla sınırlıdır. Ek bir sınırlama daha vardır: Yyn0 transformatörlerinde nötr hat akımı, sekonder sargı anma akımının %25'ini aşmamalıdır, oysa Dyn11 %75'e kadar işleyebilir.

Kısacası, çoğu modern uygulama için-özellikle doğrusal olmayan-yükleri, veri merkezlerini, endüstriyel tesisleri veya önemli tek-fazlı yüklerin- olduğu herhangi bir tesisi içerenler için tercih edilen vektör grubu Dyn11'dir.

 

Transformatörün uygun şekilde boyutlandırılması, güç sistemi tasarımında en önemli kararlardan biridir. Bu aşamadaki hatalar yıllarca verimsizliğe veya erken başarısızlığa yol açabilir.

6.1 Adım-Adım-Adım Boyutlandırma Prosedürü

Adım 1: Toplam yük gücünü hesaplayın.Transformatör-motorlarının, aydınlatmanın, HVAC'ın, ofis ekipmanının ve üretim makinelerinin aşağı akışına bağlı tüm yüklerin bir envanterini derleyin.

Adım 2: Eşzamanlılık faktörlerini uygulayın.Tüm yükler aynı anda tam kapasitede çalışmaz. Bir çeşitlilik faktörü (tipik olarak 0,7 ila 0,9) bu gerçeği açıklamaktadır.

Adım 3: Motor başlatma akımlarını hesaba katın.Motorlar gibi endüktif yükler, başlatma sırasında normal çalışma akımının 3 ila 7 katını çeker. Transformatörün bu ani akımları aşırı voltaj düşüşü olmadan kaldırabilecek yeterli kapasiteye sahip olması gerekir.

Adım 4: Bir güvenlik marjı uygulayın.Yük dalgalanmalarına ve gelecekteki genişlemelere uyum sağlamak için %20 ila %30 oranında ek kapasite ekleyin.

Adım 5: Trafo kapasitesini hesaplayın.Formülü kullanın:

Trafo Kapasitesi (kVA)=Toplam Yük Gücü (kW) ÷ Güç Faktörü × Güvenlik Marjı

Çoğu endüstriyel ve ticari yük için tipik güç faktörleri 0,8 ile 0,95 arasında değişir.

Adım 6: Bir sonraki standart boyutu seçin.Bölüm 4.2'deki listeden en yakın standart kVA değerine yuvarlayın.

 

6.2 Çevre ve Uygulama Hususları

Boyut hesaplaması yalnızca başlangıçtır. Nihai seçiminizi başka birçok faktör etkileyecektir:

• Yüksek sıcaklık ortamları:Yüksek ortam sıcaklıklarındaki veya 1.000 metrenin üzerindeki rakımlardaki kurulumlarda, soğutma ve yalıtım verimliliğinin azalması nedeniyle nominal kapasiteyi %5 ila %20 oranında azaltın.
• Harmonik içerik:Önemli düzeyde-doğrusal olmayan yüklere sahip sistemler (değişken frekanslı sürücüler, UPS sistemleri, LED aydınlatma, bilgisayarlar),K-faktör derecesiharmonik ısıtmayı güç kaybı olmadan idare etmek.
• Kurulum ortamı:Kuru{0}tip transformatörler genellikle yangın güvenliğinin önemli olduğu iç mekan kurulumlarında tercih edilir. Sıvıya daldırılmış-üniteler, yeterli alana ve muhafazaya sahip dış mekan kurulumları için-daha uygun maliyetlidir.
• Şok yükler:Kaynakçılar veya kompresörler gibi ani, yüksek akım talepleri gerektiren yükler için kapasiteyi %10 ila %30 artırın.

 

6.3 Verimlilik ve Enerji Standartları

Enerji verimliliğihem işletme maliyetleri hem de düzenleyici gereklilikler nedeniyle transformatör seçiminde giderek daha önemli bir husus haline gelmiştir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde,Enerji Bakanlığı (DOE)10 CFR Bölüm 431 kapsamında 1 Ocak 2016 tarihinden itibaren geçerli olmak üzere dağıtım transformatörleri için zorunlu verimlilik standartları oluşturulmuştur. Bu tarihte veya sonrasında üretilen ve herhangi bir ABD eyaletinde satılan tüm dağıtım transformatörleri için geçerli olan bu standartlar, 1 Ocak 2016'da ölçülen verimliliğe dayanmaktadır.%35 yük-çoğu dağıtım transformatörünün ortalama olarak nominal kapasitenin yaklaşık %35'inde çalıştığını gösteren araştırmayı yansıtıyor.

