Elektrik üretimi söz konusu olunca transformatörler oldukça önemlidir. Elektriğin iletiminde ve dağıtımında aktif rol oynayan, gerilim seviyesini yükselterek veya alçaltarak elektriğin uzun mesafelere iletilmesini sağlayan mekanizmalardır. Bu cihazlar, dünya çapında çok sayıda nüfusa elektrik enerjisi sağlamak için gerekli ekipmanın sürekli iyileştirilmesi ile sonuçlanan elektrik besleme sistemlerinin geliştirilmesi sayesinde doğdu.
En çok kullanılan modeller arasında Yağlı tip trafo ve kuru tip trafo olmak üzere güç transformatörleri iki farklı şekilde tasarlanır.
Yağlı Tip Trafo
Yağlı tip trafoda sargılar yağın içerisinde bulunurlar, kuru tip trafoda ise sargılar etrafında epoksi reçine bulunmaktadır. Yağlı tip trafo kendi içinde ikiye ayrılmaktadır; hermetik tip yağlı trafo, genleşme tanklı yağlı trafo.Bu iki tip trafoda da sargılar yağın içerisinde bulunur. Hermetik trafo boyutu küçük olduğu için genleşme deposu bulunmaz ve bulundurduğu kazan yağ doludur. Ayriyeten bu küçük boyutun sağladığı avantajlardan biriside küçük alanlara montaj edilebilmesidir.
Hermetik trafolar üretilirken basınç ayarı sanayi ortamında yapılarak atmosfer ile hiçbir bağlantısı kalmayacak şekilde ayarlanır ve müşterilere öyle teslim edilir. Bu yüzden trafodaki yağ, hava ile temas etmez ve ortamda oksijen bulunmaz. Dalga duvarlar hem ısıyı dışarıya iletme, hem de genişleyip büzülme hareketleriyle genleşen yağıda içeride tutma görevini üstlenirler. Tüm bu nedenlerden dolayı yağ oksitlenmez ve trafo yağı nemden de etkilenmemiş olur. Baktığımız zaman hermetik trafo, genleşme depolulara oranla kullanım süresi çok daha fazladır. Ayriyeten hermetik tip trafolarda bulunan herhangi bir yağ tıpasını açmamalı yani yağ basıncını hiçbir nedenden ötürü değiştirecek bir işlem yapılmamalıdır. Yağ kaçağı veya yağ sızıntısı tespit edildiği durumlar da yetkili servisten yardım almayı unutmamak gereklidir.
Genleşme tankı yağlı trafo bakımlarının yerinde ve düzenli olarak yapılmak zorundadır çünkü atmosfer ile devamlı bir etkileşim içerisinde bulunurlar ve bu yüzden yağ bozulmaya meyillidir ve yalıtkan özelliğini haliyle yitirebilir.
Yağlı tip trafolar birkaç parçadan meydana gelirler bunlar; Çekirdek yani nüve, Sargılar, Kazan ve Kapak, Terminaller, Gerilim değiştirici, Genleşme kabı (Hermetik trafolarda bulunmuyor) ve diğer aksesuarlar.
Yağlı tip trafolar imalatı; 50 – 20000 KV güçlerinde, 36 KV en üst düzey sistem gerilimlerine kadar üretilebilmektedirler.
Yağlı tip trafoların genel olarak kullanım alanlarına baktığımızda; Elektrik şantiyeleri, diğer şantiyeler, fabrikalar, sanayi bölgeleri gibi alanlarda faaliyet göstermektedirler.
Yağlı Transformatörlerin Avantajları Ve Dezavantajları
Yağlı transformatörlerinin tasarımı ve izolasyon boyutları, transformatörün yıldırım ve diğer dalgalanmalarla baş edebilmesi için tasarlanmıştır.
