tÜrk standardi · iec vb. no adı (İngilizce) ts no1) adı (türkçe) iec 60060-1 high-voltage...

TS EN 60076-4

Ocak 2004

TÜRK STANDARDI

Transformateurs de puissance

Partie 4: Guide pour les essais au choc

de foudre et au choc de manoeuvre -


et bobines d'inductance

(IEC 60076-4:2002)

Leistungstransformatoren

Teil 4: Leitfaden zur Blitz-

und Schaltstoßspannungsprüfung

von Leistungstransformatoren

und Drosselspulen

(IEC 60076-4:2002)

TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ

Necatibey Caddesi No.112 Bakanlıklar/ANKARA

Güç transformatörleri - Bölüm 4: Yıldırım ve anahtarlama darbe

deneylerine kılavuz - Güç transformatörleri ve reaktörler

(IEC 60076-4:2002)

Power transformers -- Part 4: Guide to the lightning impulse and switching impulse testing -

Power transformers and reactors

(IEC 60076-4:2002)

EN 60076-4:2002 Standardının Türkçe Tercümesidir.

ICS 29.180

TÜRK STANDARDLARININ TELiF HAKKI TSE'YE AiTTiR. STANDARDIN BU NÜSHASININ KULLANIM iZNi TSE TARAFINDANGAZi ÜNiVERSiTESi KÜTÜPHANE VE DOKÜMANTASYON'A VERiLMiSTiR. BASILMA TARiHi: 14.07.2015TSE'DEN iZiN ALINMADAN STANDARDIN BiR BÖLÜMÜ/TAMAMI iLTiBAS EDiLEMEZ, ÇOGALTILAMAZ.

TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002TÜRK STANDARDIICS 29.180

Milli Önsöz

- Bu standard; CENELEC tarafından onaylanan ve Ocak 2004 tarihinde TS EN 60076-4:2004 numaralı Türk

standardı olarak kabul edilen EN 60076-4:2002 standardı esas alınarak, Türk Standardları Enstitüsü Elektrik İhtisas

Grubu marifetiyle Türkçeye tercüme edilmiş, TSE Teknik Kurulu'nun 12.06.2007 tarihli toplantısında kabul edilerek

yayımına karar verilmiştir.

- CEN/CENELEC resmi dillerinde yayınlanan diğer standard metinleri ile aynı haklara sahiptir.

- Bu standardda kullanılan bazı kelime ve/veya ifadeler patent haklarına konu olabilir. Böyle bir patent hakkının

belirlenmesi durumunda TSE sorumlu tutulamaz.

- Bu standardda atıf yapılan standardların milli karşılıkları aşağıda verilmiştir.

TS EN 60076-4 : 2004 standardı, EN 60076-4:2002 standardı ile birebir aynı olup, Avrupa Standardizasyon Komitesi 'nin (Central Secretariat:

rue de Stassart 35, B - 1050 Brussels) izniyle basılmıştır.

Avrupa Standardlarının herhangi bir şekilde ve herhangi bir yolla tüm kullanım hakları Avrupa Standardizasyon Komitesi (CEN) ve üye

ülkelerine aittir. TSE kanalıyla CEN'den yazılı izin almaksızın çoğaltılamaz.TÜRK STANDARDLARININ TELiF HAKKI TSE'YE AiTTiR. STANDARDIN BU NÜSHASININ KULLANIM iZNi TSE TARAFINDANGAZi ÜNiVERSiTESi KÜTÜPHANE VE DOKÜMANTASYON'A VERiLMiSTiR. BASILMA TARiHi: 14.07.2015TSE'DEN iZiN ALINMADAN STANDARDIN BiR BÖLÜMÜ/TAMAMI iLTiBAS EDiLEMEZ, ÇOGALTILAMAZ.

EN, ISO, IEC vb. No

Adı(İngilizce)

TS No1) Adı(Türkçe)

IEC 60060-1 High-voltage test techniques; Part 1: general definitions and test requirements

TS HD 588.1 S1 Yüksek gerilim deney teknikleri - Bölüm 1: Genel tarifler ve deney kuralları

IEC 60060-2 High-voltage test techniques - Part 2: Measuring systems

TS EN 60060-2

IEC 60076-3 Power transformers - Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air

TS 10902 EN 60076-3

Güç transformatörleri – Bölüm 3: Yalıtım seviyeleri, dielektrik deneyler ve havadaki haricî yalıtma aralıkları

IEC 60289 Reactors TS EN 60289 Reaktörler (Endüktans bobinleri)

IEC 61083-1 Instruments and software used for measurement in high-voltage impulse tests - Part 1: Requirements for instruments

TS EN 61083-1 Yüksek gerilim ani darbe deneylerindeki ölçmeler için kullanılan ölçü aletleri ve yazılım-Bölüm 1: Ölçü aletleri için özellikler

IEC 61083-2 Digital recorders for measurements in high-voltage tests - Part 2: Evaluation of software used for the determination of the parameters of impulse waveforms

TS EN 61083-2 Yüksek gerilim ani darbe deneylerindeki ölçmeler için sayısal kaydediciler- Bölüm 2: Ani darbe dalga şekillerinin belirlenmesinde kullanılan yazılımın değerlendirilmesi

1) TSE Notu: Atıf yapılan standardların TS numarası ve Türkçe adı 3. ve 4. kolonda verilmiştir.




(IEC 60076-4:2002)

Power transformers -- Part 4: Guide to the lightning impulse and switching impulse testing -

Power transformers and reactors

(IEC 60076-4:2002)

Leistungstransformatoren

Teil 4: Leitfaden zur Blitz-

und Schaltstoßspannungsprüfung

von Leistungstransformatoren

und Drosselspulen

(IEC 60076-4:2002)



de foudre et au choc de manoeuvre -


et bobines d'inductance

(IEC 60076-4:2002)Bu Avrupa standardı CENELEC tarafından 1 Eylül 2002 tarihinde kabul edilmiştir.

CEN/CENELEC üyeleri, bu Avrupa Standardına hiçbir değişiklik yapmaksızın ulusal standard statüsü veren

koşulları öngören CEN/CENELEC İç Tüzüğü’ne uymak zorundadırlar. Bu tür ulusal standardlarla ilgili güncel

listeler ve bibliyografik atıflar, CEN/CENELEC Yönetim Merkezi’ne veya herhangi bir CEN/CENELEC üyesine

başvurarak elde edilebilir.

Bu Avrupa Standardı, üç resmi dilde (İngilizce, Fransızca, Almanca) yayınlanmıştır. Başka herhangi bir dile

tercümesi, CEN/CENELEC üyesinin sorumluluğundadır ve resmi sürümleri ile aynı statüde olduğu CEN/CENELEC

Yönetim Merkezi’ne bildirilir.

CENELEC üyeleri sırasıyla, Almanya, Avusturya, Belçika, Birleşik Krallık, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Estonya,

Finlandiya, Fransa, Hollanda, İrlanda, İspanya, İsveç, İsviçre, İtalya, İzlanda, Kıbrıs, Letonya, Litvanya,

Lüksemburg, Macaristan, Malta, Norveç, Polonya, Portekiz, Slovakya, Slovenya ve Yunanistan’ın millî standard

kuruluşlarıdır.

Yönetim Merkezi : Central Secretariat: rue de Stassart 35, B - 1050 Brussels

AVRUPA STANDARDI

EUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE

EUROPÄISCHE NORM

TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ICS 29.180

CENELECAvrupa Elektroteknik Standardizasyon Komitesi

European Committee for Electrotechnical Standardization

Comité Européen de Normalisation Electrotechnique

Ref No:EN 60076-4:2002

©2002 CENELEC Dünya genelinde herhangi bir şekilde ve herhangi bir yolla tüm kullanım hakları CEN ulusal üyelerine aittir.


TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ICS 29.180

Önsöz

IEC/TC 14 “Power transformer - Güç transformatörleri” tarafından hazırlanan, IEC 60076-4’ün gelecekteki 1. baskısı

olan 14/413/FDIS dokümanının metni, IEC-CENELEC paralel oylamasına gönderilmiş ve CENELEC tarafından

01-09-2002 tarihinde EN 60076-4 olarak kabul edilmiştir.

Aşağıdaki tarihler tespit edilmiştir:

– Özdeş ulusal standard olarak yayınlayarak veya onay duyurusu yaparak EN’nin ulusal düzeyde uygulamaya

konması gereken en son tarih (dop) 01-06-2003

– EN ile çelişen ulusal standardların yürürlükten kaldırılması gereken en son tarih (dow) 01-09-2005

“Normatif” olarak gösterilen Ek’ler standardın bir bölümüdür.

“Bilgi için” olarak gösterilen Ek’ler yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.

Bu standardda Ek ZA normatif olarak, Ek A ve Ek B ise bilgi için verilmiştir.

Ek ZA CENELEC tarafından ilâve edilmiştir.

________________

Onay bilgisi

IEC 60076-4:2002 Uluslararası Standardının metni, CENELEC tarafından herhangi bir değişiklik yapılmaksızın

Avrupa Standardı olarak onaylanmıştır.

________________


11

Ek ZA

Atıf yapılan uluslararası standardlar ve bunlara karşılık gelen Avrupa standardları

Bu standardda ve/veya dokümanda, tarih belirtilerek veya belirtilmeksizin diğer standard ve/veya dokümanlara atıf yapılmaktadır. Bu atıflar metin içerisinde uygun yerlerde belirtilmiş ve aşağıda liste halinde verilmiştir. Tarih belirtilen atıflarda daha sonra yapılan tadil veya revizyonlar, atıf yapan bu standardda da tadil veya revizyon yapılması şartı ile uygulanır. Atıf yapılan standardın tarihinin belirtilmemesi halinde ilgili standardın en son baskısı kullanılır (düzeltmeleri dahil).

Not - Bir uluslararası standard genel değişikliklerle değiştirildiği zaman, bu durum (mod) ile gösterilir, ilgili EN/HD uygulanır.

Yayın Yılı Başlık EN/HD Yılı

IEC 60060-1 - 1) High-voltage test techniques Part 1: General definitions and test requirements

HD 588.1 S1 19912)

IEC 60060-2 - 1) Part 2: Measuring systems EN 60060-2 19942)

IEC 60076-3 - 1) Power transformers Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air

EN 60076-3 20012)

IEC 60289 - 1) Reactors EN 60289 19942)

IEC 61083-1 - 1) Instruments and software used for measurement in high-voltage impulse tests Part 1: Requirements for instruments

EN 61083-1 20012)

IEC 61083-2 - 1) Digital recorders for measurements in high-voltage impulse tests Part 2: Evaluation of software used for the determination of the parameters of impulse waveforms

EN 61083-2 19972)

1) Yayın tarihi belirtilmemiş referans2) Yayın tarihindeki geçerli baskı


TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ULUSLARARASI

STANDARD

INTERNATIONAL

STANDARD

NORME

INTERNATIONAL



Power transformers -- Part 4: Guide to the lightning impulse and

switching impulse testing - Power transformers and reactors



-


TELİF HAKKI KORUMALI DOKÜMAN

© Copyright 2011 IEC, Geneva, Switzerland

Tüm hakları saklıdır. Aksi belirtilmedikçe, bu yayının herhangi bir bölümü herhangi bir şekilde ya da fotokopi ve mikrofilm dahil aşağıda adresi

verilen IEC’den yazılı izin alınmaksızın ya da dokümanı talep edenin ülkesindeki IEC üyesi Ulusal Komitenin yazılı izni olmaksızın elektronik veya

mekanik herhangi bir yolla çoğaltılamaz ya da kullanılamaz.

IEC telif hakları ile ilgili herhangi bir sorunuz olması halinde ya da bu yayınla ilgili ilave haklar konusunda bilgi talebiniz olması halinde, detaylı

bilgi için lütfen aşağıdaki adresle veya IEC üyesi Ulusal Komitenizle temasa geçiniz.

IEC Merkez Ofis

3, rue de Varembé

CH-1211 Geneva 20

İsviçre

e-posta: [email protected]

Web: www.iec.ch <http://www.iec.ch>

IEC hakkındaUluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), tüm elektrik, elektronik ve ilgili teknolojiler konusunda Uluslararası Standartlar hazırlayan ve

yayınlayan önde gelen(lider) küresel kuruluştur.

IEC yayınları hakkındaIEC yayınlarının teknik muhtevası, IEC tarafından sürekli gözden geçirilmektedir. En son baskıyı aldığınızdan emin olun, bir düzeltme ya da tadil

yayınlanmış olabilir.

§IEC Yayınları kataloğu için: www.iec.ch/searchpub

IEC on-line kataloğu, çeşitli kriterlerle (atıf numarası, metin, teknik komite) arama yapabilmenizi sağlar. Ayrıca projeler, yürürlükten kaldırılmış

ve yerine geçen yayınlar konusunda da bilgi verir.

§IEC Just Published: www.iec.ch/online_news/justpub

Tüm yeni IEC yayınlarını hakkında bilgi sahibi olun. Just Published, yeni çıkan tüm yayınları ayda iki kez detaylı olarak verir. On-line ya da

e-posta yoluyla da mevcuttur.

§Electropedia: www.electropedia.org

İngilizce ve Fransızca 20 000’in üzerinde terim ve tanımı kapsayan dünyanın önde gelen çevrimiçi elektronik ve elektrik terimleri sözlüğü .

Online Uluslararası Elektroteknik Sözlük olarak da bilinir.

§Müşteri Hizmetleri Merkezi: www.iec.ch/webstore/custserv

Bu yayınla ilgili düşüncelerinizi iletmek isterseniz ya da daha fazla yardıma ihtiyacınız varsa, lütfen Müşteri Hizmetleri Merkezi Sık Sorulan

Soruları ziyaret ediniz ya da bizimle temas kurunuz:

e-posta: [email protected]

Tel.: +41 22 919 02 11

Faks: +41 22 919 03 00


TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ULUSLARARASI

STANDARD

INTERNATIONAL

STANDARD

NORME

INTERNATIONAL



Power transformers -- Part 4: Guide to the lightning impulse and

switching impulse testing - Power transformers and reactors



INTERNATIONAL

ELECTROTECHNICAL

COMMISSION

COMMISSION

ELECTROTECHNIQUE

EN 60076-4:2002ICS 29.180 TÜRK STANDARDLARININ TELiF HAKKI TSE'YE AiTTiR. STANDARDIN BU NÜSHASININ KULLANIM iZNi TSE TARAFINDANGAZi ÜNiVERSiTESi KÜTÜPHANE VE DOKÜMANTASYON'A VERiLMiSTiR. BASILMA TARiHi: 14.07.2015TSE'DEN iZiN ALINMADAN STANDARDIN BiR BÖLÜMÜ/TAMAMI iLTiBAS EDiLEMEZ, ÇOGALTILAMAZ.

TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ICS 29.180

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISION

Güç transformatörleri - Bölüm 4: Yıldırım ve anahtarlama darbe deneylerine kılavuz -

Güç transformatörleri ve reaktörler

Bölüm 1 : Genel Özellikler

ÖNSÖZ1) Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), tüm ulusal elektroteknik komitelerden (IEC Ulusal Komiteler) oluşan dünya çapında bir

standardizasyon kuruluşudur. IEC’nin amacı, elektrik ve elektronik alanlarda standardizasyonla ilgili tüm sorulara dair uluslararası işbirliğini

desteklemektir. IEC, bu amacı gerçekleştirmek için ve diğer faaliyetlerine ek olarak Uluslararası Standardlar, Teknik Spesifikasyonlar, Teknik

Raporlar, Herkesin Kullanımına Açık Spesifikasyonlar (PAS) ve Rehberler (bundan böyle ‘IEC Yayını/ları’ olarak anılacaktır.) yayınlar.

Yayınların hazırlanması görevi teknik komitelere verilmiştir; üzerinde çalışma yapılan konu ile ilgilenen herhangi bir IEC Ulusal Komitesi, bu

hazırlık çalışmasına katılabilir. IEC ile işbirliği içindeki Uluslararası kuruluşlar, kamu kuruluşları ve sivil toplum kuruluşları da bu hazırlık

çalışmalarına katılabilir IEC, iki kuruluş arasındaki anlaşma çerçevesinde belirlenen şartlara uygun olarak Uluslararası Standardizasyon

Kuruluşu (ISO) ile yakın işbirliği içindedir.

2) IEC’nin teknik konulara dair resmi kararları veya mutakabatları, teknik komitelerin konuyla ilgilenen tüm IEC Ulusal Komitelerinden üyeleri

olduğu için, mümkün olduğunca ilgili konulardaki uluslararası fikir birliği anlamına gelir.

3) IEC Yayınları, uluslararası kullanım için tavsiyeler şeklindedir ve IEC Ulusal Komiteleri tarafından da bu anlamda kabul edilirler. IEC

Yayınlarının teknik muhtevasının doğru olmasını sağlamak için her türlü gayret gösterilmiş olsa da, IEC yayınlarının nihai kullanıcı tarafından

kullanım yolları ya da nihai kullanıcıların yanlış yorumlamaları konusunda sorumlu tutulamaz.

