Yağ ve sargı sıcaklığı, Güç ve Dağıtım trafolarında ölçülen kritik parametrelerdir. Güvenilir ve doğru sıcaklık ölçümü, trafonun daha uzun ömürlü olmasını sağlar ve trafonun genel sağlığını korumak için çok önemlidir. Sıcaklık göstergeleri, her ikisi de bir trafo içinde ölçülecek kritik parametreler olan üst yağ veya sargı sıcaklıklarının gösterilmesi için en yaygın şekilde kullanılır.
Endüstride genellikle bunlar Yağ Sıcaklık Göstergeleri (OTI) ve Sargı Sıcaklık Göstergeleri (WTI) olarak adlandırılırlar. Elektrik hizmetleri, bir trafo üzerindeki soğutma kontrol sistemlerini etkinleştirmek için kullanılan alarm ve kontrol sinyallerini sağlamak için genellikle yağ ve sargı sıcaklık göstergelerini kullanır. Uygun soğutma kontrollerinin sürdürülmesi, trafonun ömrünü, tipik ömür beklentisinin ötesine uzatabilir.
Güç trafolarında gereken boyut ve işlevselliğe dayalı olarak piyasada çok çeşitli yağ ve sargı sıcaklık göstergeleri (OTIs/WTIs) bulunmaktadır. Göstergeler tamamen mekanik olabilir veya ek alarm yeteneği sağlamak için bazı entegre kontaklara ve elektronik donanımlara sahip olabilirler.
İçindekiler:
1| Yağ Sıcaklık Göstergesi (OTI)
Yağ sıcaklığı göstergesi marşal kutusuna (trafo sahasında) takılır ve trafodaki üst yağın sıcaklığını ölçmek için kullanılır.
Çalışma Prensibi
Yağa daldırılmış güç trafosunun üst yağ sıcaklığı, sıcaklıktaki artışla orantılı olarak sıvının hacimsel genleşmesine dayalı ölçüm sistemi tarafından algılanır. Bir algılama lambası, ölçüm körüğü ve ikisini birbirine bağlayan küçük çaplı bir kılcal boru, sıvıyla dolu ölçüm sistemini oluşturur.
Algılayıcı ampul sıcaklıktaki artışa maruz kaldığında, içindeki sıvı orantılı olarak genleşerek körüğün genişlemesine ve gösterge için bağlantıların ve anahtarın çalışması için ayrı ayrı, bağlantıların ve diskin hareket etmesine neden olur.
Bu sistem bağımsızdır ve çalışması için herhangi bir dış güç kaynağına bağlı değildir. Algılayıcı ampul ve hat/kılcal boru üzerindeki tam ortam sıcaklığı telafisi, ikinci bir körük / dengeleyici körük ve algılama ampulünün başında son bulan bir kılcal boru ile sağlanır. Bunun içine doldurulan sıvı, ortam sıcaklığı değişikliklerine tepki verir. Ölçme ve dengeleme körükleri birbirini yok edecek şekilde bağlantılıdır. Bu nedenle, çıkışın altındaki net ölçüm, ortam sıcaklığına değil, yalnızca algılayıcı ampul sıcaklığına bağlıdır.
Yağ Sıcaklık Göstergesi (OTI) - Datasheet
Notlar:
4 ila 20mA, sırasıyla 0 ila 150 °C'ye karşılık gelir.
Analog tip göstergenin (Varyant-2) arızalanması durumunda, PSU sürekli 4 ila 20mA çıkış verecektir.
Yağ Sıcaklığı Göstergesinin (OTI) 1 ve 2 varyantları için ampul takma düzenlemesi
Yağ Sıcaklık Göstergesinin (OTI) Standart Bağlantı Şemaları
Yukarıdaki iki terminal konfigürasyonundan herhangi biri, gereksinime göre seçilebilir. Yukarıda gösterilen kontak konumu, OTI'nin normal çalışma koşulları altındadır.
