12.6 Yalıtım seviyeleri
12.8.19 Sıvıya daldırılmış reaktörler için kesik dalgalı darbe deneyi (özel deney)
Bu deney, sırayla her bir bağlantı ucunda diğer bağlantı ucu topraklanarak IEC 60076-3:2000 Madde 14’te öngörüldüğü şekilde gerçekleştirilmelidir.
12.9 Toleranslar
Beyan artan endüktansın toleransı %200olmalıdır.
Madde 12.8.5’e göre yapılan sıfır d.a. akımdaki artan endüktansın ölçüm değeri, beyan d.a. akımda ölçülen artan endüktans değerinin %100u içinde olmalıdır.
Madde 12.8.6’ya göre ölçülen ve düzeltilen toplam kayıp, garanti edilen kaybı % 10’dan daha fazla aşmamalıdır.
Ek A (Bilgi için)
Şönt reaktörün anahtarlanması ve özel uygulamalarla ilgili bilgiler
A.1 Şönt reaktörün anahtarlanması A1.1 Terimler
SIWL - Reaktörün anahtarlama darbesine dayanım seviyesi, LIWL - Reaktörün tam dalga yıldırım darbesine dayanım seviyesi, LICWL = 1,1xLIWL - Reaktörün kesik dalga yıldırım darbesine dayanım seviyesi,
SIPL - Reaktörün bağlantı uçlarına bağlanmış parafudrun anahtarlama darbesine karşı koruma seviyesi,
LIPL - Reaktörün bağlantı uçlarına bağlanmış parafudrun yıldırım darbesine karşı koruma seviyesi.
A.1.2 Anahtarlama olayı
Şönt reaktörlerin anahtarlanması, sıklıkla meydana gelen günlük bir olaydır (örneğin, hat veya şebekede hafif yük şartlarında devreye girer, tam yük şartlarında devreden çıkar). Bu anahtarlama işlemleri sırasında, şönt reaktörün yalıtımında ve devre kesicide meydana gelen zorlanmalar karmaşık durumlardır (IEC 62271-110 ve IEEE C57.21’e bakılmalıdır). Devrenin anahtarlanarak kesilmesi sırasında devre kesiciler, akımın kesilmesi ve tekrar ateşlenmesinden kaynaklanan geçici rejim gerilimlerine neden olabilirler. Bu gerilimler, şönt reaktörün yalıtımında ciddi zorlanmaya yol açabilir.
Devre kesici tarafından akımın kesilmesi, birkaç kHz seviyesindeki frekansları içeren anahtarlama aşırı gerilimleriyle reaktörü zorlar. Reaktörün SIWL’si ve aşırı gerilim, birbirine göre ayarlanmalıdır. Genlik, devre kesicinin kesme akımı seviyesinden, reaktör endüktansından ve reaktör sargısının paralel kapasitansından (normal olarak 100 pF ilâ 5 nF aralığındadır) hesaplanabilir. Hesaplama yöntemi IEC 62271-110’da verilmiştir. Parafudrun SIPL’si, reaktörün SIWL’sinin yaklaşık % 30 düşüğünden daha fazla olduğunda reaktörün yalıtımı, akım kesme aşırı gerilimine karşı parafudrla korunmalıdır.
Akım tümüyle kesildikten sonra, devre kesicinin kontaklarına uygulanan geçici rejim toparlanma gerilimi (TRV), açma kontaklarının gerilime dayanma yeteneğini aştığında, devre kesicide yeniden ateşleme olur.
Yeniden ateşlemelerden kaçınmak için özel tedbirler uygulanmadığı müddetçe, şönt reaktörleri anahtarlayan devre kesicilerde yeniden ateşlemeler çok sık meydana gelir. Bu durumda şönt reaktör, tepeden tepeye genliği parafudrlar tarafından LIPL’nin iki katına sınırlandırılan MHz seviyesindeki yüksek frekanslı gerilim salınımlarıyla zorlanır. Yeniden ateşlemenin meydana getirdiği gerilim değişim hızı, kesik dalga deneyi sırasında oluşan gerilim değişim hızıyla benzerlik göstermektedir.
Devre kesicinin karakteristikleri (akım kesme seviyesi ve yeniden ateşleme ihtimalinin az olduğu ark oluşma zaman aralığı) IEC 62271-110 standardında verilen deneylerle değerlendirilebilir. Bu karakteristiklerle, anahtarlama işlemi sırasında reaktörün maruz kaldığı aşırı gerilim zorlanması doğrulanabilir.