4) IEC Ulusal Komiteleri, uluslararası tektipliği desteklemek için IEC yayınlarını kendi ulusal ve bölgesel yayınlarına azami ölçüde şeffaf bir

biçimde uygulamayı taahhüt ederler. .Herhangi bir IEC Yayını ile karşılık gelen ulusal veya bölgesel yayın arasındaki herhangi bir farklılık ,

ulusal veya bölgesel yayında açıkça belirtilmelidir.

5) IEC, uygunluk onaylaması yapmaz. Bağımsız belgelendirme kuruluşları uygunluk değerlendirmesi hizmeti verir ve bazı alanlarda IEC

uygunluk markalarını kullanır. IEC, bağımsız belgelendirme kuruluşlarının gerçekleştirdiği herhangi bir hizmetten sorumlu tutulamaz.

6) Tüm kullanıcılar, bu yayının son baskısına sahip olduklarından emin olmalıdırlar.

7) Herhangi bir kişisel yaralanma, mal hasarı ya da herhangi bir diğer hasardan ve bu IEC yayınının ya da diğer herhangi bir IEC yayınının

yayınlanmasından, kullanımdan, ya da buna dayanılmasından kaynaklanan masraflar (yasal ücretler dahil) veya harcamalardan dolayı IEC

ve IEC’nin yöneticileri, çalışanları, hizmetlileri veya teknik komitelerinin üyeleri ve uzmanları ve IEC Ulusal Komiteleri dahil temsilcileri

doğrudan ya da dolaylı olarak sorumlu tutulamaz.

8) Bu yayında verilen Normatif atıflara dikkat edilmelidir. Atıf yapılan yayınların kullanımı, bu yayının doğru uygulaması için kaçınılmazdır.

9) Bu IEC Yayınının bazı unsurlarının patent haklarına konu olma ihtimaline dikkat edilmelidir. IEC bu tür herhangi bir ya da tüm patent

haklarının belirlenmesi durumunda sorumlu tutulamaz.

IEC 60076-4 Uluslararası Standardı, IEC TC14 “Güç transformatörleri’’ teknik komitesi tarafından hazırlanmıştır .

Bu Uluslararası standard, 1982 yılında yayınlanan IEC 60722’yi iptal eder ve yerine geçer ve bu dokümanın teknik bir revizyonunu

oluşturur.

Bu standard metni aşağıdaki dokümanlara dayalıdır:

FDIS Oylama raporu

14/413/FDIS 14/446/RVD

Bu standardın onaylanması ile ilgili oylamaya dair bilgi, yukarıdaki tabloda gösterilen oylama raporunda bulunabilir.

Bu yayın, ISO/IEC Direktifleri, Bölüm 3’e uygun olarak yazılmıştır.

Ek A ve Ek B yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir .

IEC 60076 standardı, IEC internet sayfasında Güç transformatörleri genel başlığı altında bulunan aşağıdaki bölümlerden oluşur:

Bölüm 1: Genel

Bölüm 2: Sıcaklık artışı

Bölüm 3: Yalıtım seviyeleri, dielektrik deneyleri ve havadaki harici yalıtma aralıkları

Bölüm 4: Yıldırım ve anahtarlama darbe deneylerine kılavuz - Güç transformatörleri ve reaktörler

Bölüm 5: Güç transformatörleri - Bölüm 5: Kısa devre dayanım yeteneği

Bölüm 8: Uygulama kılavuzu

Bölüm 10: Ses seviyelerinin belirlenmesi

Komite bu yayının muhtevasının, 2007’ye kadar değişmemesine karar vermiştir. Bu tarihte, yayın;


TS EN 60076-4 : 2004-01

EN 60076-4:2002

ICS 29.180

• Yeniden onaylanacak,

• Yürürlükten kaldırılacak,

• Güncellenmiş bir baskı ile değiştirilecek veya

• Tadil edilecektir.


İçindekilerÖNSÖZ……………………………………………………………………………………………………………….71 Kapsam................................................................................................................................................112 Atıf yapılan standard ve/veya dokümanlar.......................................................................................113 Genel....................................................................................................................................................114 Belirtilen dalga biçimleri ....................................................................................................................125 Deney devresi .....................................................................................................................................126 Kalibrasyon .........................................................................................................................................137 Yıldırım darbe deneyleri .....................................................................................................................13

7.1 Dalga biçimleri ...................................................................................................................................137.2 Sırtta kesik darbeler...........................................................................................................................147.3 Bağlantı ucu bağlantıları ve arıza belirlemenin uygulanabilir metotları .............................................147.4 Deney prosedürleri ............................................................................................................................157.5 Deneylerin kaydedilmesi....................................................................................................................16

8 Anahtarlama darbe deneyleri ............................................................................................................188.1 Belirli özellikler ...................................................................................................................................188.2 Transformatörler ................................................................................................................................188.3 Reaktörler ..........................................................................................................................................21

9 Osilogramların veya sayısal kayıtların yorumu ...............................................................................229.1 Yıldırım darbesi .................................................................................................................................239.2 Anahtarlama darbesi .........................................................................................................................24

10 Transfer fonksiyonu analizi dahil sayısal işlem ...........................................................................2511 Darbe deneyi raporları ....................................................................................................................27Ek A (Bilgi için) - Dalga biçimi kontrolünün prensipleri.........................................................................32Ek B (Bilgi için) - Tipik osilogramlar ve sayısal kayıtlar.........................................................................38Ek ZA - Atıf yapılan uluslararası standardlar ve bunlara karşılık gelen Avrupa standardları ............61


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

11

Güç transformatörleri – Bölüm 4: Yıldırım ve anahtarlama darbe deneylerine kılavuz – Güç transformatörleri ve reaktörler

1 KapsamBu standard, IEC 60076-3’ün kurallarını tamamlamak için güç transformatörlerinin yıldırım ve anahtarlama darbe deneyleriyle ilgili mevcut işlemler hakkındaki yol gösterici ve açıklayıcı yorumları kapsar. Bu standard, gerektiğinde gösterilen güç transformatörüne göre değişikliklerle, genelde reaktöre de uygulanabilir (IEC 60289).

Dalga biçimi, deney bağlantılarını içeren deney devreleri, topraklama uygulamaları, arıza belirleme yöntemleri, deney işlemleri, ölçme teknikleri ve sonuçların yorumlanması hakkında bilgiler verilir.

Uygulanabildiği yerlerde, IEC 60060-1 ve IEC 60060-2’de tavsiye edilen deney teknikleri uygulanır.

2 Atıf yapılan standard ve/veya dokümanlarBu standarda, tarih belirtilerek veya belirtilmeksizin diğer standard ve/veya dokümanlara atıf yapılmaktadır. Bu atıflar metin içerisinde uygun yerlerde belirtilmiş ve aşağıda liste halinde verilmiştir. Tarih belirtilen atıflarda daha sonra yapılan tadil veya revizyonlar, atıf yapan bu standardda da tadil veya revizyon yapılması şartı ile uygulanır. Atıf yapılan standard ve/veya dokümanın tarihinin belirtilmemesi halinde en son baskısı kullanılır.

IEC 60060-1 High-voltage test techniques; Part 1: general definitions and test requirements (Yüksek gerilim deney teknikleri - Bölüm 1: Genel tarifler ve deney kuralları)

IEC 60060-2 High-voltage test techniques - Part 2: Measuring systems

IEC 60076-3 Power transformers - Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air (Güç transformatörleri – Bölüm 3: Yalıtım seviyeleri, dielektrik deneyler ve havadaki haricî yalıtma aralıkları)

IEC 60289 Reactors (Reaktörler (Endüktans bobinleri))

IEC 61083-1 Instruments and software used for measurement in high-voltage impulse tests - Part 1: Requirements for instruments (Yüksek gerilim ani darbe deneylerindeki ölçmeler için kullanılan ölçü aletleri ve yazılım-Bölüm 1: Ölçü aletleri için özellikler

IEC 61083-2 Digital recorders for measurements in high-voltage tests - Part 2: Evaluation of software used for the determination of the parameters of impulse waveforms (Yüksek gerilim ani darbe deneylerindeki ölçmeler için sayısal kaydediciler- Bölüm 2: Ani darbe dalga şekillerinin belirlenmesinde kullanılan yazılımın değerlendirilmesi)

3 GenelBu standard öncelikle, transformatör ve reaktörlerin yıldırım ve anahtarlama darbe deneyleriyle ilgili geleneksel darbe jeneratörünün kullanımını esas alır. Orta ve alçak gerilim sargılarında ayrı bir kondansatörün boşalması ile anahtarlama darbesinin üretilmesi yöntemi de uygulanabilir. Ancak, yüksek gerilim sargısında aktarılan hafifçe sönümlenen salınımları temin etmek için kondansatör ile seri bağlı ilâve bir endüktansın kullanıldığı yöntem uygulanabilir değildir.

Orta veya alçak gerilim sargılarında d.a. akım kesilmesi veya şebeke frekanslı gerilimin aralıklarla uygulanması gibi anahtarlama darbesinin üretilmesi veya simülasyonunun alternatif düzeneklerinin kullanıldığı metotlar, genel olarak uygulanabilir olmadığı için incelenmemiştir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

12

Transformatör ve reaktörler için yıldırım ve anahtarlama darbe deneyleriyle ilgili deney devrelerinin seçiminde (bağlantı ucu bağlantıları) farklı değerlendirmeler uygulanır. Transformatörlerde, bütün bağlantı uçları ve sargılar, belirli ve bağımsız seviyelerde yıldırım darbe deneylerine tâbi tutulabilir. Ancak anahtarlama darbe deneyinde, manyetik olarak aktarılan gerilimden dolayı, belirtilen deney seviyesi, yalnızca bir sargıda elde edilebilir (IEC 60076-3).

Reaktörlerde ise yıldırım darbe deneyi transformatörlerdekine benzerdir yani, bütün bağlantı uçları ayrı olarak deneye tâbi tutulabilir, farklı değerlendirmeler uygulanır ve farklı problemler anahtarlama darbe deneyinde ortaya çıkar. Bundan dolayı, bu standardda, anahtarlama darbe deneyinden transformatör ve reaktör için ayrı ayrı bahsedilir iken yıldırım darbe deneyi, iki teçhizat tipi için ortaktır.

4 Belirtilen dalga biçimleri Transformatörler ve reaktörlerin yıldırım ve anahtarlama darbe deneyi sırasında normalde kullanılması gereken gerilim dalga biçimleri, IEC 60076-3’te ve bunların belirlenme metotları IEC 60060-1’de verilmiştir.

5 Deney devresiDeney teçhizatının, deney numunesinin ve ölçme devrelerinin fiziki düzeni, üç ana devreye ayrılabilir;

- Darbe jeneratörünü içeren ana devre, ilâve dalga biçimini şekillendiren bileşenler ve deney numunesi,- Gerilim ölçme devresi,- Uygulanabildiğinde kesme devresi.

Bu temel düzen Şekil 1’de gösterilmiştir.

Aşağıdaki parametreler darbe dalga biçimini etkiler;a) Etkin kapasitansı Ct ve deney numunesinin endüktansı Lt olup, Ct, verilen herhangi bir tasarım ve dalga

biçimi için sabittir, Lt ise verilen herhangi bir tasarım için sabittir. Ancak etkin Lt, bağlantı uçlarının işleminden etkilenebilir. Kısa devre edilmiş bağlantı uçları için kaçak endüktans, Ls ile açık devre bağlantı uçları L0 arasında değişir. Bu konuda daha fazla bilgi, Madde 7.1, Madde 7.3 ve Ek A’da verilmiştir.

b) Jeneratör kapasitansı Cg,c) Jeneratörün içindeki ve dışındaki dalga biçimini belirleyen bileşenler, Rsi, Rse, Rp, CL (ve

uygulanabildiğinde gerilim bölücünün empedansı Z1),d) Jeneratörün ve bütün deney devresinin kaçak endüktansı ve kapasitansı,e) Uygulanabildiğinde, dalga kesme teçhizatı.

Cephe süresi T1 esas olarak; CL dahil, deney numunesi etkin darbe kapasitansının kombinasyonu ile jeneratörüne dahilî ve haricî olarak seri bağlı dirençlerle belirlenir.

Yıldırım darbeleri için sırt yarı değer süresi T2 esas olarak; jeneratörün kapasitansı, deney numunesinin endüktansı ve jeneratörün boşalma direnci veya herhangi bir diğer paralel dirençle belirlenir. Ancak, seri dirençlerin dalga sırtının üzerinde kayda değer etkisinin olacağı örneğin çok küçük endüktanslı sargılar gibi durumlar söz konusudur. Anahtarlama darbeleri için Madde 8’de bahsedilen diğer parametreler uygulanır.

Yıldırım ve anahtarlama darbe uygulamalarında kullanılan deney teçhizatı temelde aynıdır. Farklar direnç ve kondansatörlerin değerleri (ve deney numunesinin bağlantı uçlarının bağlantıları) gibi yalnızca detaylardadır.

Yıldırım ve anahtarlama darbeleri için dalga biçiminin farklı gereksinimlerini yerine getirmek için, darbe jeneratörünün kondansatör ile seri ve boşalma (paralel) dirençler gibi parametrelerinin seçimine gereken özen gösterilmelidir. Anahtarlama darbeleri için etkinliğin kayda değer biçimde düşmesine yol açacak, seri dirençler ve/veya yük kondansatörlerinin büyük değerlerinin kullanılması gerekebilir.

Darbe jeneratörünün çıkış gerilimi, deney numunesi için donanımın en yüksek gerilim Um’ye göre sargıların deney seviyeleriyle belirlenir iken, gereken enerji depolama kapasitesi aslında, deney numunesinin kendi empedansına bağlıdır.

Dalga biçiminin kontrol edilmesiyle ilgili prensipler, Ek A’da kısaca açıklanmıştır.

Deney teçhizatının, deney numunesinin ve kablo bağlantılarının, topraklama şeritleri ve diğer teçhizatın yerleşimi, deney odasının büyüklüğüne ve özellikle herhangi yapının yakınlık etkisine bağlıdır. Darbe deneyi sırasında, darbe akımları ile gerilimlerinin yüksek değerleri ve değişim hızlarından ve ilgili sonlu


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

13

empedanslardan dolayı topraklama sisteminin bütünün sıfır potansiyelde olduğu farz edilemez. Bundan dolayı doğru toprak referansının seçimi önemlidir.Deney numunesi ile darbe jeneratörü arasındaki akım dönüş yolu, düşük empedansa sahip olmalıdır. Bu akım dönüş yolunun deney yerindeki genel topraklamaya, tercihen deney numunesine yakın bir yerde sıkı biçimde bağlanması iyi bir uygulamadır. Bu bağlantı noktası düşük empedanslı bir veya birkaç iletken ile referans toprağa bağlanarak, referans toprak olarak kullanılmalı ve deney numunesinin iyi biçimde topraklanmasını temin etmelidir (IEC 60060-2).

Yalnızca ölçme akımını taşıyan deney numunesinin ayrı devresi olan ve deneye tâbi tutulan sargılardan geçen darbe akımının ana bölümü gerilim ölçme devresi de, aynı referans toprağına etkin biçimde bağlanmalıdır.

Anahtarlama darbe deneyinde, darbe gerilim ve akımlarının değişim hızları, yıldırım darbe deneyinkine göre çok azaltılmış olduğu ve kesme devresi bulunmadığı için; deney devresinin etrafındaki referans toprağa göre gerilimin (gradyanı) dağılım problemleri çok belirgin değildir. Ancak ön tedbir olarak, aynı topraklama uygulamasının, yıldırım darbe deneyi için kullanıldığı gibi yapılması önerilir.

6 Kalibrasyon Bu standardın amacı ölçme sistemleri veya bunları kalibrasyonu hakkında herhangi bir öneride bulunmak değildir. Ancak şüphesiz kullanılan cihazların, IEC 60060’a uygunluğu onaylanmalıdır. Deneyden önce, deney devresinin ve ölçme sisteminin tüm kontrolü, azaltılmış gerilim seviyesinden daha düşük bir gerilimde yapılabilir. Bu kontrolde gerilim, küre aralığı vasıtasıyla veya onaylı diğer bir cihaz ile mukayeseli ölçme ile belirlenebilir. Küre aralığı kullanılır iken, bunun yalnızca bir kontrol olduğu ve periyodik olarak onaylı ölçüm sistemleriyle yapılan kalibrasyonların yerine geçmediği kabul edilmelidir. Herhangi bir kontrol yapıldıktan sonra, kontrol için herhangi bir cihazın çıkarılması dışında ölçme veya deney devresinin değiştirilmemesi gerekir.

Gerilim bölücülerinin tipleri, uygulamaları, doğruluğu, kalibrasyonu ve kontrölü hakkında bilgiler, IEC 60060-2’de verilmiştir.

7 Yıldırım darbe deneyleri

7.1 Dalga biçimleriBelirtilen dalga biçiminin değerleri, her zaman elde edilebilir olmayabilir. Düşük sargı endüktansı ve/veya yüksek darbe kapasitansına sahip büyük güç transformatörü ve reaktörlerin darbe deneylerinde, daha geniş toleransların kabul edilmesi gerekebilir.

