---

İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET ......…………………………………………………………………………….iv
ABSTRACT ……………………………………………..…………………………..vi
TEŞEKKÜR ...…………………………………………………………………..….viii
İÇİNDEKİLER ....……………………………………………….…………………...ix
ÇİZELGELERİN LİSTESİ ….…………………………………………...…..……..xv
ŞEKİLLERİN LİSTESİ ….…………………………………………….………….xvii
RESİMLERİN LİSTESİ ……………………………………….…………………..xix
SİMGELER VE KISALTMALAR …………………………………..……………..xx
1. GİRİŞ ………………………………………………………………………………1
2. TRANSFORMATÖR TEMEL DEĞERLERİ …………………………………….5
2.1. Temel Yasalar ………………………………………………………………..5
2.2. Akı Devresi ve Temel Kavramları ……………………………………………6
2.3. Demir Doldurma Katsayısı ve Endüklenme Yasasının Uygulanması ………7
2.4. Transformatörün Çalışma İlkesi …………………..………………………….8
2.5. Transformatörlerde Anma Değerleri ………………………………………..10
2.6. Aşırı Akımlar ve Transformatör Üzerine Etkileri …...……………………...11
2.7. Güç Transformatörlerinde Kısa Devre Empedansı ………………………….11
2.8. Simetrik Bileşenler ve Kısa devre Akımları ………………………………...12
2.9. Kısadevre Akımları Sonucunda Oluşan Baskılar ve Elektromekanik
Kuvvetlerin Hesabı ………………………………………………………….13
2.9.1. Radyal kuvvetlerin hesabı …...………………………………………..13
2.9.2. Aksiyal kuvvetlerin hesabı …...………………………………………15
x
Sayfa
2.10. Transformatör Aksesuarları ………………………………………………18
2.11. Transformatör Koruması ...……………………………..………………….19
3. TRANSFORMATÖR KONSTRİKSİYONU ……………………………………21
3.1. Transformatör Sargılarının Tipleri ……...…………………………………..21
3.1.1. Sargı dizaynı ………………………………………………………….21
3.1.2. Nüve yapısındaki bobinler ……………………………………………22
3.1.3. Shell yapısındaki bobinler ...………………………………………….30
3.2. Nüve Yapısındaki Trafolarda Mekanik Tutucu Sistemi …………………….32
3.3. Shell Yapılı Trafolarda Mekanik Tutucu Sistemi …...……………………...33
3.4. Transformatör Konstrüksiyonunda Elektriksel Koruyucular …...…………..33
3.4.1. Sargı koruyucuları …...……………………………………………….33
3.4.2. Bağlantı koruyucuları …..……………………………………………33
3.4.3. Bushing koruyucuları ...………………………………………………34
3.4.4. Yüksüz kademe değiştiriciler ...………………………………………34
3.4.5. Yük altında kademe değiştiriciler …………………………………….34
3.4.6. Tank koruyucuları …………………………………………………….34
3.4.7. Faz-Faz izolasyonu …………………………………………………...34
4. TRANSFORMATÖR ARIZALARININ İNCELENMESİ ………………………35
4.1. Güç Transformatöründe Arızanın Yaşanması ve Belirlenmesi …………….37
4.1.1. Şüpheli arızaların takip edilmesi ……………………………………..37
4.1.2. Arızalı transformatör hakkında bilgi toplama ………………………...37
4.1.3. Hazırlık ………………………………………………………...……..38
4.1.4. Sahada yapılacak inceleme …………………………………………...39
xi
Sayfa
4.1.5. Elektriki testler ……………………………………………………….41
4.1.6. Yağ kimyasal testleri ile gaz analizi testleri ve yağ numunesinin
alınması ……………………………………………………………….48
4.1.7. Test sonuçları …………………………………………………………56
4.2. Ana Tankda ve Kademe Değiştiricide Dahili İnceleme ………………..…...57
4.3. Trafo Merkezi Dışındaki İncelemeler ……………………………….………61
4.3.1. Arızalı trafonun imalatına ait bilgiler ……………………………..….61
4.3.2. Trafonun nakliyesi ve montajına ait geçmiş bilgileri ………..…..…..62
4.3.3. Arızalanan transformatörün işletme geçmişine ait bilgiler ……….….62
4.3.4. Arızalanan transformatöre uygulanan bakımlarla ilgili bilgiler …….62
4.3.5. Arızalanan transformatöre dair işletme biriminin arıza
hakkındaki tespitleri ………………………………………………....63
4.4. Sargıların Tank Kazanından Çıkarılması ve Sökme veya De montaj ……....63
5. TRANSFORMATÖR ARIZALARININ ANALİZİ ……………………………..65
5.1. Bilgilerin Sistematik Analizi ………………..……………………………..65
5.2. Analiz Edilen Bilgilerin Bilinen Arıza veya Problemlerle
Karşılaştırılması ………………………..……………………………..…….66
5.2.1. Mekanik sargı arızalarının analizi ……………………………………66
5.2.2. Nüve yapısındaki trafolarda sargı arıza modları ………..……..……..67
5.2.3. Shell yapısındaki trafolarda sargı arıza modları ……………...………69
5.2.4. Nakil sırasında veya trafonun yer değiştirmesi ile meydana gelen
mekaniki arızalar …………………..………………………..………..70
5.2.5. Bobin sıkıştırma sistemlerinin arızalanması ………………………….70
5.2.6. Yerinden kaymış giren-çıkan trafo bağlantılarındaki arızalar …....…..71
