Yağlı Tip Transformatörlerde Basınç Tahliye Tertibatı — Çalışması ve Seçimi

Yağ Gaza Dönüştüğünde Ne Olur

Transformatör içinde oluşan bir ark, çevresindeki yağı neredeyse anında buharlaştırır. Bir litre mineral yağ yaklaşık bin litre gaza dönüşür. Kaçış yolu olmayan sızdırmaz bir kazanda basınç artışı saniyelerle değil milisaniyelerle ölçülür — ve kazan bu basıncı tutacak şekilde tasarlanmamıştır. Kontrollü bir boşaltma yolu yoksa kazanın en zayıf noktası verir: bir kaynak açılır, bir conta fırlar ya da ağır durumlarda kazan yırtılır ve yanan yağ dışarı püskürür.

Basınç tahliye tertibatı, bu boşalmanın nerede olacağına karar vermek için vardır. Kazan kapağına monte edilen yaylı bir valftir; kazanın mekanik dayanım sınırının altında bir basınçta açılacak şekilde kalibre edilir ve fazla basıncı kontrollü bir çıkıştan boşaltır. Basınç düştüğünde tekrar kapanır ve kazan sızdırmaz kalır.

Bu bir son çare korumasıdır. Diğer tüm cihazlar — Buchholz rölesi, sargı sıcaklık göstergesi, diferansiyel koruma — arızayı tespit edip transformatörü basınç bu noktaya ulaşmadan devre dışı bırakmak için vardır. Tahliye tertibatı, onlar yeterince hızlı olamadığında ya da arıza enerjisi hiçbir korumanın basınç artışını önleyemeyeceği kadar büyük olduğunda devreye girer.

Nasıl Çalışır

1 — Sızdırmaz Konum

Normal işletmede valf diski, kalibreli yaylar tarafından yatağına bastırılır. Sızdırmazlık hem yağa hem gaza karşıdır; yağın normal ısıl genleşme ve büzülmesi diski kaldıracak basıncın çok altında kalır.

2 — Açılma

İç basınç ayar değerini aştığında disk kalkar. Disk hareket ettiği anda basınca maruz alan hızla büyür, böylece açma kuvveti artar ve valf tam açık konuma sıçrar — tipik olarak iki milisaniyenin altında. Yağ ve gaz çıkıştan boşalır.

3 — Yeniden Kapanma

Basınç kapanma değerinin altına düştüğünde yaylar diski yatağına geri getirir ve kazan yeniden sızdırmaz hale gelir. Yalnızca az miktarda yağ kaybedilir ve sonrasında içeri nem veya hava girmez — inceleme beklenirken transformatör korunmuş kalır.

Yeniden kapanma davranışı, modern bir tahliye tertibatının bütün mantığıdır. Dışarı atılan yağ miktarını sınırlar, yangın riskini sınırlı tutar ve en önemlisi kazanı kapalı bırakır; böylece izolasyon sistemi, bir mühendis gelene kadar geçen saatler ya da günler boyunca atmosferik neme maruz kalmaz.

Hermetik Transformatörler Neden Buna Bağımlıdır

Genleşme depolu bir transformatörde basınç artışının tehlikeli hale gelmeden gidebileceği bir yer vardır: bağlantı borusu genleşme deposuna açılır ve o borudaki Buchholz rölesi hem gazı hem darbeyi algılar. Bir yol vardır ve o yolu izleyen bir cihaz vardır.

Hermetik tip transformatörlerde ikisi de yoktur. Kazan tamamen doludur ve kaynakla kapatılmıştır; ısıl genleşmeyi oluklu duvarlar karşılar. Boru yoktur, genleşme deposu yoktur, gaz hacmi yoktur. Yağı buharlaştıran bir arıza, basıncı katı ve kapalı bir sınıra karşı yükseltir.

Bu yüzden basınç tahliye tertibatı hermetik bir ünitede aksesuar değildir — arıza enerjisinin kazanı kontrollü biçimde terk edebileceği tek mekanik yoldur. DATSAN hermetik transformatörlerinde belirli bir gücün üzerinde standart olarak, altında ise talep üzerine uygulanır.

Tahliye Tertibatı mı, Patlama Borusu mu

Eski transformatörlerde patlama borusu kullanılırdı: kazan kapağından yükselen, üst ucu ince cam veya bakalit bir diyaframla kapatılmış bir boru. Aşırı basınçta diyafram kırılır ve basınç boşalırdı. İşe yarıyordu, ama eksikleri ciddiydi.

ÖzellikPatlama borusuBasınç tahliye tertibatı
Çalışma basıncıDiyaframa bağlıdır; yaşlanma ve sıcaklıkla geniş bir aralıkta değişirKalibreli ve tekrarlanabilir, yay yüküyle belirlenir
Çalışma sonrasıDiyafram değiştirilene kadar kazan atmosfere açık kalırKendiliğinden kapanır; kazan kapalı kalır
Yağ kaybıYüksek — basınç eşitlenene kadar boşalma sürerYeniden kapanana kadar boşalan hacimle sınırlı
Nem girişiKesin — izolasyon sistemi açığa çıkarYok
Sinyal vermeYok — çalıştığı ancak muayenede fark edilirMekanik gösterge ve alarm/açtırma için kontaklar
Yeniden kullanımDiyaframın değiştirilmesi gerekirGösterge sıfırlandıktan sonra tekrar kullanılabilir

Gösterge ve Sinyalizasyon

Fark edilmeden çalışan bir tahliye tertibatının değeri sınırlıdır: transformatör, kazan basıncını ayar değerinin üzerine çıkaracak kadar ağır bir arıza yaşamıştır ve bunun bilinmesi gerekir. Üç düzeyde gösterge mevcuttur.

