Üç Fazlı Sistemlerde Komşu Faz Akımlarının Akım Transformatörlerinde Hata Değerlerine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Son yıllarda boyutsal olarak giderek küçülen akım ve gerilim transformatörleri sayesinde, panellerdeki faz – faz ve faz – toprak baraları arasındaki mesafeler de azalmış, daha önce ön planda olan elektrostatik etkilerin yanında panel içerisindeki elektromanyetik etkilerin de önemi artmaya başlamıştır. Akım transformatörlerinin bahsedilen ölçme ve koruma fonksiyonlarını sağlıklı yerine getirebilmesi için panel içerisindeki yerleşimi önem taşımaktadır. Dış fazlardan geçen akımlar ile akım transformatörünün bağlı olduğu fazın oluşturduğu bileşke manyetik alan nedeniyle, akım transformatörlerinde kısmi manyetik doyma meydana gelme ihtimali, azalan faz arası mesafeler ile birlikte artmıştır. Meydana gelebilecek bu doyma sebebi ile akım transformatörlerinin hata değerleri de değişkenlik gösterebilmektedir. Bu tezin konusu olarak, dış fazların akım transformatörü hata değerleri üzerine etkisi incelenmiştir. Tez kapsamında yapılan ilk deneyde, 40kA kısa devre akımına kadar çeşitli akım kademelerinde akım transformatörlerinin ölçüm değerleri kayıt altına alınarak hata değerleri hesaplanmıştır. Tezin ikinci aşamasında ise panel içerisinde yatay ve dikey eksende farklı açılar ile yerleştirilmesi durumunda akım transformatörlerinin hata değerlerinin değişimi incelenmiştir. Tez kapsamında yapılan deneylerde, özellikle orta fazda yer alan akım transformatörünün belirli bir akım değerini geçtikten sonra doymaya girdiği ve hata değerinin hızlı bir şekil de arttığı görülmüştür. Yapılan ikinci deneyde ise, farklı açılar ile yerleştirilen transformatörlerin hata değerlerinde önemli bir değişim kaydedilmemiştir. Deneyler ile ilgili sonuçlar tezin sonuç bölümünde detaylı olarak verilmiştir.

As the technology develops, current and voltage transformers are also become smaller in dimensions. Due to this reduction, distances between phase to phase and phase to neutral busbars are also decreases. With the smaller distances, electromagnetic effects become more important at switchgear design. In order to work properly, it is important to place the current transformers correctly in switchgears. Because of outer phase current’s and main phase current’s composite magnetic field, there can be some partial magnetic saturation on the magnetic core. This partial magnetic saturation can cause some deviation on current transformer’s error values. As a subject of this thesis, effects of nearby phase currents on current transformers are analyzed. Thesis consists of two parts. At 1st part, current transformer error values measured and calculated at different current levels up to 40kA at a 3 phase system. At the 2nd part, current transformers are placed at different positions on the phase lines and different levels of current is going to be injected up to 40kA short circuit value. By doing this, effects of positioning of the current transformer on error values are analyzed. As result, it has been seen that, especially at the center phase line, error values of the current transformer increases sharply after a certain current. At the second part, no difference was noticed at the errors of the current transformers at different positions. Results and comments are given at final sections of the thesis.