Alternatif akımı aynı frekansta yükseltebilen veya düşürebilen elektrik makinalarıdır. Transformatörler doğru akımda çalışmazlar. Transformatörler, ince silisyumlu saclardan oluşan nüve ile bunun üzerine, yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur. Giriş sargısına primer sargı, çıkış sargısına sekonder sargı denir.
Yükseltici Transformatörlerde sekonder sargı spir sayısı primersargı spir sayısından fazladır.
Düşürücü Transformatörlerde sekonder sargı spir sayısı primersargı spir sayısından azdır.
İstanbul'da Mahalle arasındaki bir trafonun patlama videosu
Transformatörlerin Önemi
Elektrik enerjisinin en önemli özelliklerinden biri de üretildiği yerden çok uzak mesafelere kolayca taşınabilmesidir. Taşımanın verimli olabilmesi için gerilimin yeteri kadar yüksek olması gerekir. Santrallerde jeneratörler vasıtasıyla üretilen gerilim, alternatif gerilimdir. Jeneratörlerde üretilen gerilim uzak mesafelere taşınacak değerde değildir. Jeneratör çıkış gerilimleri 0, 4-3, 3-6, 3-10, 6-13-14, 7-15, 8 ve 35kV mertebesindedir. Tabii bu değerler yeterli olmadığından yükseltilmeleri gerekir. Bu alternatif gerilimin yükseltilmesi işlemi transformatörler yardımıyla çok kolay bir şekilde gerçekleştirilir. Uzak mesafelere taşınan elektrik enerjisi, abonelerin kullanımına sunulabilmesi için düşürücü trafolar yardımıyla orta ve alçak gerilime düşürülür.
Nüve Yapısı ve Çeşitleri
1- Çekirdek tipi
2- Mantel tipi
3- Dağıtılmış tip
Dönüştürme Oranı
1. Boş Çalışması
Primer uçlarına gerilim uygulanan trafonun sekonder uçlarına herhangi bir yük bağlanmazsa (yani açık devre yapılırsa) bu çalışma şekline trafonun boş çalışması denir. Boşta çalışırken trafo faydalı güç vermez. Bu nedenle şebekeden çekilen gücün tamamı manyetik nüve üzerinde demir kayıpları olarak tüketilir. Demir kayıpları fukolt ve histeresiz kayıpları olmak üzere ikiye ayrılır. Boş çalışmada çekilen akım çok küçük olduğundan bu akımın sekonder sargıda oluşturduğu bakır kayıpları ihmal edilebilir. Ancak istenirse sargı direnci ölçülerek bu sargıdaki bakır kaybı kolayca hesaplanabilir. Bu durumda transformatörün demir kayıpları daha doğru olarak bulunmuş olur. Boş çalışırken çekilen akım çok küçük olduğundan bu akımın oluşturduğu bakır kayıpları ihmal edilebilir ve harcanan güç de demir kayıplarını (PFe) verir.
2. Yüklü Çalışması
Primer uçlarına gerilim uygulanıp sekonder uçlarına yük bağlanırsa bu çalışma şekline trafonun yüklü çalışması denir. Trafolarda demir kayıpları sabit olmasına rağmen bakır kayıpları yüke göre değişir. Çünkü trafo yüklendikçe sekonder sargı akımı ve burada meydana gelen bakır kayıpları da artar. Bu sebeple trafonun tam yükteki toplam kayıpları, demir ve bakır kaybından oluşur
(PTK = PFe + PCu). Bundan dolayı trafonun yüklü çalışmasındaki amaç, trafonun toplam kayıplarının (PTK) bulunmasıdır.
3. Kısa Devre Çalışması
Primer uçları nominal geriliminin %3’ü ila %14’ü arasında bir gerilimle beslenip sekonder uçları kısa devre edilirse bu çalışma şekline trafonun kısa devre çalışması denir. Burada uygulanacak gerilimin yüzdesi, sekonder uçlarından dolaşacak akımın tam yükteki akımı sağlayacak derecede seçilmesi gerekir. Bu esnada uygulanan gerilime kısa devre gerilimi ve sekonder uçlarından geçen akıma da kısa devre akımı denir. Sekonder uçlarından geçen kısa devre akımı manyetik nüveden dolaşan akıma göre çok büyüktür. Dolayısıyla manyetik nüvede oluşan demir kayıpları da sargılarda oluşan bakır kayıplarına göre çok küçüktür ve ihmal edilebilir. Buna göre kısa devre çalışma ile elde edilen kayıplar bakır kayıplarını (PCu) verir.
Trafolarda Polarite
Trafoların primer ve sekonder sargısının uçları alternatif akımın frekansına bağlı olarak sürekli işaret değiştirir. Bu işaretlere polarite denir.
Polarite Önemi
Trafo sargılarının polaritelerinin bilinmesi, trafoların birbirleri ile paralel bağlanmalarında veya çeşitli sargıların kendi aralarında bağlanmalarında büyük kolaylıklar sağlar. Trafo uçlarının polariteleri dikkate alınmadan yapılacak bağlantılar çok tehlikeli sonuçlara neden olabilir.
Trafoların Gerilimine Göre Çeşitleri
Trafolar kullanılacağı gerilim sınıfına göre seçilir ve üretilir. Buna göre trafo çeşitleri:
1- Alçak gerilim trafoları (0-1kV)
2- Orta gerilim trafoları (1-34, 5kV)
3- Yüksek gerilim trafoları (34, 5-154kV)
4- Çok yüksek gerilim trafoları (154kV ve yukarısı)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder