Trafolar

Trafolar

Trafo Nedir?

Trafo, elektromanyetik indüksiyon aracılığıyla aynı frekanstaki enerjiyi akım ve gerilimlerini değiştirerek birbirine bağlayan elektrik aletidir. Ülkemizde santrallerde üretilen elektrik akımı kullanım bölgesine taşınırken çok uzun mesafeler alır. Bu taşınma esnasında iletim hatlarında ısı şeklinde ve gerilim düşümü şeklinde kayıplar meydana gelir. Kayıpları en aza indirmek için gücü sabit tutarak gerilimi yükseltmek gerekir. Elektrik enerjisinin gücünü, güç= gerilim x akım (P=VxI) olarak ifade ederiz. Güç sabit olup gerilimi yükselttiğimizde ise iletkenlerden geçen akım miktarı azalacaktır. Taşınan akım azalınca iletkenlerin kesitleri de küçülecektir ve böylece hatların döşenmesi de kolay olacaktır. Sonuç olarak; gerilimi yükseltmek kayıpları azaltır, hatların döşenmesini kolaylaştırır ekonomik açıdan maliyetleri azaltır. Bütün bu sebeplerden dolayı trafolar elektrik enerjisinin üretildiği santrallerde (üretim) trafolar aracılığıyla yüksek gerilimlere dönüştürülür, uzun mesafeler kat eder (iletim) ve tüketileceği yerlerde orta ve alçak gerilimlere (dağıtım) tekrar trafolar aracılığıyla dönüştürülür.

Trafonun Yapısı

Transformatörler demir nüve ve iletken sargılar olmak üzere iki kısımdan oluşur. Demir nüve birer yüzleri yalıtılmış özel silisli saclardan yapılır. Transformatör silisli sacların üst üste konularak sıkıştırılması ile elde edilen nüve ve bunun üzerine yalıtılmış iletkenlerden sarılan sargılardan oluşur. Bu sargılardan biri primer (birincil), diğeri sekonder (ikincil) sargısıdır.

Trafo; primer gerilimi sekonder gerilimine göre büyükse düşürücü trafo, primer gerilimi sekonder geriliminden küçükse yükseltici trafo olarak tasarlanmıştır. Primer ve sekonder gerilimleri birbirine eşit olan ve yalıtım amacıyla üretilen özel trafolar da mevcuttur.

Transformatörlerin hareket eden parçaları olmadığı için verimi yüksektir. Verimleri %99,5 değerine kadar çıkabilir.

trafo1

 

Trafoları çok farklı gruplara ayırmak mümkündür. Manyetik nüvenin yapılışına göre, sargı tipine göre, yalıtım sistemine göre, soğutma sistemine göre, faz sayısına göre, bulunduğu yere göre ve kullanım amacına göre sınıflandırabilir. Bunlardan başka sınıflandırmalar da yapılabilir. Burada daha çok üzerinde duracağımız iş sağlığı ve güvenliği açısından değerlendirmek üzere yalıtım sistemine göre trafolar, trafoların koruma elemanları ve trafolarda bakım konuları olacaktır.

1.1 Trafoda Yalıtım Sistemleri

Trafolar yalıtım sistemine göre iki gruba ayrılır.

A- Sıvı Yalıtımlı Trafolar

1) Atmosfere Açık

2) Atmosfere Kapalı (Tamamen Kapalı veya Gaz Yastıklı)

B- Kuru Tip Trafolar

1) Vernikli

2) Dökme Reçineli

1.2 Sıvı Yalıtımlı Trafolar

Yalıtımı sağlamak için sıvı yalıtım maddesi ve katı yalıtım maddesi kullanılır. Katı yalıtım maddesi selülozik özelliktedir. Bunlar; kraft kağıt, tahta, pesbord, reçine ve değişik polimerlerdir. Katı yalıtımın başlıca görevleri şunlardır;

  • Elektriksel yalıtımı sağlamak
  • Mekanik dayanımı sağlamak
  • Trafonun içinde boş alanları doldurmak
  • Yağ akışını yönlendirmek

İzalosyonu ve soğutmayı sağlamak için madeni (mineral) yağlar veya sentetik yalıtım sıvıları kullanılır.

1.2.1 Madeni Yağlar

Petrol kökenli sıvı maddelerdir. Aşağıda örnek olarak bir şirketin trafo yağı malzeme güvenlik formundan bilgiler alınmıştır.

Ürün Adı Trafo Yağı

Tedarikçi Omv Petrol Ofisi A.Ş.

Yürürlükteki mevzuata göre sağlık için veya çevre için tehlikeli sayılmamaktadır.

İnsan Sağlığı

Gözleri hafif bir şekilde tahriş edebilir. Tekrarlanan veya uzun süreli temas halinde ciltte hasara neden olabilir.

İlk Yardım Önlemleri

Soluma

Maruz kalan kişiyi hemen temiz havaya çıkarın. Burnu ve ağzı suyla çalkalayın. Herhangi bir rahatsızlığın devamı halinde doktora başvurun.

Yutma

Ağzı iyice çalkalayın. Büyük bir miktar yutulmuşsa doktora başvurun. KUSTURMAYIN!

Deriyle Temas

Kazazadeyi kirlenme yerinden uzaklaştırın. Kirlenmiş giysileri çıkarın. cildi hemen sabun ve suyla yıkayın. Herhangi bir rahatsızlığın devamı halinde doktora başvurun.

Gözlerle Temas

Kontak lens varsa gözleri yıkamadan önce çıkarılmalıdırlar. Göz kapaklarını aralayarak gözleri hemen bol suyla yıkayın. En az 15 dakika durulamaya devam edin. Herhangi bir rahatsızlığın devamı halinde doktora başvurun.

Yangınla Mücadele Önlemleri

Söndürme Gereçleri

Bu ürün parlayıcı değildir. Köpük, karbon dioksit, kuru toz veya su sisi ile söndürün.

Özel Yangınla Mücadele Yöntemleri

Yangın buharlarını solunmaktan kaçının.

Yangında Koruyucu Tedbirler:

Yangın halinde bağsız solunma aygıtı ve tam koruyucu giysi kullanılacaktır.

Maruziyet Kontrolleri/Kişisel Korunma Teknik Tedbırler

Uygun havalandırma sağlayın. Çalışmaya Bağlı Maruz Kalma Sınırlarına uyun ve buharları soluma riskini azaltın.

Solunum Aygıtı

Belli bir tavsiyede bulunulmamıştır, ancak gene de havada aşırı derecede bulaşma olması halinde fevkalade durumlarda solunumu koruyucu kullanmak zorunlu olabilir.

Elleri Koruma

Ciltle temas tehlikesi olduğu zaman uygun koruyucu eldiven kullanın. Nitril lastik, PVA veya Viton’dan yapılmış eldivenler tavsiye olunur.

Gözleri Koruma

Sıçrama tehlikesi varsa koruyucu gözlük veya yüz siperi takın.

Diğer Korunma Yöntemleri

Ciltle her türlü temas olanağını önleyecek uygun giysiyi giyin.

Sağlık Tedbirleri

Çalışılan Yerlerde Sigara İçmeyin! Her vardiya değişimde ve yemekten önce, sigara içmeden önce ve tuvalete gitmeden önce yıkayın. Cildin ıslanması veya kirlenmesi halinde hemen yıkayın. Kirlenmiş giysilerin hepsini hemen çıkarın. Cildin kurumasını önlemek için uygun bir cilt kremi kullanın. Kullanım sırasında herhangi bir şey yemeyin veya içmeyin, ve sigara içmeyin.

Toksikoloji Bilgisi

Soluma

Yoğun halde buharlar boğazı ve solunum sistemini tahriş edebilir ve öksürüğe neden olabilirler.

Yutma

Yutulması halinde rahatsızlığa neden olabilir.

Deriyle Temas

Sıvı cildi tahriş edebilir.

Gözlerle Temas

Göze sprey veya buhar kaçması halinde tahriş ve sızıya neden olabilir.