Deneye tâbi tutulur iken sabit olan transformatörün darbe kapasitansı, seri direçlerle, doğru cephe süresini T1 veya yükselme hızını elde etmek için uygulumada azaltılması gerekebilir ancak söz konusu azalma, gerilim dalgasının tepesinde aşırı olan salınımları artırmamalıdır. Kısa cephe süresine sahip olmak arzu edilir ise (tercihen belirtilen sınırlar içersinde) bu durumda IEC 60060-1’de kabul edilen, salınımların ve/veya tepe geriliminden ±% 5’den daha büyük aşırı genlik değerlerinin kabul edilmesi gerekebilir. Bu gibi durumlarda, kabul edilebilen salınım artışı ile elde edilebilen cephe süresi arasında uyuşma olması gerekir. Genelde, gerekli olan veya imalâtçı ile alıcı arasındaki mutabakata varılan cephe süresini artırsa bile ±%10’dan daha büyük olmayan salınımlar hedeflenmelidir. Deney geriliminin değeri, IEC 60060-1’in prensiplerine göre belirlenmelidir.

Büyük güçlü özellikle orta ve alçak gerilim sargıları bulunan transformatörler için sırt yarı değer süresi T2, toleranslar ile belirlenen değerler içersinde elde edilemiyebilir. Bu tip sargıların endüktansı, öyle küçük olabilir ki, elde edilen dalga biçimi salınım halindedir. Bu problem; jeneratör içinde büyük kondansatör kullanarak, paralel katlı çalışmayla, seri dirençlerin ayarlanmasıyla, deneye tâbi tutulmayan sargıların bağlantı uçlarının veya ilâve olarak deneye tâbi tutulan sargıların deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçlarının özel deney bağlantılarıyla bir miktar çözülebilir.

Deneye tâbi tutulmayan sargı bağlantı uçlarının empedansının topraklanması, doğrudan toprağa bağlanarak yapılmadığında, etkin endüktansta kayda değer artışa sebep olur. Doğrudan topraklı bağlantı uçları için yalnızca kaçak endüktans (kısa devre empedansıyla belirlenen) söz konusudur. Topraklanan bağlantı uçlarının empedansı için ana endüktans hakim olur. Bu doğrudan topraklamadakinden 100 ilâ 200 kat daha büyük etkin endüktanslara yol açabilir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

14

Deneye tâbi tutulmayan herhangi bir bağlantı ucunun topraklama empedansı kullanıldığında, deneye tâbi tutulmayan herhangi bir bağlantı ucunda görünen toprağa göre gerilimin, aşağıda belirtilen değerleri aşamadığından emin olmak gerekir;- Yıldız bağlı sargılar için söz konusu bağlantı ucunun beyan yıldırım darbe dayanım geriliminin % 75’ini,- Üçgen bağlı sargılar için söz konusu bağlantı ucunun beyan yıldırım darbe dayanım geriliminin % 50’sini

(üçgen bağlantıda toprağa göre zıt polaritedeki gerilimlerden dolayı – Madde 7.4’te de bakınız).

Dalga biçimi, çok düşük endüktans ve/veya küçük darbe jeneratörü kapasitansından dolayı salınım olduğunda, zıt polaritenin genliği, ilk genliğin tepe değerinin % 50’sini aşmamalıdır. Bu sınırlar ile darbe jeneratörünün seçimi ve dalga biçiminin ayarlanması için kılavuz, Ek A’da verilmiştir.

7.2 Sırtta kesik darbeler

7.2.1 Kesme süresiFarklı kesme süreleri Tc (IEC 60060-2’de tanımlandığı gibi), sargıların yapılışına ve kullanılan yerleşime bağlı olarak sargı (sargıların) farklı bölümlerinde farklı zorlamalara (gerilim ve süre) sebep olacaktır. Bundan dolayı, genelde veya herhangi bir özel transformatör veya reaktör için bir çok zorluğu bulunan kesme süresini belirtmek mümkün değildir. Bundan dolayı kesme süresi, IEC 60076-3’te istenildiği gibi 2 s ilâ 6 s sınırları içinde olması kaydıyla deney parametresi olarak dikkate alınmaz.

Ancak salınımlar veya kesik dalgaların sayısal kayıtları, yalnızca kesme süreleri hemen hemen aynı olduğunda karşılaştırılabilir.

7.2.2 Kesik darbenin ters polaritesinin genliği ve azalma hızıKesme sırasındaki olayların karakteristikleri büyük ölçüde azalma hızını ve zıt polariteli tepe değerinin genliğini belirleyen, ilgili kesme devresinin geometrik yerleşimine ve kesme devresi ile deney numunesinin empedansına bağlıdır.

IEC 60076-3’te zıt polaritede aşırı salınım miktarı, kesik darbe genliğinin % 30’una sınırlandırılmıştır. Bu husus gerçekte, kesme devresinin yerleşimine rehberlik yapar ve söz konusu sınırlar içinde kalmak için bu devredeki ilâve empedans Zc konulması gerekebilir (Şekil 1).

Kesme devresi, en yüksek azalma hızını elde etmek için mümkün olduğunda kısa ve ters polarite aşırı salınımı % 30’a eşit veya daha az olmalıdır. Katlı sargılarda, katların empedansı, normalde sıfır civarına inmeyen salınımın düşüşünü azaltabilir (Şekil B.20).

IEC 60076-3’te, tutarlı kesme zamanı elde edilmesi avantajından dolayı tetiklemeli tip bir kesme açıklığının kullanılması önerilmektedir. Böylece yalnızca kesmeden önce değil, sonrada osilografik ve sayısal kayıtlarının karşılaştırılması mümkün olur. Kesme sonrasında yapılan karşılaştırma, yalnızca kesmenin makul seviyede eş değer kesme süreleri için yapılabilir.

7.3 Bağlantı ucu bağlantıları ve arıza belirlemenin uygulanabilir metotları

7.3.1 Bağlantı ucu bağlantılarıDeney numunesı ile kullanılan topraklama uygulamasının bağlantı ucu bağlantıları, adapte edilen arıza belirleme metoduyla ilgili olması gerekir.

Darbe deneyiyle ilgili bağlantıların ayrıntıları, transformatörler için IEC 60076-3 ve reaktörler için IEC 60289’da verilmiştir. Normalde deneye tâbi tutulan faz sargısının deneyden geçirilmeyen bağlantı uçları topraklanır ve deneye tâbi tutulmayan faz sargıları birbirleriyle köprülenerek topraklanır. Ancak, T2 dalga sırtını iyileştirmek için deneyden geçirilmeyen sargılar direnç üzerinden topraklanması daha iyi olabilir ve ilâve olarak deneye tâbi tutulan sargıların deneyden geçirilmeyen hat bağlantı uçları da direnç üzerinden topraklanabilir.

Madde 7.1’deki dalga şeklinin ayarlanma metotlarına ilâve olarak aşağıdaki hususların da değerlendirilmesi gerekir:

a) Bir bağlantı ucunun işletme esnasında doğrudan topraklanması veya işletmedeki düşük empedanslı bir kabloya bağlanmasının belirtilmesi durumunda bu bağlantı ucu, deney sırasında doğrudan veya kablonun tabii empedansını aşmayan bir omik direnç üzerinden topraklanmalıdır.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

15

b) Darbe tepki akımının ölçülmesi amacıyla şönt düşük empedans üzerinden topraklama, doğrudan topraklamanın eş değer topraklaması olarak değerlendirilebilir.

Transformatörün içine veya dışına tesis edilen doğrusal olmayan elemanlar veya darbe bölücüler, aktarılan geçici aşırı gerilimleri sınırlamak için monte edildiğinde, darbe deney prosedürü, her bir özel durum için tartışılmalıdır. IEC 60076-3’e bakınız.

7.3.2 Uygulanabilir arıza belirleme metotlarıArıza belirleme normalde, osilografların veya uygulanan deney geriliminin ve darbe tepki akımının ham sayısal veri kayıtlarının incelenmesiyle yapılır.

Farklı geçici rejimler kaydedilebilir ve ayrı olarak veya bir kombinasyon halinde Şekil 2’de gösterildiği gibi kullanılabilir. Bunlar, aşağıda a)’dan e)’ye kadar listelenmiştir. Kabul deneyinde, uygulanan gerilime ilâve olarak bu geçici rejimlerden en az birinde kayıt yapmak gereklidir:

a) Nötr akımı (deney sırasında nötrü topraklanabilen, yıldız ve zikzag bağlı sargılar için),

b) Sargı akımı (deney sırasında nötrü topraklanmayabilen yıldız ve zikzag sargılar ile diğer bütün sargılar için),

c) Komşu kısa devre edilen ve deneye tâbi tutulmayan sargılara aktarılan akım, bazen kapasitif olarak aktarılan akım olarak belirtilir,

d) Gövde akımı,

e) Deneye tâbi tutulmayan sargıya aktarılan gerilim.

a), c) ve d)’nin veya b), c) ve d)’nin toplamı, bazen hat akımı olarak belirtilir.

Şönt veya seri tip reaktörler denendiğinde, c) ve e) uygulanabilir değildir. Transformatör denenmesinde kullanıldığından daha az hassas olduğundan, d) yalnızca, geçici rejimin kaydedilmesinin ilâve bir aracı olarak uygulanabilir.

7.4 Deney prosedürleriTam dalga deneyleri veya tam ve kesik dalga deneyleri için ilgili deney sırası, IEC 60076-3’te verilmiştir.

Orta ve alçak gerilim sargısının işletmede, bağlı olduğu sistemden yıldırım aşırı gerilimlerine maruz kalmadığı özel durumlara rağmen, tercih edilen deney metodu doğrudan uygulamanınkidir. Alternatif olarak “aktarılan tabii darbe” metodu kullanılabilir. Daha sonra, alçak gerilim sargısının darbe deneyi, ilgili yüksek gerilim sargısının deneyiyle eş zamanlı olarak yapılır. Bu şartlarda, aktarılan gerilimin dalga biçimi, IEC 60076-3’te belirtildiği dalga biçimine uygun olamaz. Yeterince büyük değerli sonlandırma dirençleri vasıtasıyla gerekli gerilim seviyesini elde etmeye çalışmak daha önemli bir husustur. Ancak, bu husus, en büyük direncin kullanılması halinde bile her zaman mümkün olmayabilir. Bu deneyde, yüksek iç faz gerilimleri, üçgen bağlı sargılarda meydana gelebilir ve dahilî ve haricî iç faz yalıtımının aşırı zorlanma tehlikesi, alçak gerilim sargısına uygulanabilen gerilimi sınırlayabilir. Uygun sınır değerler, alçak gerilim akım üreten darbe jeneratörü ile geçici rejim analiziyle oluşturulabilir.

Kendi yapısından dolayı sargıların uçlarına bağlanan doğrusal olmayan koruma cihazları, azaltılmış tam dalga ile tam dalga darbe osilogramları veya sayısal kayıtları arasıda farklara sebep olabilir. Bu farklara, gerçekten bu cihazların çalışmasının sebep olduğunu kanıtlamak; kendi çalışma eğilimini göstermek için farklı gerilim seviyelerinde iki veya daha çok azaltılmış tam dalga darbe deneyi yapılarak kanıtlanmalıdır. Doğrusal olmayan etkilerin ters çevrilebilirliğini göstermek için tam dalga gerilimlerinden sonra ters çevrilir biçimde aynı azaltılmış tam dalga darbeleri uygulanmalıdır.

Örneğin : % 60, % 80,% 100, % 80, % 60.

Transformatör nötrleri için deney metotları IEC 60076-3’te verilmiştir. Dolaylı metot kullanıldığında, bir başka deyişle, bir ya da daha çok hat bağlantı ucundan nötre bir darbe aktarıldığında, dalga biçimi; esas itibariyle transformatör parametreleri tarafından kontrol edildiğinden belirtilemez. Tüm topraklı hat bağlantı uçları ile nötre uygulanan darbe gerilimini içeren doğrudan metot, 13 µs’ye kadar dalga cephesinin daha uzun bir


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

16

süresine müsaade eder. Bu durumda, jeneratörün endüktif yüklenmesi, oldukça artar ve toleranslar içinde yarı değeri sağlamak zorlaşabilir. Deneye tâbi tutulan sargının deneyden geçirilmeyen bağlantı uçlarının topraklama empedansı, daha sonra uygulanabilir.

7.5 Deneylerin kaydedilmesi

7.5.1 GenelAnalog ya da sayısal kayıt sistemleri, yıldırım darbe gerilimi ile akımın tepki dalga biçimlerini kaydetmek için kullanılabilir.

7.5.2 Sayısal ve analog kayıt sistemleriAnalog osilogramlar ve sayısal kayıtlar için özellikler, IEC 61083-1’de verilmiştir.

Sayısal kayıtlar, sonuçların matematiksel yorumlarıyla ilgili imkan sağlar ve kayıtlardaki arıza analizleri gibi kullanılacak ilâve matematiksel işlemlere izin verir. Bu teknikler, bilgi vermekle birlikte, sonuçların yorumlanması henüz kanıtlanmamış veya kesin değildir.

Belirtilerin karşılaştırılmasıyla kabul için ortaya konan sonuçlar amacına yönelik olarak vurgulanmalıdır. Sayısal ölçmelerle elde edilen dalga biçimleri, ham verilerden üretilmeli ve filtreleme veya yuvarlatma vb. gibi herhangi bir matematiksel işleme tâbi tutulmamalıdır.

Aynı şekilde, standard olmayan dalga biçimlerinin değerlendirmesi için ham verilerin kullanılması çok önemlidir.

(Şekil B.18, Şekil B.19 ve Şekil B.21; genlik, cephe süresi T1 ve yarı değer süresi T2 arasındaki kayda değer farkları gösterir.)

Sayısal kaydediciler, kaydedilen verilerin matematiksel işlem amacı olmaksızın (Madde 10), gerilim ve akım dalga biçimlerinin kaydedilmesine ilişkin doğrudan ölçme cihazları olarak kullanıldığında; bunlar, teknik olarak gelişmiş analog cihazlar olarak kabul edilmelidir.

IEC 60076-3 standardı, aşağıdaki ölçmelerin eş zamanlı yapılmasını gerektirir:

a) Uygulanan gerilim,

b) Madde 7.3.2’de listelenen geçici rejimlerden en az biri.

Bundan dolayı, iki bağımsız kaydetme kanalı gereklidir.

Uygulanan gerilim özgün biçimde tanımlanmış iken kaydedilecek diğer karakteristiklerin seçimi arıza belirleme metodunun seçimine bağlıdır.

7.5.3 Dalga biçimlerinin analog kayıtlarıEsas olarak azaltılmış ve tam seviyelerde alınan kayıtların karşılaştırılmasını esas alan deney sonuçlarının değerlendirmesini yapabilmek için osilograflarda uygun zayıflatıcıların kullanılmasıyla eşit genliğin kaydedilmesini sağlamak avantajlıdır.

7.5.3.1 Darbe gerilimi biçimlerinin analog kayıtlarıa) Darbe gerilim biçimlerinin belirlenmesi

Deney devresi parametrelerinin başlangıç ayarı sırasında dalga biçiminin belirlenmesine ilişkin olarak alınan kayıtlar için tercih edilen tarama süresi, dalga cephesi kayıtları için ≤ 10 µs olmalıdır (daha uzun tarama süreleri, transformatörün nötrleri denendiğinde gerekli olabilir). Dalga kuyruğu kaydı, yarı dalga süresinin ve uygulanabildiğinde ters polarite genliğinin değerlendirilmesine olanak sağlamalıdır.

b) Uygulanan darbe deneyi gerilim dalgasının kaydedilmesiDeney dalgasının genliğini belirlemek ve ortaya çıkabilen herhangi bir arızanın belirlenmesini sağlamak için:

- Tam dalgalar için tarama süresi, 100 µs’den daha az olmamalıdır,


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

17

- Kesik dalgalar için 10 µs ile 25 µs arasındaki tarama süresi genelde yeterli bulunur.Deney raporu (Madde 11) ilgili bir kaydına ilişkin, kabul deneyleri için normalde yeterlidir. Ancak arızayı önceden belirleme deneyi için farklı tarama süreleri olan birkaç kayıt gerekebilir.

7.5.3.2 Darbe tepki akımının analog kayıtlarıDarbe akımı normalde, arıza belirlemenin en hassas parametresidir. Bundan dolayı, kaydedilen akım dalgaları, deney sonucunun esas kriteridir.

Akımın izlediği yolun biçimine ve doğrusal veya üstel taramaların kullanılmasına bağlı olarak; farklı tarama zamanları bulunan bir kayıttan daha fazlasının kullanılması gerekli olabilir. Elde edilen çözünürlük, aşağıdaki hususları sağlamalıdır:

a) Osilogramlardan, dalga cephesine yakın daha yüksek frekanslı bileşenler dahil olmak üzere mümkün olduğunca açık bir gösterim elde edilir,

b) Akım kaydı, son anda meydana gelen herhangi bir uyuşmazlığın belirlenmesine imkan tanıyacak yeterli bir süreye sahiptir. Her bir transformatörün tepkisi farklı olduğu için bir transformatörün tepkisinin geç olup olmadığının belirlenmesi ve tarama hızlarına ilişkin kuralların ortaya konması zordur. Nötr veya sargı akımları kaydedildiğinde kayıt, en az endüktif tepe değerine ulaşılıncaya kadar devam etmelidir. Böylece, yalıtım arızası neticesinde spir kısa devresinin neden olduğu endüktansdaki herhangi bir değişimin olması halinde bunun belirlenmesi için dalganın incelenmesine imkan tanınır.

