ÖLÇÜ TRAFOLARI

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, 55 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

İhtiyaca göre farklı standart değerlerde Nominal sekonder akımı

1 A ya da 5 A Trafo oranı (Kn)

Nominal primer akımı/nominal sekonder akımı Örneğin 100/5 akım trafosunda Kn=20

Nomimal güç (sekonder yük) Sekondere bağlanabilecek yük miktarı olup VA veya ohm

cinsinden belirtilir. Doğruluk sınıfı (accuracy)

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 hatasıPrimer 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 limit akımı

Doğruluk sınıfının 5P veya 10P olmasına bağlı olarak hatanın %5 veya %10’un altında garanti edildiği değer

Ipn : 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 tip Kapasitör 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