Transformatörlerde sık karşılaşılan hatalar nelerdir?
Transformatörlerdeki yaygın arızalar, elektrik, mekanik ve çevresel sorunlar dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden kaynaklanabilir. Sık karşılaşılan hatalardan biri, aşırı ısınma, aşırı elektrik gerilimi veya yalıtım malzemelerinin eskimesi nedeniyle meydana gelebilen sargı yalıtımının bozulmasıdır. Bu arıza, sargılarda kısa devrelere veya topraklama arızalarına yol açarak transformatörün performansını etkileyebilir ve potansiyel olarak hasara neden olabilir. Diğer bir yaygın sorun ise transformatör yağında veya yalıtımında nem birikmesidir; bu durum yalıtım özelliklerini bozabilir ve dielektrik dayanımının azalmasına veya kısmi boşalmaya neden olabilir. Gevşek bağlantılar, kırık kelepçeler veya hasarlı burçlar gibi mekanik arızalar da transformatörün yapısal bütünlüğünü ve elektriksel performansını tehlikeye atabilir. Yalıtım direnci testi, yağ analizi ve görsel incelemeler de dahil olmak üzere düzenli bakım, transformatörün güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için bu yaygın hataların belirlenmesine ve azaltılmasına yardımcı olur.
Transformatör arızasının en yaygın nedeni, öncelikle aşırı yükleme veya yetersiz soğutmadan kaynaklanan termal strestir. Bir transformatör, nominal kapasitesini aşan akımlara maruz kaldığında veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalıştığında, sargılarda ve izolasyonda aşırı ısı birikebilir. Bu termal gerilim, yalıtım malzemelerinin eskimesini hızlandırır, dielektrik dayanımını azaltır ve yalıtımın bozulmasına veya kısa devrelere yol açabilir. Geçici veya sürekli aşırı yükleme, zamanla transformatörün bileşenlerini bozabilecek aşırı ısınmaya neden olur. Transformatörlerin amaçlanan yüklerine göre uygun şekilde boyutlandırılması, yeterli havalandırma ve soğutmanın sağlanması ve çalışma sıcaklıklarının izlenmesi, termal strese bağlı arızaların önlenmesi ve transformatör ömrünün uzatılması açısından çok önemlidir.
Akım transformatörlerindeki (CT’ler) arızalar tipik olarak doğruluk, yalıtım bütünlüğü ve mekanik bütünlük ile ilgili sorunları içerir. Yaygın hatalar arasında, dahili kısa devrelerden veya CT sargılarındaki açık devrelerden kaynaklanan hatalı ölçümler yer alır; bu, koruyucu rölelerde veya ölçüm sistemlerinde yanlış okumalara yol açabilir. Yalıtım malzemelerinin bozulması veya nem girişi gibi yalıtım hataları CT’nin performansını ve doğruluğunu tehlikeye atabilir. Gevşek bağlantılar, kırık terminaller veya fiziksel hasar gibi mekanik arızalar CT’nin yapısal bütünlüğünü ve elektriksel sürekliliğini etkileyebilir. Yalıtım direnci testi, oran testi ve görsel incelemeler de dahil olmak üzere düzenli test ve bakım, elektrik sistemlerindeki akım trafolarının güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için bu arızaların tespit edilmesine ve giderilmesine yardımcı olur.
Transformatör çekirdeğindeki arızalar, transformatörün verimliliğini ve performansını etkileyen çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir. Yaygın bir hata, çekirdek laminasyonları arasındaki yalıtım malzemelerinin zamanla bozularak artan girdap akımlarına ve çekirdek kayıplarına yol açtığı çekirdek yalıtım bozulmasıdır. Bu arıza trafo verimliliğini azaltabilir ve çalışma sıcaklıklarını artırabilir. Diğer bir sorun ise, transformatörün manyetik akı dağılımını ve verimliliğini etkileyebilen, mekanik stres veya manyetik kuvvetler nedeniyle çekirdek laminasyonlarının bükülmesi veya bozulması gibi çekirdek mekanik hasarıdır. Çekirdek arızaları aynı zamanda çalışma sırasında mekanik titreşimlere veya gürültüye neden olabilecek gevşek çekirdek cıvatalarını veya kelepçeleri de içerebilir. Görsel incelemeler ve çekirdek yalıtım direnci ölçümleri de dahil olmak üzere düzenli denetim ve testler, transformatörün güvenilirliğini ve performansını korumak için bu hataların tespit edilmesine ve azaltılmasına yardımcı olur.
Bir transformatördeki arızaların kontrol edilmesi, potansiyel sorunları tanımlamak ve güvenilir çalışmayı sağlamak için çeşitli teşhis tekniklerini içerir. Görsel inceleme, transformatörün fiziksel hasar, yağ sızıntısı veya aşırı ısınma belirtileri açısından incelendiği ilk adımdır. Yalıtım direnci testi, sarımlar arasındaki ve sarımlar ile toprak arasındaki yalıtım direncini ölçerek yalıtım arızasını veya nem girişini tespit eder. Güç faktörü testi, yalıtım malzemelerinin durumunu değerlendirir ve kirlenme veya eskime etkilerini tespit eder. Transformatör yağının çözünmüş gaz analizi (DGA), yalıtımın bozulması veya aşırı ısınma nedeniyle oluşan gazları tanımlar ve potansiyel dahili arızaları belirtir. Frekans tepkisi analizi (FRA), sargı hareketini veya mekanik arızaları tespit etmek için transformatörün çeşitli frekanslara tepkisini ölçer. Önleyici bakım programlarının bir parçası olarak düzenli olarak gerçekleştirilen bu teşhis testleri, transformatörün sağlığının değerlendirilmesine, arızaların erken tespit edilmesine ve arızaları önlemek ve güvenilir çalışmayı sağlamak için düzeltici eylemlerin uygulanmasına yardımcı olur.