Transformatörlerin "Tip" testi, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından IEC 60076 kapsamında belirlenen standartlara dayanır. IEC 60076, transformatörler için ana uluslararası standart serisidir ve transformatörlerin tasarım, üretim ve test gereksinimlerini kapsar. Tip testi genellikle transformatör fabrikadan çıkmadan önce, tasarım ve üretiminin standart gerekliliklerine ve teknik özelliklere uygun olduğunu doğrulamak, performans ve güvenliği sağlamak amacıyla yapılır.
"Tip" testleri genellikle şu yönleri içerir:
Anma yük testi, transformatörün anma koşulları altındaki (anma akımı ve güç faktörü dahil) çalışma kapasitesini doğrular. Süreç, transformatörü anma yükünde bir süre (genellikle 1-2 saat) çalıştırmayı içerir. Test sırasında sıcaklık, akım, voltaj ve kayıplar gibi parametreler gerçek zamanlı olarak izlenir.
Örneğin, anma kapasitesi 1000 kVA, anma gerilimi 10kV/0.4kV ve anma frekansı 50Hz olan, tasarım anma yükü 1000 kVA olan bir transformatör düşünelim.
Test prosedürü örneği:
Yük seçimi: Simüle edilmiş bir yük bankası veya yük ekipmanı kullanarak 1000 kVA'lık bir yük seçilir. Transformatör yüke bağlanır, giriş voltajının 10 kV ve çıkış voltajının 0.4 kV olduğu sağlanır. Transformatör 1-2 saat çalıştırılırken, transformatörün çeşitli bölümlerindeki sıcaklıklar (yağ sıcaklığı, sargı sıcaklığı vb.) kaydedilir.
Kayıplar ve Verimlilik: Transformatörün bakır kayıpları (akımdan kaynaklanan kayıplar) ve nüve kayıpları (değişen manyetik alanlardan kaynaklanan kayıplar) ölçülür. Transformatörün verimliliğinin %98 olarak hesaplandığı ve standart gereksinimlerini karşıladığı varsayılır.
Sıcaklık yükselmesi testi, transformatörü anma yükünde belirli bir süre çalıştırmayı ve transformatörün çeşitli bölümlerindeki sıcaklık artışını ölçmeyi içerir. Bu, uzun süreli çalışma sırasında aşırı ısınmayacağını sağlamak içindir. Sıcaklık yükselmesi genellikle en kritik test parametresidir. Aşırı sıcaklık yükselmesi, tasarım kusurlarına veya aşırı yüke işaret edebilir ve bu da transformatörün uzun vadeli güvenilirliğini etkileyebilir.
Örneğin, transformatör anma yükünde 1 saat çalıştırıldıktan sonra, yağ sıcaklığı 40°C artar ve sargı sıcaklığı 50°C artar. Bu sıcaklık artışları standart limitlerin altındaysa (transformatör sargı sıcaklık artışı 65°C'yi, yağ sıcaklık artışı 55°C'yi geçmemelidir), sıcaklık yükselmesi testinin geçildiği kabul edilir.
Yalıtım direnci testi, transformatörün yalıtım sisteminin (örneğin sargılar ile toprak arasında ve sargıların kendi aralarında) direncini ölçmek için kullanılır. Bu, yalıtımın elektrik akımlarını etkin bir şekilde izole edebilme ve kaçak veya elektrik arızalarını önleme yeteneğini sağlamak içindir.
Test sırasında, transformatörün çeşitli elektriksel parçalarına (transformatörün anma voltajına bağlı olarak, genellikle 500V, 1000V veya 2500V) bir DC voltaj uygulanır ve yalıtım malzemesinden geçen akım ölçülür. Daha sonra yalıtım direnci hesaplanır. Yalıtım direnci ne kadar yüksekse, yalıtım performansı o kadar iyi ve kaçak akım o kadar düşüktür.
