Ferrorezonans (sönümlendirme) dirençleri, güç sistemlerini etkileyen lineer olmayan rezonans olayında kullanılmaktadır. Bir salınım olayının ferrorezonans olarak tanımlanabilmesi için devrede en azından aşağıdaki devre elemanlarının olması gerekmektedir:

  • Lineer olmayan doyurulabilir endüktans (örneğin; transformatör)
  • Kapasitör
  • Direnç

Bu elemanlardan oluşan bir devrede, elektriksel öğelerden birinin değerinin değişmesi ile diğer öğelerin uçları arasındaki akım ve gerilimin değerlerinde ani bir yükselme olur.

Ferrorezonans yük atma, transformatör enerjilendirilmesi veya enerjisinin kesilmesi, kesicinin açılıp kapatılması, tek faz anahtarlama olayları gibi bazı anahtarlama olayları ile başlarken, ferrorezonans riski oluşturan sebepler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

  • Yıldız noktası topraklanmış şebekelerde sistemin boşta çalışması ya da çok az yükte çalışması
  • İzolasyon hataları
  • Gerilim transformatörünün aşırı yüklenmesi veya boşta çalışması
  • Fazlardan birinin veya ikisinin kesilmesi veya açılıp kapatılması
  • Bağlama hatası sonucu oluşan simetrisizlikler
  • Transformatör veya kondansatörlerin anahtarlanması
  • Az yüklü güç transformatörlerinin kısa devre yüküyle şebekeye bağlanması
  • Bir transformatörü besleyen uzun ve/veya kapasitif kablolar
  • İletim hatlarına yıldırım düşmesi

Ferrorezonansın meydana gelmesi durumunda aşağıdaki belirtilerin bir veya birkaçı da görülmektedir:

  • Fazlar arası ya da faz - nötr gerilimlerinde uzun süreli aşırı gerilimler
  • Uzun süreli aşırı akımlar
  • Akım ve gerilim dalga şekillerinde bozulmalar
  • Gerilim nötr noktasının yer değiştirmesi
  • Transformatörlerde yüksüz durumda aşırı ısınma
  • Gerilim transformatörlerinde gürültülü çalışma ve demir nüve ile primer sargılarda aşırı ısınma
  • Termal etki ya da yalıtımın delinmesi yüzünden elektriksel ekipmanlarda (kapasitör banklar, akım gerilim transformatörleri, vb.) arızalar.

Gerilim Transformatörlerinde Ferrorezonans

Gerilim transformatörlerinin ferrorezonansla zarar görmesinin en bariz örneği; primer sargının harap olması ve sekonder sargının bozulmamasıdır. Ancak bu belirtiler sadece ferrorezonansa özgü nedenler olmayıp, yukarıdaki sorunların bir veya birkaçının yaşanması mutlak nedenle ferrorezonanstan kaynaklanmayabilir. Örneğin; gerilim nötr noktasının yer değiştirmesi, topraklanmamış nötr bir sistemde tek faz toprak hatası nedeniyle de gerçekleşmiş olabilir. Gerilim transformatörleri kapasitif ve endüktif olmak üzere ikiye ayrılır. Endüktif gerilim transformatörleri, daha yüksek endüktif karaktere sahip olup ferrorezonans devreyi çevirmek için daha düşük kapasitansa ihtiyaç duyduklarından, ferrorezonans oluşmasına daha yatkındır. Sargıları (demir gibi) ferromanyetik materyallerden) oluşan Ferromanyetik devrelerde, endüktans yüzünden ferrorezonans oluşur. Transformatörler, ferromanyetik endüktansa mükemmel birer örnektirler.

Gerilim Transformatörlerinde Ferrorezonansın Önlenmesi

Tek kutuplu endüktif gerilim transformatörü kullanıldığında, devre kapatıldığında ya da toprak hatasının sönümlenmesi sürecinde ferrorezonans oluşabileceğini unutmamak çok önemlidir.

Ferrorezonans, gerilim transformatörlerinin aşırı ısınmasına ve bu ısınmaya bağlı olarak zarar görmesine ya da gerilim aşırı endüktiflenmesine neden olabilir. Bu durum, ancak gerilimin çok aşağıya çekilmesi veya sabit bir omik direnç yüklenmesi ile sönümlendirilebilir.

Ferrorezonansın ne zaman oluşabileceğini kestirmek pek mümkün olmasa da, önceden alınacak önlemler sayesinde oluşma riski azaltılabilir ve önlenebilir.

Önleyici birkaç tedbirin içinde uygulanabilmesi en pratik ve ekonomik yöntem; gerilim transformatörlerinin sekonder sargılarında sabit bir sönümleme direnci ile birlikte açık üçgen sargı kullanmaktır.

3 faza ait gerilim transformatörlerinin koruma sargıları Şekil – 1 deki devre gibi açık üçgen bağlantının iki ucu sabit bir omik direnç ile kapatıldığında, buradan 3. harmonik akımı geçeceğinden bu sayede rezonansa girmesi engellenir. Bu direncin avantajı, ölçüm hassasiyetini etkilememesi ve normal işletme koşullarında herhangi bir kayba neden olmamasıdır. Açık üçgen devresi Şekil-1 deki gibi daima tek bir noktadan topraklanmalıdır. Direnç sadece dengesiz durumlarda açık üçgen devrede akım dolaşmamaktadır.

Benzer Ürünler

×
img