Fiziksel Ve Kimyasal Özellikler

Görünüş                     Sıvı

Renk                           Sarı

Koku                           Hafif Petrol

Bağıl Yoğunluk          0,874 g/ml 15             Buhar Basıncı 160 Pa 100

Vizkozite                     9,4 cSt 40                   Parlama Noktası (°C) 146 °C

1.2.2 Sentetik Yalıtım Yağları

Madeni yağlara alternatif olarak üretilen ve sentetik yapılı yağlardır. Yanma noktalarının yüksek olması çok sıcak iklim koşullarında dahi kullanılabilmesi imkanını sağlar.

1.2.3 Halojenli Yalıtım Sıvıları

Parlama noktaları yoktur veyahut çok yüksektir. Önemli dezavantajı; çevre ve insan sağlığı açısından tehlikeli olmalarıdır. Örneğin; poliklorbifenil, askarel, klofen kanserojen olmasından dolayı bütün ülkelerde kullanımı yasaktır. Diğer halojenli sıvılar için de kısıtlamalar getirilmiş olup özel önlemlerim alınması gereklidir.

Bugün üretimi yasaklanan fakat halojenli sıvı ile önceden doldurulmuş bulunan trafolar hala işletmelerde vardır. Bu sıvıların ve trafoların işletme ömrü bittikten sonra özel önlemlerle yok edilmeleri gerekir. 2  

Malzeme Adı: Poliklorlu Bifeniller (PCB)

Tehlikelerin Tanıtımı: Kanser raporları vardır.     

İnsan Sağlığına Etkileri

Gözlerle Temas: Göz dokularını kısmen tahriş edici etkisi vardır.

Cilt: Cildine temas etmeden dahi deri yoluyla absorbe edilebilir. Deride bulunan yağın çıkmasına sebep olur. Klorakne diye isimlendirilen klorlu maddelerle devamlı temas sonucu deri üzerinde oluşan, sivilceye benzer küçük kabarcıklarla belirgin durum meydana gelebilir.

Soluma: Karaciğerde hasara neden olabilir.

Yutma: Bir miktar zehirlidir.

Aşırı Maruz Kalma Etkileri

Dermatolojik belirtilere neden olabilir;bununla birlikte, maruz kalınan kaynaktan çalışanların uzaklaştırılması ile oluşan hasarlar geri alınabilir.

İlk Yardım Tedbirleri

Gözlerle Temas: Sıvı veya katı PCB göze kaçarsa, en az 15 dakika süreyle akan bol miktarda su ile hemen yıkayınız.

______________________________________          

2 Musa SEZER, Trafo Bakımı ve Yalıtım Yağı,

  1. Basım, Balıkesir, 2009, s. 22.

______________________________________  

Cilt ile Temas: Kirlenmiş giysiler çıkarılmalı ve cilt sabunla ve suyla iyice yıkanır. Sıcak PCB termal yanıklara neden olabilir.

Soluma: Temiz havaya çıkarılır;  deri döküntüsü veya solunum yollarında tahriş devam ederse, hemen bir doktora başvurun. (Eğer trafoda arklar olursa, PCB ler hidroklorik asit oluşmasına neden olabilir. )

Yutma: Bir doktora danışın.  Kusturmamaya çalışın veya herhangi bir yağlı müshil (yumuşatıcı) vermeyin.

Yangınla Mücadele Önlemleri:source.

Parlama noktası >141 C

Söndürme Aracı: PCB ler yangına dayanıklı bileşiklerdir. Yangın söndürme ekipmanları iyice temizlenmeli ve kullanımdan sonra dekontamine edilmelidir. Yangın söndürme işlemi esnasında müstakil solunum cihazı olan standart giysiler giyilmelidir.

Maruz Kalma/Kişisel Korunma

Solunum Koruma: Havadaki maruz kalma limitleri aşıldığında OHSA onaylı donanımları kullanın.  Yüzü tamamen çevreleyen ekipman kullanımı önerilir ve yüz kalkanı oluşturmuş olur, kimyasal sıçrama riskine önlem olur.

Havalandırma: Havadaki maruziyet seviyesini kontrol ediniz ve altında kalmasını doğal veya mekanik havalandırma  ile sağlayın.

Koruyucu Eldiven: Cilt temasını önlemek için kimyasal dayanıklı uygun eldiven giyin.

Göz Koruma: Kimyasal sıçramaya karşılık gözlük takın ve göz banyoları oluşturun.

