Transformatörlerin güvenilir şekilde çalışabilmesi için yalnızca dönüş oranının ve izolasyon durumunun kontrol edilmesi yeterli değildir. Primer ve sekonder sargıların elektriksel dirençlerinin de beklenen seviyelerde ve fazlar arasında dengeli olması gerekir.

Sargı bağlantılarında gevşeme, kademe değiştirici kontaklarında bozulma, lehim veya kaynak noktalarında problem ve sargının kendisinde meydana gelen hasarlar DC direnç değerinde değişiklik oluşturabilir.

Bu nedenle trafo sargı direnci ölçümü, güç transformatörlerinin üretim, devreye alma, bakım ve arıza teşhis süreçlerinde kullanılan önemli testlerden biridir.

Unitek Elektrik’in Winding Resistance Tester ürün grubunda bu ölçümler için farklı saha ve laboratuvar çözümleri bulunmaktadır.

Trafo Sargı Direnci Nedir?

Bir transformatörün primer ve sekonder sargıları bakır veya alüminyum iletkenlerden oluşur. Her iletken gibi bu sargıların da belirli bir elektriksel direnci vardır.

Bu direnç;

  • iletken malzemesine,
  • iletken kesitine,
  • sargı uzunluğuna,
  • sıcaklığa,
  • bağlantı noktalarına

bağlı olarak değişir.

Sargı direnci genellikle oldukça düşük olduğundan standart bir multimetreyle yapılan ölçüm her zaman yeterli hassasiyeti sağlamayabilir.

Özellikle büyük güç transformatörlerinde miliohm ve mikroohm seviyelerindeki değişikliklerin doğru ölçülmesi gerekir.

Sargı Direnci Ölçümü Neden Yapılır?

Sargı direnci testi transformatör içerisindeki elektriksel bağlantıların durumunu değerlendirmeye yardımcı olur.

Ölçüm sonucundaki beklenmeyen değişimler;

  • gevşek bağlantı,
  • kötü kontak,
  • hasarlı bağlantı noktası,
  • kademe değiştirici problemi,
  • fazlar arasında dengesizlik,
  • sargı hasarı

gibi problemlere işaret edebilir.

Özellikle aynı transformatörün geçmiş ölçüm sonuçları mevcutsa yeni değerlerin eski sonuçlarla karşılaştırılması oldukça faydalıdır.

Bu sayede ekipmanda zaman içerisinde meydana gelen değişimler takip edilebilir.

Sargı Direnci Nasıl Ölçülür?

Trafo sargı direnci ölçümünde sargı üzerinden kontrollü bir DC test akımı geçirilir.

Test cihazı aynı anda sargı üzerinde oluşan gerilim düşümünü ölçer.

Direnç daha sonra Ohm kanunuyla hesaplanır:

R = V / I

Burada:

R: Sargı direnci
V: Ölçülen gerilim düşümü
I: Uygulanan test akımıdır.

Profesyonel sargı direnci test cihazlarında bu hesaplama otomatik gerçekleştirilir ve sonuç doğrudan ekranda gösterilir.

Örneğin WINRES-20 BLUE transformatör, akım trafosu, gerilim trafosu ve şönt dirençlerinin ölçümünde 20 A’a kadar DC test akımı uygulayabilen bir sargı direnci test cihazıdır.

Neden Yüksek Test Akımı Kullanılır?

Çok düşük dirençlerin doğru ölçülebilmesi için ölçülebilir seviyede gerilim düşümü oluşturmak gerekir.

Örneğin sargı direnci:

5 mΩ

ve test akımı:

10 A

ise gerilim düşümü:

V = I × R

formülüne göre:

10 × 0,005 = 0,05 V

yani:

50 mV

olur.

Daha yüksek test akımı, düşük dirençlerde daha belirgin gerilim düşümü oluşturarak ölçümün güvenilirliğini artırmaya yardımcı olabilir.

Ancak kullanılacak test akımı transformatörün yapısına ve cihaz üreticisinin test prosedürüne uygun olmalıdır.

4 Telli Kelvin Ölçümü Neden Önemlidir?

Düşük direnç ölçümünde en önemli problemlerden biri test kablolarının kendi direncidir.

İki telli standart direnç ölçümünde cihaz yalnızca sargıyı değil;

  • test kablosunu,
  • prob temasını,
  • bağlantı noktalarını

da ölçüme dahil edebilir.

Bu dirençler miliohm seviyesindeki gerçek sargı direncine göre önemli hale gelebilir.

Bu nedenle düşük direnç testlerinde 4 telli Kelvin ölçüm yöntemi kullanılır.

İki bağlantı üzerinden test akımı uygulanırken diğer iki bağlantı gerilim düşümünü ölçer.

