Anahtarlama 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.
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 kaydedilmesi
Akım 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 işlem
LI 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), veya b) 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.
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.
- 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 raporları
Deney 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.
Açıklama:
1 Darbe jeneratörü Cg Jeneratör kapasitansı
2 Kesme açıklığı CL Yük kapasitansı
3 Ana devre C Etken deney numunesi kapasitansı
4 Kesme devresi Lt Etken deney numunesi empedansı
5 Deney numunesi Rsi İç seri direnç
6 Gerilim ölçme devresi Rse Dış seri direnç
7 Referans toprak Rp Paralel direnç
8 Akım şöntü Zc Kesme devresindeki ilâve empedans
9 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 akım
2 Tank akımı 5 Akım şöntü
3 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
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 süresi
Tz İlk sıfırdan geçme süresi
Td Belirtilen genliğin % 90 üzerindeki süre Şekil 3 – Transformatör ve reaktör anahtarlama darbe dalga biçimleri
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
Ek A (Bilgi için)
Dalga biçimi kontrolünün prensipleri
A.1 Genel
Darbe 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 (L
t> 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:
Yarı değer süresine ait eşitlik aşağıda verilmiştir:
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 (L
t< 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.
)
2
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:
g
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.
g t
2 0,5L C
T (A.8)
(A.7) ve (A.8) eşitlikleri, deney numunesinin Lt endüktansının veya jeneratör kapasitansının Cg
ayarlanmasıyla dalga kuyruğunun kontrol edilmesine ilişkin bir kılavuzdur.
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. 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. 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.
Açıklama:
1 Darbe jeneratörü C1, C2 Kapasitanslar
2 Atlama aralığı C3 Toprak kapasitansı
3 Transformatör Cg,Rs, Rp (Şekil 1’e bakınız)
X Toprak L1, L2 Endüktanslar
A Sargı bağlantı ucu B Sargı nötr ucu
E 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.
Açıklama:
1 Darbe jeneratörü 2 Atlama aralığı 3 Transformatör X 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 ucu 3 Deneye tâbi tutulmayan bağlantı ucu
Şekil A.6 – Düşük empedanslı sargının topraklama direnci
Ek B (Bilgi için)
Tipik osilogramlar ve sayısal kayıtlar
Aşağıdaki 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 Madde Yıldırım darbe deneyi
Tam dalga arızaları
B.1 Arıza, faz-nötr, deneye tâbi tutulan yüksek gerilim sargı uçlarında 9.1.2; 9.1.3
B.1 Arıza, faz-nötr, deneye tâbi tutulan yüksek gerilim sargı uçlarında 9.1.2; 9.1.3