7.5.4 Dalga biçimlerinin sayısal kayıtlarıSayısal kayıtların esası, düzenli zaman aralıklarındaki bir deney sırasında örnekleme ile gerilim veya akım dalga biçimlerinin ölçülmesidir. Bu örnekler, değerlendirilen dalga biçimi parametreleri (Madde 7.5.3.1) ve azaltılan ve tam darbe gerilim seviyelerinde (Madde 7.5.3.2) alınan kayıtların karşılaştırılmasını esas alan deney sonuçlarının değerlendirilmesi için ham veri olarak doğrudan ortaya konmalıdır. İlâve olarak, kaydedilen veriler; dalga analiz algoritmaları (örneği kayıttaki arıza analizleri için) ile işleme tâbi tutulabilir (Madde 10).

Darbe deneyleri sırasında, yüksek elektromanyetik alanlar, deney düzeneğinin yakınında meydana gelir. Sayısal kayıt sistemindeki hassas elektronik cihazların, tüm işleyen teçhizatın ve bu alanlara karşı kendi güç beslemesinin korunması gerekir.

Sayısal ekranlar, ≥ 768 x 1024 piksel çözünürlüğe ve yazıcılar, her inç için ≥ 300 noktaya sahip olmalıdır.

7.5.4.1 Darbe gerilimi dalga biçiminin sayısal kayıtlarıa) Darbe gerilim dalga biçiminin belirlenmesi

Deney devresi parametrelerinin ön ayarı sırasında dalga biçimini belirlemek için alınan kayıtlara ilişkin verilerin ortaya konması için tercih edilen periyot, dalga cephesi kaydı için ≤10 µs olmalıdır (transformatör nötrü denendiğinde daha uzun süreler gerekebilir). Dalga kuyruğu kaydı, yarı dalga süresinin ve uygulanabildiğinde ters polarite genliğinin değerlendirilmesine olanak sağlamalıdır.

IEC 61083-1, darbe gerilim ve akım dalga biçimlerinin kaydı için asgari sayısallaştırıcının çözünürlüğü 9 bit ve 60 MHz olarak belirlemiştir. Dalga cephesinin veya kesik darbelerin değerlendirmesi için ≤10 µs veya daha az bir zaman periyoduna odaklanıldığında, 10 bit sayısal ve 100 MHz örnekleme frekansı kullanılmalıdır.

Tarihsel olarak, dalga biçiminin değerlendirilmesi, osilografik kayıtları, mühendislik kurallarını ve dalga biçimi parametrelerinin gözle değerlendirilmesini esas alır. Güç transformatörlerinin yüksek gerilim denenmesinde sayısal kayıtların uygulanmasıyla; genlik ve zaman parametresiyle ilgili, standard olmayan dalga biçimlerinin değerlendirilmesine ilişkin bir uyarıda bulunulmalıdır. Özellikle, 0,5 MHz’den daha az frekanslarda tek kutuplu darbe uygulamalarıyla yüksek güçlü beyan alçak gerilim sargıları denendiğinde IEC 61083-2, bu gibi standard olmayan dalga biçimlerinin genlik değerlendirilmesi için uygulanamaz. % 10’nu aşan hataların, sayısallaştırıcıdaki yapısal eğri düzgünleştirme algoritmasından dolayı olduğu gözlenmiştir (Şekil B.18, Şekil B.19 ve Şekil B.21).

Bu gibi durumlarda, mühendislik bilgileri kullanılarak ham veri çizimlerinin titiz biçimde değerlendirilmesi gerekir. IEC 61083-1’e göre bir tepe voltmetresi ile tepe geriliminin bir paralel ölçmesinin yapılması özellikle tavsiye edilir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

18

b) Uygulanan darbe deneyi gerilim dalgasının kaydedilmesiDeney dalgasının genliğini belirlemek ve ortaya çıkabilen herhangi bir arızın belirlenmesini sağlamak için:

- Tam dalgalar için örnek alınan verinin ortaya konma periyodu 100 µs’den daha az olmamalıdır,

- Kesik dalgalar için 10 µs ile 25 µs arasındaki ortaya konma periyodu genelde yeterli bulunur.

Normalde rezonans sargının azami frekansı 1 MHz ile 2 MHz aralığını aşmaması nedeniyle, normalde sayısallaştırıcının her kanalındaki örnekleme frekansı 10 MHz ile 20 MHz arasında olması yeterlidir. Gerilimde ve akımın izlediği yolda yüksek frekansların gözlenmesi halinde bu durum, topraklama sistemindeki gürültü veya ölçme devresindeki parazit rezonanstan kaynaklanır. Bundan dolayı, deney numunesinin gerçek davranışından ölçme devresindeki gürültüyü ayırt etmek için daha önce bahsedildiği gibi yüksek örnekleme frekansının kullanılması tavsiye edilir.

Dalga analizi için dalga tamamen sönümleninceye kadar sayılaştırıcının mevcut hafızasının azamisi kullanılarak, dalganın tamamı üzerinden örnekleri almak gerekir. Yeterli örnekleme sayısının, dalganın gerçek başlangıç noktasını belirlemek için ortaya konacak biçimde sayılaştırıcının programlanması gerekir.

Ayrıca sayılaştırıcının giriş yükselticisinin mevcut azami çözünürlüğünün kullanılması gerekir. Bu nedenle, belli sayıda % 50 ön-darbe uygulanması gerilim dalgasının genliğini ve/veya her bir kanal için off-setine ilişkin en elverişli aralığı belirlemek gerekebilir.

Yıldırım darbelerinin zıt polaritesindeki aşırı salınımların miktarına özellikle dikkat edilmelidir. Bu tip aşırı salınımlar ölçüldüğünde, kaydedilen dalga biçiminin kırpılması, seçilen aralıktaki sayısalaştırıcıdaki giriş yükselticisinin doymasından dolayı meydana gelebilir.

Bir tek ön kayıt (Madde 11) normalde, kabul testleri için yeterlidir. Ancak, arızayı önceden belirlemek için sistem yazılımın, tüm örnekleme süresi boyunca, dalganın veya bütün bilgilerin bilgisayar hafızasında kaydedilmesi halinde dalganın bir bölümünde incelenmesini sağlamalıdır. Yazılım; tam dalga ile azaltılmış dalgayı çıkarabilir ve ayarlanabilir büyütülmüş ölçekte farklarını gösterebilir. Ancak, iki eğerinin uygun zaman ayarını yapmanın zor olduğu yerlerde, dalga biçiminin hızlı yükselen bölümü için problem çıkabilir.

7.5.4.2 Darbe tepki akımının sayısal kaydıDarbe akımı normalde, arıza belirlemenin en hassas parametresidir. Bundan dolayı, kaydedilen akım dalgaları, deney sonucunun esas kriteridir. Kabul deneyleri için kayıtların sunumu, Madde 7.5.2.2’de belirtilen osilogramların sunumuyla aynıdır.

Ancak, sayılaştırıcının hafızasında depolanan veriler, farklı zaman ölçeklerinde zumlamayı artırarak veya azaltarak aynı kaydın farklı biçimde sunulmasına imkan tanır. Sayılaştırıcının giriş kanallarının örnekleme sıklığı ve çözünürlüğüne ilişkin özellikler, Madde 7.5.3.1’de verilen özelliklerle aynı olmalıdır.

Deney sonuçlarının incelenmesinde, aktarılan fonksiyon analizi gibi (Madde 10) ilâve matematiksel analiz araçlarından faydalanmak için, darbe akım ve geriliminin kayıtlarına ilişkin aynı kayıt zamanının kullanılması gerekir.

8 Anahtarlama darbe deneyleri

8.1 Belirli özelliklerTransformatör ve reaktörün anahtarlama darbelerine tepkisi, çok farklıdır. Bunun sebebi, transformatörlerin komple bir manyetik devreye sahip olması ve nispeten daha uzun anahtarlama süresi, kayda değer çekirdek akısının oluşmasına yol açar (IEC 60076-3). Bu husus reaktörler için geçerli olmayıp, dahası dalga biçimi problemleri ve deney prosedürleri farklıdır. Bundan dolayı, transformatör ve reaktörler ayrı ayrı değerlendirilmiştir.

8.2 Transformatörler


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

19

8.2.1 Dalga biçimleriIEC 60076-3’te gösterildiği gibi anahtarlama darbe dalgasının gerçek cephe süresine ilişkin belirtilmiş kesin bir değerler bulunmamaktadır. Ancak, bu değer, gerilimin gerçekte düzgün dağılımını temin etmek için yeterince uzun olmalıdır. Bu husus normalde, ≥ 100 µs cephe süresini gerektirir. Bu husus, etkin sargı kapasitansı, her türlü yük kapasitansı ile seri dirençlerle belirlenir.

Dalga kuyruğu, olağan dalga biçimi bileşenlerinden ve çekirdeğin doyma olasılığından etkilenir. Çoğu transformatörler için tam deney seviyesinde, dalga kuyruğunun üstel azalması; çekirdeğin doymasından dolayı tepeden sonra değişen bir zamanda, sıfıra doğru ani bir düşüşle kesilir. Bundan dolayı, yarı değere karşılık gelen gerçek zaman, uygulanan anahtarlama darbesinin dalga kuyruğunu belirlemek için kullanılmaz. Bunun yerine, dalga biçimi; % 90 Td’nin üzerindeki kendi zamanında ve ilk sıfır geçisi Tz zamanın özellikleriyle tanımlanır. Td ≥ 200 µs ve Tz ≥ 500 µs (tercihen 1000 µs) olarak IEC 60076-3’te tanımlanmıştır. Bu büyüklükler, Şekil 3a’da gösterilmiştir.

Çekirdeğin doyması için geçen zaman, çekirdeğin büyüklüğüne, mıknatıslanmanın başlangıç durumuna, uygulanan gerilimin dalga şekline ve seviyesine bağlıdır. Çekirdeğin mıknatıslanma durumu, verilen gerilim seviyesinde her bir anahtarlama darbe uygulaması için özdeş olmadıkça, ardışık uygulamalar için aynı dalga biçimleri elde edilmez. İlâve olarak, azaltılmış ve tam deney seviyelerinde özdeş dalga biçimleri, elde edilmez. Çekirdeğin doyma etkilerini azaltan deney prosedürü için Madde 8.2.3’e bakınız.

Çekirdeğin doyması, azaltılmış gerilim seviyesi uygulamalarında genelde meydana gelmez ve bu husus, tam gerilim seviyesindeki uygulamalarda bile meydana gelmeyebilir. Çekirdeğin doyması meydana geldiğinde, dalga biçimi üzerindeki etkisi, söz konusu doymanın miktarına bağlı olarak büyük veya küçük olabilir. Bu nedenle, anahtarlama darbeleri, transformatörün yüksek gerilim tarafında uygulandığında, azaltılmış gerilim uygulamalarından T1 ve T2 değerlerini tespit etmek mümkün olur. İlk tam gerilim seviyesi uygulaması yapılana kadar TZ tespit edilemez. Anahtarlama darbesi, transformatörün alçak gerilim tarafında uygulandığında, azaltılmış gerilim uygulamalarından yalnızca T1 tespit edilebilir. Bu durumda, Td ve TZ yalnızca, tam deney seviyesi uygulamalarından belirlenebilir.

İlgili manyetik devrenin farklı relüktanslarından dolayı transformatörün farklı bacaklarındaki dalga kuyruğunun biçiminin kayda değer biçimde farklı olacağı dikkate alınmalıdır.

8.2.2 Bağlantı ucu bağlantılar ve uygulanabilir arızayı belirleme metotları

8.2.2.1 Bağlantı ucu bağlantılarıIEC 60076-3’ün özelliklerini sağlamak için üç fazlı transformatörle ilişkin yalnızca bir tek deney bağlantısı vardır. Bu bağlantı Şekil 4’te gösterilmiştir. Burada nötr daima topraklanmalı ve tercihen deneye tâbi tutulmayan fazların bağlantı uçları kendi aralarında bir iletkenle köprülenmelidir (üçgen bağlı sargıları bulunan transformatörlerde deneye tâbi tutulmayan fazların bağlantı uçlarının kendi aralarında köprülenmesi gerekli değildir).

Bu devre; faz toprak için 1.0 p.u. ve faz faz için 1.5 p.u. yalıtımın eş zamanlı olarak denenmesi için üç bacaklı ve beş bacaklı çekirdeklere sahip üç fazlı transformatörler için seçilmiştir.

Beyan anahtarlama darbe dayanım seviyesinin, en yüksek beyan gerilimli sargılarda sağlandığı özelliklere uygun olarak; deney geriliminin doğrudan uygulandığı sargıların seçimi ve deney geriliminin seviyesi normalde imalâtçıya bırakılmıştır.

Deneye tâbi tutulmayan sargıların birbirleriyle kısa devre edilmesi; anahtarlama darbe deneyi sırasında bu gibi kısa devrelerin etkisinin esas olarak endüklenen gerilim deneyinin aynı olduğundan dolayı uygulanabilir değildir.

Temel anahtarlama darbesi endüktif olarak aktarılır iken kapasitif bağlantı, fazın kendi kapasitansları ve endüktansları; aktarılan gerilimlerin üzerine eklenen ilâve osilasyonlara sebep olabilir. Şekil B.14’te bu etkiye açık bir örnek verilmiştir. Bundan dolayı, bir U gerilimi tek bağlantı ucuna uygulandığında, faz-faz gerilim 1,5 U olarak oluştuğunda, yalnızca IEC 60076-3’teki özellikler prensip olarak geçerlidir. Dolayısıyla, bir deney sırasında, yüksek omik topraklama empedansı vasıtasıyla, osilasyon gerilimlerinin bastırılması için deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçlarından ölçmeler alınmadığında, ara bağlantı gerilimleri, muhtemelen 1,5 U’dan daha yüksektir. Deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçlarının faz-toprak gerilimleri, 0,5 U’dan çok daha yüksek olabilir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

20

Deneye tâbi tutulan sargı sistemlerinin deneyden geçirilmeyen faz bağlantı uçlarının ve/veya deneye tâbi tutulmayan sargı fazlarının bağlantı uçlarındaki yüksek omik empedanslı yüklenme; uygun sönümlemeyi sağlayacak bir düzenek olmalıdır. Ancak, rezistif yükleme; 1,5 U’dan daha az faz-faz gerilimine sebep olacağından, deneyden geçirilmeyen bağlantı uçlarının cephe dalgasının önemli ölçüde uzamasına yol açabilir. Bu durum, azamî uygulanan gerilim (U) ile endüklenen gerilimin (0,5 U) nispeten farklı zamanlarda oluşmasından kaynaklanır. Yükleme çok zorlayıcı olduğunda (çok düşük bir dirençle), uygulanan anahtarlama darbesinin kuyruk süresi, doyma etkilerinin meydana gelmeyecek şekilde önemli ölçüde azaltılır. Akının, deneye tâbi tutulmayan bacaklardaki sargılara yönlendirilemediğinden dolayı, üçgen bağlı sargılara sahip olmayan, zırhlı tip ve beş bacaklı çekirdekli tipindeki transformatörlerde; faz ile nötr arasındaki gerilimin, fazlar arası gerilimin 1,5 katı olma şartı sağlanamaz. Üçgen bağlı sargı olması halinde yalnızca 1.0 p.u. faz-toprak deneyleri, kısa devre edilerek ve deneyden geçirilmeyen faz sargılarının bağlantı uçları topraklanarak sağlanabilir.

Osilasyonların üst üste binmesi bakımından benzer değerlendirmeler, tek-fazlı oto-transformatörleri için de geçerlidir.

8.2.2.2 Arıza belirleme metotları Arıza belirleme için normalde yalnızca uygulanan gerilimin ölçülmesi yeterlidir. Ancak, deney orta ve alçak gerilim bağlantı uçlarına darbenin uygulanmasıyla yapıldığında, bu gerilim, Um donanım için en yüksek gerilim ile bağlantı ucunda ölçülmelidir. Deneye tâbi tutulan sargı boyunca toprağa akan akım, ilâve olarak kullanılabilir.

8.2.3 Deney prosedürleri Deney prosedürleri, genel olarak IEC 60076-3’te belirtilmiştir. Bu prosedür, çekirdek doymasını beklenen başlangıcını geciktirerek darbe süresini artırmak için alınabilecek tedbirleri içerir.

Yüksek gerilim sargısına doğrudan uygulamaya ilişkin metot, esasen bu kılavuzda belirtilmiş olup söz konusu prosedür, aşağıdaki belirtildiği biçimde her bir faza yapılan uygulamayla ilgilidir:

- Negatif polaritede bir azaltılmış deney darbe seviyesi (anahtarlama darbe dayanım seviyesinin % 50 ile % 75’i arasında),

- Yaklaşık % 50 pozitif polarite darbeleriyle veya doğru akım uygulanmasıyla zıt polaritede artık mıknatıslanmanın ortaya konması,

- Her bir darbeden önce zıt polaritede artık mıknatıslanmanın ortaya konmasıyla anahtarlama darbe dayanım seviyesinde negatif polaritede üç darbe.