Boyuna yalıtım üzerindeki gerilimi en aza indirmek için, dönüşlerin belirli bir sırayla birbirine bağlandığı bağlı sarma tekniği kullanılmaktadır. Bu durumda, dönüşler farklı potansiyellere sahip olduğundan, uzunlamasına yalıtım gerilimi seviyesinin kontrol edilmesinde bir sorun ortaya çıkabilir. Bu durumda, aşırı gerilimlerin azaltılması, çalışma geriliminin artırılmasıyla sağlanır ve yüksek gerilime dayalı teknolojilerin hızlı gelişimi ve cihazların gücündeki artışla bağlantılı olarak, kararlılık ve direnç gereksinimleri de artar.
yalıtım sistemleri, gerilim seviyesinin sürekli izlenmesine ek olarak, görev alır ayrıca uzun vadeli enerji elde etmektir. Transformatör sargılarında ve manyetik devrelerde yoğun ısınma meydana gelir, bu nedenle yalıtımın etkili ve sürekli soğutmaya sahip olması gerekir.
Yağ bariyeri yalıtımı, yüksek dielektrik dayanımına sahiptir ve sirküle eden yağ yoluyla yoğun ve verimli soğutma sağlar.
Kuru Tip Trafo
Kuru tip trafo, soğutma sistemi olarak yağlı tip trafodan oldukça farklı olan transformatör çeşididir. İçinde açığa çıkan ısıyı hava hareketleriyle dışarıya atan bir trafo tipidir. Manyetik mekanizmaları ve sargıları cam elyafla desteklenerek, epoksi (dökme) reçine ile vakum altında kaplanırlar. Teknolojik gelişmeler, artan bilgi birikimi ve üretim tecrübesi gerektiren kuru tip trafo üretimi son yıllara baktığımızda artan müşteri talebiyle doğru orantılı olarak diğer yağlı tip trafoya göre pazar alanını genişletmektedir. Ayriyeten günümüz teknolojik imkanları 36 KV üzeri güçlü kuru tip trafo üretimi zorluklar içermektedir. Bu yüzden hız kesmeden arge yatırımlarıyla birlikte bu tipik trafoyu geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Çünkü yağ gibi çevreye zararlı bir maddeyi içerisinde barındırmaması ve bu sayede yangın riskinin minimum seviyelere düşmesi, herhangi bir teknik bakım gerektirmemesi, rutubet ve neme karşı koyabilme potansiyeli gibi etkenlerden dolayı kuru tip trafo diğer yağlı tip trafoya göre müşteriler tarafından daha çok tercih edilmektedirler. Muhafaza edilerek insanların bulunduğu alanlarda kullanılır. Ek olarak soğutma fanı gibi aksesuarlara gereksinim duyabilir. Kuru tip transformatörlerin en önemli dezavantajı, herhangi bir yağlı transformatörden pazar fiyatının daha yüksek olmasıdır. Fakat buna rağmen hala daha fazla satılmaktadır.
Kuru tip trafoların genel olarak kullanım alanlarına baktığımızda; Barajlar, pompa istasyonları, oteller, okullar, hastaneler yani genel olarak insanların topluca bulundukları alanlarda kullanılır.
Kuru Transformatörlerin Avantajları Ve Dezavantajları
Yağ yalıtımı ile karşılaştırıldığında hava yalıtımı daha zayıftır. Kuru bir transformatörün sargılarının koruma kalitesi için gereklilikler sonuç olarak çok daha yüksektir.
Açık sargılı transformatör tasarımı, sistemi soğutmak için yeterli olan konveksiyonun yaratıldığı yerde ısı giderimi için özel kanallar oluşturur. Bununla birlikte, dış çevre ile aktif etkileşim nedeniyle, transformatörün bakımında ve çalışma koşulunun sürdürülmesinde birçok risk ve zorluk vardır.
Dökme ve monolitik sargılı transformatörler, zararlı ve tehlikeli maddeler yaymadıkları için yüksek elektriksel ve mekanik dirence ve çevre güvenliğine sahiptir. Ancak dezavantajı, yalıtımı için malzeme kütlesinin çok büyük olması ve bu tür transformatörlerin, kısmi deşarjlara yol açan homojen olmayan (hem fiziksel hem de enerjik) olabilmesidir. Ayrıca, yüksek gerilim sargılarını soğutmak zor olabilir, ani sıcaklık değişiklikleri ve aşırı ısınma tesis arızalarına neden olur.