Diğer Koruyucu Ekipman: Uygun koruyucu giysi giyin. Cilde temas etmesi muhtemel yerlerde güvenlik duşu oluşturun.

1.3 Kuru Tip Trafolar

Reçine veya vernik gibi katı izolasyon maddeleri kullanılır. Manyetik devresi ve sargıları yalıtkan bir sıvıda muhafaza edilmeyen tip trafolardır. Kuru tip trafolar ise tamamen kurudur kesinlikle yağ içermez. Kuru tip trafoların yangın çıkarma gibi bir riski yoktur. Soğutma trafo çevresindeki hava aracılığıyla sağlanır. Kuru tip trafoların iki değişik türü vardır; dökme reçineli trafolar ve vernikli trafolar.

TRAFOLARDA KORUMA SİSTEMLERİ

Trafolarda korumanın amacı; enerjinin üretim sisteminden, iletim sistemi ve tüketici konumundaki makine-ekipmanların güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamaktır. Koruma sistemi önceden belirlenen çalışma sınırlarının dışına çıkan parçayı sistemin bütününden ayırarak izole eder, devre dışı bırakır. Böylelikle arıza kısmı olarak kalır ve sistemin tümüne yayılması engellenir. Trafolarda koruma sisteminin üç ana görevi vardır:

1- Dıştan gelecek etkilere karşı trafoyu korumak

2- Trafo arızaları sırasında trafoya bağlı olarak çalışan ekipmanları ve çevreyi korumak

3- Trafonun çalışma sürecini, oluşan arızaları izlemek

Trafolar herhangi bir pres ya da kaynak makinası gibi sürekli etrafında bir çalışanın bulunması gereken teçhizatlardan değildir. Bu yüzden trafolar bütün elektrik sistemine bağlı olduğundan ve kesintisiz devrede kalması gerektiğinden üzerinde birçok koruma elemanı bulundurur.

İmalâtçı, transformatörün tasarımında özellikle aşağıdaki konularda işletme ve bakım personelinin güvenliğini dikkate almalıdır:

− Yüksek sıcaklıklara sahip bölümlere erişilebilirlik,

− Gerilimli bölümlere erişilebilirlik,

− Hareketli bölümlere erişilebilirlik,

− Kaldırma ve taşıma ile ilgili hükümler,

− Bakım gerektiğinde bakım için erişim,

− Yüksek yerlerde çalışma.  4    

____________________________

4 TS EN 60076-1: 2012: Güç transformatörleri – Bölüm 1: Genel, s. 40

____________________________

Burada trafolarda bulunan koruma elemanlarını inceleyeceğiz. Burada bahsi geçen koruma elemanlarının bütün trafolarda bulunduğunu söyleyemeyiz. Bazı koruma elemanları trafo tipinden, bazıları kullanıcıların isteklerinden dolayı trafolarda bulunmaz.

Basınç Emniyet Vanası (Basınç Giderme Valfi)

Trafo tankında olan ani basınç yükselmelerine karşı trafo kazanını korur. Genellikle trafonun kapağına montajı yapılır. Kazan vananın ayarlandığı iç basınca maruz kalırsa vana açılır ve içerisindeki yağın azalması ile basıncın düşürülmesi sağlanır.

trafo2
Basınç Giderme Valfi

Bukolz (Buchholz) Rölesi

Yağ soğutmalı güç transformatörlerinin çeşitli zararlı etkilerden korunması için kullanılan bir güvenlik donanımıdır. Transformatör içerisinde meydana gelen düşük ve yüksek yoğunluklu deşarj ve arkların yalıtım maddelerinin kimyasal yapısını bozması sonucu oluşan gazların toplandığı röledir. Eğer bukolz rölesinde biriken gazların basıncı belli bir sınır değerin üzerine çıkarsa röle uyarı sinyali verir. Gazların basıncı tehlike sınırlarına ulaşırsa röle açma sinyali vererek trafonun devreden çıkmasını sağlar.

trafo3
Bukolz (Buchholz) Rölesi
trafo4
Bukolz (Buchholz) Rölesi ve Trafo Üzerindeki Yeri

Kademe Değiştirici Koruma Rölesi

Standart dağıtım transformatörleri (+ -) % 5 gerilim ayarı yapabilecek şekilde dizayn edilmektedir. Kademe değiştirici arızalandığı zaman bu röle sayesinde hem kademe değiştiricinin hem de trafonun zarar görmesi engellenir.

