Measurement Transformers

download Measurement Transformers

of 51

Transcript of Measurement Transformers

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    1/51

    ELEKTRK ve ELEKTRONK MHENDSL BLM

    ELE 485

    ENERJ DAITIMI-1

    L TRANSFORMATRLERDr. A.Terciyanli

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    2/51

    Dersin ierii2

    AG-OG ebeke Tipleri

    AG-OG Ksa Devre Hesaplar

    Datm Sistemi Devre Elemanlar

    Datm Transformatrleri

    lme Cihazlar

    Datm Sisteminde letkenler/Kablolar

    Datm Sisteminde Koruma ve Koordinasyon

    Tek Hat Devre ema Oluturulmas

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    3/51

    lme Cihazlar3

    lme cihazlar lme, faturalandrma veya koruma amalar iin kullanlancihazlardr.

    AkWh

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    4/51

    l Transformatrleri4

    lme ve koruma cihazlarnn ekonomik ve gvenlik sebebi ile devreyedorudan balanmalarnn mmkn olmad veya kolay uygulanabilir olmadhallerde akm veya gerilimi indirgemek iin kullanlan aletlere denilir

    Risk, can gvenlii

    zolasyon problemleri

    Yksek maliyet

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    5/51

    l Transformatrleri5

    lmeKoruma Rleleri

    Akm l Transformatrleri

    G Kalitesi

    Enerji lm Koruma

    lm

    Otomasyon

    Arza Kayd

    Olay Kayd

    Gerilim l Transformatrleri

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    6/51

    Standartlar6

    Akm l Transformatrleri

    IEC 60044-1 Instrument Transformers Part 1: Current

    Transformers

    Gerilim l Transformatrleri

    IEC 60044-2 Instrument Transformers Part 2: InductiveVoltage Transformers

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    7/51

    Akm Transformatrleri7

    I2

    I1

    PrimerI1

    U1

    Sekonder

    I2

    U2

    Manyetikekirdek

    Sarglar

    CT: K=I1I2

    K: Dntrme Oran

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    8/51

    Akm Transformatrleri8

    Akm l Transformatrleri

    I2

    I1

    spir1n

    5AI

    2000AI

    1

    2

    1

    1:rnek

    1 1 2 2

    1 12

    2

    n .I n .I

    n .I 1x2000n

    I 5400 spir

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    9/51

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    10/51

    Akm Transformatrleri10

    Sekonder

    I2

    K.Is

    K

    PrimerI1

    Ip

    Kullanlan akm transformatrlerinin primer

    akmlar deiken olup, sekonder akmlar 1 Aveya 5 A olarak imal edilmektedirler.

    Akm transformatrlerinin primer akmlar;

    5, 10, 15, 30, 40, 50, 75,100, 125, 150, 250,300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500,2000, 2500, 3000, 4000 A gibi standartdeerlerde imal edilmektedir.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    11/51

    Akm Transformatrleri11

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    12/51

    Akm Transformatrleri12

    EV-S1_01.98-2

    1. Gei / izolatr tipi (bushing type);

    Primer sargs iin gei izolatr kullanlabilecek ekilde imal edilir.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    13/51

    Akm Transformatrleri13

    EV-S1_01.98-2

    2. Mesnet tipi (support type);

    Primer devre iletkeni iin bir tayc (mesnet) grevi yapacak ekilde dzenlenmi akmtransformatrdr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    14/51

    Akm Transformatrleri14

    EV-S1_01.98-2

    2. Mesnet tipi (support type);

    Primer devre iletkeni iin bir tayc (mesnet) grevi yapacak ekilde dzenlenmi akmtransformatrdr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    15/51

    Akm Transformatrleri15

    3. Bara tipi (bus type)

    Primer iletkeni (sargs) bulunmayan, ancak primer yaltm olan, dorudan bir iletken yada bara zerinden balanabilen akm transformatrdr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    16/51

