Akım Trafolarında Yapılması Gereken Test ve Bakımlar Nelerdir?

Akım trafoları, ölçü sistemleri ile koruma rölelerinin doğru çalışması için primer devredeki yüksek akımı sekonder tarafta güvenli ve standart bir değere dönüştürür. Bu yüzden akım trafosunda oluşan küçük bir oran hatası, polarite problemi veya sekonder devre kopukluğu; sadece yanlış ölçüm üretmekle kalmaz, aynı zamanda koruma sisteminin geç açmasına, gereksiz açmasına ya da hiç çalışmamasına da yol açabilir. Bu nedenle akım trafolarında yapılması gereken test ve bakımlar, yalnızca ekipmanı temiz tutmak için değil; tesis güvenliği, enerji kalitesi ve işletme sürekliliği için de kritik öneme sahiptir.

Akım trafosu bakımı genel olarak üç ana başlıkta ele alınmalıdır: görsel ve mekanik kontroller, elektriksel testler ve devre doğrulama çalışmaları. İlk aşamada reçine gövdede çatlak, yüzeyde kirlenme, nem izi, karbonlaşma, aşırı ısınma belirtisi, gevşemiş bağlantı, hasarlı kablo pabuçları ve terminal işaretlemeleri kontrol edilir. Özellikle OG hücrelerde çalışan ölçü trafolarında toz, kir ve yüzey kirliliği uzun vadede izolasyon performansını etkileyebileceği için bakım yalnızca testten ibaret görülmemelidir.

Periyodik bakım sırasında yapılacak en temel işlemlerden biri temizliktir. Ancak burada gelişigüzel temizlik yerine ekipmanın izolasyonuna zarar vermeyecek kontrollü bir yaklaşım gerekir. Akım trafosu üretici bakım talimatlarında, aşırı toz ve kir birikiminin yumuşak bir fırça ile temizlenmesi gerektiği açık şekilde belirtilir. Sert müdahaleler, reçine yüzeyi veya sekonder kablolar üzerinde istenmeyen hasara yol açabileceği için bakım personelinin kullandığı yöntem de en az bakımın kendisi kadar önemlidir.

Akım trafolarında bakımın en kritik güvenlik konusu sekonder devredir. Çalışan bir akım trafosunun sekonderi açık bırakılmamalıdır. Kullanılmayan sekonder sargılar kısa devre edilmeli ve uygun şekilde topraklanmalıdır. Ayrıca sekonder devrede genellikle tek bir noktadan topraklama uygulanması istenir. Bu kurallara uyulmaması, sekonder uçlarda tehlikeli gerilim oluşmasına ve trafonun zarar görmesine neden olabilir. Bu yüzden bakım öncesinde sekonder köprüleri, kısa devre blokları, test klemensleri ve topraklama bağlantıları mutlaka kontrol edilmelidir.

Elektriksel testlerin ilk adımlarından biri akım trafosu oran testidir. Oran testi, primer-sekonder dönüşümün etiket değerine uygun olup olmadığını kontrol eder. Özellikle 100/5, 200/5, 300/5 veya 600/1 gibi oranlarla çalışan tesislerde yanlış oran seçimi ya da sargı problemi; sayaç okumasından röle ayarına kadar birçok sonucu etkiler. Oran kontrolü yalnızca ilk devreye alma sırasında değil, sekonder devre değişikliklerinden, röle yenilemelerinden veya hücre revizyonlarından sonra da tekrar gözden geçirilmelidir.

Polarite testi de akım trafolarında ihmal edilmemesi gereken temel doğrulamalardan biridir. P1-P2 ve S1-S2 yönlerinin doğru bağlanmaması, özellikle diferansiyel koruma, yönlü koruma ve enerji ölçümü uygulamalarında ciddi hatalara neden olabilir. Bu nedenle polarite testi, oran testi ile birlikte değerlendirilmeli; gerekiyorsa saha kablolaması da aynı kontrol zincirine dahil edilmelidir. Sadece cihazın sağlam olması yeterli değildir, CT ile röle veya ölçü cihazı arasındaki bağlantı mantığının da doğru kurulmuş olması gerekir.

Akım trafosu testlerinde burden yani sekonder yük değerlendirmesi ayrı bir başlık olarak ele alınmalıdır. Çünkü bir CT'nin gerçek performansı, yalnızca etiket üzerinde yazan oranla değil, bağlı olduğu kablo uzunluğu, röle girişi, sayaç devresi ve terminal geçişleriyle birlikte ortaya çıkar. Üretici teknik dökümanlarında, özel burden koşullarındaki akım trafosu davranışının gerçek yük koşuluna benzer şekilde değerlendirilmesi gerektiği vurgulanır. Bu nedenle sahadaki sekonder devre yükü büyüdükçe oran ve faz hatası açısından daha dikkatli test yaklaşımı gerekir.