Yalıtım direnci genellikle megaohm (MΩ) cinsinden ifade edilir. Yalıtım direnci değeri çok düşükse (genellikle 1 MΩ veya 0.5 MΩ'dan az), bu zayıf yalıtım performansına işaret eder. IEC 60076'ya göre, anma voltajı 10 kV veya daha düşük olan transformatörler için yalıtım direnci 1 MΩ'dan büyük olmalıdır; anma voltajı 10 kV'un üzerinde olan transformatörler için ise yalıtım direnci 5 MΩ'dan büyük olmalıdır.
Kısmi deşarj testi, bir transformatörde yüksek gerilim altında kısmi deşarj olaylarının meydana gelip gelmediğini tespit etmek için kullanılır; bu, uzun süreli çalışma sırasında olası yalıtım hasarlarını önlemek amacıyla yapılır. Kısmi deşarjlar genellikle transformatörün yüksek gerilim sargıları, terminalleri, bağlantı noktaları ve yalıtım malzemeleri gibi kısımlarında oluşur.
Kısmi deşarj testi genellikle standartlaştırılmış bir yüksek gerilim laboratuvarında gerçekleştirilir; burada ortam, sıcaklık ve nem dahil olmak üzere transformatörün gerçek çalışma koşullarını simüle eder. Kısmi deşarj tespit cihazı, transformatörün yüksek gerilim sargılarına ve ilgili elektriksel temas noktalarına bağlanır (probun rolü, elektrikli ekipmanda kısmi deşarj olup olmadığını tespit etmektir). Daha sonra transformatöre standart çalışma gerilimi uygulanır; genellikle nominal gerilim veya nominal gerilimin üzerinde (örneğin, nominal gerilimin 1,5 katı veya 2 katı) bir gerilim uygulanarak yalıtım sisteminin yüksek elektrik alanı koşullarındaki performansı gözlemlenir.
Kısmi deşarj tespit cihazı, sargılar, bağlantı noktaları ve yalıtım malzemeleri gibi kısımlardan gelen deşarj sinyallerini izler. Test personeli, dedektörde görüntülenen sonuçları dikkatlice gözlemlemeli ve kısmi deşarj sinyallerinin dalga formu, frekansı ve genliği gibi parametreleri kaydetmelidir. Deşarj sinyalinin genliği büyükse veya süresi uzunsa, bu durum yalıtım malzemesinde önemli bir kusur olduğunu gösterir ve onarım veya değiştirme gerekebilir. Tersine, deşarj sinyali zayıf ve kararlıysa, transformatörün yalıtım sisteminin iyi performans gösterdiği ve kullanıma devam edebileceği anlamına gelir. IEC 60076 standardına veya diğer endüstri standartlarına göre, test gerilimi altındaki transformatörün kısmi deşarj seviyesi belirlenen sınırın altında olmalıdır. Genellikle, izin verilen kısmi deşarj seviyesi 10 pC (pikoCoulomb) altında olmalı ve sürekli deşarj olayı gözlemlenmemelidir.
Kısa devre testi, transformatörün alçak gerilim veya yüksek gerilim tarafının (genellikle alçak gerilim tarafı) yapay olarak kısa devre edilmesiyle gerçekleştirilir; bu, kısa devre koşullarını simüle etmek için yapılır. Nominal akım veya gerilim uygulanarak transformatörün kısa devre empedansı, kayıpları ve sıcaklık artışı özellikleri ölçülür. Bu test, transformatörün kısa devre empedansı, yük kayıpları ve diğer performans parametreleri hakkında veri sağlayarak, transformatörün çalışma sırasında aşırı elektriksel stres veya sıcaklık artışı yaşamamasını sağlar.