Böylece test kablolarının oluşturduğu direnç ölçüm sonucuna çok daha az etki eder.

Sargı Direnci Ölçümünde Sıcaklık Neden Önemlidir?

Bakır ve alüminyum gibi iletkenlerin direnci sıcaklığa bağlıdır.

Sıcaklık yükseldikçe sargının elektriksel direnci de değişir.

Bu nedenle aynı transformatör farklı sıcaklıklarda ölçüldüğünde farklı direnç değerleri elde edilebilir.

Örneğin transformatör uzun süre yük altında çalıştıktan hemen sonra yapılan ölçüm ile tamamen soğuduktan sonra yapılan ölçüm aynı olmayabilir.

Bu nedenle karşılaştırmalı bakım çalışmalarında ölçüm sıcaklığının kaydedilmesi önemlidir.

Gerektiğinde ölçülen değerler belirli bir referans sıcaklığa göre düzeltilebilir.

Fazlar Arasında Direnç Farkı Neden Önemlidir?

Üç fazlı bir transformatörde benzer yapıdaki faz sargılarının direnç değerlerinin birbirine yakın olması beklenir.

Örneğin ölçüm sonuçları:

L1: 125,4 mΩ
L2: 126,1 mΩ
L3: 125,7 mΩ

şeklinde olabilir.

Bu değerler birbirine oldukça yakındır.

Ancak sonuçlar:

L1: 125 mΩ
L2: 126 mΩ
L3: 165 mΩ

şeklinde olduğunda üçüncü fazın neden farklı olduğu araştırılmalıdır.

Bu fark;

  • bağlantı problemi,
  • farklı sıcaklık,
  • kademe değiştirici kontağı,
  • sargı problemi

gibi çeşitli nedenlerden kaynaklanabilir.

Tek başına direnç farkı kesin bir arıza teşhisi değildir ancak daha ayrıntılı inceleme için önemli bir göstergedir.

Kademe Değiştirici Sargı Direncini Etkiler mi?

Evet.

Transformatörlerde kullanılan tap changer, yani kademe değiştirici, sargının farklı noktalarını devreye alarak dönüş oranının değiştirilmesini sağlar.

Bu nedenle kademe değiştirici kontakları ölçülen sargı direncinin bir parçası haline gelebilir.

Kontaklarda;

  • oksitlenme,
  • mekanik aşınma,
  • gevşeme,
  • yüzey bozulması

oluşursa belirli kademelerde direnç artışı görülebilir.

Bu nedenle sargı direnci testi yalnızca sargının kendisi hakkında değil, kademe değiştirici bağlantılarının durumu hakkında da yararlı bilgiler sağlayabilir.

Her kademe ayrı ayrı ölçülerek sonuçlar karşılaştırılabilir.

Kademe Konumları Nasıl Karşılaştırılır?

Örneğin beş kademeli bir transformatör düşünelim.

Her kademe için sargı direnci ölçülür:

Kademe 1: 121 mΩ
Kademe 2: 124 mΩ
Kademe 3: 127 mΩ
Kademe 4: 130 mΩ
Kademe 5: 133 mΩ

Değerlerin kademe yapısına bağlı olarak düzenli değişmesi beklenebilir.

Ancak örneğin:

Kademe 4: 186 mΩ

gibi belirgin farklı bir sonuç görülürse ilgili kademe kontağı veya bağlantısı incelenebilir.

Özellikle yük altında kademe değiştirici bulunan güç transformatörlerinde bu tip testler bakım çalışmalarında değerli bilgiler sağlayabilir.

Sargı Direnci Testi ile TTR Testi Arasındaki Fark Nedir?

Bu iki test transformatörlerde sık kullanılır ancak tamamen farklı özellikleri değerlendirir.

Sargı Direnci Testi

Sargının DC elektriksel direncini ölçer.

Özellikle bağlantı, kontak, sargı ve faz dengesizliği problemlerini araştırmaya yardımcı olur.

TTR Testi

Primer ve sekonder arasındaki dönüş oranını ölçer.

Transformatörün gerilim dönüşüm oranının tasarım değerine uygunluğunu kontrol etmeye yardımcı olur.

Dolayısıyla bu iki test birbirinin alternatifi değildir.

Kapsamlı bir transformatör değerlendirmesinde her ikisinin sonuçları birlikte kullanılabilir.

Dönüş oranı ölçümleri için Unitek Elektrik’in Trafo Test Cihazları ürün grubu içerisinde TTR ve sargı direnci ölçüm çözümleri birlikte değerlendirilebilir.

Sargı Direnci Testi ile İzolasyon Testi Aynı Şey midir?

Hayır.

İki test direnç ölçse de ölçülen direnç seviyeleri ve test amaçları tamamen farklıdır.