En yüksek verimliliği gerektiren uygulamalar için,NEMA Premiumverimli transformatörler DOE 2016 gerekliliklerine göre yaklaşık %30 daha düşük kayıplar sunar. Başlangıçtaki maliyet primi önemli olsa da, enerji kayıplarının azaltılması yoluyla geri ödeme süresi, sürekli yüklü transformatörler için genellikle caziptir.

 

6.4 Empedans

Trafo empedansı(yüzde olarak ifade edilir) transformatörün arıza akımını ne kadar sınırladığını ve yük altında ne kadar gerilim düşümü meydana geldiğini belirler. Standart dağıtım transformatörleri tipik olarak %2 ile %8 arasında değişen empedanslara sahiptir. Daha yüksek empedans, arıza akımını azaltır ve aşağı yöndeki ekipmanı korur ancak voltaj düşüşünü artırır.

 

 

 

Transformatörün güvenliği, performansı ve uzun ömürlülüğü açısından doğru kurulum kritik öneme sahiptir. Yönetmelik gerekliliklerini karşılamayan kurulum, aşırı ısınmaya, elektrik tehlikelerine, denetim hatalarına ve olası yasal yükümlülüklere yol açabilir.

7.1 Açıklık ve Çalışma Alanı

Ulusal Elektrik Yasası (NEC), hazır ve güvenli çalıştırma, bakım ve incelemeye izin vermek için elektrikli ekipmanın çevresinde yeterli çalışma alanı gerektirir. Temel gereksinimler şunları içerir:

• Minimum temiz çalışma alanı yüksekliği:2,0 m (6,5 ft)
• Minimum temiz çalışma alanı genişliği:914 mm (3 ft)
• Ön açıklık:Muayene ve bakım için transformatör muhafazalarının önünde minimum 3 fit (0,9 m)
• Havalandırma açıklığı:Engelsiz hava akışına izin vermek amacıyla kuru-tip transformatörler için havalandırılan yüzeylerin çevresinde genellikle 150 ila 300 mm (6 ila 12 inç)

Ped-montajlı transformatörler için özel açıklık gereklilikleri kuruluma bağlıdır. NEC sol, sağ ve arka açıklıkları her zaman açık bir şekilde belirtmez ancak yerel yasalara ve üretici talimatlarına uyulmalıdır. Örneğin FM Global, mineral yağla doldurulmuş-trafolar arasında 25 fit mesafe olmasını gerektirir, ancak daha az-yanıcı sıvı kullanan transformatörler için bu gereksinim sıfıra düşer.

7.2 Bölmelerin Ayrılması

Orta gerilim tesisatlarında orta gerilim ve alçak gerilim bölmeleri, bölmelerin tüm yüksekliği ve derinliği boyunca uzanan çelik bir bariyerle ayrılmalıdır. Her iki bölme de ANSI gerekliliklerini karşılayan çelik sacdan yapılmış olmalıdır.

7.3 Topraklama

Güvenlik ve ekipmanın korunması için uygun topraklama şarttır. Topraklama direnci tipik olarak10 ohm'dan az veya ona eşit. Transformatörün nötrü (varsa) sistem tasarımına ve geçerli kurallara göre uygun şekilde topraklanmalıdır. Topraklama gereklilikleri NEC Madde 250'de ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

7.4 Yangından Korunma

İç mekana veya binaların yakınına monte edilen-yağla doldurulmuş transformatörler için yangından korunma önlemleri gerekli olabilir. Bunlar şunları içerebilir:

• Yangına dayanıklı-duvarlar veya bariyerler
• Otomatik yangın söndürme sistemleri
• Petrol muhafazası (dökülme muhafaza havuzları veya petrol-muhafaza çukurları)
• Daha büyük kurulumlar için otomatik su baskını sistemleri

Transformatörde kullanılan akışkanın türü de yangından korunma gerekliliklerini etkiler. Daha az-yanıcı veya biyolojik olarak parçalanabilen sıvılarla doldurulan transformatörler, azaltılmış açıklıklara ve basitleştirilmiş yangından korunma önlemlerine hak kazanabilir.