Çoğu durumda, devre kesicinin kontrollü anahtarlanmasıyla yeniden ateşleme önlenebilir (ELECTRA No.185, Ağustos 1999’a bakılmalıdır). Devre kesicinin kontaklarının açılması, ark oluşma zamanı daima yeniden ateşleme serbest zaman penceresi içerisinde olacak şekilde kontrol edilebilir.
Not –- Reaktörün nötrü doğrudan topraklanmadığında, şönt reaktörün anahtarlanması sırasındaki gerilim zorlaması daha büyük olur.
Um ≤ 52 kV olan reaktörlerde (normalde nötrü topraklı olmayan reaktörle) yeniden ateşleme sırasında reaktörün gerilim değişim hızına dayanma yeteneği, kesik dalga deneyi ile doğrulanabilir. Parafudrlarla yapılan koruma, reaktör yalıtımı için yeterli olabilir.
52 kV < Um ≤ 170 kV olan reaktörlerde, yeniden ateşleme esnasındaki gerilim değişim hızı sebebiyle reaktör üzerinde oluşan zorlama, kesik dalga deneyi esnasında uygulanan zorlamayla aynı seviyededir. Bu reaktörler için, IEC 60076-3’e uygun Um‘ye karşılık gelen daha yüksek LIWL değerleri seçilmeli ve devre kesici, IEC 62271-110’a uygun olarak şönt reaktörü anahtarlayabilecek nitelikte olmalıdır.
Um > 170 kV olan reaktörler için (normalde nötrü doğrudan topraklı reaktörle), yeniden ateşleme esnasındaki gerilim değişim hızı sebebiyle reaktör üzerinde oluşan zorlama, normal olarak, kesik dalga deneyi sırasında uygulanan gerilim değişim hızını aşar. Bu reaktörler için, IEC 60076-3’e uygun Um’ye karşılık gelen daha yüksek LIWL değerleri seçilmeli ve devre kesici, IEC 62271-110’a uygun olarak şönt reaktörü anahtarlayabilecek nitelikte olmalıdır. Ek olarak, devre kesicinin kontrollü anahtarlanmasıyla yeniden ateşleme önlenebilir. Parafudrun SIPL’sinin, reaktörün SIWL’sinin yaklaşık % 30 düşüğünden daha az olduğu durumda, devre kesicinin parametrelerinden hesaplanan kesik aşırı gerilim, reaktörün SIWL’sinin yaklaşık % 70’inden daha fazla olmamalıdır.
Hattın kompanzasyonu amacıyla kurulan ve Um > 170 kV olan reaktörler, yüksüz durumda ayırıcıyla bağlanabilir. Bu durumda, reaktörün anahtarlanarak hattan ayrılması sırasında normal olarak reaktörde kritik aşırı gerilimlerin oluşması beklenmez ve parafudrlarla yapılan koruma yeterli olur. Ancak, çift devre hatlarda, hatlar arasındaki kapasitans ile reaktörün doğal bir rezonans oluşturduğu durumda, ayırıcı kullanılarak reaktörün ayrılmasında problem oluşabilir.
A.2 Yük altında kademe değiştiricili reaktörler (OLTC)
OLTC ile donatılan reaktörler, hattın/şebekenin yük durumuna bağlı olarak, reaktif kompanzasyonun ayarlanmasına imkân vermek amacıyla kullanılır. Hafif yük sırasında (örneğin, gece vakti) en az sarım sayısına sahip kademede en çok reaktif kompanzasyon yapılır ve tam yük durumunda ise (örneğin, gündüz vakti), reaktörün kademesi, sarım sayısı en çok olacak şekilde değiştirilir. Tipik bir kademe aralığı, reaktif gücün % 100’den yaklaşık olarak % 50’ye azaltılmasına imkân verir. OLTC, sıfır güç faktörü anahtarlanması için özel olarak seçilmelidir. Ayrıca OLTC’nin en büyük çalışma sayısı da dikkate alınmalıdır.
