Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 1 KAPASİTİF & ENDÜKTİF GERİLİM TRANSFORMATÖRLERİ Yücel Tümay Genel Müdür Yardımcısı PFIFFNER Transformatör ve Elektrik Gereçleri Üretim San.Tic.A.Ş. Ankara / Türkiye  : +90 (0)  : +90 (0) Internet:

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 2 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Başlıca Konular - Teorik bilgiler - Tasarım özellikler - Endüktif ve Kapasitif Karşılaştırması - Testler & Standartlar  Detay Bilgi - Frekans - doğruluk sınıfı ilişkisi - Ferro-Resonance test

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 3  Teori NHF C2 C1 Yüksek gerilim terminali Toprak terminali N A Sek.terminal Ara gerilim ucu Kompanzasyon sargısı N A Sekonder terminal Yüksek gerilim terminali 1a 1n Toprak terminali Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 4 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Teori Transformer formula Curve of cyclic magnetization CVT’s manyetik akı yoğunluğu : max. 0.6 T at U R max T at V F VT’s manyetik akı yoğunluğu: max T at U R max. 1.6 T at V F

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 5 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Teori C 1 Primer kapasitans C 2 Sekonder kapasitans X DR Kompanzasyon sargısı empedansı R Dr,CuRe Kompanzasyon sargısı direnci R Dr,Fe Kompanzasyon nüvesi demir kayıpları X  1 Primer sargı kaçak endüktansı R Pr,Cu Primer sargı direnci X h Ara trafonun sargı endüktansı R Fe Ara trafo nüvesi demir kayıpları U Prim Endüktif ünitenin primer gerilimi U Z KGT’nin primer gerilimi R’ Sek1,Cu Sekonder sargı direnci X  ’ Sek1 Sekonder sargı kaçak endüktansı Z’ B Sekonder yük X DR X1X1 X  ‘ Sek1 R Pr,Cu R‘ Sek1,Cu C1C1 U2U2 C2C2 XhXh R Fe Z‘ B UzUz I2I2 I FE IμIμ IZIZ U2U2 I 2 R‘ Sek1 I 2 Xσ‘ Sek1 I Z R Pr,Cu IZ Xσ1IZ Xσ1 I Z R Dr,Cu I Z R Dr,Fe I Z X Dr I Z (X C1 +X C2 ) R Dr,Cu R Dr,Fe U Prim δuδu ΔUΔU δuδu UZUZ ΔUΔU

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 6 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Gerilim Transformatörü Standartları GYH(EOF) (endüktif gerilim tr.)IEC / IEEE C57.13 GKH(ECF) (kapasitif gerilim tr.)IEC / IEEE C93.1 PFIFFNER uluslar arası standart hazırlama komitelerine aktif katılım sağlayarak, yayınlanacak standartlardaki şartları da sağlamaktadır.! YENİ Yayınlanacak Standart IEC

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 7 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  IEC standartlarına göre Doğruluk Sınıfları

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 8 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  IEC’ye göre 0.2 doğruluk sınıfı -0.2% -0.1% +0.1% +0.2% +5min+10min-10min-5min Phase error [min] → ← Amplitude error [%] 25% Z B, f N, U N 100% Z B, f N, U N 25% Z B, +f N, U N 25% Z B, -f N, U N 100% Z B, -f N, U N 100% Z B, +f N, U N VT & CVT CVT

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 9 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  GYH(EOF) Tasarımı (endüktif) Yüksek gerilim terminali Paslanmaz çelik genleşme körüğü (hermetik) İzolatör (Porselen veya Kompozit Kapasitif kademeli buşing

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 10 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  GYH(EOF) Kafa ve Sekonder Terminal Kutusu Detayları Buşing Yağ/kağıt izolasyon Primer Sargı Sekonder Sargı

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 11 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  GKH(EOF) Kazan içi görünüm

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 12 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  GKH(ECF) Tasarımı (kapasitif) İzolatör (Porselen veya Kompozit ) Yüksek gerilim terminali Buşing ( kV) Yüksek gerilim kapasitörü (Kapasitif bölücü yüksek gerilimin lineer dağılımı Paslanmaz çelik genleşme körüğü (hermetik)

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 13 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Kapasitif bölücünün detayı NHF Ara gerilim terminali C1 C2 d A εrεr

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 14 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  GKH(ECF) Kazan ve sekonder kutu içi üniteler Kompanzasyon sargısı (reaktör) Endüktif gerilim tr. Sönümleyici (R & L) Drenaj bobini Sekonder Terminal kutusu Kapasitif bölücü

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 15 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Sigorta ihtiyacı  Her sargı için kaç Amperlik sigorta gerektiği aşağıdaki formüllere göre hesaplanabilir:  Sigortaların standart değerleri: 10A, 16A, 20A, 25A, 32A  Sigortanın iç empedansı nedeniyle 10 A’den daha düşük değerlerin kullanılmasına izin verilmez! I[A] : Z [mΩ] 1 : : : : 7.3 Tipik sargı direnci: 20 – 100 mΩ

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 16 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Gerilim Transformatörünün Özellikleri  Yüksek gerilimi alçak gerilim seviyesine dönüştürür  550kV’a kadar üretilebilir  Ölçme ve koruma amacı vardır  Hassas ve çok hassas doğruluk sınıfı sağlar  Patlamaya dayanıklı gövde yapısına sahiptir  Hermetik sızdırmazlık ve genleşme körüğü vardır  Asgari izolasyon yağı kullanımını sağlar  Bakım gerektirmez