 

 

 

Orta gerilim transformatörünün korunması, hem dahili arızaları hem de harici sistem bozukluklarını gideren koordineli bir yaklaşım gerektirir.

8.1 Aşırı Akım Koruması

Transformatör aşırı akım korumasına yönelik NEC gereksinimleri, transformatör empedansına bağlıdır. %6 veya daha az empedansa sahip transformatörler için NEC, hem birincil hem de ikincil korumayı gerektirir. Birincil sigorta, birincil tam-yük akımının (FLA) %300'ünü aşmamalı ve 480 V'deki ikincil aşırı akım cihazı, ikincil FLA'nın %125'ini aşmamalıdır.

8.2 Sigortalar ve Devre Kesiciler

Transformatör koruması için sigortalar ve devre kesiciler arasındaki seçim, bazı ödünleşimleri içerir:

Pek çok dağıtım ağında, bir kombinasyon yaklaşımı kullanılır: kısa-devre koruması için birincil taraftaki sigortalar, aşırı yük koruması sağlayan düşük-voltajlı bir ana kesiciyle birleştirilir.

 

 

 

 

 

En güvenilir transformatör bile tam hizmet ömrüne ulaşmak için düzenli bakım gerektirir. İyi-tasarlanmış bir bakım programı, transformatör ömrünü tipik olarak 20-30 yıldan 40 yıl veya daha fazlasına uzatabilir.

9.1 Kestirimci Bakım

Kestirimci bakım, potansiyel sorunları arızaya yol açmadan önce tespit etmek için teşhis araçlarını kullanır.

• Çözünmüş Gaz Analizi (DGA):Yağa batırılmış transformatörlerin durumunu değerlendirmeye yönelik en güçlü araç-. Yalıtım yağında-hidrojen, metan, asetilen, etilen-içinde çözünmüş gazları analiz ederek teknisyenler aşırı ısınma, arklanma ve yalıtım bozulması gibi sorunları tespit edebilir. Düzenli DGA, gelişen arızalara karşı erken uyarı sağlar ve bakım faaliyetlerinin önceliklendirilmesine yardımcı olur.
• Kızılötesi Termografi (IR tarama):Termal görüntüleme, gevşek bağlantıları, yüksek-dirençli bağlantıları, aşırı yüklemeyi veya arızalı yalıtımı gösteren sıcak noktaları tespit eder. Bölme- tipi transformatörler için IR bazen bozulmuş kontakların anormal ısınmasını veya dış yüzeylerde sıcaklık artışına neden olan diğer arızaları tespit edebilir.
• Kısmi Deşarj (PD) İzleme:Kısmi deşarjlar izolasyon bozulmasının erken göstergeleridir. PD izleme, transformatörün yalıtım sistemi içinde meydana gelen elektrik boşalmalarını, tam arızalara dönüşmeden önce tespit etmek için sensörler kullanır.

9.2 Önleyici Bakım

Önleyici bakım, normal aşınma ve yıpranmayı gidermek için sabit bir program izler.

• Düzenli yağ numunesi alma ve test etme:Arıza voltajı testleri yağın yalıtım gücünü ölçer; düşük BDV kirlenmeyi veya nemi gösterir. Nem içeriği Karl Fischer titrasyonu kullanılarak ölçülmeli ve kabul edilebilir sınırlar içinde tutulmalıdır.
• Burç muayenesi:Çatlak, kir birikimi ve hasar açısından görsel inceleme. Kapasitans ve tan delta testleri burç yalıtımının durumunu değerlendirir.
• Kademe değiştirici bakımı:Yükte kademe değiştiricilere (OLTC'ler) sahip transformatörler için, yağ seviyesi kontrol edilmeli, kontaklarda karbon birikintileri açısından incelenmeli, temizlenmeli ve kirlenmişse yağ değiştirilmelidir.
• Sızdırmazlık kontrolleri ve sızıntı tespiti:Yalıtım bütünlüğünü korumak ve çevre kirliliğini önlemek için yağ sızıntıları derhal belirlenmeli ve onarılmalıdır.