A.3 Transformatörlerin üçüncül (tersiyer) sargısına bağlanan şönt reaktörler
Um ≤ 52 kV olan şönt reaktörler, daha yüksek gerilimli sistemde reaktif kompanzasyonu sağlamak için genellikle bir güç transformatörünün üçüncül sargısına bağlanır. Bu şönt reaktörler genellikle yıldız bağlanırlar. Nötr noktası normalde toprağa bağlanmaz.
Şönt reaktörlerin transformatöre bağlantısını iki yöntemle yapmak mümkündür:
a) Şönt reaktörün hat bağlantı uçları, bir devre kesici üzerinden transformatörün üçüncül sargı bağlantı uçlarına bağlanır. Reaktörün bağlantı uçları, devrenin kesilmesi sırasında aşırı gerilimi sınırlandırmak için parafudrlarla korunabilir (Madde A.1’e de bakılmalıdır).
b) Şönt reaktörün hat bağlantı uçları, bir ayırıcı üzerinden transformatörün üçüncül sargı bağlantı uçlarına bağlanır ve reaktörün üç faz sargılarının nötr uçlarına bir devre kesici konulur. Reaktör, devre kesiciyle yıldız noktası oluşturulmak suretiyle devreye alınır. Genellikle aşırı gerilimi sınırlandırmak için hiçbir parafudra ihtiyaç duyulmaz. Nötr noktası açıldıktan sonra reaktörü devreden ayırmak için ayırıcı kullanılır.
Transformatörü anahtarlayarak devreden çıkarma sırasında, transformatörün HV tarafındaki aşırı gerilimlerden kaçınmak için, ilk olarak reaktörü devreden çıkarmak, daha sonra güç transformatörünü şebekeden ayırmak daha uygun olur. Ancak bu sıralama, arızanın temizlenmesi sırasında mümkün olmaz.
Transformatörün aşırı gerilim koruması, bu durum göz önüne alınarak tasarımlanmalıdır (Electra No.138 (1991)’e bakılmalıdır).
A.4 Tek kutuplu otomatik tekrar kapama düzeni bulunan hatlar için şönt reaktörler
Nötrü etkin bir şekilde topraklanmış bir hat veya şebekeye bağlı şönt reaktörler, normal olarak reaktörün nötr noktasında topraklanır. Hat üzerine tek kutuplu otomatik tekrar kapama düzeni tesis edilmiş olan iletim sistemlerinin bazılarında, bir faz-toprak arızaları için ikincil taraf ark akımının ve geçici rejim toparlanma geriliminin kontrol edilmesi tercih edilebilir. Bu kontrol, şönt reaktörün nötrünü toprağa bağlamak için bir nötr reaktörü ekleyerek veya uygun beyan değerli parafudr koruması bulunan açık bir nötrle yapılabilir. Dengesiz durumlar sırasında geçici aşırı gerilim kurallarını karşılamak için, her iki yöntemde de, şönt reaktörün nötründe daha yüksek bir yalıtım seviyesine ihtiyaç duyulur.
Bu konuda daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynağa bakılmalıdır:
E.W. Kimbark, Suppression of Ground Fault Arcs on Single–Pole - switched EHV Lines by Shunt Reactors, IEEE Transmission and Distribution, March 1964.
Ek B (Bilgi için)
Reaktörlerin manyetik karakteristiği
B.1 Genel
Bir reaktörün gerilim–akım ilişkisi, güç sistemleri açısından ilgilenilen temel karakteristik iken; faydalı akı-akım ilişkisi, reaktörün kendisine ait manyetik özelliklerin tanımlanması için daha uygundur. Faydalı akı, gerilimin zamana bağlı integralidir. Faydalı akı–akım ilişkisi bilindiğinde, kararlı durum a.a. ve geçici rejim durumlarının her ikisi için de gerilim–akım ilişkisini hesaplamak mümkündür.
Manyetik akının en azından bir bölümünün ferromanyetik malzemeler (çekirdek, manyetik ekran v.b.) içinden geçtiği reaktörler, ferromanyetik malzemenin manyetik doyma karakteristiğinin neden olduğu, doğrusal olmayan bir davranış gösterir. Tam bir reaktörün düşük akı seviyelerindeki karakteristiği, akı ile mıknatıslama akımı arasında doğrusal bir ilişki olacak biçimdedir. Ferromanyetik malzemelerin tamamen doyuma ulaştığı yüksek akı değerlerinde de, akının değişimi ile mıknatıslama akımının değişimi arasında doğrusal bir ilişki vardır. Bu iki doğrusal bölüm arasındaki kısımda ise, bu ilişkide sürekli bir değişim söz konusudur. Bu iki doğrusal bölümün ekstrapolasyonunun kesiştiği noktaya dirsek noktası denir. Bu durum, Şekil 2’de gösterilmiştir.