Endüklenen artık mıknatıslanmanın tercih edilen metodu, yaklaşık olarak % 50 deney seviyesinde zıt polaritede (yani pozitif) darbelerin uygulanmasıdır. Herhangi bir deney seviyesinde, özdeş osilogramların veya sayısal kayıtların makul biçimde sağlanması için aynı artık mıknatıslanma noktasının, tercihen doymuş artık mıknatıslanması, daimi olarak tespit edilmelidir. İlk sıfırdan geçme süresi, ardışık darbe uygulamaları için sabit kaldığında bu noktaya erişilir. Ön mıknatıslanma darbelerinin gerekli olan sayısı ile bunların seviyeleri, amaçlanan deney geriliminin seviyesine bağlıdır. Bu prosedür sırasında dış yüzeysel atlamalardan kaçınmak için pozitif ön mıknatıslanma darbelerinin seviyesi, deney geriliminin % 50 ilâ % 60’ını geçmemelidir.

8.2.4 Deney kayıtları

8.2.4.1 GenelYüksek gerilim bağlantı ucu geriliminin kaydı, anahtarlama darbe deneyi sırasında yapılmalıdır. Ancak, Madde 8.2.2’de açıklanan, deneye tâbi tutulamayan bağlantı uçlarının toprağa veya fazlar arasında olası aşırı gerilimlerden dolayı, bu gerilimlerin en azından kontrol edilmesi tavsiye edilir.

Gerilim kaydı normalde, anahtarlama darbesine doğrudan tâbi tutulmayan manyetik bağlı sargılarda herhangi bir arızayı yeterli biçimde de gösterecektir. Darbe akımları, kaydedilebilir ve bir arızayla ilgili bir çok durumda ilâve bilgiler verecektir.

Anahtarlama darbe gerilimi kayıtları için rezistif gerilim bölücülerin dalga biçimi üzerinde bir etkisi olacağı ve ısıl olarak aşırı yüklenebileceğinden dolayı, gerilim bölücülerin kapasitif tiplerinin kullanılması tercih edilir. Rezistif gerilim bölücüler, deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçlarının gerilimini kontrol etmek için


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

21

kullanıldığında, bunlar devrenin önemli ölçüde yüklenmesini temsil ettiklerinden devrede kalmalıdır. Uygun biçimde kalibre edilmiş kapasitif geçit izolatörlerinin tepleri, gerilim bölücü olarak kullanılabilir.

8.2.4.2 Darbe gerilim dalga biçiminin analog kaydıa) Darbe dalga biçiminin belirlenmesi

Deney devresi parametrelerinin ön ayarı sırasında dalga biçiminin belirlenmesine ilişkin dalga cephesi kaydının alınması için dalga tepesini kuşatan ve normalde 100 µs ile 300 µs arasında olacak bir tarama gereklidir. Yalnızca, % 90 Td’nin üzerindeki zamanı belirlemek için kullanılan dalga kuyruğu kaydı için 500 µs ile 1000 µs arasında olacak bir tarama süresi önerilir.

b) Uygulanan darbe deney gerilimi dalga kaydıDeney dalgasının genliğini belirlemek ve olabilecek herhangi bir arızanın belirlenmesini sağlamak için tarama süresi, ilk sıfırdan geçmeyi kuşatmak için yeterince uzun olmalıdır. Bu süre normalde 1000 µs ile 2000 µs olup Tz beklenen süresinden daha uzundur. İstisnai durumlarda, 2000 µs ilâ 3000 µs gibi daha uzun tarama süresi gerekebilir.

8.2.4.3 Darbe gerilim dalga biçiminin sayısal kaydıa) Darbe geriliminin dalga biçiminin belirlenmesi

Sayılaştırıcının azami mevcut hafızayı kullanarak, örneklemenin; başlangıç anından dalganın tamamen sönümlenmesine kadar olan tam dalga biçimini kapsaması gerekir. Sayısallaştırma programı; yeterli örnekleme sayısını, dalganın gerçek başlama noktasını belirleyecek biçimde olmalıdır. 10 MHz örnekleme sıklığı, anahtarlama darbesini kaydetmek için yeterlidir. Sayısallaştırıcı için özellikler, Madde 7.5.3’te belirtildiği üzere yıldırım darbelerinin sayısal kaydı için anahtarlama darbelerinin kaydı için yeterlidir.

Sayısallaştırıcının giriş yükselticilerinin azami mevcut çözünürlüğünün kullanılması önemlidir. % 50 azaltılan seviyedeki darbe sayısı; her bir kanal için gerilim ve/veya off-setin en uygun aralığını belirlemek için gerekir.

Özel zayıflama, çekirdeğin manyetik doyma etkisini ve sayısallaştırıcının giriş yükselticisinin doymasından dolayı gerilim ile akım kayıtlarının kırpılma olasılığını vermelidir.

b) Uygulanan darbe deney gerilimi dalga kaydıDeney dalgasının genliğini belirlemek ve olabilecek herhangi bir arızanın belirlenmesini sağlamak için kayıt, ilk sıfırdan geçmeyi kuşatmak için yeterince uzun olmalıdır, yani Tz beklenen zamanından daha uzundur. Bu durum için normalde 1000 µs ilâ 2000 µs ve istisnai durumlarda, 2000 µs ilâ 3000 µs kayıt süresi gereklidir.

8.2.4.4 Darbe tepki akımının analog ve sayısal kaydıMadde 8.2.2’de belirtildiği gibi darbe akımı, imkan dahilînde kısmî boşalma miktarını kaydedebilir. Bu akım, darbe geriliminin doğrudan uygulandığı sargılarda ölçüldüğünde; bu sargının, belirtilen deney gerilimi seviyesini sağlayan sargı olup olmadığına bakılmaksızın, söz konusu akım üç kısımdan meydana gelir:

- Başlangıç kapasitif akım darbesi,

- Uygulanan gerilimin kuyruğuna karşılık gelen endüktif akım bileşeninin alçak ve tedrici artan değeri,

- Herhangi bir doyma ile çakışan akımın tepe değeri. Bu akımın tepe değeri, varsa aşırı doyma etkisinden dolayı, gerilim çökmesi veya bozulmasıyla çakışacaktır.

Herhangi bir spir kısa devresi veya sargı arızası, bir akı blokajını gösteren (çok daha hızlı gerilim çökmesiyle birlikte) anlık akımın tepe değerini de üretebilir.

Darbe tepki akımının osilogramları veya sayısal kayıtları alındığında, gerilim kaydı için kullanılan örnekleme süresi veya aynı tarama süresinin kullanılması tercih edilir.

8.3 Reaktörler8.3.1 Dalga biçimleriReaktörlerde, sargıların boyunca ferro-manyetik devre tam olmadığı için doymanın kuyruk üzerinde herhangi bir etkisi olmayacak ve elde edilebilen dalga biçimi sönümlenen kosinüs biçiminde olacaktır. Bu dalga biçimi esasen, reaktörün endüktansı, jeneratörün kapasitansı ve sönümleme katsayısı tarafından belirlenen kendi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

22

frekansıyla karakterize edilmelidir. Ancak, uygulama, transformatör için olduğu gibi reaktörün dalga biçimini belirler, yani T1, Td ve Tz ile (Şekil 3b ve Şekil B.16).

Gerçek cephe süresi transformatörler için olduğu gibi esas olarak etken sargı kapasitansı, ilâve yük kapasitansı ve seri direnç ile belirlenir. Bu süre, deneye tâbi tutulan sargı boyunca yaklaşık olarak düzgün dağılımı sağlamak için yeterince uzun olmalıdır. Büyük T1 değerleri için sönümlenme katsayısı, böylece nispeten küçük Tz zamanına yol açacak miktarda büyük olacaktır. Küçük T1 değerleri için Td, kısa olacak ve zıt polaritedeki tepe faz-toprak veya faz-faz yüzeysel atlama riskiyle deney geriliminin % 75’ye iyice yaklaşabilir. Bundan dolayı, transformatörlerde olduğu gibi % 50’den daha yüksek olmayan güvenlik seviyesine azami zıt polariteli tepe değerini sınırlamak ve T1, Td ve Tz’nin karşılık gelen değerlerini kabul etmek mantıklı görünmektedir.Td ≥ 200 µs transformatör karakteristiği normalde küçük reaktörler için sorunsuz sağlanır (nispeten yüksek empedanslı <100Mvar üç fazlı reaktörler için). Ancak, büyük reaktörler için transformatörler için belirtildiği gibi Td ve Tz, darbe jeneratörünün aşırı büyümesini gerektirir. Bu gibi durumlara ilişkin Td ve Tz için asgari değer yeterli volt-zaman zorlamasını nispeten temin eden 120 µs ve 500 µs olmalıdır.

8.3.2 Bağlantı ucu bağlantıları ve arızayı belirlemenin uygulanabilir metotları

8.3.2.1 Bağlantı ucu bağlantılarıYalnızca faz başına bir sargı olduğu için deney gerilimine ilişkin uygulama noktası, deneye tâbi tutulması gereken faz sargısının hat bağlantı ucudur. Bu faz sargısının diğer bağlantı uçları topraklanmalıdır.

Üç fazlı reaktörler için Şekil 4’te gösterildiği gibi faz ile nötr arasındaki gerilimin 1,5 katının, fazlar arasına uygulanması gereksinimi karşılanamaz. Bu reaktörlerdeki akı, deneye tâbi tutulmayan bacaklardaki sargılara yöneltilemez. Bundan dolayı, normal darbe deneyi prosedürlerinin yıldırım darbe deneylerinde kullanıldığı gibi olması gerekir.

8.3.2.2 Arıza belirleme metotları Arıza belirleme için normalde transformatörlerde olduğu gibi yalnızca uygulanan gerilimin ölçülmesi yeterlidir. Ancak, deneye tâbi tutulan sargı boyunca toprağa akan akım, ilâve olarak kullanılmalıdır.

8.3.3 Deney prosedürleri Çekirdeğin doyma etkisi olmadığı için reaktörlere ilişkin deney prosedürleri, yıldırım darbe deneylerinin deney prosedürüyle aynıdır. Bu hususlar aşağıda belirtilmiştir:

- Darbe gerilimi dalga biçiminin belirlenmesi,

- Tek negatif polaritede azaltılmış deney seviyesi darbesinin uygulanması,

- Herhangi bir ön mıknatıslanma önlemi alınmadan, anahtarlama darbe dayanım seviyesinde negatif polaritede üç darbelerin uygulanması.

8.3.4 Darbe gerilim dalga biçimi ile darbe tepki akımının analog ve sayısal kaydıMadde 8.3.1’de belirtilen dalga biçimi farklarına tâbi tutmak için transformatörlerde olduğu gibi aynı genel prensipler, gerilim ve akım kayıtlarına uygulanır. Ancak, uygulanan gerilimin ikinci yarı çevrimlerini kapsayacak biçimde gerilim ve akıma ilişkin tarama sürelerinin kullanılması tavsiye edilir.

Akım kayıtları için ilâve olarak daha ayrıntılı biçimde başlangıç kapasitif akımlarını izleyebilmek için daha kısa tarama süresi kullanmak avantajlı olabilir. Kosinüs gerilim dalgasına karşılık gelen akımın temel dalga biçimi sinüs biçimindedir (Şekil 3b ve Şekil B.16).

9 Osilogramların veya sayısal kayıtların yorumuBir deneyin sonuçlarını değerlendirmek için temel metot, verilen deney sırası içinde elde edilen deney dalga biçimleri arasında karşılaştırma yapmaktır. Genelde, aynı kanaldan, aynı deney şartlarında ve aynı deney devresi sabitleri kullanılarak elde edilen neticelerin, doğrusal olmayan cihazların durumu dışında özdeş olacağı söylenir. Farklı deney gerilim seviyeleri, aynı kaydedilen seviyeyi elde etmek için uygun zayıflatıcıların kullanılması gerekir.

Ek B, arızalı ve arızalı olmayan durumları gösteren transformatör ve reaktör üzerindeki gerçek deneyleri sırasında alınan osilogramları ve sayısal kayıtları ihtiva etmektedir. Ancak, bir diğer biriminkiyle uyuşmayan


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

23

benzer dalga biçiminin; arızalar, tasarımdan tasarıma farklı biçimde ortaya çıkacağı aynı sebeplerden dolayı gerektiği biçimde alınamaz.

9.1 Yıldırım darbesi

9.1.1 GenelOsilogramlar veya sayısal kayıtların yorumlanması; beyan deney geriliminde ardışık kayıtlar arasında ya da azaltılmış ve beyan gerilimler arasındaki gerilim ile akım kayıtlarının dalga biçimlerinin karşılaştırılmasına dayanır. Bu maharet isteyen bir iş olup beklenen bozunum kaynaklarının çok sayıda olmasından dolayı önemli ölçüdeki tecrübeyle bile kayda değer uyuşmazlıkların belirlenmesi çoğunlukla zordur. Her çeşit bozunum dikkate alınır ve araştırılır. Uyuşmazlıklara ilişkin bu gibi araştırmalar için ilk olarak deney devresi, ölçme devresi ve topraklama metotlarının, bozunumlara sebep olmadıklarının kontrol edilmesi tavsiye edilir. Bozunumların, deney devresinden kaynaklanması halinde, bu etkileri yok etmek veya en azında asgariye indirmek için her türlü çaba gösterilmelidir. Çok katlı jeneratörlerdeki müstakil katların ateşleme süreleri arasındaki farklar, yüksek frekanslı (temel frekansta değişiklik olmaksızın) başlangıç osilasyonlu akım kayıtlarının genliğinde önemsiz değişimlere neden olabilir. Şekil B.13’e bakılmalıdır. Ancak çoğu durumda, bu değişimler, uygulanan darbenin cephe süresinin % 50’sine karşılık gelen zaman periyoduyla sınırlıdır.

Bazen, tepeden sonra, jeneratörden de kaynaklanabilen, çoklu paralel kat çalışmasında, boşalma devrelerinin, zamanla uyumlu olmaması halinde, uyuşmazlıklar da olabilir. Bu husus, seri ve paralel bağlı açıklıkları olan jeneratörlerdeki boşalma açıklıklarının yeniden ayarlanmasını gerektirebilir.

İkinci olarak, deney numunesinin içindeki çekirdek topraklaması veya her türlü doğrusal olmayan elemanların, bozunumların kaynağı olmadığı kontrol edilmelidir. Hava açıklığı veya doğrusal olmayan dirençler, mantıksal ve ilerleyici gelişme veya artan gerilim seviyelerinde değişmeye yol açabilir (Şekil B.12).

Yukarıdaki uyuşmazlık kaynakları açıklandıktan veya giderildikten sonra, deney numunesindeki doğrusal olmayan dirençlerden veya deney devresinden kaynaklandığı kanıtlanamayan ve beyan gerilimdeki ardışık kayıtların arasındaki ya da azaltılmış ve beyan deney gerilimleri arasındaki gerilim veya akım kayıtlarının dalga biçimindeki değişimler, deneyde yalıtım arızasının kanıtıdır.

9.1.2 Gerilim kayıtları – Tam dalga deneyleriUygulanan gerilimin osilogramları veya sayısal kayıtları, arıza belirlemeyle ilgili olarak nispeten hassas olmayan düzeneklerdir. Böylece, belirlenebilen uyuşmazlıklar, yalıtımdaki veya deney devresindeki ana arızaları gösterir.

Zaman çözünürlülüğünün yeterince yüksek olması şartıyla, uyuşmazlıkların daha ayrıntılı analizini yapmak mümkündür.

- Deney sırasında bağlantı ucuna yakın doğrudan toprak arızaları, gerilimin hızlı ve tamamen çökmesine neden olur. İlerleyen ancak deney sırasında sargı uçlarındaki toplam yüzeysel atlama; normalde kademeli biçimde oluşan daha yavaş gerilim çökmesine yol açacaktır (Şekil B.1).

- Sargının bir bölümündeki yüzeysel atlama, sargının empedansını azaltacak ve bu yarı değer zamanında bir azalmaya yol açacaktır. Karakteristik osilasyonlar, yüzeysel atlama anında gerilim dalgası üzerinde de meydana gelir (Şekil B.1 ilâ Şekil B.5).

- Sargı-sargı veya spir yalıtımının bile arızası gibi daha küçük arızaları normalde, gerilim kayıtlarında fark edilmez ancak bazen yüksek frekanslı osilasyonlar olarak saptanabilir. Akım kayıtları normalde bu arızaları belirler. Şekil B.6. Aynı şekilde, deney sırasında bağlantı ucundaki veya bağlantı ucuna yakın yeni başlayan arızalar, osilogram veya sayısal kayıtlarda sadece küçük emareler de görülebilir.

Aktarılan gerilim kayıtları, yukarıda bahsedilen arızaları da gösterir. Bu ölçmelerin hassasiyeti, uygulanan geriliminkinden daha yüksektir.

9.1.3 Akım kayıtları – Tam dalga deneyleriDarbe tepki akımının osilogram ve sayısal kayıtları, arızayı belirlemek için çok daha hassastır. Ancak bu hassasiyet, arızayla doğrudan ilgisi olmayan birkaç etkiyi gösteren kayıtların sayesinde sağlanır. Bazı


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

24

olasılıklar Madde 9.1’de belirtilmiştir. Akımın geçtiği yolu değiştiren, osilasyonların veya dalga cephesinin ani değişimine yol açan bu olasılıklar araştırılmalıdır.