Çek-Valf (Otomatik Geri Döndürmez Valf)

Yağ borularında, bağlantı yerlerinde veya terminallerde yağ kaçağı sızıntısı olursa, bu valf sayesinde genleşme tankında olabilecek yağ kayıpları önlenir.

Parafudr

Faz iletkenleri ve topraklama arasında bulunur. Aşırı voltaj ve atmosferik gerilimlere (yıldırım vb.) karşı devreyi açıp, kapayarak trafoyu korur.

trafo5
Parafudr

Silikajel Sistemi (Nem Tutucu, Nem Alıcı, Hava Kurutucu)

Atmosfere açık genleşme depolu transformatörlerde kullanılır, genleşme tankına monte edilir. Havanın içindeki nemi emerek trafodaki yağın ve trafonun içine su girişini engeller.

slikajel

 

Yağ Sıcaklık Göstergesi

Trafodaki yağ dolu bölgelerin sıcaklık derecelerini gösterir. Kapak üzerine veya kazan yan yüzeylerine kaynatılan termometre ceplerine yerleştirilen termometreler vasıtasıyla transformatör yağ üst sıcaklığını takip ve kontrol etmek mümkündür. Kontaklı termometreler trafodaki yağın sıcaklığının sınır değeri geçmesi halinde ihbar ve açma sinyalleri verir.

Yağ Seviye Göstergesi

Atmosfere açık transformatörlerde, genleşme tankındaki yağın seviyesini takip ve kontrol etmek amacıyla manyetik olarak çalışan yağ seviye göstergeleri kullanılır. Genleşme tankının üst kısmına monte edilir. Kontaklı yağ seviye göstergeleri yağ miktarındaki beklenilmeyen ani değişiklikleri ihbar ve açma sinyalleri şeklinde iletir.

Akım Trafosu

Akım trafosu orta ve yüksek gerilim terminallerinde ölçme veya koruma amaçlı kullanılır. Akım trafoları aynı zamanda tank topraklama koruması olarak da kullanılabilir. Bundan dolayı sınır değeri belirlenmiş bir maksimum akım rölesidir. Bir sargıdaki topraklama arızasını gösterir.

Diferansiyel Koruma Rölesi

Diferansiyel kelime olarak fark demektir. Diferansiyel koruma röleleri de normalde akım geçmeyen röle devresinden arıza sonucu oluşan fark akımlarının geçmesi ve bunu algılaması prensibine göre çalışır. Havai hatların, kabloların, trafoların ve generatörlerin faz sargıları arasında bir izolasyon hatası sonucu meydana gelen kısa devreler en iyi diferansiyel röle tarafından algılanır ve koruma sağlanır. Trafolarda genellikle güç trafolarında kullanılmaktadır.

Genleşme Tank Diyaframı

Genleşme tankının üst kısmına yerleştirilen bu diyafram sayesinde yağ ile havanın teması kesilir. Böylece yağın dışarıdan gelen nemli hava ile temas sonucu kirlenmesi önlenmiş olur.

TRAFOLARIN BAKIMI

Trafolar görev yerlerinde çalışırken mekanik ve elektriksel açıdan zorlanmalara maruz kalırlar. Bir güç trafosunun kendisi ve kurulumu çok maliyetli olduğundan işletme ömürlerini uzatmak ekonomik açıdan çok önemlidir. Bu açıdan trafoların haftalık(H), aylık(A), altı aylık(6A), senelik(S) ve daha uzun sürelerde bakım, test, kontrolleri yapılır.

Trafoların bakımı ve periyodik kontrolü ile ilgili nelere bakılacağı ve hangi sıklıkta yapılması gerektiği mevzuatta açık bir şekilde bulunmamaktadır. Trafo üreticilerinden ve araştırmalardan edinilen bilgilere göre bakım sıklığı ve neleri içereceği aşağıdaki tabloda yer almaktadır.

trafo-periyodik-bakim

 

Bir Cevap Yazın