Trafo Merkezi Nedir? Ne İşe Yarar ve Hangi Çeşitleri Vardır?

Trafo merkezi, elektrik enerjisinin gerilim seviyesini değiştirmek, dağıtım yapmak, koruma ve ölçüm fonksiyonlarını sağlamak üzere tasarlanmış OG ve/veya YG ekipmanlarının bir arada bulunduğu tesistir. İngilizcede "substation" olarak geçen trafo merkezleri, electricity transmission and distribution network içindeki en kritik düğüm noktalarıdır. En basit haliyle, şebekeden gelen orta veya yüksek gerilimi uygun seviyeye düşüren güç trafosu ile bu trafonun giriş–çıkışını kontrol eden OG hücreleri, baralar ve alçak gerilim panolarından oluşur.

Şehir şebekelerinde trafo merkezleri, iletim sisteminden gelen yüksek gerilimi önce orta gerilime, ardından yerleşim yerleri ve tesislerde kullanılan alçak gerilim seviyesine düşürmek için kullanılır. Sanayi tesislerinde ise OG şebekesinden alınan enerji, fabrika içi trafo merkezinde 34,5 kV’tan 6–10–15 kV veya 400 V seviyesine düşürülerek makine ve sistemlere dağıtılır. Bu açıdan bakıldığında "trafo merkezi nedir" sorusunun cevabı; iletim ve dağıtım şebekesi arasında köprü kuran, enerjiyi uygun gerilim seviyesine getirip güvenli şekilde dağıtan elektrik güç merkezidir. Bu tip tesislerde trafo ve OG ekipmanlarının sahadaki test–bakım süreçleri için Bursa YG/OG test, bakım ve onarım ve Bursa trafo bakım ve test hizmetleri birlikte değerlendirilir.

Tipik bir OG/AG trafo merkezinin ana bileşenleri; OG hücreleri (kesici veya yük ayırıcılı hücreler), güç trafosu, alçak gerilim panosu, bara sistemleri, ölçü trafoları (akım ve gerilim trafoları), koruma röleleri, topraklama sistemi, kablo giriş–çıkış düzenekleri ve yardımcı besleme–aydınlatma panolarıdır. Bu elemanlar "trafo merkezi elemanları" olarak anılır ve birlikte çalışarak hem enerji sürekliliğini hem de tesis güvenliğini sağlar. Açık saha uygulamalarında bu ekipmanların bulunduğu alan, trafo merkezi şalt sahası olarak adlandırılır.

OG hücreleri, şebekeden gelen veya şebekeye giden hatların açma–kapama, ayırma ve ölçüm işlevlerini üstlenir. Kesiciler, aşırı akım veya kısa devre durumunda devreyi hızlıca açarak güç trafosunu ve tesis ekipmanını korur. Ayırıcılar, bakım ve manevra esnasında görünür kesme noktası sağlayarak güvenli çalışma imkânı sunar. Hücrelerin içindeki ölçü trafoları ve koruma röleleri ile birlikte bakıldığında, OG hücre odası trafo merkezinin en önemli şalt sahası bölümüdür. Bu hücrelerin detaylı test ve bakımları, sahadaki YG/OG bakım ve test hizmetleri kapsamında ele alınır.

Güç trafosu, trafo merkezinin kalbidir. Şebekeden aldığı gerilimi tesisin ihtiyaç duyduğu seviyeye dönüştürür ve trafo merkezi kapasitesi çoğu zaman bu güç trafosunun kVA değeriyle ifade edilir. Trafo; yağlı veya kuru tip olabilir ve gücüne, gerilim seviyelerine, vektör grubuna, soğutma düzenine ve kısa devre dayanımına göre seçilir. Trafonun primer tarafı OG hücrelerine, sekonder tarafı ise alçak gerilim panosuna bağlıdır. Trafonun periyodik test, bakım ve yağ analizleri için Bursa trafo bakım, test ve yağ analizi hizmeti devreye girer.

Ölçü trafoları (akım ve gerilim trafoları), yüksek gerilim ve akım seviyelerini ölçü ve koruma rölelerinin okuyabileceği güvenli değerlere dönüştürür. Bu sayede enerji kalitesi, yük akımları ve arıza akımları doğru şekilde izlenebilir; koruma röleleri de doğru bilgiyi alarak selektif açma gerçekleştirebilir. Trafo merkezi tek hat şeması çizilirken, bu ölçü trafolarının ve koruma rölelerinin bağlantıları ayrıntılı olarak gösterilir.