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 17 Kapasitif GT Avantajları 145 kV üzerinde daha ucuz ferro-rezonansı kendi kendine sönümleyebilmesi kapasitif bölücü nedeniyle mükemmel lineer gerilim dağılımı daha üstün geçici aşırı gerilim tepkisi sistemdeki geçici aşırı gerilimlerin sönümlenmesi Kuranportör haberleşme sisteminde kaplin kapasitör olarak da kullanılabilir Arızalarda patlama olasılığı yüksek 145kV ve üzerinde daha hafif kolay montaj özelliği (245 kV üzerinde parçalı kaplin kapasitör) izolasyon yoğun olmaması nedeniyle K.B. ve izolasyon arızalarına karşı hassas olmaması Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Karşılaştırma Endüktif ↔ Kapasitif Endüktif GT Avantajları frekans değişimlerinden etkilenmemesi daha yüksek sekonder çıkış güçleri sınıf 0.1 mümkün 4-5 sekonder sargı üretilebilir daha yüksek termik dayanım yükleri daha yüksek mekanik dayanım sıcaklık değişimlerinden etkilenmemesi sistemde daha iyi arıza tespit yeteneği arızalarda düşük patlama olasılığı

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 18 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Sekonder yükün cos  ‘sının doğruluk sınıfı performansına etkisi -0.2% -0.1% +0.1% +0.2% +5min+10min-10min-5min Phase error [min] → ← Amplitude error [%] 0VA 100% Z B, f N, U N 25% Z B, f N, U N

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 19 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Sıcaklık değişimi ve Kapasitif GT -0.2% -0.1% +0.1% +0.2% +5min+10min-10min-5min Phase error [min] → ← Amplitude error [%] 25% Z B, f N, U N 100% Z B, f N, U N +50°C -40°C +20°C

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 20 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Gerilim seviyesi değişimi -0.2% -0.1% +0.1% +0.2% +5min+10min-10min-5min Phase error [min] → ← Amplitude error [%] 25% Z B, f N 100% Z B, f N 100% 80% 120% 5% (class 3P) 150%

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 21 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Endüktif ve Kapasitif GT Standart rutin testleri Komple endüktif GT  Terminal markalamalarının doğrulanması  Primer sargıda şebeke frekanslı gerilim dayanımı  Kısmi boşalma ölçümü  Sekonder sargılarda şebeke frekanslı gerilim dayanımı  Kısımlar arası şebeke frekanslı gerilim dayanımı  Sınıf testi Kapasitif bölücü  Sızdırmazlık testi  C ve tanδ ölçümü  Şebeke frekanslı gerilim dayanımı  Kısmi boşalma ölçümü Elektromanyetik ünite  Terminal markalamalarının doğrulanması  Şebeke frekanslı gerilim dayanımı - EMU  Kısmi boşalma ölçümü (standartta istenmiyor)  Şebeke frekanslı gerilim dayanımı – LV terminal  Sekonder sargılarda şebeke frekanslı gerilim dayanımı Komple kapasitif GT  Ferro-rezonans kontrolü  Sınıf testi  Sızdırmazlık testi (standartta istenmiyor) according IEC Section 8.2, page 69 according IEC Section 7.2, page 45

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 22 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Ferro-rezonans çeşitleri 1-faz  tek bir GT etkilenmiştir.  laboratuvarda testi yapılabilir. 3-faz  üç adet GT etkilenmiştir.  laboratuvarda testi edilemiyor.

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 23 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Ferro-rezonans çeşitleri 1-faz Sistem konfigürasyonu:  direk topraklı nötr bağlantısı  Yan fazlarla kapasitif etkileşim  yer altı sistem Ferro-rezonans Tetikleyici:  sistemin bir kısmının devre dışı bırakılması (açma) 3-faz Sistem konfigürasyonu:  izole nötr bağlantısı  3 adet tek faz GT 3 fazlı bir sisteme monte edilmiştir. Ferro-rezonans Tetikleyici:  sistemin bir bölümünün devreye alınması (kapama)  faz-toprak arızası

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 24 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Ferro-rezonans etkisi: 1-faz  Doğal frekanslı harmoniklerin f N (1,2,3, …) oluşması  50Hz → nadiren, çok yüksek gerilim artışı, hızlı izolasyon hasarı  16⅔Hz → tipik, anma gerilim seviyesinde, muhtemel termik hasarlanma  10Hz → çok sık, Düşük gerilim seviyeleri, düşük enerji, hasar meydana gelmez 3-faz  25Hz rezonans frekansı  oluşan gerilim anma gerilimine göre belirgin şekilde yüksektir.  yüksek enerjili salınımlar  en yüksek izolasyon hasarlanma olasılığı

Pfiffner Instrument Transformers, Oil Insulated Types - Page 25 Kapasitif ve Endüktif Gerilim Transformatörleri  Ferro-rezonans örnekleri Gerilimde sabit genlik Termik hasar oluşur Gerilimde genlik artışı İzolasyonun delinmesi Kendi kendine sönümlenen Osilasyon şartlarının oluşmaması