Deprem Bölgelerinde Tesis Edilecek Transformatörlerin

 

Sismik Deneyleri, Sertifikalandırılması ve Montaj Önlemleri 

 

Yazı Dizisi-2

 

Burçin Baran

Sismik Dayanım Testi

Deprem esnasında ve sonrasında çalışmaya devam etmesi gereken elektrik cihazlarının sertifika almak için akredite bir laboratuarda sismik dayanım testine tabi tutulması gerekmektedir. Testler ilgili IEC standardı olan “IEC 60068-3-3” Cihazlar için sismik test metotları isimli standarda göre yapılmaktadır. Bu standardın TSE Teknik Kurulu’nun 03 Mart 1998 tarihli toplantısında Türk Standardı olarak kabul edilerek “TS EN 60068-3-3” ismiyle yayımına karar verilmiştir.

Biz İspanya’da bulunan  akredite bir laboratuarı seçtik. Bu laboratuarda sismik test çift eksenli 2500x2500 mm ölçülerinde platform üzerinde yapılmaktadır. Bu platform her biri 150 kN kuvvete sahip birbirinden bağımsız çalışan iki adet silindirle donatılmıştır. Sismik sinyal her yön için bir adet olmak üzere toplam iki adet multi frekans jeneratör tarafından uygulanmaktadır. Bu jeneratörler 0,89-50,8 Hz arasında frekans üretebilen 36 adet sinüzoidal osilatöre sahiptir.

Test önce yatay doğrultuda her iki yönde, ardından dikey doğrultuda uygulanmaktadır. Teste başlamadan önce transformatör platforma cıvatalarla sabitlenmektedir.

Akabinde aşağıdaki noktalara testte ölçüm almak için ivmeölçerler monte edilir.

- Platform

- Transformatörün ağırlık merkezi

- Transformatörün en üst noktası

- Müşteri özel isteği olan herhangi bir nokta

Son kez kontroller yapıldıktan sonra test aşamalarına geçilir. Test iki aşamalıdır.



Test Aşamaları

a) Rezonans Frekanslarının Ölçümü

Rezonans frekansını bulmak için transformatöre tek eksende sinüsoidal titreşim 1-35 Hz ve 35-1 Hz arasında dakikada 1 oktavlık artış hızıyla sabit 0,1 g ivme şeklinde verilir. Rezonans frekansı belirlendikten sonra ağırlık merkezindeki ivmeölçer yardımıyla sönümleme hesaplanır.

b) Sismik Yeterlilik Testi

Uygulanacak zemin ivmesi her yön için alttaki formüllere göre hesaplanır.

a_f = a_g x K x D

Burada “a_f” her yön için hesaplanacak zemin ivmesini, “a_g” mevcut yer ivmesini, “K” ilave yükseltme faktörünü (kuru tip transformatörde 1 alınır), “D” ise yön faktörünü (yatayda 1; düşeyde 0,5 alınır) göstermektedir.

Türkiye’de TEDAŞ başta olmak üzere çoğu şartnamede istenen yer ivmeleri yatayda 0,5 g ve düşeyde 0,4 g ‘dir.

Ancak TS EN 60068-3-3 standardında da tanımlandığı üzere “D” yön faktörü düşeyde 0,5 olduğu için formül gereği düşeyde uygulanması gereken ivme 0,25 g olmalıdır. Bu durumu ilgili mercilere iletmemize rağmen 0,4 g değerinde düşey ivme ile testin yapılması istendiği ısrarla tarafımıza iletildiği için bizde testi bu şekilde yaptırdık. Ancak bilinmelidir ki TEDAŞ başta olmak üzere çoğu yurtiçi şartnamede düşey ivme standarttan farklı yazılmaktadır.

Test S1 ve S2 olmak üzere iki seviyede uygulanır. S1 öncü depremin, S2 ise esas depremin simülasyonudur. S1 yatay ivme=0,25g ve düşey ivme=0,2g şeklinde uygulanır. S2 ise yatay ivme=0,5g ve düşey ivme 0,4g şeklinde uygulanır.