Seçim Kriterleri: Uzak (Remote)/SCADA gösterimi için 4 ila 20 mA çıkış gerekli veya değil
Rutin Testler:
Sıcaklık Göstergesini Test Standına Dikey Olarak Monte Edin,
Şemasına göre bağlayın.
Multimetre / Buzzer (Süreklilik testi) ile mikro anahtar terminalleri.
Akım kaynağı ile birlikte ısıtıcı terminalinin (CT Terminali) altındaki "Termal görüntü"
Üst kapağı kapatın.
Yağ banyosu sıcaklığını standart Termometreye göre 40°C'ye ayarlayın.
Rakor vidasını gevşetin ve rakoru çıkarın (Minimum daldırma uzunluğunun 140 mm olduğundan emin olun). Algılama ampulünü sıcak yağ banyosuna daldırın.
Cihaz sıcaklığını 5 dakika sonra kaydedin, banyo sabit sıcaklığa ulaşır.
Yağ banyosu sıcaklığını 20°C'lik adımlarla artırın ve banyo sabit durum sıcaklığına ulaştığında 5 dakika sonra cihazın sıcaklığını kaydedin.
Cihaz sıcaklığı yükseldikçe anahtarın çalışmasını (AÇIK) aynı anda gözlemleyin ve kaydedin.
Algılama ampulünü yağ banyosundan çıkarın ve cihaz okuması ortam sıcaklığına ulaşana kadar içinde tutun.
Cihaz sıcaklığı düştükçe aynı anda anahtar çalışmasını (KAPALI) gözlemleyin ve kaydedin (Anahtar diferansiyelini kontrol etmek için)
İzolasyon Testi (kontak ve toprak arası 2 kV)
Kurulum ve Devreye Alma Öncesi Kontroller:
Kurulumdan önce, nakliye işlemlerinden kaynaklanan olası hasarları kontrol edin.
Aleti kılcal hattan tutarak taşımayın.
Ambalajından çıkarırken, saklarken veya kurarken kılcal borunun bükülmediğinden emin olun.
Kapiler hattın keskin kıvrımlarından kaçının ve minimum 50 mm bükülme yarıçapına izin verin.
Aleti montaj yüzeyinde tutun ve sabitleyin.
Aletin dikey konumda monte edildiğinden emin olun.
Kılcal hattı tüm uzunluğu boyunca yaklaşık 500 mm aralıklarla sıkıştırın. Fazla uzunluk minimum 100 mm çapında spiral şeklinde sarılabilir.
Cebe yağ doldurulmalıdır. Algılama ampulünü rakor/cep/flanş içinden geçirin (tamamen yerleştirin), somunu optimum seviyeye kadar sıkın. Min. daldırma uzunluğu 140 mm.
Sıkma işlemi sırasında Algılayıcı ampulün zarar görmemesine dikkat edilmelidir.
Daha fazla nakliye veya saklama durumunda, zırhı sarın ve aleti tedarikçiden aldığınız şekilde paketleyin.
Devreye almadan önce bağlantı şemasına göre bağlantıyı kontrol edin.
Toz girmesini önlemek için kablo girişi kablo rakorundan yapılmalıdır.
Üst kapak yerine yerleştirilmeli ve tozu önlemek için uygun şekilde sıkılmalıdır. Maksimum işaretçinin gösterge işaretçisinden sonra konumlandırıldığından emin olun.
Gevşek bağlantı olmadığından emin olun.
Harici olarak sağlanıyorsa, test düğmesi testten sonra uygun şekilde kilitlenmelidir.
Trafo sargısı ve yağ sıcaklığı göstergeleri
2| Sargı Sıcaklık Göstergesi (WTI)
Sıralama kutusuna (trafo sahasında) bir sargı sıcaklık göstergesi (WTI) takılır ve sargının sıcak nokta sıcaklığını ölçmek için kullanılır.