5.3. Elektriki Arızaların Analizi ………………………..………………………..71
xii
Sayfa
5.3.1. Transformatör sargılarının gerilimi ve ortak kısımlar ………………..73
5.3.2. İzolasyon sisteminin fonksiyonu ……………………………………..74
5.3.3. İzolasyon delinmesinin mekanizması ………………………………...76
5.3.4. İzolasyon deformasyonun nedenleri ………………………………….77
5.4. Termal Faktörlerden Kaynaklanan Arızalar ..…………………………..…...78
5.5. Diğer Elektriki Arızaların Analizi …………………...……………..……….80
5.6. Transformatör Koruma Algoritmasının Analizi …………………….………80
5.6.1. Transformatör korumada kullanılan parafudr ………………….……..80
5.6.2. Transformatör korumada kullanılan aşırı akım koruma ……………...80
5.6.3. Transformatör korumada kullanılan diferansiyel koruma ……………81
5.6.4. Akım ve gerilim dalga yapılarının analizi .…………………………...81
5.6.5. Arıza/olay kayıt cihazlarının kayıtlarının analizi …………………….82
6. TRANSFORMATÖR ARIZALARI VE ÖRNEK ARIZALAR ……………...….83
6.1. Transformatörlerde Aşırı Gerilimler ve Etkileri …………………………….84
6.2. Trafolarda Mıknatıslanma Akımı ve Ferrorezonans Olayı ………………….86
6.2.1. Mıknatıslanma akımının yüksek olması nedeniyle transformatörün
servis harici olması ……………..……………………………………88
6.2.2. Transformatörde kesicinin bir kutbunun kapama esnasında açık
kalması ile ilgili yaşanan ferrorezonans olayı .……………..………..89
6.3. Bushing ve Tij Bağlantı Arızaları ……………………....…………………..90
6.4. Kademe Değiştirici ve Mekanizmasına ait Arızalar ……………...…………91
6.5. Nüve, Boyunduruk ve Tutucu Sistem Arızaları ………………………….93
6.5.1. Nüve topraklaması kopuk transformatörlerde kapasite
değişikliği ……………………………………………………………100
xiii
Sayfa
6.5.2. Nüve topraklamasının dışında oluşan arızi topraklama ……………102
6.5.3. Tutucu eleman veya sıkıştırma elemanlarında meydana gelen
arızalar .…………………………………………….………………..103
6.6. Transformatörün Elektrik Devresinde Meydana Gelen Arızalar …..……...105
6.6.1. Transformatörlerde sargı izolasyon arızalar …………...……………110
6.6.2. Sargısı deforme olmuş veya Rutubet almış trafolarda kapasite
değişikliği ……….……………………………………..……………111
6.6.3. Transformatör elektrik devresinde bağlantıların aşırı ısınması ve
kesit küçüklüğü arızaları …..………………………………………..114
6.6.4. Transformatör bobininde aksiyel dağılma …………….……………116
6.6.5. Transformatör bobininde sargı bükülmesi (Hoop buckling)
arızaları ……………..……………………………………………….118
6.6.6. Transformatör bobininde sipir kısa devresi ……...………………….119
6.6.7. Transformatör sargılar arası toprak ekranı arızaları ……..………….119
6.7. Transformatörün Dielektrik Devresinde Yaşanan Arızalar ………..………123
6.7.1. Transformatör izolasyon elemanlarının arızaları …..………………126
6.8. Transformatörlerde Çeşitli Yapısal Bozukluklar ve Diğer Nedenlerden
Dolayı Meydana Gelen Arızalar …..………………………………………131
6.9. Çeşitli Arıza Örnekleri ……………………..……………………………..136
6.9.1. Transformatörde yıldırım darbe arızasının olması …………….……136
6.9.2. Dilektrik arızası …………………..…………………………………138
6.9.3. Nemli izolasyon arızası ………………..……………………………139
6.9.4. Mekanik arıza …………………………….…………………………141
6.9.5. Aşırı ısınan iletkenler ……………..….…….………………………142
6.9.6. Kademe değiştirici probleminin arızaya dönüşmesi ….……….……144
xiv
Sayfa
6.9.7. Aşırı sıcak bağlantı noktaları ……………………………………….145
7. TRANSFORMATÖR ARIZA İSTATİSTİĞİ ………………………………..…147
8. GÜÇ TRANSFORMATÖR ARIZALARINI İNCELEME PROGRAMI ………154
9. SONUÇ VE ÖNERİLER ………..………………...……………………………170
KAYNAKLAR ………………….…………………………………………………188
EKLER ……………………………………………………………………………193
EK-1 Yıldırım düşmesi ile arızalanan trafonun arızasının incelenmesi .………….194
EK-2 Transformatörün manevra esnasında servis harici olması ………………….198
EK-3 Güç transformatöründe bushing arızasının incelenmesi ……………………206
EK-4 Güç transformatöründe kademe değiştirici arızasının incelenmesi ….……..216
EK-5 Nüve topraklamasının kopuk olması ile meydana gelen arızanın
incelenmesi …………………………………………………………………223
EK-6 Güç transformatöründe sargı deformasyonu arızasının incelenmesi ….…….227
EK-7 1995-2007 yılları arasında arızalanan güç transformatörlerinin listesi …….232
ÖZGEÇMİŞ ………………………………………………………………………250

---