Şekil 1’de manyetik karakteristiğin üç farklı tipi gösterilmektedir. Şekil 1a, mıknatıslama akımı ile faydalı akı arasında, akı yolunda ferromanyetik malzeme bulunmayan reaktörlerde görülebilen, doğrusal bir ilişkiyi göstermektedir. Şekil 1b’de, ferromanyetik akı yolu bölümlerindeki akı yoğunluğu normal işletme seviyelerinden daha yüksekte doymaya başladığında, faydalı akı ile akım arasında bir miktar doğrusal olmayan bir ilişkinin başladığı görülmektedir. Şekil 1c, beyan işletme şartları altında ferromanyetik malzemelerin tamamen doyuma ulaştığı durumu göstermektedir.
B.2 Manyetik karakteristiğin tarifi
Temel olarak ferromanyetik malzemelerde, akı yoğunluğu B ile manyetik alan şiddeti H arasında doğrusal olmayan bir ilişki vardır. Bir reaktörde, akı yoğunluğu normal olarak, akı yolunun farklı bölümlerinde farklı olur. Bu da, akı yolunun farklı bölümlerinin farklı akı seviyelerinde doyuma ulaştığı anlamına gelir. Bu nedenle, Ф akısı ile akım arasındaki ilişki, akı yoğunluğu ile manyetik alan şiddeti arasındaki ilişkiden daha dikkat çekicidir.
Bir sargının faydalı akısı, sargı sarımlarının sayısının dikkate alındığı, sargıyla bağlantılı toplam akıdır. Bir reaktörün manyetik karakteristiğini (Şekil 2) biçimlendiren ilişki, anlık faydalı akı ψ ile anlık akım i arasındaki ilişkidir.
Manyetik karakteristik esas olarak hava aralıklarından etkilendiğinden, histerisiz olayı reaktörler için ihmal edilebilir.
B.3 Manyetik karakteristik ve reaktans
Madde B.2’de ifade edildiği gibi manyetik karakteristik, faydalı akı ψ’nin anlık değeri ile akım i’nin anlık değeri arasındaki ilişki iken reaktans, her ikisi de etkin değer (empedansın direnç bileşeninin ihmal edilebilir olduğu varsayılmaktadır) olarak verilen, uygulanan gerilim ile akım arasındaki orandır. Verilen bir gerilim büyüklüğü ve dalga şekli için reaktans, manyetik karakteristikten elde edilebilir.
Faydalı akı ile akım arasında doğrusal bir ilişki varsa, gerilim (etkin değer olarak) ve akım (etkin değer olarak) arasında da doğrusal bir ilişki olacak ve reaktans sabit kalacaktır. Faydalı akı ile akım arasında doğrusal olmayan bir ilişki varsa, bundan dolayı gerilim (etkin değer olarak) ile akım (etkin değer olarak) arasındaki ilişki de doğrusal olmayacak ve faydalı akı ile akım arasındaki ilişkiden farklı bir karakteristiğe sahip olacaktır. Bu durumda reaktans, uygulanan gerilime göre değişecektir.
Faydalı akı ile akım arasındaki ilişki, uygulanan düşük gerilimler (faydalı akı seviyesinin dirsek noktasının çok altında olduğu yerlerde) için doğrusal olacak ancak akının doyuma neden olmaya başladığı durumdaki daha yüksek gerilimlerde faydalı akı ile akım arasındaki ilişki doğrusal olmayan bir hal alacaktır. Manyetik karakteristiğin doğrusal olmadığı böyle bir büyüklüğe sahip sinüs biçimli bir gerilim uygulandığında, akım sinüs biçimli olmayacaktır. Bu durum Şekil B.1’de görülmektedir.
Şekil B.1 – Şekil B.6’ya göre manyetik karakteristiği doğrusal olmayan bir reaktöre uygulanan sinüs biçimli bir gerilimle birlikte faydalı akı ve akımın dalga şekillerinin gösterilişi.