9.3 Denetim Sıklıkları

Belirli frekanslar transformatörün kritikliğine ve çalışma ortamına bağlı olsa da genel kurallar şunları içerir:

• Görsel incelemeler:Aylık ila üç aylık dönemler halinde, yağ seviyelerine, sızıntılara, olağandışı gürültüye ve genel duruma odaklanılıyor
• Kızılötesi termografi:Yıllık veya kritik transformatörler için daha sık
• Yağ örneklemesi ve DGA:Standart kurulumlarda yıllık olarak; kritik veya ağır yüklü transformatörler için altı-yılda bir
• Elektrik testi (yalıtım direnci, dönüş oranı, sarma direnci):Her 2 ila 5 yılda bir
• Kapsamlı revizyon:Büyük güç transformatörleri için her 10 ila 15 yılda bir

 

 

 

Orta gerilim transformatörleri oldukça çeşitli uygulamalara hizmet eder.

10.1 Endüstriyel Tesisler

Üretim tesislerinde ve fabrikalarda orta gerilim transformatörleri, optimum performans için daha yüksek voltaj seviyeleri gerektiren büyük motorlara, makinelere ve ekipmanlara güç sağlar. Otomotiv, kimyasal işleme, madencilik ve çelik üretimi gibi endüstriler tipik olarak kendi orta gerilim dağıtım sistemlerini çalıştırır; transformatörler şebeke gerilimini tesis dağıtım gerilimine düşürür ve ek transformatörler makine kullanım seviyelerine daha da düşer.

10.2 Ticari Binalar

Ofis kompleksleri, alışveriş merkezleri, hastaneler, oteller ve diğer ticari kuruluşlar aydınlatma, HVAC, asansörler ve diğer temel elektrik yükleri için orta gerilim transformatörlerine güvenmektedir. Büyük ticari binalar genellikle orta voltajda (tipik olarak 13,8 kV veya 4,16 kV) birincil hizmet alır; bu, bina geneline dağıtım için 480 V'a düşer ve 120/208 V yüklere hizmet eden ek düşük-voltaj transformatörleri bulunur.

10.3 Yardımcı Trafo Merkezleri

Elektrik hizmetleri, iletim hatlarındaki voltajı konut ve ticari müşterilere dağıtım için uygun daha düşük seviyelere düşürmek için orta gerilim transformatörleri kullanır. Kamu kuruluşunun-sahip olduğu bu transformatörler dağıtım sisteminin omurgasını oluşturur.

10.4 Yenilenebilir Enerji Sistemleri

Güneş ve rüzgar santralleri, üretilen elektriği şebekeye bağlamak için orta gerilim transformatörleri içerir. Yenilenebilir enerji büyümeye devam ettikçe, çift yönlü güç akışını ve geniş voltaj dalgalanmalarını idare eden tasarımlar da dahil olmak üzere-bu uygulamalar için özel olarak tasarlanmış orta gerilim transformatörlerine olan talep- önemli ölçüde arttı.

10.5 Veri Merkezleri

Veri merkezleri orta gerilim transformatörleri için en zorlu uygulamalar arasındadır. Sürekli çalışma nedeniyle son derece yüksek güvenilirlik (genellikle N+1 veya 2N yedeklilik), mükemmel güç kalitesi ve yüksek verimlilik gerektirirler. Çoğu veri merkezi, UPS sistemlerini ve güç dağıtım ünitelerini besleyen ikincil transformatörlerle birlikte, 480 V'a düşürülmüş orta gerilim hizmetini (genellikle 13,8 kV veya 15 kV) kullanır.

10.6 Sağlık Tesisleri

Hastaneler ve sağlık tesisleri, birden fazla düşük{0}}voltaj santralini beslemek için orta gerilim transformatörleri kullanır; kritik dallara, can güvenliği dallarına ve normal güç dallarına hizmet veren ayrı transformatörler, temel sistemlerin herhangi bir arıza senaryosunda çalışır durumda kalmasını sağlar.