Önce beş defa otuzar saniye boyunca S1 uygulanmakta ve sonra bir defa otuz saniye boyunca S2 uygulanmaktadır. Bu test önce yatayda X ekseninde ve 90° dik Z ekseninde aynı anda uygulanır. Ardından aynı test Y ekseninde ve 90° dik Z ekseninde aynı anda uygulanır.

Test sonucunda transformatörün TS EN 60068-3-3 standardının “4.3 – Sıralama Kriterleri” konu başlığındaki “Kriter 0” durumunu sağlaması istenmektedir.

“Kriter 0” şartına göre;

- Görsel olarak transformatörde hiçbir deformasyon oluşmamalıdır.

- Test esnasında transformatöre uygulanan akımda kesinti olmamalıdır.

Transformatör Montaj Önlemleri

Ülkemiz içinde her yerde kabul edilebilir olmasını öngörerek teste tabi tutulacak kuru tip dökme reçineli transformatörü seçerken güncel TEDAŞ şartnamesine uygun olmasını uygun gördük. Seçtiğimiz transformatörün özellikleri;

TEDAŞ-MYD/99-031.A ‘ya uygun

Güç: 1600 kVA

Yüksek Gerilim: 33 kV

Alçak Gerilim: 0,4 kV

Kısa Devre Gerilimi: %6

Garanti Edilen Boşta Kayıp: 2550W

Garanti Edilen Yükte Kayıp: 14000W

Tasarımı kuvvetlendirmek ve sismik testte etkisini görmek adına normal tasarıma bazı eklemeler yaptık.

a) Dökme Reçine Takozlar

Sismik teste gidecek transformatörde dayanımı arttırmak için özel bir takoz kullandık.

Üst Takoz

 

 

Alt Takoz

Bobinleri sismik kuvvetlere karşı stabil tutabilmesi için takozların dayanıklı olmasının yanı sıra sağlam şekilde sabitlenmesi de çok önemlidir.

Takozların Monte Edilmiş Hali

b) Deprem Ayakları

Sismik teste gidecek transformatörde dayanımı arttırmak için destek ayağı ve alt köşebendi olarak st37 malzemeden U profillerle destekler kullandık.

Deprem Ayaklarıyla Beraber Dış Görünüş

Sonuç



Büyük illerimiz başta olmak üzere, hemen hemen her ilimizde deprem riski yüksek ve yasal olmayan yapılaşma çoktur. Bu yapıları depreme karşı kuvvetlendirmek için yasal altyapı olmadığından bağımsız şekilde yapı sahiplerinin ilgili kurumların tespitleri doğrultusunda güçlendirme çalışması yaptırmaları gerekmektedir.

Elektrik tesisatındaki sismik dayanım gerektiren cihazların sismik dayanım testleri IEC 60068-3-3 standardına uygun olarak “Bağımsız Uluslar arası Akredite” laboratuarlar tarafından gerçekleştirilmiş olmalıdır. Bu testler sonucunda da sertifikalandırma sistemiyle de geçerli kılınmalıdır.

Yapılan tasarım ile TEDAŞ-MYD/99-031.A şartnamesine göre üretilen 1600 kVA 34,5/0,4 kV kuru tip transformatörümüz, 30 Ağustos 2012 tarihinde VIRLAB-İspanya Sismik Test Laboratuarı’nda sismik dayanım testine tabi tutuldu ve tasarladığımız konstrüksiyon ile ilk seferde başarı ile geçti.

KAYNAKLAR

1- TMMOB Bültenleri

2- EMO – Binalarda Elektrik Tesisatı Ve Deprem Güvenliği Sunumu Sabri Günaydın

3- Wikipedia Web Sitesi

4- IEC Web Sitesi

5- İlgili EN, IEC Standartları