Çalışma Prensibi
Yağa Daldırılmış Güç Trafosunun üst yağ sıcaklığı, sıcaklıktaki artışla orantılı olarak sıvının hacimsel genleşmesine dayanan bir sistem ölçümü ile algılanır. Algılama ampulü ve ikisini birbirine bağlayan küçük çaplı bir kılcal boru, sıvıyla dolu ölçüm sistemini oluşturur.
Algılama ampulü sıcaklıkta bir artışa maruz kaldığında, içindeki sıvı orantılı olarak genleşerek körüğün genişlemesine ve gösterge için bağlantıların ve anahtarın çalışması için ayrı ayrı, bağlantıların ve diskin hareket etmesine neden olur. Bu sistem bağımsızdır ve çalışması için herhangi bir dış güç kaynağına bağlı değildir.
Algılama ampulü ve hattı/kılcal boru üzerinde tam ortam sıcaklığı telafisi, ikinci bir körük/dengeleme körüğü ve algılama ampulünün başında son bulan bir kılcal boru ile sağlanır. Bunun içine doldurulan sıvı, ortam sıcaklığı değişikliklerine tepki verir. Ölçme ve dengeleme körükleri birbirini yok edecek şekilde bağlantılıdır.
Bu nedenle, çıkışın altındaki net ölçüm, ortam sıcaklığına değil, yalnızca algılayıcı ampul sıcaklığına bağlıdır.
Sargı sıcaklığı, CT sekonder akımının (trafo hattından) ölçüm körüklerinin etrafına yerleştirilmiş bir elektrikli ısıtıcı bobine geçirilmesiyle simüle edilir. Bu, alet ampulü tarafından ölçülen üst yağ sıcaklığına eklenen üst yağ sıcaklığı diferansiyelini simüle eder.
Sargının en sıcak kısmındaki sıcaklık veya sıcak nokta sıcaklığı doğrudan cihaz tarafından görüntülenir. Böylece cihaz, sargı sıcaklığı göstergesi olarak işlev görür. Sıcaklık artışının zaman sabiti, 7-8 dakika içinde nihai sıcaklık artışının %63,7'si olacaktır.
Isıtıcı bobinin termal zaman sabiti, trafo sargısı ile hemen hemen aynı olduğundan, cihaz, zamana bağlı olarak sargının gerçek sıcaklığını yakından simüle eder.
3| Uzaktan Montajlı Yağ ve Sargı Sıcaklık Göstergeleri
Uzaktan Montajlı OTI / WTI Üniteleri, boyutları nedeniyle üstteki yağ tankına veya cebe yerden erişilemeyen ve sıcaklık kadranını görmeyi zorlaştıran daha büyük trafoları için kullanılır. Sıcaklık algılayan gösterge, genellikle ulaşılması zor olan bir cebe monte edilir ve göstergenin lambası, trafo üzerinde başka bir yerde göz hizasına monte edilir. Bir kılcal boru, sıcaklık algılama lambası ve ölçüm kadranını içeren OTI / WTI göstergesinin gövdesini birbirine bağlar.
Bu kılcal boru, sıcaklık yükseldikçe genişleyen ve kadranın ön yüzündeki gösterge ibresini hareket ettiren bir sıvıyla doludur. İbreyi çalıştıran mekanizma, bu uygulama için tipik olarak kullanılan iki teknolojiden biridir; körük tipi veya burdon yay teknolojisi.
Her birinin kendi avantajları vardır ve onlarca yıldır kullanılmaktadır. Her ikisi de, sıcaklık gösterge işaretçisini sürmek gibi aynı nihai hedefi gerçekleştirir.
4| Doğrudan Montajlı Yağı ve Sargı Sıcaklık Göstergeleri
Doğrudan Montajlı OTI/WTI Üniteleri genellikle, sıcaklık göstergesinin doğrudan yalıtım yağına batırılabildiği daha küçük, daha düşük voltajlı trafolar için seçilir.