    Akm Transformatrleri16

    4. Kablo tipi (cable type)

    Kendi primer iletkeni ve primer yaltm bulunmayan, yaltlm bir kablo zerindenmonte edilebilen akm transformatrdr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    17/51

    Akm Transformatrleri17

    5. Manyetik devresi alabilen (split core)

    Kendi primer iletkeni ve primer yaltm bulunmayan, manyetik devresi iki blmeayrlm ve alabilir yapdadr. Bylece enerji sistemindeki baralarn balantlarnadokunmadan akm llmek istenen baraya kolaylkla monte edilmesini salar.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    18/51

    Akm Transformatrleri18

    alma ortamna gre snflandrma:

    Harici Tip Mesnet Trafosu Dahili Tip Mesnet Trafosu

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    19/51

    Akm Transformatrleri19

    ekirdek tipine gre snflandrma:

    Tek ekirdekli ok ekirdekli

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    20/51

    Akm Transformatrleri20

    Seim kriteri

    M P

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    21/51

    Akm Transformatrleri21

    Proje zerinde gsterilmesi

    K

    L

    k

    l

    P1

    P2

    S1

    S2

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    22/51

    Akm Transformatrleri22

    Proje zerinde gsterilmesi

    A

    A

    A

    L1 L2 L3

    A

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    23/51

    Akm Transformatrleri23

    Teknik spesifikasyonlar (IEC 60044-1)

    zolasyon seviyesi Um, Un

    evirme oran Ip/Is

    G / burden (balanabilecek maksimum yke ait g [VA] Ksa devre dayanm akm (Ith)

    Frekans [Hz]

    Hassasiyet (klas)

    l A.T. iin emniyet faktr (n, Fs)

    Koruma A.T. iin hassasiyet snr faktr (n, ALF )

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    24/51

    Akm Transformatrleri24

    zolasyon seviyesi:

    Akm transformatrnn alaca sistemin azami gerilim seviyesini belirtir.Transformatrn dizayn, izolasyon mesafeleri ve boyutlar alaca sisteminmaksimum gerilim seviyesi dikkate alnarak yaplr. Gerilim seviyeleri IEC 60044-1deaadaki gibi snflandrlmtr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    25/51

    Akm Transformatrleri25

    evirme oran (dntrme oran) :

    Bir akm transformatrnde anma primer akmnn anma sekonder akmnaorandr.

    Sekonder yk (burden):

    l trafosunun nominal sekonder akmnda doruluk snfn salamak artile sekonder devreye salamas gereken belirli bir g katsaysndaki grnrg [VA] deeridir. Bu g deerine sekonderdeki i kayplar dahil deildir.

    kayplar retici tarafndan ayrca dikkate alnr. Sekonder devrenin ihtiyaduyduu g, balanacak olan tm l aletleri ve balant kablolar iingereken toplam gtr.

    Belirlenen yk deerinin altnda veya zerinde g tketildii durumlardaakm transformatr doruluk snfna uygun ekilde alamaz hale gelebilir.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    26/51

    Akm Transformatrleri26

    Termik Ksa devre akm (Ith):

    Trafonun belirlenen ksa srelerde fiziksel olarak hasara uramadan termal olarakdayanabilecei maksimum akm miktarn belirler.

    Genellikle 1 saniye ya da 3 saniye sreli olarak belirlenir.

    Hassasiyet (doruluk, klas) snf:

    Primer akmnn sekonder akmna indirgenmesi srasnda sekonder akmndaoluabilecek hata miktarnn snrlarn belirlemektedir. Primer akm sekonderakma dntrlrken oluabilecek iki tip temel hata vardr:

    1. Akm Hatas

    2. A Hatas.

    Hatalarn belirlenmesi, snrlar l ve koruma akm transformatrlerinde farkllkgstermektedir.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    27/51

    Akm Transformatrleri27

    lme Hatalar

    Secondary

    I2

    K.Is

    = K.Is

    : A Hatas

    K

    I1

    Ip

    : Oran Hatas

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    28/51

    Akm Transformatrleri28

    l A.T. iin doyma katsays n(Security factor Fs):

    l A.T.nin sekonderindeki l aletlerinin ar akmdan zarar grmesini engellemekiin belirlenmi bir katsaydr. Bu katsay ile primer akmn nominal deerinin belli birkatndan byk deerlerde trafonun doyuma girmesi salanmaldr.

    r: 300/5Alik bir A.Tde Fs 5 ise, primerden 5xIpn zerinde bir akm getiinde

    sekonderin

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    29/51

    Akm Transformatrleri29

    Koruma A.T. iin doyma faktr (n, ALF, Koalf ):

    Normal iletme koullar dnda sistemde oluabilecek ksa devre / arakmlarn, ksa sre iinde ve doru olarak belirli bir oranda korumaekipmanlarna iletilmesi enerji sisteminin veya elektrik makinelerinin zarar

    grmemesi asndan hayati nem tamaktadr.

    Akm trafosunun nominal akmnn belirli bir katna kadar tam doyumblgesine girmeden, bileik hata snrlar iinde almas gerekir. ALFdeeri, snr akm deerini nominal akmn arpan katsays olarak ifade

    etmektedir. Koruma akm trafolar, normal iletme koullarnda da snfnauygun lm yapmas gerektiinden ok daha geni bir blgedealmaktadrlar.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    30/51

    Akm Transformatrleri30

    5 P 20; 10VA

    Dikkat!P, ALF, Koalf veya n>20 koruma ekirdei anlamna gelir.

    Trafonun Nominal Gc

    Nominal Ar Akm Faktr

    ekirdek/Trafo Tipi: P = Koruma

    Nominal Akmdaki n x INYzde Bileik Hata Snr

    lme iin uygun deildir!

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    31/51

    Akm Transformatrleri31

    EV-S1_01.98-2

    Dikkat!M, Fs veya n

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    32/51

    Akm Transformatrleri32

    1. Akm hatas (%AH)

    Efektifdntrme oran hatasdr.

    2. Faz hatas (FH)

    lmdeki reaktif kayplar nedeniyle oluan faz fark hatasdr, birimi *dakika+veya *santiradyan+dr.

    Primer ile sekonder akmnn alar arasndaki farkderece veya radyan cinsinden hesaplanarak dakika yada santiradyana dntrlerek hesaplanr.

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    33/51

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    34/51

    Akm Transformatrleri34

    l akm trafosundan farkl olarak koruma akm trafosunda hata lmnominal akm ve nominal ykte yaplmaktadr.

    rnek:100/1A, 10VA, 5P10, bir koruma akm trafosunun testleri sadece 100A ve 10VAdeerinde yaplr. Bu trafosnun doruluk snf bakmndan alma aral;

    100A

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    35/51

    Akm Transformatrleri35

    E

    EN

    SS

    SSnn

    'M n10

    S

    S

    S

    n

    n

    E

    N

    ' Gerek doyma katsays

    Nominal doyma katsays

    Akm trafosunun gc (VA)

    Akm trafosunun i ihtiya gc (VA)

    Akm trafosunun sekonderine balanan g (VA)

    Doyma Katsaysnn Yk ile Deiimi

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    36/51

    Akm Transformatrleri36

    1000/1/1 A, Ith=25kA, Um=12 kV

    Birinci ekirdek : 10 VA, 1M5

    kinci ekirdek : 15 VA, 5P10

    Bal Ykler ;Birinci ekirdek : Ampermetre, yaklak 4 VA

    kinci ekirdek : Mekanik ar akm rlesi, yaklak 22 VA

    1114

    1105'

    n 75,122

    5,11510'

    n

    P n>10M n

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    37/51

    Akm Transformatrleri37

    Koruma ekirdei 5P10Nominal Yklenme

    Koruma ekirdei 5P10S=22 VA ile Yklenme

    lme ekirdei 1M5

    S=4 VA ile Yklenme

    lme ekirdei 1M5Nominal Yklenme

    NI

    I

    2

    2

    NI

    I

    1

    1

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    38/51

    Akm Transformatrleri38

    Termik dayanm katsays :

    Akm trafolarnn sekonderden geen akm primerine baldr. Akm trafolarnn primerinominal akmn 100 katna dayanacak ekilde dizayn edilmitir. Eer oluacak termik etkibu deerden yksek ise bir katsay ile verilmesi gerekmektedir.

    rnek :

    Ik= 16 kA, 50/5 A akm trafosu, kesici ama gecikmesi t=1 san.

    kAtIIkth

    161.16.

