Transformatör yağı, güç transformatörlerinde izolasyon, soğutma ve ark söndürmede önemli rol oynayan hayati bir bileşendir. Transformatör yağının ne sıklıkta değiştirileceğinin belirlenmesi her şeye uyan tek bir cevap değildir. Bu, yağın ömrünü ve performansını önemli ölçüde etkileyebilecek çeşitli faktörlere bağlıdır.

Trafo Yağı Türü

Madeni Yağ

Mineral yağ, transformatörlerde en sık kullanılan yağ türlerinden biridir. İdeal çalışma koşulları altında, mineral bazlı transformatör yağının ömrü genellikle 15 ila 30 yıldır. Ancak bu süre büyük ölçüde değişebilir. Örneğin, nispeten temiz ve istikrarlı bir ortamda, bakımı iyi yapılmış bir dağıtım transformatöründe yağın ömrü 30 yıla yakın olabilir. Ancak transformatör, yüksek kirletici seviyelerine sahip zorlu bir endüstriyel bölgede bulunuyorsa ve sık yük dalgalanmaları yaşıyorsa, yağın 15 yıl gibi erken bir sürede değiştirilmesi gerekebilir. Mineral yağ, oksidasyona ve kirlenmeye karşı hassastır ve bu faktörler bozulmasını hızlandırabilir.

Sentetik Ester Yağı

Sentetik ester yağları, mükemmel termal kararlılıkları ve oksidasyon dirençleriyle bilinir. Bu nedenle, genellikle mineral yağlara kıyasla daha uzun ömürlüdürler. Normal çalışma koşullarında, sentetik ester bazlı trafo yağları 30-50 yıl dayanabilir. Genellikle yangın güvenliği ve daha uzun hizmet ömrünün önemli olduğu kentsel alanlardaki yüksek gerilim trafolarında kullanılırlar. Kimyasal yapıları nedeniyle, sentetik esterler, yağ bozulmasının yaygın belirtileri olan çamur ve asit oluşumuna karşı daha dirençlidir. Ancak, özellikle trafo aşırı sıcaklıklara veya elektriksel zorlanmalara maruz kalırsa, sentetik ester yağları bile zamanla bozulabilir.

Doğal Ester Yağı

Bitkisel yağlar gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen doğal ester yağlarının da kendine özgü kullanım ömrü özellikleri vardır. Tipik çalışma koşullarında yaklaşık 20-40 yıl dayanabilirler. Doğal esterler biyolojik olarak parçalanabilir ve iyi elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir. Ancak diğer yağlar gibi, performansları çalışma ortamından etkilenebilir. Nemli bir ortamda, doğal ester yağları daha fazla nem emebilir, bu da bozulmalarını hızlandırabilir ve yağ değişimleri arasındaki süreyi kısaltabilir.

Çalışma Koşulları

Sıcaklık

Yüksek çalışma sıcaklıkları, trafo yağının ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir. Ortalama çalışma sıcaklığının önerilen seviyenin üzerine her 6-8 °C artması, yağın bozulma hızını iki katına çıkarır. Bir trafo, aşırı yüklenme veya yetersiz soğutma nedeniyle sürekli olarak nominal sıcaklığına yakın veya üzerinde çalışıyorsa, yağ çok daha hızlı bozulur. Bu gibi durumlarda, yağ değişim aralığının standart kullanım ömründen kısaltılması gerekebilir. Örneğin, bir trafonun normal yağ değişim aralığı 20 yıl ise, ancak uzun süre yüksek bir sıcaklıkta çalıştırılmışsa, aralık 10-15 yıla düşebilir.

Nem ve Kirlenme

Trafo yağına nem girmesi oldukça zararlıdır. Su, yağın dielektrik dayanımını düşürerek elektriksel arıza riskini artırabilir. Mineral yağdaki nem oranı 30-50 ppm'yi (milyonda parça) aşarsa sorunlara yol açabilir. Toz, kir ve metal parçacıkları gibi kirleticiler de yağın bozulmasını hızlandırabilir. Tozlu bir endüstriyel alanda, trafo kirlenmeye daha yatkın olabilir ve yağın daha sık değiştirilmesi gerekebilir. Yağın nem oranının ve kirlilik seviyesinin düzenli olarak test edilmesi, daha erken yağ değişiminin gerekli olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.

Yük Koşulları

Sık Yük Döngüsü

Trafo üzerindeki yükün hızla değiştiği, sık yük çevrimi yaşayan transformatörler, yağ üzerinde ek strese neden olabilir. Yük çevrimiyle ilişkili tekrarlanan ısıtma ve soğutma çevrimleri, yağın oksidasyonunu ve bozulmasını hızlandırabilir. Bu gibi durumlarda, yağ değişim aralığının ayarlanması gerekebilir. Örneğin, değişken üretim taleplerine sahip ve bu nedenle sık yük çevrimi yaşayan bir üretim tesisindeki bir transformatörün, çevrimin şiddetine bağlı olarak 10-20 yılda bir yağ değişimi gerekebilirken, daha kararlı bir yüke sahip bir transformatörde yağ değişim aralığı 20-30 yıl olabilir.

Aşırı yükleme

Bir transformatörün sürekli aşırı yüklenmesi, yağın ömrünü kısaltabilecek bir diğer faktördür. Bir transformatör aşırı yüklendiğinde daha fazla ısı üretir ve bu da daha önce de belirtildiği gibi yağın bozulmasını hızlandırır. Bir transformatör sürekli aşırı yüklenmişse, yağın normal yük koşullarına göre çok daha erken değiştirilmesi gerekebilir. Transformatördeki yükü izlemek ve nominal kapasitesi dahilinde çalışmasını sağlamak, yağın kalitesinin korunmasına ve ömrünün uzatılmasına yardımcı olabilir.

İzleme ve Test Etme

Trafo yağının düzenli olarak izlenmesi ve test edilmesi, optimum yağ değişim aralığının belirlenmesi için olmazsa olmazdır. Dielektrik bozulma gerilimi, asitlik seviyesi, çözünmüş gaz analizi ve nem içeriği ölçümü gibi testler, yağın durumu hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Test sonuçları, dielektrik dayanımında keskin bir düşüş veya yüksek asit sayısı gibi önemli bir bozulma gösteriyorsa, yukarıda belirtilen faktörlere bağlı olarak beklenen kullanım ömrü ne olursa olsun, yağı değiştirme zamanı gelmiş olabilir.

Sonuç olarak, trafo yağı değişim sıklığı yağın türüne, çalışma koşullarına, yük koşullarına ve düzenli test sonuçlarına bağlıdır. Güç sistemi operatörleri, bu faktörleri dikkatlice değerlendirip rutin denetimler yaparak, trafo yağının kalitesini koruyarak trafoların güvenilir ve verimli çalışmasını sağlayabilirler.