Sargı direnci testi, elektrik akımının geçmesini istediğimiz iletkenin düşük direncini ölçer.

İzolasyon direnci testi ise elektrik akımının geçmesini istemediğimiz izolasyon bölgesinin çok yüksek direncini ölçer.

Sargı direnci çoğunlukla:

µΩ – mΩ – Ω

seviyelerinde olabilir.

İzolasyon direnci ise genellikle:

MΩ – GΩ

seviyelerinde ölçülür.

Basit ifadeyle biri iletkenliğin, diğeri yalıtımın durumunu değerlendirir.

Sargı Direnci ile Kontak Direnci Arasındaki Fark

Sargı direnci ölçümü transformatör sargılarının ve bunlarla ilişkili bağlantıların toplam DC direncine odaklanır.

Kontak direnci testi ise daha çok;

  • kesiciler,
  • ayırıcılar,
  • yüksek akım bağlantıları,
  • bara bağlantıları

gibi temas yüzeylerinin çok düşük elektriksel dirençlerini ölçmek için kullanılır.

Her iki test de düşük direnç ölçümü olsa da uygulanacak test akımı ve değerlendirme yöntemi farklı olabilir.

Örneğin yüksek akımlı kesici kontaklarında 100 A veya 200 A gibi daha yüksek test akımları kullanılabilir.

Neden Multimetreyle Ölçmek Yeterli Değildir?

Standart multimetreler genel bakım uygulamalarında oldukça kullanışlıdır ancak trafo sargı direnci ölçümü için bazı sınırlamalara sahiptir.

Özellikle büyük transformatörlerde ölçülecek direnç çok düşük olabilir.

Multimetrenin;

  • test kablosu direnci,
  • bağlantı direnci,
  • ölçüm çözünürlüğü,
  • uyguladığı düşük test akımı

sonucu etkileyebilir.

Profesyonel sargı direnci test cihazları ise düşük direnç ölçümlerine özel tasarlanır ve daha yüksek test akımları kullanabilir.

Bu nedenle kritik transformatör ölçümlerinde amaca uygun test cihazı tercih edilir.

Test Akımı Ne Kadar Olmalı?

Bütün transformatörler için kullanılabilecek tek bir test akımı değeri yoktur.

Uygun test akımı;

  • transformatör gücüne,
  • sargı yapısına,
  • sargı direncine,
  • test cihazına,
  • üretici prosedürüne

bağlı olarak seçilir.

Amaç yeterli ve kararlı bir ölçüm sinyali oluştururken sargıyı gereksiz şekilde ısıtmamaktır.

Gelişmiş sargı direnci test cihazlarında farklı test akımları seçilebilir ve uygulamaya göre optimum seviye belirlenebilir.

Ölçüm Neden Hemen Kararlı Hale Gelmeyebilir?

Transformatör sargısı büyük bir endüktans oluşturur.

DC test akımı sargıya ilk uygulandığında akım anında son değerine ulaşmayabilir.

Sargının endüktansı akımdaki değişime karşı koyar ve ölçüm değerinin kararlı hale gelmesi belirli süre alabilir.

Özellikle büyük güç transformatörlerinde bu süre daha uzun olabilir.

Bu nedenle cihaz ekranda ilk değeri gösterdiği anda testin tamamlandığını varsaymak doğru olmayabilir.

Profesyonel test cihazları ölçümün kararlı hale gelmesini izleyerek sonucun güvenilir biçimde alınmasına yardımcı olabilir.

Test Sonrası Deşarj Neden Önemlidir?

Transformatör sargıları yüksek endüktansa sahiptir.

Test sırasında sargıda manyetik enerji depolanabilir.

Test akımının aniden kesilmesi yüksek gerilim oluşmasına neden olabilir.

Bu nedenle profesyonel sargı direnci test cihazlarında kontrollü deşarj işlemi önemli bir güvenlik özelliğidir.

Test tamamlandığında cihazın deşarj prosedürü bitmeden test kabloları sökülmemelidir.

Saha çalışmalarında cihaz üreticisinin güvenlik talimatlarına mutlaka uyulmalıdır.

Sargı Direnci Testi Ne Zaman Yapılır?

Fabrika Testlerinde

Yeni üretilmiş transformatörün sargılarının ve bağlantılarının üretim gereksinimlerine uygunluğu kontrol edilir.

Devreye Alma Öncesinde

Transformatör taşındıktan ve kurulduktan sonra bağlantıların durumunun doğrulanmasına yardımcı olur.

Periyodik Bakımda

Önceki ölçümlerle karşılaştırma yapılarak zaman içerisindeki değişimler izlenebilir.

Kademe Değiştirici Bakımından Sonra

Kademe kontaklarının doğru çalışıp çalışmadığının değerlendirilmesine yardımcı olabilir.