Genlik ve frekans gibi akım kayıtlarındaki ana değişimler normalde, sargılar veya sargı toprak arasında deneyden geçirilen sargılardaki sargı arızasını gösterir (Şekil B.1). Değişimin biçimi, kullanılan arıza belirleme metoduna bağlı olarak farklı olacaktır. Akımlar, artabilir veya azalabilir ve arıza belirleme metoduyla beraber değişimin yönü, arızanın yeri ve yapısı hakkında yol gösterici olacaktır (Şekil B.3).

Önemli ölçüdeki bir artış, nötr akımında toplanan frekanstaki değişimlerin bir birleşimi, deneye tâbi tutulan sargıda bir arıza olduğunu gösterir iken bir azalma, bitişik sargılara veya toprağa deneye tâbi tutulan sargıdan bir arıza olduğunu gösterir.

Kapasitif olarak aktarılan akım, deneyden geçirilen sargıda veya sargı toprak arasındaki arızalar için, polaritede ani değişim gösterecektir. Temel frekansta da bir değişim olacaktır. Genlikte bir azalma olabilir. Deneyden geçirilen sargıdan bitişik sargıya bir arıza, aynı polaritedeki genlikte ani bir artış ve temel frekansta bir değişim gösterecektir.

Muhtemelen 2 µs veya 3 µs arasında süren, küçük, mahalli ve keskin çentikli bozunumlar, spirler veya bobinler ya da bobin bağlantıları arasındaki yalıtımda kısmî delinme veya büyük bir boşalmanın olası bir göstergesidir. Küçük seri bağlı kapasitans sargıları (esasen yürüyen dalga davranışını gösteren) için kapasititif nötre varışı ile yürüyen dalga bozunumları arasındaki zaman farkları değerlendirilerek bozunumların kaynağını göstermek mümkün olabilir.

9.1.4 Gerilim ve akım kayıtları – kesik dalga deneyleriKesme anı yaklaşık olarak aynı olmadıkça, kesme anından sonra kesik dalga kayıtlarının karşılaştırılması, normalde mümkün değildir. Mutlaka özdeş olmayan, benzer kesme anları, tetiklemeli tip kesme açıklığının kullanılmasıyla sağlanır (Şekil B.10). Kesme anındaki küçük farklarda bile bazı transformatörler için kesmeden sonra görülen osilasyon örneğinde belirtilen farkları belirginleştirebilir ( bu örnek, orijinal darbe ile kesik darbe cephesinden dolayı geçici rejim olaylarının bir toplamı) ve bu farklar, başarılı uygulama kayıtları ile bir arızanın olduğu kayıtlar arasında karşılaştırmayı zorlaştırabilir (Şekil B.11).

Sayısal kayıt tekniği kullanıldığında, Madde 10’da belirtildiği gibi transfer fonksiyon analizi, bu karışıklığı ortadan kaldırmak için yardımcı olabilir (Şekil B.17).

Kesmeden sonra gerilim ve akım kayıtlarının frekansındaki herhangi bir değişim, araştırılmalıdır. Bu değişimler, laboratuar toprağı veya deney numunesindeki iç arızası üzerinden devresini tamamlayan bir yüzeysel atlama neticesinde olabilir.

Kesik dalga deneyi yapıldığında, gerilim kaydı kesik dalgayı gösterse bile kesme açıklığının arızalanması veya herhangi bir dış parçaya atlama olması, deney numunesinde veya bu deney devresinde bir arızanın olduğunun belirgin bir göstergesidir.

Kesme süresinin, makul ölçüde bir diğer gerilim uygulamasınınkinin eş değeri olması şartıyla, bu deney sırasındaki arızalar, kesmeden sonra osilasyonlardaki farklıktan gerilim ve akım kayıtlarında belirlenebilecektir. Şekil B.8 ve Şekil B.9’a bakınız. Ancak, arızanın kesme anından önce meydana geldiği durumlar da vardır ve bu durumda tam dalga deneyleri için yapılan aynı değerlendirmeler yapılır (Şekil B.2, Şekil B.7).

9.2 Anahtarlama darbesi

9.2.1 Gerilim kayıtlarıAnahtarlama darbe deneylerinde, sargı boyunca gerilimin düzgün dağılımından dolayı, arızalar normalde; sargıların bölümleri arasındaki veya sargılar arasındaki ya da sargı toprak arasındaki bir kısa devrenin oluşmasındaki ana bozulmayla ilgilidir. Bu arıza tipleri gerilim dalgasında; dalganın tamamen çökmesi veya kuyruğun kısalması veya bazen dalgada geçici düşme biçimde kayda değer değişimlere sebep olur. Bundan dolayı, anahtarlama darbe deneylerine ilişkin gerilim kayıtları, çoğu arızanın belirlenmesi için yeterince hassas bir düzenektir (Şekil B.15).

Transformatörler için herhangi bir sargı bölümündeki hata (spir arızası, sargı arızası veya kademe sargısındaki arızalar), akının tıkanmasına yol açar ve gerilim ile akım kayıtları ile bu durum kolayca tespit edilir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

25

Her bir faz için yalnızca bir tek sargısı olan ve manyetik devresi kapalı olmayan açık çekirdekli reaktörler için spir arızalarının tespit edilmesi çok zor olabilir veya arızalar tespit bile edilmeyebilir. Toprağa akan kapasitif akımın daha yüksek bir çözünürlüğü veya ikinci bir akım kaydı (tank akımı), yararlı olabilir. Bu gibi durumlarda, tepe süresini kapsayan yüksek çözünürlüklü ve uygulanan kosinüs dalgasının zıt polaritesindeki bir kayıt, tavsiye edilir.

Transformatör deneylerinde herhangi bir dalga kuyruğunun kısalması, ardışık uygulamalarda çekirdek mıknatıslanmasının farklı başlangıç durumlarından kaynaklanan dalga kuyruğu uzunluğundaki değişim genelde tam olarak ayırt edilebilir. Bununla birlikte daha yakın başlangıç durumları uyumlaştırılabildiği için arıza olan durum ile arıza olmayan durumu birbirinden ayırt etmek daha kolaydır.

9.2.2 Darbe tepki akımının kaydedilmesiAkım kaydının genel dalga biçimi, transformatörler için Madde 8.2.4.4’te, reaktörler için Madde 8.3.4’te belirtilmiştir. Dalganın başlangıcı veya transformatör için çekirdek doymasına yakın durum dışında, gerilim dalgasında herhangi bir bozulma olduğunda, aynı anda akımda meydana gelen keskin değişim, arıza olduğunu gösterir. Arızanın beklenen yapısından ötürü, akım kayıtları, gerilim kayıtları kadar hassasdır.

10 Transfer fonksiyonu analizi dahil sayısal işlemLI ve SI darbe deneylerinde sayısal kaydetme teknikleri ortaya konmuş olmakla birlikte arıza analizleri için ilave araçlar mevcuttur.

Transfer fonksiyonu analizinde, uygulanan gerilim U(t) ile transformatörün nötründen veya topraklanan deneye tâbi tutulmayan sargıdan (kapasitif olarak aktarılan akım) alınan darbe tepki akımı I(t)’nin gerçek zamanlı kayıtları, U(ω) ve I(ω) olarak frekans domenine Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) ile aktarılabilir.

Bu durumda, gerilim ve akım spektrumu (U(ω) ve I(ω)), matematiksel olarak aşağıda belirtildiği gibi işleme tâbi tutulur:

a) Transfer admitans fonksiyonu biçiminde I(ω)/ U(ω), veyab) Transfer empedans fonksiyonu biçiminde U(ω)/ I(ω).

Bir transformatörün pasif devresi için admitans fonksiyonu ve empedans fonksiyonu, frekans domeninde karakteristik bir fonksiyon olarak değerlendirilir ve dalga biçiminden bağımsız olmalıdır. Ancak, gerilim spektrumu U(ω), herhangi bir sıfır noktasından geçmediği için transfer admitans fonksiyonu I(ω)/ U(ω) tercihen transfer fonksiyon analizinde kullanılır.

Bu tip transfer fonksiyonuna örnekler, Şekil B.17’de verilmiştir.

Quadrupol1 teorisinden, arıza gösterimleri admitans fonksiyonları için aşağıdaki gibi elde edilir.

1) Transfer fonksiyonunda önemli kutupların herhangi bir kayması, arızalı bir sargı bölümünün göstergesidir.

2) Kutupların herhangi bir yassılaşması, kısmı boşalmanın göstergesidir.

Ancak, darbe akımındaki ve/veya transfer admitans fonksiyonunda bir değişime yol açmayan uygulanan gerilimdeki değişimler, deney numunesindeki problemden ziyade deney devresinde bir problem olduğunu gösterir ve bu husus, iç ve dış arızaları birbirinden ayırt etmek için kullanılır.

Bu teknik, her durum için tam olarak kanıtlanmamıştır ve halihazırda yalnızca sonuçların yorumlanmasına ilâve bir yardım olarak tavsiye edilmektedir. Deney sonuçlarının nihai kabulü halen, Madde 7.5’de ifade edildiği gibi dalga biçimlerinin karşılaştırılmasına dayanır.

Sayısallaştırıcılar, 1980’den itibaren darbe deneylerinde kullanılmaktadır. Ancak, literatür ve transfer fonksiyon analiziyle ilgili birikim, yıllardır birbiriyle çelişki halindedir. Bu çelişkilerin bir çok nedeni olup bunlar aşağıda belirtilmiştir:

1 Quadropol teorisi, zaman ve frekans domeninde doğrusal elektrik şebekesinde giriş ve çıkış büyüklükleri arasındaki bağıntıyı tanımlayan matematiksel bir araçtır.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

26

a) Transformatörler ve özellikle yıldırım darbe deneyi devreleri, Quadrupol teorisinin tamamen kabul edilebildiği doğrusal bir devre elemanı tarafından temsil edilememesi,

b) Sayısallaştırıcılar,

- Yeni başlayan arızadaki sonuçları, filtreden geçirerek ve ayırt etmeden gösterebileceği,

- Admitans fonksiyonun dalga biçiminden bağımsız etkisinin olabileceği,

sinyalden gürültüyü filtre etmek için monte edilen filtreler standardlaştırılmaya bilir olması,

c) Farklı arıza şartlarında sapmalara ilişkin iyi/kötü kriterlerin, yeterli derecede henüz tespit edilmemesi.

Bu yeni teknoloji; büyük bir kısa devreden sonra dielektrik ve mekanik hataların canlı olarak izlenmesinde de kullanılabilmesinden dolayı gelecekte çok güçlü bir araç olabilir.

Aşağıdaki örnek bir kaç kayıtta, gerçek zaman ve transfer fonksiyon analizi verilmiştir.

Durum 1: Standard olmayan dalga biçimlerini sayısal olarak değerlendiren örnek kayıtlar- %19 aşan, 1,44/46 µs standard olmayan dalga biçimi için IEC 60060-1’e göre teğet boyunca kuyruk

azalaması ile değerlendirilir, Şekil B.18. Genlik değerlendirmesindeki hata, sayısallaştırıcılardaki yumuşatılan eğri algoritmasının bilinmemesinden dolayı %10’dan daha büyük olabilir.

- Genliği, bindirilen >% 50 osilasyonlara ve 0,5 MHz’den daha az frekansıyla; 2,48/50 µs standard olmayan dalga biçimi için, Şekil B.19. IEC 60060-1’e göre değerlendirme, 50 µs gösterilmiş iken burada, 5 µs olarak yarı zamanı değerlendirilen sayısallaştırıcı, bindirilen osilasyonların ilk geçişini esas alır.

- Katmanlı sargılarda standard olmayan kesik dalga için, Şekil B.20. Burada katman empedansı, toprağa kesik dalganın sıfır civarındaki osilasyonları ve hızlı çökmesini önler (Şekil B.8 ilâ Şekil B.11 ve Şekil B.20’deki osilogramlar ve sayısal kayıtları karşılaştırınız).

- Sayısallaşıtırıcının aynı kayıtlarının farklı değerlendirmesiyle standard olmayan dalga biçimlerinin karşılaştırılması için Şekil B.21’deki örnekte; T1 parametresinde % 9’luk ve genlikte % 7’lik (109,9 kV’a karşı 102,3 kV) bir fark bulunur.T2 parametresindeki fark açıklanabilir değildir. Kalibre edilmiş paralel bağlı tepe değeri ölçen voltmetrenin değeri, 110 kV’tur.

Durum 2: Deney devresi problemlerinin tepkileri- Ölçme kablosundan toprağa atlamalara sebep olan deney devresi problemleri için Şekil B.22a’ya

bakınız. LV sargısından kapasitif olarak aktarılan akım;

a) Gerilimde görülmeyen,

b) Akımda açık olarak görülen,

c) Transfer fonksiyon analizinde açık olarak görülen

azaltılmış tam dalga deneyinden sonra sonuçlanan tank ve jeneratör toprağından, farklı toprak seviyelerine atlar.

- Transfer fonksiyonunda, kutupların yassılaştırılması söz konusudur ancak frekans değişmez. Bu husus, boşalmaları gösterir.

- Ölçme kablosundaki arızanın düzeltilmesinden sonra, darbe deneyi tekrarlanmıştır. Şekil B.22b, azaltılan ve tam dalga darbe deneylerindeki transfer fonksiyonları arasındaki mükemmel uyumu gösterir.

Durum 3: Deney numunesindeki arızalarının tepkileri- Kademeler arasında yüzeysel atlamaya yol açan bir kademe değiştiricinin sayısal arıza kaydı, Şekil

B.23a’da gösterilmiştir. Tam darbe ile transfer fonksiyonundaki gerilim ile akımın gerçek zamanlı kayıtları, azaltılan tam dalga darbe deneyi ile karşılaştırılan kayda değer değişimleri gösterir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

27

- Kaba ve ince ayar sargıları arasındaki sayısal arıza kayıtları için Şekil B.23b’ye bakınız. Kayda değer değişimler, bütün gerçek zaman ile transfer fonksiyon kayıtlarında meydana gelir.

Önceki bütün kayıtlardan görülebilen örnekler gösterilmiştir ve bütün hatalar, gerçek zamanlı kayıtlar ile de belirlenmiştir.

11 Darbe deneyi raporlarıDeney numunesinin tâbi tutulduğu darbe deneyi raporu, asgari aşağıdaki bilgileri içermelidir.

a) Genel bilgiler- Deneye tâbi tutulan teçhizatın tipi, beyan değeri ve gerilimi,- Seri numarası,- Deneyin yapılacağı konum,- İmalâtçının deneyi yapan mühendisi,- Alıcının gözlemcilik yapan mühendisi,- Deneyden geçirilecek teçhizatın tâbi olduğu standard,- Belirlenen deney seviyesi ve dalga biçimleri.

b) Her bir bağlantı ucunda yapılan darbe deneylerini gösteren bir çizelge- Deney dalgasının tipi ve genliği,- Tanıtma ve karşılık gelen referans kayırlarının numarası,- Tam veya kesik dalgaların LI için ve SI için gerçek deney gerilimleri,- Darbe jeneratörü için ayarlanan gerçek parametreler (iç ve dış),- LI (T1, T2, T3) ve SI (T1, Td, Tz) için gerçek dalga biçimi parametreleri,- Aşağıdakiler dahil her bir deney için bağlantı şeması,

- Bağlantı ucu işaretlemeleri,- Darbenin uygulandığı bağlantı ucu,- Deneyden geçirilen fazın deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçları ile deneyden gerçirilmeyen

fazların topraklama düzenleri,- Deney devresi detayları,- Gerilim ve akım ölçme konumları ve düzenleri.

c) Deneyler sırasında ön kayıtların yeniden oluşturulmaları, deney raporunun önemli bir bölümüdür. Belirtildiğinde, deney kayıtları, uygun biçimde tanımlanmalı ve tam dalga ile kesik dalgalar arasında gerekli karşılaştırmanın kolayca yapılacağı biçimde düzenlenmelidir. Her bir eksenin (genlik ve zaman) ölçeği, her bir osilogram veya sayısal kayıtta gösterilmelidir.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

28

Açıklama:

1 Darbe jeneratörü Cg Jeneratör kapasitansı2 Kesme açıklığı CL Yük kapasitansı3 Ana devre C Etken deney numunesi kapasitansı4 Kesme devresi Lt Etken deney numunesi empedansı5 Deney numunesi Rsi İç seri direnç6 Gerilim ölçme devresi Rse Dış seri direnç7 Referans toprak Rp Paralel direnç8 Akım şöntü Zc Kesme devresindeki ilâve empedans9 Gerilim bölücü Z1 (C1) Gerilim bölücünün yüksek gerilim kolundaki

empedans (kapasitif)Z2 (C2) Gerilim bölücünün alçak gerilim kolundaki

empedans (kapasitif)

Şekil 1 – Tipik darbe deneyi devresi

Açıklama:

1 Gerilim ölçme devresi 4 Kapasitif aktarılan akım2 Tank akımı 5 Akım şöntü3 Nötr veya sargı akımı 6 Gerilim ölçme devresi ve aktarılan gerilim

Z1 (C1), Z2 (C2) Gerilim bölücüdeki empedanslar (kapasitanslar) (Şekil 1’e de bakınız)

Şekil 2 – Yıldırım darbe deneyi bağlantı ucu bağlantıları ve uygulanabilir arıza belirleme metotları


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

29

Şekil 3a – Transformatör anahtarlama darbe dalga biçimleri

Şekil 3b – Reaktör anahtarlama darbe dalga biçimleri

Açıklama:

1 Gerilim dalga biçimleri T Darbe, tepe değerinin % 30 ve % 90’ı olduğu an arasındaki süre

2 Akım dalga biçimleri T1 Sanal cephe süresiTz İlk sıfırdan geçme süresiTd Belirtilen genliğin % 90 üzerindeki süre

Şekil 3 – Transformatör ve reaktör anahtarlama darbe dalga biçimleri


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

30

Açıklama:

1 Gerilim ölçme devresi Z1 (C1), Z2 (C2) Gerilim bölücüdeki empedanslar (kapasitanslar) (Şekil 1’e de bakınız)

2 Akım ölçme devresi

3 Yük direnci

Not - Noktalı çizgi ile üçgen bağlı sargılara alternatif darbe uygulaması gösterilmiştir.