B.4 Endüktans
Reaktörün endüktansı farklı yollarla tarif edilebilir. Bu standardda diferansiyel endüktans, artan endüktans ve reaktanstan elde edilen endüktans kullanılmaktadır. Her bir reaktör tipi için yapılan tarifler, özel uygulama için hangisinin kullanıldığını göstermektedir.
Diferansiyel endüktans, akımın bir fonksiyonu olarak faydalı akının türevi (manyetik karakteristiğin eğimli kısmına eşit) olarak tarif edilir:
di Ld d
(B1)
Bir d.a. akım üzerine bindirilmiş a.a. akımın olduğu yerde, artan endüktans aşağıdaki şekilde tarif edilir:
. . . .
a a a a
inc f
L X
2
. .a
Id
(B2)
Burada Xa.a., d.a. akım seviyesi Id.a.’da a.a. gerilim ve a.a. akım ölçümünden elde edilen reaktanstır. Daha düşük frekanslar fa.a.’da rezistif kısım ihmal edilebilir.
Reaktanstan elde edilen endüktans, aşağıdaki şekilde tarif edilir:
f Lreac X
2 (B3)
Burada X, her ikisi de etkin değer olarak verilen gerilim ve akımdan elde edilen reaktanstır.
Not – Uluslararası Elektroteknik Sözlüğü’nde (IEV) endüktans, faydalı akı ile akım arasındaki ilişki olarak tarif edilir.
L i
Endüktansın bu tarifi, doğrusal olmayan veya doymuş manyetik karakteristikli reaktörler için sınırlı bir anlama sahiptir ve bu standardda kullanılmamıştır.
B.5 Harmonikler
Uygulanan gerilimdeki harmonikler ve reaktörün manyetik karakteristiğinin doğrusal olmaması, akımda harmoniklere neden olacaktır. Faydalı akı ile akım arasında doğrusal olmayan bir ilişki bulunduğunda, uygulanan sinüs biçimli düzgün bir gerilimle, akımda harmonikler ortaya çıkacaktır. Manyetik karakteristik biliniyorsa, akımda ortaya çıkan harmonik içeriği hesaplamak mümkündür.
Normalde doğrusal reaktörler için harmonik içeriğin ölçümü veya değerlendirilmesi gerekli değildir.
Harmonik akımların kendisi, uygulanan gerilimde bozulmalar meydana getirebileceğinden dolayı, bazen harmonik akımların ölçümünü yeterli doğrulukta yapmak zordur. Uygulamadaki zorlukların ölçmelerde yanlışlıklara yol açtığı durumlarda, harmonik akımların, manyetik karakteristik kullanılarak hesaplanması bu ölçmelere bir alternatif olabilir.
Toplam harmonik bozulma faktörü THD, temel bileşenin etkin değeriyle ilişkili olarak harmoniklerin etkin değeri şeklinde tarif edilir. O halde, bir akım için THDI, aşağıdakine göre;
2 1 I1 – Temel bileşen akımının etkin değeri, n – Hesaba katılan en yüksek harmonik tir.
Not – n değeri, bu standardın amaçları bakımından uygulamada 7 olarak alınabilir.
B.6 Üşüşme akımı
Kararlı durum şartlarında, reaktörün uçlarındaki gerilim ile reaktörün içinden geçen akım arasında yaklaşık 90ºlik bir faz kayması vardır. Gerilimin tepe değerinde akım sıfır noktasından geçer. Reaktör şebekeye bağlandığında, bir geçici rejim durumu oluşur. Frekansa ve reaktörün şebekeye bağlandığı andaki gerilim dalgası üzerindeki noktaya bağlı olarak, beyan akımının tepe değerinden daha yüksek tepe değerli bir üşüşme akımı oluşacaktır.
Reaktör, gerilim dalgası sıfır noktasından geçerken bağlandığında, en kötü durum meydana gelir. Bu durum kararlı durumdaki değerin yaklaşık iki katı kadar olan bir faydalı akı oluşturacaktır. Doğrusal manyetik karakteristiğe sahip bir reaktör için üşüşme akımının tepe değeri, o anda kararlı durumdaki akımın tepe değerinin yaklaşık iki katı olacaktır.