Arıza Sonrasında

Koruma açması, aşırı ısınma veya farklı bir elektriksel problem sonrasında teşhis testlerinden biri olarak uygulanabilir.

Trend Analizi Neden Önemlidir?

Tek bir direnç ölçümü önemli bilgiler verir ancak aynı transformatöre ait geçmiş ölçüm sonuçları çok daha değerli olabilir.

Örneğin aynı fazın düzeltilmiş direnç değeri:

2024: 128,1 mΩ
2025: 128,4 mΩ
2026: 136,8 mΩ

olarak ölçülmüşse son ölçümdeki değişiklik araştırılabilir.

Trend analizi sayesinde ani arızaların yanı sıra yavaş gelişen kontak veya bağlantı problemlerinin de fark edilmesi kolaylaşabilir.

Bu nedenle ölçüm kayıtlarında;

  • tarih,
  • ortam veya sargı sıcaklığı,
  • kademe konumu,
  • test akımı,
  • faz,
  • direnç değeri

gibi bilgilerin tutulması yararlıdır.

Üç Fazlı Ölçümlerde Test Süresi Nasıl Azaltılır?

Üç fazlı transformatörlerde her sargının tek tek bağlanarak ölçülmesi saha çalışmalarını uzatabilir.

Bu nedenle özel üç faz adaptörleri kullanılarak bağlantı işlemleri kolaylaştırılabilir.

Unitek Elektrik ürün gamındaki WINRES serisi, uygun aksesuar ve sistemlerle üç fazlı transformatör testlerinde kullanılabilecek şekilde tasarlanmıştır.

Saha uygulamasına göre bataryalı modeller, dahili yazıcı ve veri aktarım özellikleri de iş akışını kolaylaştırabilir.

Sargı Direnci Test Cihazı Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?

Maksimum Test Akımı

Test edilecek transformatörlerin özelliklerine uygun akım seviyelerinin bulunması gerekir.

Ölçüm Aralığı

Mikroohm, miliohm ve ohm seviyelerindeki gerekli dirençlerin ölçülebilmesi önemlidir.

Ölçüm Doğruluğu

Fazlar ve geçmiş testler arasındaki küçük değişikliklerin karşılaştırılabilmesi için yeterli doğruluk gerekir.

Otomatik Deşarj

Endüktif transformatör sargılarında test sonrası güvenlik açısından önemli bir özelliktir.

Bataryalı Kullanım

Trafo merkezlerinde ve sahada AC besleme bulunmayan noktalarda avantaj sağlayabilir.

Veri Kaydı

Bakım trendlerinin izlenmesi için ölçüm sonuçlarının saklanabilmesi önemlidir.

Yazıcı ve Haberleşme

Sahada doğrudan rapor alınması veya sonuçların bilgisayara aktarılması bakım kayıtlarını kolaylaştırabilir.

WINRES-20 Sargı Direnci Test Cihazları

Unitek Elektrik ürün portföyündeki WINRES-20 sargı direnci test cihazı, transformatör sargılarının yanı sıra akım ve gerilim trafoları ile şönt dirençlerinin ölçümünde kullanılabilir.

20 A’a kadar DC test akımı uygulayabilmesi düşük dirençlerin hızlı ve hassas şekilde değerlendirilmesini sağlar.

WINRES ailesinde uygulamaya göre dahili batarya, Bluetooth ve yazıcı gibi farklı saha kullanım özelliklerine sahip modeller de bulunmaktadır.

Bu sayede laboratuvar testlerinden trafo merkezi bakım çalışmalarına kadar farklı ihtiyaçlara uygun sistem seçilebilir.

Sonuç

Trafo sargı direnci ölçümü, transformatörlerin elektriksel bağlantı yapısını ve sargı durumunu değerlendirmek için kullanılan temel testlerden biridir.

Fazlar arasındaki beklenmeyen direnç farkları, kademe değiştirici kontaklarındaki problemler veya zaman içerisinde artan direnç değerleri olası arızaların erken belirtileri olabilir.

Doğru sonuç elde edebilmek için 4 telli ölçüm yöntemi, uygun test akımı ve sıcaklık etkisi gibi faktörler dikkate alınmalıdır.

Özellikle aynı transformatörde yapılan periyodik ölçümlerin kayıt altına alınması ve geçmiş sonuçlarla karşılaştırılması, tek bir ölçümden çok daha değerli bilgiler sağlayabilir.

TTR, izolasyon ve diğer transformatör testleriyle birlikte değerlendirildiğinde sargı direnci ölçümü, güç transformatörlerinin güvenilirliğinin korunmasında etkili bir bakım ve arıza teşhis aracıdır.