Daha detaylı değerlendirme gereken durumlarda winding resistance testi uygulanır. Bu test, sargı devresindeki açık devre, kısa devre veya bozulmuş bağlantı gibi problemlerin tespitinde önemli bir araçtır. Diagnostik dokümanlarda DC winding resistance ölçümünün kısa devre olmuş turların ve açık devre problemlerinin belirlenmesinde yerleşik bir yöntem olduğu belirtilir. Özellikle bir çekirdeğin diğerlerinden farklı davranması, çok oranlı CT'lerde belirli kademelerde problem görülmesi veya sekonder devrede anormal değerler alınması halinde bu test güçlü bir teşhis aracıdır.

Koruma amaçlı kullanılan akım trafolarında excitation testi ve knee point değerlendirmesi de büyük önem taşır. Excitation karakteristiği, CT'nin ne zaman doyuma yaklaşacağını ve arıza akımlarında röleye ne kadar sağlıklı bilgi taşıyacağını gösterir. Modern CT test sistemleri; ratio and phase accuracy, winding resistance, excitation characteristics, knee point, burden impedance, remanence ve residual magnetism gibi parametreleri birlikte analiz edebilir. Özellikle diferansiyel koruma, yüksek empedans koruma veya hassas arıza analizi yapılan sistemlerde sadece oran testiyle yetinmek çoğu zaman yeterli değildir.

İzolasyon testleri ise akım trafosunun yaşlanma, nem alma veya yüzey bozulması gibi problemlerini anlamak için kullanılır. Teşhis kaynaklarında, ölçü trafoları için yapılan tanı ölçümlerinin elektromanyetik devre ve izolasyon sistemi olmak üzere iki ana gruba ayrıldığı; izolasyon tarafında ise insulation testleri, capacitance ve dissipation/power factor ölçümleri ile ileri uygulamalarda partial discharge analizlerinin kullanıldığı belirtilir. Özellikle reçineli OG akım trafolarında çatlak, darbe veya üretim kaynaklı boşlukların ilerleyen dönemde PD davranışı oluşturabilmesi nedeniyle, kritik tesislerde izolasyon sağlığı ayrıca takip edilmelidir.

Devreye alma ve büyük revizyon sonrası yapılacak en değerli doğrulamalardan biri de primer enjeksiyon testidir. Bu test, yalnızca CT'yi değil; CT'den röleye, röleden açma zincirine kadar tüm bağlantının doğru kurulduğunu doğrulamak için kullanılır. Bazı üretici kaynaklarında primer enjeksiyonun, tüm trip sistemi bağlantılarının doğru yapıldığını doğrulamak için kullanılabileceği açıkça ifade edilir. Yani sekonder enjeksiyon rölenin kendisini test ederken, primer enjeksiyon sahadaki gerçek akım yolunun bütününü doğrulama açısından daha kapsamlı bir bakış sunar.

Buna ek olarak sekonder loop direncinin kontrolü de pratikte çok önemlidir. Çünkü sekonder devrede kablo, ek, test bloğu, terminal ve röle girişi gibi unsurlar toplam yükü doğrudan etkiler. Komisyoning dokümanlarında CT secondary loop resistance measurement, sekonder devre DC direncinin bağlı ekipman için uygun sınırlar içinde olduğunu doğrulamak amacıyla önerilir. Bu kontrol, özellikle uzun sekonder kabloları, birden fazla ara terminal ve röle/sayaç kombinasyonları bulunan sistemlerde dikkatle yapılmalıdır.

Akım trafosu bakımında yalnızca test yapmak yetmez; sonuçların kayıt altına alınması da gerekir. Etiket oranı, sınıf, burden, test tarihi, ölçülen değerler, önceki testlerle farklar, yapılan bağlantı değişiklikleri ve varsa uygunsuzluklar tek bir bakım dosyasında izlenmelidir. Çünkü CT'lerde bozulma çoğu zaman ani değil, yavaş gelişen sapmalarla ortaya çıkar. Trend takibi yapıldığında oran kayması, izolasyon zayıflaması veya sekonder devredeki beklenmeyen direnç artışı daha erken fark edilir.

Özetle akım trafolarında yapılması gereken test ve bakımlar; görsel kontrol, temizlik, sekonder güvenlik kontrolleri, oran ve polarite testi, burden değerlendirmesi, winding resistance, excitation-knee point, izolasyon kontrolleri ve gerektiğinde primer enjeksiyon doğrulamasından oluşur. Hangi testin hangi sıklıkta yapılacağı; tesisin gerilim seviyesi, ekipmanın kritikliği, çevresel şartlar ve koruma sisteminin yapısına göre belirlenmelidir. Eğer OG/YG tesisinizde akım trafoları, koruma röleleri ve ölçü devreleri birlikte değerlendirilmek isteniyorsa YG/OG test, bakım ve onarım, genel saha uygunluğu için AG/OG/YG projelendirme ve danışmanlık, işletme tarafında ise YG işletme sorumluluğu hizmetleri entegre biçimde planlanabilir.