Bu üniteler monte edildikleri konumda kullanıcı tarafından göz hizasında kolayca okunabilir. Bu sıcaklık göstergeleri bi-metal teknolojisi kullanılarak yapılmıştır. Bunların arkasındaki prensip, kadran üzerindeki gösterge ibresini hareket ettirmek için farklı hızlarda genişleyen iki farklı metalin kullanılmasıdır.
5| Güç Trafolarında Sargı Gradyanı
Bir trafodaki üst yağ sıcaklığının ölçülmesi, trafonun genel çalışma durumunun iyi bir göstergesidir. Üst yağ, sıcaklık noktaları için doğrudan sargıyı ölçmek dışında genellikle trafodaki en yüksek sıcaklık profilini taşır.
Üst yağ, trafo deposundaki en yüksek sıcaklığın iyi bir göstergesi olsa da, mükemmel bir yalıtkan olduğu ve büyük bir termal kütleye sahip olduğu için yağın genel sıcaklığı çok yavaş değişir. Sargı sıcaklığının simüle edilmesi, sargıların içindeki sıcaklığın üst yağ sıcaklığına kıyasla daha doğru bir fikir vermesini sağlayacaktır. Trafo sargıları, ısının üretildiği yerdir ve bu nedenle en yüksek sıcaklıkları görebilirsiniz burada. Sargılardaki artan sıcaklıklar, daha hızlı eskimeye neden olur ve yalıtımda bir arızaya işaret edebilir veya bir arıza durumuna işaret edebilir.
Güç trafosunda kullanılan sargı sıcaklığı göstergesinin stiline veya teknolojisine bağlı olarak, sargı sıcaklığı Akım Trafosu (CT) akımı kullanılarak çeşitli şekillerde simüle edilebilir. Bu, ısıtılmış bir kuyu veya termal plaka kullanılarak cihazın kendi içinde simülasyonunu içerir. Simüle edilmiş sargı sıcaklık şemaları mükemmeldir, çünkü fiber optikler gibi diğer sıcak nokta çözümleri gibi sadece üretim sırasında kurulmazlar, eski trafolara da uyarlanabilirler.
Yağ sıcaklığı (üst ve alt) artı doğrudan sargı kombinasyonu, herhangi bir güç trafosu için oldukça doğru bir termal model sağlayabilir. Bu, trafonun yük profilini hesaplamak için temel sağlar. Sıcaklıktaki her 6-8 derecelik artımlı artışın, güç trafosunun kullanım ömrü bozulma oranını yaklaşık olarak iki katına çıkardığı tahmin edilmektedir. Termal kaçak oluşmasına izin verilirse, bu, trafonun tahmini ömrünü önemli ölçüde kısaltacaktır.
[IEEE std. C57.91.1995 / IEC std. 60076-7:2018] organik yalıtım malzemesinin zaman ve sıcaklıkla bozulması için Arrhenius formüllerini kullanır.
6| Sargı Sıcaklık Sensörleri
Geleneksel sarım sıcaklık göstergelerine ek olarak, sarım sıcaklığı bir dirençli sıcaklık cihazı (RTD) veya fiber optik sarım sıcaklık sensörleri kullanılarak da ölçülebilir.
En sık kullanılan dirençli sıcaklık cihazlarından (#RTD) bazıları #Pt100 Sensörleri veya Pt100 Sensör simülasyonudur. Bu sensörler, yukarıda belirtilen sargı simülasyon yöntemleri veya bir güç trafosu monitörü ile birlikte kullanılabilir.
Fiber optik sargı sıcaklık sensörleri, geleneksel sargı sıcaklık göstergelerine alternatif bir seçenektir ve güç trafosu üretimi sırasında sargılara yerleştirilir. Bu, sargı sıcaklığını gerçek zamanlı olarak ölçmenin en doğru yollarından biridir.