Manyetik karakteristiği doğrusal olmayan bir reaktörde üşüşme akımının tepe değeri, kararlı durumdaki akımın tepe değerinin iki katından daha fazla olabilir. Üşüşme akımının seviyesi manyetik karakteristikten elde edilebilir.
Üşüşme akımı olayı, transformatörlerde yaşanan üşüşme olayıyla aynıdır. Ancak tepe akımının, beyan akımına oranı daha düşüktür. Artık mıknatıslanma etkileri, reaktörün üşüşme akımını etkilemez.
Güç sisteminin küçük bir direnç bileşenine sahip olduğu kabul edilirse, üşüşme akımının sönümlenmesini esasen reaktör sargısındaki kayıplar belirler.
B.7 Manyetik karakteristiğin ölçülmesi
Faydalı akının doğrudan ölçülememesi nedeniyle, manyetik karakteristiği elde etmek için dolaylı bir yönteme ihtiyaç duyulur. Doyuma ulaştıracak yeterli genlikteki a.a. gerilimi en azından bir periyot uygulandığında, akım ve gerilimin anlık değerlerinden alınan ölçümler kullanılarak manyetik karakteristiğin hesaplanması mümkündür. En yüksek işletme akımının yukarısındaki akımlar için manyetik karakteristiğin ölçümü gerekiyorsa, Madde B.7.1’de tarif edilen d.a. yöntemi gibi reaktörü aşırı yüklemeyecek bir yöntem kullanılmalıdır. Böylece, anma akımından çok daha yüksek akımlar için manyetik karakteristik değerlendirilebilir.
B.7.1 Doğru akım doldurma – boşaltma yöntemi (teori)
Reaktör, bir d.a. akımla (anma tepe değerinden daha yüksek) doldurulduğunda, manyetik faydalı akı mıknatıslanma eğrisini izleyerek yükseltecektir (Şekil B.2’deki 1 ve 3 numaralı anahtarlar kapatılır). Sonra, reaktör kısa devre edilir ve zamanla zayıflayan akım kaydedilir (Şekil B.2’deki 2 numaralı anahtar kapatılır, 1 ve 3 numaralı anahtarlar açılır). Manyetik karakteristik (faydalı akı ile akım ilişkisi), zayıflayan bu akımdan aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:
Reaktör kısa devre edilerek (Şekil B.3’te gösterildiği gibi UR = UL’dir) aşağıdaki eşitlik uygulanır:
Burada R, bütün devrenin (sargı + bağlantı uçları + akım şöntü) bilinen omik direncidir. Akımın değişim hızı dt
t
di )( , ölçülen akım i(t)’den hesaplanabilir.
Bu da,
(i)’nin aşağıdaki şekilde hesaplanabileceği anlamına gelir:
' ()
' ' ()Şekil B.2 – Madde B.7.1’e göre manyetik karakteristik ölçümünde kullanılan devre
Şekil B.3 – Kısa devre edilen reaktörün eşdeğer devresi
Faydalı akı ile akım arasındaki ilişki doğrusal kısımda (düşük akımlar) ise, bu anda akım üssel olarak azalacağı ve aşağıdaki gibi olacağı için ölçme durdurulabilir:
sabit dt
di t i )(
(B8)
Sonra, ölçmenin durdurulduğu durumda geriye kalan faydalı akı
1, en son ölçülen akım i1 ve i0’a giderken hesaplanan d
di’den ekstrapolasyonla veya daha basit olarak aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:1 1
Ri
(B9)Bundan sonra,
0’ı belirlemek ve
(i)’yi hesaplamak mümkündür.B.7.2 Doğru akım doldurma – boşalma yöntemi (uygulama)
d.a. akımıyla doldurularak ve boşaltılarak bir reaktörün manyetik karakteristiğinin ölçülmesi ve hesaplanması aşağıdakilere göre yapılabilir:
1) Reaktör, sıcaklık artışı nedeniyle dirençte bir değişme meydana gelmemesi için mümkün olduğu kadar hızlı doldurulmalıdır. Reaktörün doldurulması esnasında akım ölçümüne başlanabilir. Akımın üssel olarak zayıflamaya başladığı noktada (eşitlik B8) akım ölçümü durdurulabilir. Düşük akım ölçmelerinde daha büyük oransal hatalar söz konusu olduğu için bu yol uygun olur. Şekil B.4a ve Şekil B.4b’de bir ölçme sonucu görülmektedir.