Örneğin, nominal gerilimi 110/10 kV olan yağa batırılmış bir transformatör düşünelim. Kısa devre testinin gerçekleştirilme süreci şu şekildedir:
Boşta çalışma testi, transformatörün alçak gerilim tarafı açık devre (yani yük bağlı değil) iken yüksek gerilim tarafına nominal gerilim uygulanarak gerçekleştirilir. Bu test sırasında akım, güç kaybı ve manyetik akı gibi parametreler ölçülerek transformatörün boşta çalışma kaybı, boşta çalışma akımı ve manyetik akı özellikleri değerlendirilir. Boşta çalışma testi öncelikle transformatörün boşta çalışma koşullarındaki performansını doğrulamak için kullanılır; bu, çekirdeğin manyetik akı özelliklerini ve çekirdek kayıplarını içerir ve boşta çalışma akımı, boşta çalışma kaybı ve çekirdek kayıplarını belirlemeye yöneliktir.
Örneğin, nominal gerilimi 110/10 kV olan yağa batırılmış bir transformatör düşünelim. Boşta çalışma testinin gerçekleştirilme süreci şu şekildedir:
Yük testi, trafonun alçak gerilim tarafının belirli bir yüke bağlanmasını ve trafonun yüksek gerilim tarafına nominal gerilim uygulanarak yük altında çalıştırılmasını içerir. Testin amacı, yük koşullarında sıcaklık artışı, kayıplar, verimlilik ve yük akımı gibi parametreleri ölçmek ve değerlendirmek, böylece trafonun yük altında çalışırken güvenliğini, performansını ve enerji verimliliğini sağlamaktır.
Örneğin, nominal kapasitesi 500 kVA olan yağa batırılmış bir trafo ele alalım. Yük testi prosedürü şu şekildedir:
Yüksek potansiyel testi veya hi-pot testi olarak da bilinen bu test, trafonun yalıtım sisteminin yalıtım dayanımını değerlendirmek için yüksek bir gerilim (genellikle trafonun nominal geriliminin 1,5 ila 2 katı) uygulanmasını içerir. Bu test, trafonun hem normal çalışma gerilimi altında hem de anormal yüksek gerilimler (yıldırım aşırı gerilimi veya anahtarlama dalgalanmaları gibi) altında güvenli bir şekilde çalışabileceğini garanti eder.
Örneğin, nominal kapasitesi 500 kVA olan yağa batırılmış bir trafo ele alalım. Yüksek potansiyel testinin yapılma prosedürü şu şekildedir:
Test Gerilimi Seçimi: Test gerilimi, nominal gerilimin 1,5 katı olarak ayarlanır, yani 750 V (trafo nominal gerilimi 500 V ise).
Gerilim Uygulama: Gerilim sıfırdan 750 V'ye kademeli olarak artırılır ve bir dakika boyunca tutulurken herhangi bir kaçak akım gözlemlenir. Test sırasında kaçak akım kaydedilir. Bu süreçte, trafonun hem yüksek gerilim hem de alçak gerilim taraflarında kaçak akım veya flaşover olmadığından emin olmak esastır.
Yalıtım Direnci Ölçümü: Yalıtım direnci ölçülerek belirtilen değeri (örneğin, 10 MΩ'dan büyük) aştığından emin olunur, böylece trafonun yüksek gerilim koşullarında güvenli bir şekilde çalışabileceği garanti edilir.
Görsel Muayene: Trafo görsel olarak incelenerek aşırı ısınma, kısmi deşarj veya anormal ses olmadığı doğrulanır. Testten sonra gerilim kademeli olarak sıfıra düşürülür ve test verileri kaydedilir.
Test sırasında herhangi bir arıza veya anormal durum meydana gelmezse, transformatör yüksek potansiyel testini geçmiş sayılır.
Transformatör Kurulum, Devreye Alma ve Onarımında Kabul Testleri Nelerdir?
Bir transformatör fabrikadan çıkmadan önce hangi testler yapılmalıdır (FAT)?
Transformatör "Tip testi" ile "Fabrika kabul testi" (FAT) arasındaki fark nedir?
Transformatörün "Tip Testi" nedir (örnek analiz ile)?
Kingrun Transformatör Cihazları Ltd. Şti.
Kingrun'dan Daha Fazla Transformatör Test Cihazı