Şekil 4 – Anahtarlama darbe deneyi bağlantı ucu bağlantıları ve arıza belirleme metotları


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

31

Ek A(Bilgi için)

Dalga biçimi kontrolünün prensipleri

A.1 GenelDarbe dalgaları, paralel bağlı kondansatör grubunu şarj eden bir düzenek tarafından üretilir ve daha sonra bunlar seri bağlı olanlar üzerinden boşalır. Gerilimin genliği, başlangıç şarj gerilimi, boşalmadaki seri bağlı kondansatör sayısı ve devrenin ayarı ile belirlenir. Dalga biçimi çoğu zaman, jeneratörün kapasitansı ile direnci ve yük empedansıyla belirlenir.

Transformatörün yıldırım darbe deneyinde dalga biçiminin kontrolünün nasıl yapılacağına dair prensipler, Şekil A.1 ve Şekil A.2’de verilen basitleştirilmiş şemalarda gösterilmiştir. Bunların:

- Yüksek empedanslı sargıları için,- Alçak empedanslı sargılar için

olmak üzere iki ana bölüme ayrılması gerekir.

A.2 Yüksek empedanslı sargılar (Lt > 100 mH)

Şekil A.1a Şekil A.1b

Açıklama:

Cg Jeneratör kapasitansı Rs=Rsi+Rse Toplam seri bağlı direnç (Şekil 1)C=Ct+CL+C1 (Şekil 1) Rp Paralel bağlı direnç (Şekil 1)

Şekil A.1 – Yüksek empedanslı sargılara ilişkin dalga biçimi kontrolü

Cephe süresine ait eşitlik aşağıda verilmiştir:

CCCC

RRRR

3Tg

g

ps

ps1

(Şekil A.1a) (A.1)

veya

CCCC

R3Tg

gs1 (Şekil A.1b) (A.2)


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

32

Yarı değer süresine ait eşitlik aşağıda verilmiştir:T2 ≈ 0,7 (Rs + Rp) (Cg + C) (Şekil A.1a) (A.3)

veya

T2 ≈ 0,7 Rp (Cg + C) (Şekil A.1b) (A.4)

Rp >> Rs ve Cg >> C için

T1 ≈ 3 Rs C ve T2 ≈ 0,7 Rs Cg (A.5)

Cephe ve kuyruk parametreleri genelde, saf kapasitif yükleri için uygulanabilen bu prensiplere göre ayarlanır. Ancak, C değerlerinde bulunan transformatörün etken kapasitansı Ct, cephe ve kuyruk için değerlendirmeleriyle ilgili olarak farklı fiziksel büyüklüktür.

Cephe süresi için Ct; Ct ≈ CB+√(Cs Ce) olarak hesaplanır. Burada, CB geçit izolatörü kapasitansı, Cs seri bağlı sargı kapasitansı ve Ce sargı toprak kapasitansıdır.

Dalga kuyruğu için Ct; başlangıç gerilim bozunumuna bağlı olarak, CB artı Ce olarak tahmin edilir. Sonuç olarak kuyruk değerlendirmeleri için Ct değeri, çoğu uygulamada daha az önem arz eder ((A.5) eşitliğine bakınız).

20 mH ilâ 100 mH aralığında etken endüktansı Lt olan sargılar için sargı empedansı, boşalma zaman sabitini oldukça azalatır ( =Rp Cg ). Bu durumlarda, T2 değeri, (A.5) eşitliğine göre doğrudan ayarlanamaz. Tecrübeler, bu etkiyi hesaba katmak için (A.5) eşitliğinden elde edilen değerden iki bölü on kat daha büyük değere Rp’nin artırılması gerektiğini göstermektedir.

A.3 Alçak empedanslı sargılar (Lt < 20 mH)Cephenin ayarlamaları için yüksek empedanslı sargılardaki hususların aynısı uygulanır.

Dalga kuyruğu ayarlamaları için deney numunesi, Şekil A.2’de gösterildiği gibi etken endüktansla temsil edilebilir.

Şekil A.2 – Alçak empedanslı sargılar için dalga kuyruğunun kontrolü

Deney gerilimi Ut, devrenin sönümleme katsayısı k’nın değerine bağlı olarak salınımlı veya üstel olur. Kritik olarak (k=1) veya aşırı kritik (k>1) sönümlenen devre, üstel eğri verir. Ancak, bunlar normalde, karşılık gelen direnç değerleri kabul edilemeyecek biçimde uzun cephe süresi verdiği için uygulanamaz.

k<1 olduğunda, deney gerilimine ait eşitlik aşağıda verilmiştir.

)t(cosecos

U)tsint(cosUeU ttt

(A.6)

Burada


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

33

220

2

gt

20 CL

1

t

s

L2R

2k1ktan

ve sönümleme katsayısı

g

t

s

0

CL

2

Rk

Bu gerilim, sönümlenen bir osilasyon dalgasından oluşur (Şekil A.3).

Şekil A.3 – Sönümleme osilasyonu

T2’nin ilk tahmini için Rs sıfır farz edilir. Bu duruma (A.6) eşitliği aşağıdaki şekle dönüşür.

Ut=U cosω0t ve yarı dalga zamanı aşağıda verilmiştir:

gt0

2 CL3

261T

(A.7)

ancak bu teorik durum, %100 tepe değerindeki zıt polariteli sönümlenmeyen bir salınımı verecektir.

Bu gibi yüksek zıt polariteli salınım, yalnızca deneyden geçirmeye ait sınırlamalardan dolayı, elektrot mekanizmalarını artıran ve kısmî boşalmaları tetikleyebilen yüksek salınım zorlamalarından dolayı, spir ve iç sargı yalıtımlarını aşırı ölçüde zorlayabilir. Bundan dolayı, Ur zıt tepe polaritesi, başlangıç tepe geriliminin % 50’sine sınırlanmalıdır.

% 50 Ur zıt tepe polaritesinin bu sınırlamasıyla, (A.7) eşitliğiyle elde edilen değerden bu durumda daha kısa olacak bir yarı değer süresinin etksiyle, sönümlenmenin kayda değer bir derecesi ortaya konur. Bu durum için sönümlenme faktörü k=0,25 olacak ve yarı değer süresi aşağıdaki eşitlikle bulunacaktır.

gt2 CL5,0T (A.8)

(A.7) ve (A.8) eşitlikleri, deney numunesinin Lt endüktansının veya jeneratör kapasitansının Cg ayarlanmasıyla dalga kuyruğunun kontrol edilmesine ilişkin bir kılavuzdur.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

34

Lt, deneye tâbi tutulmayan sargıların bağlantılarından etkilenir. Deneyden geçirilmeyen sargıların bir birleriyle kısa devre edilip topraklanmasıyla (genel bağlantı), Lt yalnızca; transformatörün kaçak endüktansını temsil eder. Genelde bu konfigürasyonda yapılan deneyler; kuyruğun daha kısa olmasına sebep olsa bile sargılar veya sargı bölümleri arasındaki yalıtım üzerinde en büyük zorlamaya yol açar. Ancak kısa kuyruk, diğer bazı olası konfigürasyonlar kısa kuyruğun uzun süre gerilimi uygulayamamasından dolayı sargı ile toprak bağlantısının ortasını zorlamaz.

Etken endüktans, deneyden geçirilmeyen sargının yük direnciyle artırılabilir. Ancak deneye tâbi tutulmayan sargı bağlantı uçlarındaki gerilimlerin, ilgili yıldırım darbe dayanım seviyesinin (seviyelerinin) yıldız bağlı sargılar için % 75’inin ve üçgen bağlı sargılar için % 50’sinin aşılmaması gerektiğine dair sınırlamalar dikkate alınmalıdır.

Cg, darbe jeneratör katlarının seri veya paralel bağlanması suretiyle değiştirilebilir. (A.9) eşitliğine göre gereken asgari jeneratör kapasitansı aşağıda verilmiştir.

t

22

g LT2C (A.9)

Ancak, çok düşük Lt değerinden dolayı veya deneyden geçirilmeyen sargıların topraklama direnciyle Lt’nin artırılamamasından dolayı ve yukarıda belirtilen gerilim sınırlamalarından dolayı, (A.9) eşitliğinde belirtilen durumun her zaman karşılanamadığı durumlar söz konusudur. Bu durumlardaki devrenin boşalma zaman sabiti aşağıda verilmiştir.

s

t

RL

(A.10)

Bu eşitlik, dalga kuyruğunun ayarlanmasının bir başka yolunu göstermektedir. Bununla birlikte, Rs’nin aşırı azaltılması, aşırı darbe uygulanmasına veya darbe dalgasının tepesinde ve daha önce de belirtildiği gibi aşırı zıt tepe polaritesinde bindirilmiş salınımlara sebep olur. Bu durumda, ilâve CL yük kapasitansını, dalga cephesini kontrol etmek için kullanılması tavsiye edilir. Bu durumda, yük kapasitansı, seri bağlı küçük Rs direncinin olumsuz etkisini azaltır.

Dalga kuyruğunun kontrolünün yukarıda bahsedilen metotları halen, uygun yarı dalga zamanını elde etmek için yeterli olmadığı durumda, Şekil A.6’ya göre deney sırasında sargının (sargıların) deneye tâbi tutulmayan bağlantı ucundaki (bağlantı uçlarındaki) topraklama direncinden yararlanmak ile daha kısa yarı değer zamanını kabul etmek arasında bir denge sağlanması gerekir. Yine aynı şekilde burada da, ilgili yıldırım darbe dayanım seviyesinin (seviyelerinin), üçgen bağlı sargılar için % 50 ve yıldız bağlı sargılar için deneye tâbi tutulmayan bağlantı uçlarına % 75 gerilim sınırlaması uygulanır. Ancak, tercih yarı değer süresi daha kısa olacak biçimde verilmelidir.

Şekil A.4, Madde 3’te sargının bir ucu doğrudan topraklı eş değer transformatör devresi gösterilmektedir. C1 ve C2 kapasitansları, C3 toprak kapasitansına nazaran daha büyük ise bu durumda grafikteki M eğrisine benzer bir gerilim dağılımı olacaktır. Nihai dağılım, salınım zarfının M ile M’ eğrileri arasında olacağı manasına gelen N doğrusu ile gösterilir. Kapasitanslar, toprak kapasitansına göre çok küçük olduğunda, bu durumda; salınım zarfının, O ile O’ eğrileri arasında olacağı, O eğrisine benzer bir gerilim dağılımı olacaktır. Bu konfigürasyonda, hat bağlantı uçlarına uygulanan gerilimi aşabilen sargı bölümleri mevcuttur ancak genelde, bu sargıların uzun zaman sabitleri bulunur ve azami salınımdaki T noktasına ilişkin zaman genelde; bağlantı uçlarına uygulanan gerilimin, tepe değerinin % 50’sine azaltıldığı yeterince uzun bir değerdedir. Bu konfigürasyon, sargıdan toprağa bir sürekli bir zorlamaya sebep olmaz ancak sargıda yalıtımı zorlar.

Bu deney konfigürasyonu; devre direncini artırmadığı ve bundan dolayı yüksek frekans dağılımlarına iyi tepki verdiği için akım ölçmeleri için çok uygundur.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

35

Açıklama:

1 Darbe jeneratörü C1, C2 Kapasitanslar2 Atlama aralığı C3 Toprak kapasitansı3 Transformatör Cg,Rs, Rp (Şekil 1’e bakınız)X Toprak L1, L2 EndüktanslarA Sargı bağlantı ucuB Sargı nötr ucuE Sargı bağlantı ucundaki gerilim genliği

Şekil A.4 – Dalga kuyruğunun kısa olmasının etkileri

Olası bir diğer konfigürasyonda, deney sırasında sargıların toprak ucuna direnç ilâve etmektir. Bu konfigürasyon, sargı-sargı ve spir zorlamalarını değiştirir. Değişim miktarı, sargı zaman sabitlerine bağlıdır. Şekil A.5 Madde 3’te bir direnç üzerinden topraklı sargının deneyden geçirilmeyen ucuyla tipik transformatör eş değer devresi gösterilmektedir. C1 ve C2 kapasitansları, C3 toprak kapasitansına nazaran çok büyük ise grafikte P eğrisine benzer bir dağılım olacaktır. Nihai dağılım, direnç üzerindeki gerilimlerin hepsinin veya yaklaşık olarak hepsinin bulunduğu Q eğrisine benzer olacaktır. Bu durumda salınım zarfı, P ile P’ eğrileri arasında olacaktır. Toprak kapasitansının, C1 ve C2 kapasitanslara nazaran büyük olması halinde, S eğrisine benzer bir başlangıç dağılımı olur ve nihai dağılım, yine Q eğrisi olarak farz edilebilir. Bu durumda salınım zarfı, S ile S’ arasında olacaktır. Sargı bölümlerinde toprağa göre aşırı yüksek gerilimler üretmek tekrar mümkün olur. Genel uygulama olarak, yeterli kuyruk uzunluğunu sağlayacak büyüklükte bir direnç ilâve edilir ve direnç üzerinde görünen gerilim, ilgili yıldırım darbe dayanım seviyesinin % 75’den daha yüksek olmayan bir değere sınırlanır. Son örnekte ise yeterli kuyruk uzunluğunu sağlamak için gerekli direnç daha küçüktür, nihai hat dağılımı, Q’ eğerisine düşürülür ve bu durumda salınım zarfı, S ile S’ arasında olur. Kuyruk uzunluğu ile direnç üzerindeki gerilim, kullanılması gereken direncin değerini belirlemek için ölçülmelidir.

Bu deney konfigürasyonu, hat ucu yalıtımına uygun dalga biçimini uygular ve direncin, arıza belirleme hassasiyetini biraz azaltmasına rağmen toprak akımı ölçmeleri için uygundur. İlk olarak, tam darbe gerilimi, sargı ve seri bağlı direnç uçlarına uygulanır. Bundan dolayı, sargı uçlarındaki zorlamalar, azalacaktır.


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

36

Açıklama:

1 Darbe jeneratörü2 Atlama aralığı3 TransformatörX Toprak

Şekil A.5 – Direnç üzerinden topraklı sargı

Deneye tâbi tutulacak sargı ile darbe jeneratörü arasına bazen Rs ile paralel bağlanan (Şekil A.6’ya bakınız) bir endüktans konularak, toplam devre endüktası artırılır ve kuyruk zamanı, tek başına darbe jeneratörü ile mümkün olanın ötesinde bir değere sık sık artırılabilir. Bu konfigürasyon, dalganın cephe bölümü sırasında darbe jeneratöründen endüktansa bir enerji aktarımı ve dalganın kuyruk bölümü sırasında endüktörden sargıya enerji aktarımı prensibine dayanır. Bu konfigürasyonla kuyruk zamanındaki gelişme miktarı, sargının karakteristiğine ve mevcut endüktansın değerlerine bağlıdır.

Hemen hemen aynı değerlendirmeler, anahtarlama darbe cephe zamanının ayarlanması için uygulanır. Ancak, bu durumda, daha uzun cephe zamanı için Ct etken transformatör kapasitansı, Ce etken sargı toprak kapasitansınsa eşittir.

Açıklama:

1 Yarı dalga zamanını iyileştirmek için bir diğer metot, Rs ile paralel bir ilâve endüktans kullanılmak suretiyle toplam devre endüktansı artırılarak geliştirilir.

2 Deneye tâbi tutulan bağlantı ucu3 Deneye tâbi tutulmayan bağlantı ucu

Şekil A.6 – Düşük empedanslı sargının topraklama direnci


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

37

Ek B(Bilgi için)

Tipik osilogramlar ve sayısal kayıtlarAşağıdaki sayfalarda yeniden üretilen arızalı ve arızalı olmayan durumun osilogramları ile sayısal kayıtları, eş merkezli silindirik sargıları olan çekirdek tipi güç transformatörleri ve şönt reaktörlerde yapılan gerçek deneylerin kayıtlarından çıkartılır. Bu osilogramların örnek olduğu ve farklı gerilim, tasarım ve imalâtçısı olan transformatör veya reaktörde bulunan bir uyuşmazlığın, burada belirtilene görünüşte benzer olmasına rağmen, özdeş arızanın sebep olduğunun farz edilemeyeceği bilinmelidir. Belirli arızaların gösterilmesinde amaç, bunların yalnızca genel anlamda yol gösterici olmasıdır.

