Transcript indir
ÖLÇÜ TRAFOLARI Ölçü Trafoları Normal işletme seviyeleri yüksek olan akım ve gerilim değerlerinden çok daha düşük seviyeler elde edilir. Düşük akım/gerilim gerekçeleri/avantajları: Röle ve ilişkili elektronik bazlı cihazlar için uygun giriş seviyeleri elde edilir (100 V, 110 V, 120 V ; 1 A, 5 A) Koruma, kontrol ve ölçüm cihazlarıyla ilgilenen personel, yüksek gerilim/akım kaynaklı risklerden korunur. Çalışma mantığı açısından diğer trafolardan farkı yoktur (Dönüştürme oranları vb.) Çalışma Prensibi Primer sargı; akımın ölçüleceği primer devreye, sekonder sargı ise ölçüm cihazları veya koruma rölelerinden oluşan yüke (burden) bağlanır. Primer sargıdan geçen akım; dönüştürme oranına göre sekonder sargıda gerilim endükler. Sekonder sargıya bağlı yük empedansı (burden) üzerinden de sekonder akım geçer Akım trafoları Ölçü Trafoları Standart oranlar Standart primer akım değerleri (A) 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 450, 500, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 2400, 2500, 3000, 3200, 4000, 5000, 6000 Standart sekonder akım değerleri (A) 1, 5 5 A daha yaygın kullanılmaktadır Eşdeğer devre, akım hatası Eşdeğer devre Eşdeğer devre CT Error : Eşdeğer devre, akım hatası Doyma bölgesi, diz noktası Uyartım (mıknatıslanma) eğrileri Akım Trafoları Ölçü akım trafoları Primer akımının normal çalışma aralığında (anma akımının %5 %120 arası) fonksiyonunu yeterli doğrulukta yerine getirebilmesi gerekir. Ölçüm cihazlarının aşırı akıma maruz kalmasını önlemek için; belirlenen çalışma aralığının üzerindeki akımlarda ise doyuma (saturate) ulaşması istenir Koruma akım trafoları Değişik arıza koşullarının tespiti için, düşük değerlerden anma akımının çok üstündeki değerlere kadar geniş bir aralıkta yeterli doğrulukta çalışabilmeli Olası en yüksek arıza akımlarına kadar doyuma ulaşmaması istenir Sembol gösterimler Bağlantı şekli (tek faz) Üç faz bağlantı şekli (yıldız, üçgen) Akım trafo tipleri Akım trafo tipleri Çok oranlı akım trafoları Akım trafolarının primer sargıları, değişik bağlantı şekilleri ile değişik primer akımlarında kullanılabilir. Şekilde; aynı akım trafosunun primer sargılarındaki farklı bağlantılar ile farklı oranlı kullanımı görülmektedir. Teknik özellikler Nomimal primer akımı Nominal sekonder akımı Sekondere bağlanabilecek yük miktarı olup VA veya ohm cinsinden belirtilir. Doğruluk sınıfı (accuracy) Nominal primer akımı/nominal sekonder akımı Örneğin 100/5 akım trafosunda Kn=20 Nomimal güç (sekonder yük) 1 A ya da 5 A Trafo oranı (Kn) İhtiyaca göre farklı standart değerlerde Garanti edilen hata limitlerini belirler Akım hatası (%) Akım ölçümündeki oransal hata Etiket değerleri (ölçü tipi) • Ölçü tipi akım trafosu seçiminde dikkate alınması gereken kriterler: - Uygun doğruluk sınıfı - Ölçüm cihazının arıza akımından zarar görmemesi • Standart doğruluk sınıfları: 0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 – 3 – 5 Emniyet faktörü (Ölçü tipi A.T.) Tercih edilen emniyet faktörü değerleri: 5 ve 10 Doğruluk