 

 

 

Orta gerilim transformatörleriyle çalışmak güvenlik protokollerine sıkı sıkıya bağlı kalmayı gerektirir. Bu cihazlar yüksek voltaj taşır ve önemli elektrik tehlikelerine neden olur:

• Yalnızca kalifiye personelorta gerilim transformatörlerini kullanmalı veya üzerinde çalışmalıdır.
• Her zaman-enerjiyi kesTransformatörü kapatın ve yaklaşmadan önce sıfır voltajı doğrulayın.
• Transformatörü topraklayınEnerjiyi-kestikten sonra ve herhangi bir iş yapmadan önce.
• Uygun yaklaşma mesafelerini koruyunvoltaj seviyesine göre.
• Uygun kişisel koruyucu ekipmanı (KKD) kullanınmevcut arıza akımına göre derecelendirilmiştir.
• Kilitleme/etiketleme (LOTO) prosedürlerini izleyinOSHA düzenlemelerinin gerektirdiği şekilde.

 

 

 

Orta gerilim transformatörünün toplam sahip olma maliyeti, ilk satın alma fiyatının çok ötesine geçer.

İlk tedarik maliyetitürüne göre önemli ölçüde değişiklik gösterir: kuru-tip transformatörler genellikle aynı değere sahip sıvıya-daldırılmış birimlere göre daha ön maliyete sahiptir; premium-verimli birimler ise standart-verimlilik modellerinden daha yüksek bir fiyata sahiptir.

Kurulum maliyetlerisaha hazırlığı, beton ped veya temel, elektrik bağlantıları, topraklama, yangından korunma (gerekiyorsa) ve gelecekteki erişim için açıklık hususlarını içerir.

Enerji kayıplarıdevam eden en önemli işletme maliyetini temsil etmektedir. Yüksüz-kayıplar (çekirdek kayıpları), yükten bağımsız olarak yılın 365 günü, günün 24 saati mevcuttur. Yük kayıpları (bakır kayıpları) yük akımının karesine göre değişir. Sürekli olarak orta yükte çalışan bir transformatör için, 30-yıllık kullanım ömrü boyunca enerji kayıpları, ilk satın alma fiyatını çok aşabilir. Daha düşük kayıplarla daha yüksek verimli bir transformatöre yatırım yapmak çoğu zaman cazip finansal getiriler sağlar.

Bakım maliyetleritransformatör türüne (sıvıya-daldırılmış olanlar düzenli yağ testi gerektirir, kuru-tip daha az gerektirir), kurulum konumuna ve operasyonların kritikliğine bağlıdır.

Kullanım-sonu-kullanım ömrü sonu imha veya geri dönüşüm maliyetleriyağa batırılmış transformatörler, özellikle de eski ünitelerde kirli yağ veya poliklorlu bifeniller (PCB'ler) içerenler için önemli olabilir.

 

 

 

Orta gerilim transformatörleri, -bir asırdan fazla eskiliğe sahip, ancak verimlilik, güvenilirlik ve çevresel performansa yönelik yeni talepleri karşılamak üzere sürekli gelişen, kalıcı bir teknolojidir. Bunlar, yüksek-gerilim iletim şebekesi ile dünyamıza güç veren alçak-voltaj sistemleri arasındaki bağlantıdır.

Bu transformatörlerin seçilmesi, kurulumu ve bakımı, elektrik ilkelerinin, güvenlik kurallarının, mekanik hususların ve ekonomik ödünleşimlerin anlaşılmasını gerektiren çok disiplinli bir girişimdir. İyi-seçilmiş, düzgün kurulmuş ve bakımı özenle yapılmış bir orta gerilim transformatörü, onlarca yıl boyunca güvenilir hizmet sağlayacaktır. Küçük boyutlu, yanlış uygulanan veya ihmal edilen bir ünite, kalıcı bir sorun kaynağı haline gelebilir, enerji maliyetlerini artırabilir, operasyonları aksatabilir ve güvenlik tehlikeleri yaratabilir.

İster yeni bir tesis tasarlıyor olun, ister eskiyen ekipmanı değiştiriyor olun, ister sadece mevcut sisteminizdeki transformatörleri daha iyi anlamaya çalışıyor olun, bu kılavuzda özetlenen ilkeler, sağlam kararlar almanız için bir çerçeve sağlar. Ayrıntılara ({1}}gerilim değerleri, vektör grubu, yalıtım sınıfı, açıklıklar, bakım planı-dikkat edin; orta gerilim transformatörünüz sizi sessiz, verimli,-uzun vadeli bir hizmetle ödüllendirecektir.