Şekil B.4a – Doldurma ve boşalma akımının grafiği
Şekil B.4b – Boşalma akımının, akım ekseni logaritmik ölçekli grafiği Şekil B.4 – Bir reaktöre ait d.a. doldurma ve boşalma akımının ölçülen eğrileri
2) Kaydedilen akımdaki rastgele (stokastik) değişimler, akımın türevi olan di )(t dt’nin hesaplanmasında önemli hatalara neden olabileceği için, ölçülen işaret sayısal olarak filtrelenmelidir.
3) Kaydedilen ve sayısal olarak filtrelenen akım kullanılarak, zaman sabiti
hesaplanabilir (eşitlik B8).4) Zaman sabitinin sabit olduğu herhangi bir akım değeri kullanılarak, o akımdaki faydalı akı hesaplanabilir (eşitlik B9).
5) i(t) (di/dt) ve R direnci bilindiği için, boşalmanın başladığı noktadan itibaren düşük bir akım değerine ulaşılana kadar integral alınarak faydalı akı hesaplanabilir (eşitlik B7). Faydalı akıdaki toplam değişim, integral alınarak elde edilen değer ile düşük akım değerindeki (i1) artık faydalı akının toplamıdır ve bu değişim Şekil B.5’te gösterilmiştir. Ölçmeyle elde edilen manyetik karakteristik de Şekil B.6’da gösterilmiştir.
Şekil B.5 – Boşalma periyodu boyunca hesaplanan faydalı akı (B7 ve B9 eşitliklerine bakılmalıdır)
Şekil B.6 – Manyetik karakteristik
6) İlgili olabilecek diğer birkaç ilişkiyi, manyetik karakteristikten hesaplamak mümkündür.
Ek C (Bilgi için)
Üç fazlı reaktörlerin karşılıklı reaktansı, bağlaştırma faktörü ve eşdeğer reaktansları
C.1 Fazlar arasında tekdüze manyetik bağlaştırma
Bu madde esas olarak yıldız bağlı şönt reaktörlere uygulanır.
Fazlar arasında tekdüze manyetik bağlaştırmaya sahip üç fazlı bir reaktörün manyetik davranışı, Şekil C.1’de verilen eşdeğer devreyle gösterilebilir.
Şekil C.1 – Üç fazlı bir reaktörün, fazlar arasındaki manyetik bağlaştırmayı içeren eşdeğer devresi
Aşağıda kullanıldığı gibi sıfır bileşen reaktansı X0, karşılıklı reaktans Xm ve bir faz uyartımlı reaktans Xbir-faz, beyan reaktans Xr ’ye (Xr, reaktörün pozitif bileşen empedansıdır) göre ifade edilir. Benzer olarak, bağlantı ucunun biri ile nötr arasındaki bir fazlı uyartım için, hava ve tank içinden geçen üst ve alt boyunduruk arasındaki akı Фboyunduruk ve uyarılmamış faz sargıları içinden geçen akı Фdönüş, Xr ile gösterilen sargının faydalı akısına göre ifade edilir. Reaktanslar ve akıların büyüklükleri manyetik devrenin tasarımına bağlıdır.
Aşağıdaki Çizelge C.1’de yüzde cinsinden bağlaştırma değerleri hakkında bazı bilgiler verilmektedir. Bu veriler, farklı tip şönt reaktörler üzerinde yapılan ölçmelerden elde edilmiştir. Aşağıda p.u. cinsinden formülün yeniden hesaplanışı verilmektedir:
m
r x
x x0 3
m r faz
bir x x
x
m boyunduruk12x
) /(
)
( m r m
dönüş x x x
Not – Karşılıklı reaktans xm daima negatif bir değere sahiptir.
Çizelge C.1 – Tekdüze manyetik bağlaştırmalı reaktörler için reaktans ve akı oranları
*) Değerler bir faz deneyi sırasında uygulanan gerilime bağlıdır. Tank duvarındaki manyetik ekranların doyuma ulaşması nedeniyle manyetik bağlaştırma değerleri (reaktanslar) artan akımla birlikte azalır.
*) Değerler bir faz deneyi sırasında uygulanan gerilime bağlıdır. Tank duvarındaki manyetik ekranların doyuma ulaşması nedeniyle manyetik bağlaştırma değerleri (reaktanslar) artan akımla birlikte azalır.