sınıfı - akım hatası Primer akımın, nominal değerinden uzaklaştıkça ölçüm hatasının arttığı dikkati çekmelidir. Bu durum akım trafo seçiminde dikkate alınmalıdır. Örneğin primer akımı en çok 600 A olabilecek bir yerde 600/5 yerine 800/5, 1000/5 vb. daha yüksek oranlı ölçü tipi akım trafosu kullanılırsa ölçüm hatası daha yüksek olacaktır. Örnek 500/1 A 15 VA cl 0.5 Doğruluk sınıfından ölçü tipi olduğu anlaşılıyor Nominal primer/sekonder akım: 500 A / 1 A Doğruluk sınıfı: 0,5 Nominal gücü: 15 VA İlgili tablodan; Nominal akımın; %100-%120 aralığında akım hatası %0,5’ten küçük %20-%100 aralığında akım hatası %0,75’ten küçük Etiket değerleri (koruma tipi) • Koruma tipi akım trafosu seçiminde dikkate alınması gereken kriterler: - Uygun doğruluk sınıfı - Uygun doğruluk limit faktörü • Standart doğruluk sınıfları 5P – 10P • Standart doğruluk limit faktörleri 5 – 10 - 15 – 20 - 30 Doğruluk limit faktörü (Koruma tipi A.T.) Ipl : Doğruluk sınıfının 5P veya 10P olmasına bağlı olarak hatanın %5 veya %10’un altında garanti edildiği değer Ipn : Doğruluk limit akımı Nominal primer akım Doğruluk limit faktörü (ALF) arttıkça trafonun doyuma uğrama ihtimali azalır Doğruluk sınıfı – akım hatası Örnek 100/1 A 15 VA 5P10 Koruma tipi (5P) Nominal primer/sekonder akım: 100 A / 1 A Doğruluk sınıfı: 5P Nominal gücü: 15 VA Doğruluk limit faktörü: 10 İlgili tablodan; Nominal primer akımda sekonderdeki akım hatası 1 A × 1% = ± 0.01 A ( Ipn× ALF) = 100 A × 10 = 1,000 A primer akımda sekonderdeki akım hatası ( Isn× 10 × 5%) = 1 A × 10 × 5% = ± 0.5 A Örnekler Example 10.1, 10.2 Power System-Analysis and Design, Glover, Sarma, Overby Not: Aşağıdaki formülden de aynı sonuca ulaşılır. Gerilim Trafoları Standart sekonder nominal gerilimler 100-120 Primer sargılar, akım trafolarının tersine çok sarımlı ince tellerden oluşmuştur. Sekonder sargı ise, nominal yükte kaybın çok az olmasını sağlayacak kalınlıkta tel ile sarılmıştır. Koruma tipi gerilim trafoları Elektromanyetik Kapasitör tip tip Elektromanyetik tip GT • Çalışma prensibi bakımından benzemekle birlikte, soğutma, izolasyon ve mekanik özellikleri ile güç trafolarından ayrılır •132 kV gerilim seviyesine kadar olan sistemlerde kullanılır Kapasitör tip GT • Primer tarafta bulunan seri bağlı kapasitörler ile gerilim uygun değerlere düşürülür • Kapasitörler, ayrıca iletim hatları üzerinden yüksek frekanslı sinyallerin taşınmasına imkan sağlarlar. • Yüksek gerilim seviyelerinde yaygın olarak kullanılır Kapasitör tip GT • C1 ve C2 değerleri; VB gerilimi bir-kaç kV olacak şekilde ayarlanır • VB gerilimi daha sonra GT ile tekrar düşürülür • Ayrıca, C1 ve C2 değerleri L ile rezonans devresi oluşacak şekilde seçilerek sekonderdeki gerilimin primerdeki ile aynı fazda olması sağlanır Koruma tipi gerilim trafolarının, nominal gerilimin %0-%173 aralığında yüksek bir doğruluk oranına sahip olmaları istenir Doğruluk oranının yüksek olması, özellikle ölçüm amaçlı kullanımlarda önemlidir Sembol gösterimler GT bağlantı şekli Ölçü tipi GT Koruma tipi GT