    32050

    16000

    nthII .350

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    39/51

    Akm Transformatrleri39

    Dntrme Oran 100/5 A

    * Gc 10 VA

    ekirdein Cinsi M veya P

    * Hassasiyeti 0.5 FS 5 veya 10 P 20

    Termik dayanm katsays Ith=300xIn Dinamik dayanm katsays Idyn=2,5xIth

    * Nominal Gerilimi 36 kV

    Akm trafosu seiminde belirtilmesi gerekenler:

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    40/51

    Gerilim Transformatrleri40

    EV-S1_01.98-2

    Epoksireine

    Primersarg Sekonder

    sarg

    Sekonder

    terminal kutusu

    Nve

    ase

    Toprakterminali

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    41/51

    Gerilim Transformatrleri41

    EV-S1_01.98-2

    Tek kutuplu (mesnet tip)

    L1 L2 L3

    V3

    100

    3

    PU

    3

    100

    3

    PU

    3

    100

    3

    PU

    3

    PU

    3

    100

    0-36 kV

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    42/51

    Gerilim Transformatrleri42

    EV-S1_01.98-2ift kutuplu (mesnet tip)

    L1 L2 L3

    V

    100P

    U

    PU

    1000-36 kV

    100P

    U

    100

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    43/51

    Gerilim Transformatrleri43

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    44/51

    Gerilim Transformatrleri44

    Montaj ekline gre

    Tek kutuplu, sigortal arabal tip gerilim transformatr

    3 Fazl, sigortal arabal tip gerilim transformatrTek kutuplu (mesnet tip)

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    45/51

    Gerilim Transformatrleri45

    EV-S1_01.98-2EV-S1_01.98-2

    alma ortamna gre

    Harici Tip Mesnet Gerilim Trafolar Dahili Tip Mesnet Gerilim

    Trafosu

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    46/51

    Gerilim Transformatrleri46

    evirme oran Vp/Vs,

    Nominal sekonder gerilimleri

    Nominal g / burden [VA]

    Hassasiyet / klas (accuracy)

    Sekonder devre elemanlar

    Her bir sargya ait kriterler:

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    47/51

    Gerilim Transformatrleri47

    V3

    PU

    3

    100

    0-36 kV36 kV

    2 A

    36 kV

    400 A

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    48/51

    l Gerilim Transformatrleri48

    Hassasiyet Snflar (IEC 60044-2)

    0.1 0.2 0.5 1.0 3.0

    Un : 80 120 %

    Burden : 25-100 %, pf=0.8

    rnek : 30 VA Cl. 0.5

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    49/51

    Koruma Gerilim Trans.49

    Hassasiyet Snflar (IEC 60044-2)

    3P 6P

    Un : 5 100 x Rated Voltage Factor %

    Burden : 25-100 %, pf=0.8

    rnek : 3P 30 VA

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    50/51

    Sayalar50

    EV-S1_01.98-2

    Direkt lmeAkm ve gerilim trafosu zerinden lme (Mekanik ve Dijital sayalar)

  • 8/8/2019 Measurement Transformers

    51/51

    Sayalar51

    EV-S1_01.98-2

    Primerden Enerji lme

    Sekonderden enerji lme

    Reaktif cezalar

    Elektrik tarifeleri

    Gndz,gece,puant?Demandmetre

    Faturalandrma

    kWh kVArh kVArh

    X/5 A, X/100 V