Çizelge B.1 - Osilogramlar ve sayısal kayıtlarda gösterilen örneklerin özeti

Şekil Örnek MaddeYıldırım darbe deneyi

Tam dalga arızalarıB.1 Arıza, faz-nötr, deneye tâbi tutulan yüksek gerilim sargı uçlarında 9.1.2; 9.1.3B.2 Deneye tâbi tutulan yüksek gerilim sargı girişinde sargılar arasında delinme 9.1.2; 9.1.4B.3 Kademe sargısı iç tabakasında delinme 9.1.2; 9.1.3B.4 Kademe sargılarının kademe uçları arasındaki delinme 9.1.2B.5 Hassas kademe sargılarındaki bir bölümdeki delinme 9.1.2B.6 Ana yüksek gerilim sargısının paralel iletken bağlantıları arasındaki delinme 9.1.2B.7 Geçit izolatörü ince yaprakları arasındaki delinme 9.1.4

Kesik dalga arızalarıB.8 Deneye tâbi tutulan ana yüksek gerilim sargısında sargıları arası delinme 9.1.4; 10B.9 Hassas kademe sargılarındaki sargılar arasında arıza 9.1.4; 10

Kesik dalgalar – Kesme farklarının etkileriB.10 Özdeş kesme sürelerinde deneyler 9.1.4; 10B.11 Büyük ve küçük kesme zamanı farklılıklarıyla deneyler 9.1.4; 10

Uyuşmazlığa sebep olan arıza olamayan durumlarB.12 Kademe değiştiricideki doğrusal olmayan direncin etkisi 9.1.1B.13 Jeneratör ateşleme farklarının etkileri 9.1.1

Anahtarlama darbe deneyleriB.14 Transformatörün yeterlilik deneyi 8.2.2.1B.15 Transformatörün deneye tâbi tutulan ana yüksek gerilim sargısı delinme 9.2.1B.16 Reaktörün yeterlilik deneyi 8.3.1; 8.3.4

Transfer fonksiyonu analizleriB.17 Tam dalga ve kesik dalganın transfer fonksiyonunun karşılaştırılması 9.1.4; 10

Standard olmayan dalga biçimlerinin değerlendirilmesiB.18 Sayısallaştırıcının eğri düzgünleştirme algoritmasının etkisi 7.5.2; 7.5.4.1; 10B.19 Bindirilen salınımlarla değerlendirme 7.5.2; 7.5.4.1; 10B.20 Bir sargı tabakasındaki standard olmayan kesik dalga 7.2.2; 10B.21 Farklı sayısallaştırıcıyla standard olmayan dalga biçimlerinin karşılaştırılması 7.5.2; 10; 7.5.4.1

Deney devresi problemlerinden kaynaklanana tepkilerB.22 Ölçme kablosundan toprağa atlamadan kaynaklanan deney devresi

problemeleri10

Deney numunesi arızasından kaynaklanan tepkilerB.23 Tam dalga darbesi, kademe değiştiricinin kademeleri arasındaki ve hassas

kademe sargısı ile kaba kademe sargısı arasındaki arıza10


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

38

Şekil B.1a – Arıza olmaksızın azaltılan tam dalga (% 75)

Şekil B.1b – Arızada tam dalga (% 100)

(Eşitlenmemiş genlikler)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 100 μs tarama2 Alçak gerilim sargısına aktarılan gerilim, 100 μs tarama3 Nötr akımı, 25 μs tarama

Şekil B.1 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası – 400 kV jeneratör transformatörünün yüksek gerilim sargıları üzerindeki faz nötr delinmesi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

39

Şekil B.2a – Arıza olmaksızın kesik dalga (% 100) (Not 1)

Şekil B.2b – Arızada kesik dalga (% 100)(Not 1 ve Not 2)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 10 μs tarama2 Nötr akımı, 100 μs tarama

Not 1 - Arıza kesme anından önce meydana geldiği için tam dalga arızası olarak kabul edilir.

Not 2 - Gerilim ve nötr akım osilogramlarında açık olarak gösterilen yaklaşık 2 μs sonra arıza

Şekil B.2 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası – 115 kV transformatörünün yüksek gerilim sargı girişindeki diskler arasındaki delinme


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

40

Şekil B.3a – Arıza olmaksızın azaltılan tam dalga (% 62,5)

Şekil B.3b – Arızada azaltılan tam dalga (% 75)


Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 100 μs tarama2 Kısa devre edilen, bitişik sargıdan toprağa kapasitif olarak aktarılan akım, 100 μs tarama3 Nötr akımı, 100 μs tarama

Not - Gerilim, kapasitif olarak aktarılan akım ve nötr akım osilogramlarıda açık olarak gösterilen 30 μs sonra arıza.

Şekil B.3 – Yıldırım darbesi, 400/220 kV transformatörünün kaba adımlı kademe sargısındaki tabakalar arasındaki delinme


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

41

Şekil B.4a – Arıza olmaksızın tam dalga (% 100) Şekil B.4b – Arızada tam dalga (% 100)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 100 μs tarama2 Nötr akımı, 100 μs tarama3 Nötr akımı, 25 μs tarama4 Nötr akımı, 250 μs tarama

Not - İkinci tam dalga gerilimi uygulamasının bütün kayıtlarında küçük değişimlerle gösterilen arıza

Şekil B.4 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası - 400 kV jeneratör transformatörünün dış kademe sargısındaki iki adet % 1,1 kısmını uçları arasındaki delinme


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

42



Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 100 μs tarama2 Kısa devre edilen, bitişik sargıdan toprağa kapasitif olarak aktarılan akım, 100 μs tarama

Not - Gerilim ve kapasitif olarak aktarılan akımda gösterilen arıza.

Şekil B.5 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası - 220 kV transformatörünün hassas kademe sargısının bir tek kısmında kısa devre arızası


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

43



Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 100 μs tarama2 Nötr akımı, 100 μs tarama3 Kısa devre edilen, bitişik sargıdan toprağa kapasitif olarak aktarılan akım, 100 μs tarama

Not - Nötr ve kapasitif olarak aktarılan akım osilogramlarında açık olarak gösterilen ve uygulanan gerilim osilogramlarında gösterilmeyen 30 μs ilâ 35 μs sonra arıza

Şekil B.6 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası – 220/110 kV transformatörünün ana yüksek gerilim sargısının paralel iletkenleri arasındaki arıza


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

44

Şekil B.7a – Arıza olmaksızın tam dalga (% 100) Şekil B.7b – Arızada kesik dalga (% 115)(Not 1)


Açıklama:


Not 1 - Arıza kesme anından önce meydana geldiği için tam dalga arızası olarak kabul edilir.

Not 2 - Gerilim dalgasında %10 düşümle ve nötr akım osilogramıyla gösterilen kesme anından önce ve tepeden hemen sonra arıza

Şekil B.7 – Yıldırım darbesi, tam dalga arızası – Deneye tâbi tutulan sargıdaki 66 kV geçit izolatörünün ince yaprakları arasındaki arıza


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

45

Şekil B.8a – Arıza olmaksızın azaltılmış kesik dalga (% 60)

Şekil B.8b – Arızada kesik dalga (% 100)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 10 μs tarama2 Kısa devre edilen bitişik sargıdan toprağa kapasitif olarak aktarılan akım, 50 μs tarama3 Nötr akımı, 50 μs tarama

Not - Aktarılan akım ile nötr akım osilogramlarında açık olarak gösterilen 10 μs ilâ 15 μs sonra arıza

Şekil B.8 – Yıldırım darbesi, kesik dalga arızası – 115 kV transformatörün ana yüksekgerilim sargısındaki sarımlar arasındaki arıza


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

46

Şekil B.9a – Azaltılmış azaltılmış kesik dalga (% 70) Şekil B.9b – Arızalı kesik dalga (% 115)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, kesik dalga, 50 μs tarama2 Kısa devre edilen bitişik sargıdan toprağa kapasitif olarak aktarılan akım, 50 μs tarama

Not - Kapasitif olarak aktarılan akım ile gerilimde kesmeden hemen sonra gösterilen arıza

Şekil B.9 – Yıldırım darbesi, kesik dalga arızası – 220 kV transformatörün ana yüksek gerilim sargısı ile hassas kademe sargıları arasındaki arıza


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

47

Şekil B.10a – Azaltılmış azaltılmış kesik dalga % 75)

Şekil B.10b – Arızalı kesik dalga (% 100)

Açıklama:


Not - Kesme zamanları arasında fark olmadığında elde edilen eş değer gerilim ve nötr akımı kayıtları

Şekil B.10 – Kesik yıldırım darbesi – 115 kV transformatör deneyden geçirildiğinde eş değer kesme zamanlı farklı gerilim seviyelerinde darbeler


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

48

Şekil B.11a – Azaltılmış azaltılmış kesik dalga % 62,5)

Şekil B.11b – Arızalı kesik dalga (% 100)

Not - Kesme zamanları arasında büyük farkların olduğu deneyler (yüksek gerilim sargısı). Kesmeden sonraki gerilim dalgasındaki değişimler ile kapasitif olarak aktarılan akımdaki bindirilen yüksek frekanslı salınımlardaki değişimler not edilir.

Şekil B.11c – Azaltılmış azaltılmış kesik dalga % 62,5)

Şekil B.11d – Arızalı kesik dalga (% 100)

Not - Kesme zamanları arasında küçük farkların olduğu deneyler (alçak gerilim sargısı). Kapasitif olarak aktarılan akımdaki bindirilen yüksek frekanslı salınımlardaki değişimler not edilir. Gerilim dalgalarında sanal olarak fark yoktur.

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 25 μs tarama2 Kapasitif olarak aktarılan akım, 25 μs tarama3 Uygulanan darbe, 50 μs tarama4 Kapasitif olarak aktarılan akım, 50 μs tarama

Şekil B.11 – Kesik yıldırım darbesi – 220 kV transformatör deneyden geçirildiğinde kesme zamanları arasındaki farkların etkileri


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

49

Şekil B.12a – Azaltılan tam dalga (% 50)

Şekil B.12b – Azaltılan tam dalga (% 75)

Şekil B.12c – Tam dalga (% 100)

Not 1 - Osilogramın tümü nötr akımlarını gösterir, 75 μs tarama.

Not 2 - Yukarıda gösterilen dalga biçimlerindeki değişimler, genel olarak doğrusal olmayan dirençlerden ötürü daha belirgin olarak görülmektedir.

Şekil B.12 – Tam yıldırım darbesi – Ayrı sargılı bir transformatörün yükse kademe değiştiricisinin nötr ucunda bulunan doğrusal olmayan dirençlerin etkisi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

50

Şekil B.13a – Azaltılan tam dalga (% 62,5)

Şekil B.13b – Birinci tam dalga (% 100) Şekil B.13c – İkinci tam dalga (% 100)

Şekil B.13d – Son azaltılan dalga (% 62,5)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 50 μs tarama

2 Kapasitif olarak aktarılan akım, 50 μs tarama

Not - Gerilimin % 62,5 seviyesi ile % 100 seviyesi için kapasitif olarak aktarılan akım kayıtlarının mukayesesi, başlangıç yüksek frekans değişimlerini gösterir.

Şekil B.13 – Tam yıldırım darbesi – 400 kV bir transformatör deneyden geçirildiğinde farklı gerilim seviyelerinde jeneratör ateşleme farklılıklarının etkisi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

51

Şekil B.14a – % 62,5 deney seviyesi

Şekil B.14b – Birinci % 100 deney seviyesi

Şekil B.14c – İkinci % 100 deney seviyesi

Açıklama:

1 Uygulanan anahtarlama darbesi, 5000 μs tarama2 Deneye tâbi tutulmayan faz sargısı ile toprak bağlantısının iç bağlantı uçları arasında endüklenen

anahtarlama darbe gerilimi (pozitif polaritede uygulanan gerilimin % 52’si , 5000 μs tarama3 Nötr akımı, 5000 μs tarama

Şekil B.14 – Anahtarlama darbesi – 400 kV üç fazlı jeneratör transformatörün tatminkar deneyi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

52

Şekil B.15a – Arızasız % 90 deney seviyesi Şekil B.15b – Arızasız % 100 deney seviyesi

Açıklama:

1 Uygulanan anahtarlama darbesi, 5000 μs tarama2 Nötr akımı, 5000 μs tarama3 Nötr akımı, 500 μs tarama

Not - % 100 deney seviyesinde yaklaşık olarak 300 μs’de gösterilen arıza

Şekil B.15 – Anahtarlama darbesi – 525 kV tek fazlı ana yüksek gerilim sargısının eksensel yüzeysel atlama delinmesi, jeneratör transformatör


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

53

Şekil B.16a – Azaltılan deney seviyesi (% 60) Şekil B.16b – Deney seviyesi (% 100)

Açıklama:

1 Uygulanan darbe, 5000 μs tarama (T1 200 μs, Td 225 μs, Tz 1000 μs)2 Nötr akımı, 5000 μs tarama

Şekil B.16 – Anahtarlama darbesi – 33 MVar, 525 kV tek fazlı şönt reaktörün tatminkar deneyi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

54

Not - Aynı transformatörün, aynı bağlantı ucunda, azaltılmış tam yıldırım darbe dalgası (RFW) ile tam kesik dalganın (FCW) mukayesesi. Kesik dalganın admitans transfer fonksiyonu için daha yüksek frekanslı girişler ihtiva etmesi nedeniyle, RFW ile FCW transfer fonksiyonları arasındaki sapmalar, yalnızca yüksek frekanslarda oluşur.

Açıklama:

1 Azaltılan tam-dalga RFW 4 FCW’da nötr akımı2 Tam kesik-dalga FCW 5 RFW’da transfer (admitans) fonksiyonu3 RFW’da nötr akımı 6 FCW’da transfer (admitans) fonksiyonu

Şekil B.17 – Yıldırım darbesi – Tam dalga ile kesik dalga


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

55

Şekil B.18a – Uygulanan gerilim Şekil B.18b – Nötr akımı

Not - Genlik değerlendirmesinde % 10’dan daha büyük bir hataya yol açan, IEC 60060-1’e göre kuyruk bozulması boyunca teğet ile değerlendirilen % 19 aşmalı dalga.

Şekil B.18 – Tam yıldırım dalgası – Standard olmayan dalga biçiminin değerlendirmesi- Sayısallaştırmada yuvarlaklaştırma algoritmasının etkisi


Not - IEC 60060-1’E göre değerlendirme 50 μs gösterir iken fazlasıyla bindirilmiş salınımların ilk geçişini esas alan 5 μs gibi yarı değer zamanında sayısallaştırıcının değerlendirmesi.

Şekil B.19 – Tam yıldırım dalgası – > % 50 genlik ve < 0,5 MHz frekanslı standard olmayan dalga biçiminin, fazlasıyla bindirilmiş salınımları değerlendirmesi


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

56


Not - Tek katmanlı sargıda standard olmayan kesik dalga. Katman empedansı, hızlı çökmeleri ile kesik dalganın sıfırdan geçen noktası etrafındaki toprağa göre salınımlarından kaçınmayı sağlar.

Şekil B.20 – Kesik yıldırım dalga darbesi – Tek katmanlı sargılarda standard olmayan kesik dalga



ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

57

Şekil B.21 – Yıldırım tam dalga darbesi – Standard olmayan dalga biçimi, aynı kayıttan farklığa yol açan sayısallaştırıcılar ile standard olmayan dalga biçimlerinin mukayesi.

Not - Tank ile jeneratör toprağında toprak farkına LV sargısından yüzeysel atlama ölçme kablosu.400 MVA HV deneyde G.S.U. 220/21 kV

Şekil B.22a – Gerilimde görülmeyen, akımda açıkça görülen, transfer fonksiyonunda açıkça görülen


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

58

Şekil B.22b – Gerçek zamanın tümünde ve transfer fonksiyon sonuçlarının mükemmel bir doğrulukta eşlenmesinden sonra

Şekil B.22 – Yıldırım tam dalga darbesi – Ölçme kablosundan toprağa yüzeysel atlamanın yol açtığı deney devresi problemleri

Şekil B.23a – 300 MVA, 400/110/30 kV transformatörün kademeleri arasında yüzeysel atlamaya yol açan kademe değiştirici


ICS 29.180 TS EN 60076-4:2004-01EN 60076-4:2002

59

Şekil B.23b – Kaba ve ince ayar sargıları arasındaki yüzeysel atlama

Not - Gerçek zamanlı tepkiler ile transfer fonksiyonlardaki kayda değer değişmeler

Şekil B.23 – Yıldırım tam dalga darbesi – Kademe değiştiricinin ileri kademeleri ile kaba ve ince ayar sargıları arasındaki bir yüzeysel atlamanın sayısal arıza kayıtları


tÜrk standardi · iec vb. no adı (İngilizce) ts no1) adı (türkçe) iec 60060-1 high-voltage...

Documents