Trafo merkezi çeşitleri; şebekedeki yerine ve gerilim seviyesine göre iletim, indirici ve dağıtım trafo merkezleri olarak sınıflandırılabilir. Yerleşime göre ise bina içi (kapalı tip), kiosk veya beton köşk tipi ve açık saha (şalt sahası) trafo merkezleri bulunur. Şehir içi yerleşimlerde genellikle bina tipi veya beton köşk trafo merkezleri tercih edilir; geniş alan gerektiren, yüksek kısa devre akımlarına sahip noktalarda ise açık saha trafo merkezleri ve büyük şalt sahaları kurulur.

Teknolojiye göre trafo merkezleri AIS (hava izoleli) ve GIS (gaz izoleli) olarak ayrılabilir. AIS sistemlerde teçhizat hava izolasyonludur ve daha geniş alan gerektirir. GIS trafo merkezi tasarımında ise kesiciler, ayırıcılar ve baralar SF6 gazı içinde kompakt bir yapıda bulunur; yer sıkıntısı olan ve yüksek kısa devre dayanımı istenen noktalarda tercih edilir. Bu nedenle "GIS trafo merkezi ne demek" sorusunun cevabı; geleneksel hava izoleli merkezlere göre çok daha kompakt, gaz izoleli bir şalt çözümüdür.

Trafo merkezlerinde koruma ve kumanda; aşırı akım, toprak kaçağı, diferansiyel, mesafe (distance) gibi koruma röleleri ve bu rölelerin kumanda ettiği kesiciler üzerinden sağlanır. Modern tesislerde trafo merkezleri genellikle SCADA veya uzaktan izleme sistemlerine bağlanarak, enerji kalitesi ve arıza durumları anlık olarak takip edilir. Böylece trafo merkezi işletme teknisyeni ve işletme sorumlusu, tüm substation durumunu uzaktan görebilir ve gerektiğinde müdahale edebilir. Bu koruma ve kumanda mimarisinin mühendislik hesapları ve projelendirmesi için AG/OG/YG projelendirme ve danışmanlık desteği alınmalıdır.

Trafo merkezi tasarımında; kısa devre dayanımı, gerilim seviyesi, servis sürekliliği, yedekli besleme imkânı, havalandırma, yangın güvenliği, yaklaşma mesafeleri, topraklama ve personel güvenliği gibi kriterler dikkate alınmalıdır. Trafo merkezi tek hat şeması, kablo güzergâhları, bara düzeni, şalt sahası yerleşimi ve kabin içi yerleşim çizimleri bu tasarımın ayrılmaz parçalarıdır. Uygulanan standartlar ve ilgili yönetmelikler, hem can güvenliğini hem de ekipman ömrünü korumayı amaçlar.

Trafo merkezlerinin güvenli ve kesintisiz çalışması için periyodik bakım ve testler zorunludur. OG hücrelerinin mekanik ve elektriksel testleri, kesici bakım ve açma–kapama deneyleri, koruma röle testleri, güç trafosu testleri (TTR, sargı direnci, izolasyon direnci, yağ analizleri) ve topraklama ölçümleri düzenli aralıklarla yapılmalıdır. Gerekirse mobil trafo merkezi uygulamaları ile bakım sırasında şebekeye geçici besleme de sağlanabilir. Bu çalışmalar, saha odaklı YG/OG bakım ve test, trafo bakım ve yağ analizi ve resmi nitelikte periyodik kontrol ve muayene hizmetleriyle desteklenir.

Trafo merkezi nedir, hangi ekipmanlardan oluşur ve elektrik enerji sistemlerindeki rolü nedir sorularına bu sayfada genel bir çerçeveyle değindik. Bursa ve çevresinde trafo merkezi tasarımı ve projelendirmesi için AG/OG/YG projelendirme ve danışmanlık, işletme tarafı için YG işletme sorumluluğu ve trafo işletme sorumluluğu, teknik bakım–test süreçleri için ise YG/OG test, bakım ve onarım ve Bursa trafo bakım, test ve yağ analizi hizmetlerimizi inceleyebilirsiniz.