Tanım
Bu farkın temelinde transformatörün nötr noktasının yalıtım seviyesinde yatmaktadır.
I. Tam Yalıtımlı Trafo
1. Tanım
"-Kademeli olmayan izolasyon transformatörü" olarak da adlandırılan tamamen yalıtılmış bir transformatör, sargının nötr noktası ile hat terminallerinin aynı yalıtım seviyesine sahip olduğu bir transformatördür. Başka bir deyişle, nötr nokta ve üç-fazlı hat terminalleri (fazlar A, B ve C), aynı düzeyde yıldırım darbe gerilimine ve güç frekansı dayanım gerilimine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
2. Temel Özellikler
Düzgün Yalıtım Seviyesi: Yalıtım gücü, sargının başlangıcında (hat terminalleri) veya sonunda (nötr nokta) olsun aynıdır.
Esnek Nötr Nokta Çalışması: Nötr nokta doğrudan topraklanabilir, bir Petersen bobini aracılığıyla topraklanabilir ve hatta topraklanmadan bırakılabilir. Yalıtımı, nötr nokta topraklanmasa bile, tek-faz arızası, nötr nokta potansiyelindeki artışa rağmen yalıtımı tehlikeye atmayacak kadar güçlüdür.
Aşırı Gerilim Koruması: Gelen yıldırım aşırı gerilimlerini sınırlamak için öncelikle tutuculara dayanır.
3. Ana Uygulama Senaryoları
Ana uygulama 110kV ve altındaki voltaj seviyelerindedir.
Nötr noktasının topraklanmamış veya Petersen bobini yoluyla topraklanmış olduğu sistemlerde (yani düşük-akım topraklı sistemlerde) yaygın olarak kullanılır; bu, 10kV-35kV dağıtım ağlarında çok yaygındır ve güç kaynağı güvenilirliğini artırabilir.
II. Kısmen İzoleli Transformatörler (Kademeli İzolasyon Transformatörleri)
1. Tanım
Resmi olarak "kademeli yalıtım transformatörü" olarak bilinen kısmen yalıtılmış bir transformatör, sargının nötr noktasının yalıtım seviyesinin hat terminallerininkinden önemli ölçüde düşük olduğu bir transformatördür. Hat terminallerinden nötr noktasına doğru izolasyon seviyeleri adım adım azalır.
2. Temel Özellikler
- Düzensiz izolasyon seviyeleri: Yalıtım seviyesi hat terminallerinde en yüksek, nötr noktada ise en düşüktür. Örneğin 500 kV'luk bir transformatörde nötr noktadaki yalıtım seviyesi 110 kV'luk veya 66 kV'luk bir transformatörünkine eşdeğer olabilir.
- Nötr nokta doğrudan topraklanmalıdır: Bu onun en önemli operasyonel gereksinimidir. Nötr noktasının yalıtımı daha zayıf olduğundan, işletme sırasında güvenli bir şekilde topraklanmaması halinde, sistem arızası veya yıldırım çarpması durumunda nötrde yüksek gerilim gelişerek, kırılgan izolasyonu kolaylıkla parçalayabilir ve transformatörün zarar görmesine neden olabilir.
- Yüksek ekonomik verimlilik: Kademeli izolasyon kullanmanın temel amacı budur. Nötr noktada yalıtım seviyesinin düşürülmesiyle transformatörün boyutu önemli ölçüde küçültülebilir, ağırlığı azaltılabilir ve malzeme tüketimi (özellikle yalıtım malzemeleri) en aza indirilebilir, böylece maliyetler düşürülebilir. Ultra-yüksek gerilim ve ekstra-yüksek gerilim uygulamalarında bu ekonomik fayda çok önemlidir.
3. Ana Uygulamalar
- Yaygın olarak 110 kV (özellikle 220 kV) ve üzeri ultra-yüksek gerilim ve ekstra-yüksek gerilim güç sistemlerinde kullanılır.
- Yalnızca nötr noktanın doğrudan topraklandığı yüksek-akımlı topraklanmış sistemlerde kullanılabilir.
Genel Bakış
- Kafanızı karıştırmayın: Sınıf-yalıtımlı bir transformatörün nötr noktası hiçbir durumda topraklanmamalı veya bir ark söndürme bobini aracılığıyla topraklanmamalıdır. Bu son derece tehlikelidir ve doğrudan yalıtımın bozulmasına ve transformatörün hasar görmesine neden olabilir.
- Seçim esası: Transformatör tipinin seçimine kullanıcı tarafından keyfi olarak karar verilmez; elektrik şebekesinin voltaj seviyesi ve nötr nokta topraklama yöntemi gibi sistem-seviyesindeki tasarımlarla belirlenir. Tipik olarak, tamamen-yalıtımlı transformatörler, düşük-gerilim dağıtım sistemleri için kullanılırken, sınıf-yalıtımlı transformatörler, yüksek-gerilim iletim sistemleri için kullanılır.
- Bakım işlemleri: Bir transformatörü devreye alırken, incelerken veya bakımını yaparken, operasyonel güvenliği sağlamak için transformatörün yalıtım yapısı, özellikle nötr noktanın yalıtım seviyesi hakkında net olmak önemlidir.