Mekanik gösterge

Valf çalıştığında canlı renkli bir pim yükselir ve elle sıfırlanana kadar yukarıda kalır. Hiçbir elektriksel bağlantı olmasa bile olayı kaydeder ve rutin muayenede yerden görülebilir.

Elektriksel kontaklar

Valfle birlikte çalışan bir veya iki komütasyon kontağı, alarm ya da açtırma devresine bağlanır. Personelsiz trafo merkezlerinde olayın zamanında öğrenilmesinin tek yolu budur.

Boşaltma borusu

İsteğe bağlı bir çıkış borusu, dışarı atılan yağı buşinglerden, kablo kutularından ve yürüme yollarından uzaklaştırarak güvenli bir toplama noktasına yönlendirir. Kapalı trafo merkezlerinde ve personelin kazana yakın eriştiği her yerde önerilir.

Kontakların alarma mı yoksa açtırmaya mı bağlanacağı cihazın değil koruma şemasının kararıdır. Kritik olmayan yükü besleyen bir dağıtım transformatöründe açtırma olağandır: basınç artışı, işletmeye devam etmenin savunulamayacağı kadar ciddi bir arızaya işaret eder. Ani bir kesintinin kendi başına risk taşıdığı yerlerde kontak alarma bağlanır ve karar operatöre bırakılır.

Tipik Teknik Değerler

ParametreTipik değer
Açma basıncıStandart 0,35 bar; sipariş üzerine 0,15–0,70 bar
Kapanma basıncıAçma basıncının yaklaşık %80'i
Açılma süresiAyar değerinden tam açılmaya 2 ms altı
Boşaltma kapasitesiAğız çapına bağlı, yaygın olarak 100–400 m³/sa
KontaklarBir veya iki komütasyon kontağı, 5 A
GöstergeElle sıfırlanan mekanik pim
Ortam sıcaklığı aralığı−40 °C ile +120 °C arası
Koruma sınıfıKontak gövdesi için IP65
MontajKazan kapağına cıvatalı flanş, yağ seviyesinin üzerindeki gaz hacminde
Sızdırmazlık malzemesiYağa dayanıklı nitril veya florokarbon elastomer

Seçim ve Montaj

Ayar basıncı transformatörün gücüne değil kazana göre belirlenir. Açma basıncı, kazanın kalıcı deformasyon olmadan dayanabileceği basıncın altında ve normal işletmede ulaşılan en yüksek basıncın rahatça üzerinde olmalıdır — soğuk bir transformatörün hızla yüklenmesinde oluşan tepe değeri dâhil. Çok düşük ayarlanmış bir cihaz gereksiz açmalara yol açar; çok yüksek ayarlanmışsa kazan zaten deforme olduktan sonra açılır.

Yağ seviyesinin altına değil gaz hacmine monte edin. Cihazın yeri kazan kapağı, yani yağın üstüdür. Alçağa monte edilirse aynı basınç olayında çok daha fazla yağ boşaltır ve valf düzgün kapanmayabilir.

Bir cihaz her zaman yeterli değildir. Büyük kazanlar ve yağ hacminin kapak alanına oranı yüksek olan kazanlar, gerekli boşaltma kapasitesi için iki cihaz gerektirebilir. Bu hesap bir aksesuar seçimi değil, kazan tasarımının parçasıdır.

Valfi değil kontakları test edin. Elektriksel kontaklar devreye alma sırasında manuel test düzeneğiyle doğrulanabilir ve doğrulanmalıdır. Valfin kendisi fabrikada kalibre edilip mühürlenmiştir; yay ayarına sahada müdahale kalibrasyonu geçersiz kılar.

Not: Bu makaledeki değerler tipik olup bilgilendirme amaçlıdır. DATSAN, hermetik tip transformatörlerde basınç tahliye tertibatını belirli bir gücün üzerinde standart olarak, altında ise talep üzerine uygular. Ayar basıncı, boşaltma kapasitesi, kontak konfigürasyonu ve boşaltma borusu ihtiyacı; kazan tasarımına ve müşterinin koruma şemasına göre tasarım aşamasında belirlenir ve test raporunda teyit edilir.

Transformatör Üreticisi

DATSAN Transformatör, dünya genelinde sanayi, dağıtım şirketi ve altyapı projeleri için yağlı tip dağıtım ve güç transformatörleri üretmektedir.

1992 yılında kurulan DATSAN, 30 yılı aşkın mühendislik deneyimini modern üretim ve test kabiliyetleriyle birleştirmektedir. Ürünlerimiz IEC 60076, ANSI C57 ve ilgili uluslararası standartlara uygun olarak tasarlanmakta olup, talep üzerine Ecodesign uyumlu seçenekler sunulmaktadır.

İletişim

Datsan Elk. İnş. San. ve Tic. Ltd. Şti.

Adres: Kızıltepe Mardin Karayolu 6.km
Kızıltepe, 47400 Mardin / TÜRKİYE

Telefon : +90 (482) 215 3188
Faks : +90 (482) 215 1199