Trafo Nedir? Ne İşe Yarar?

Halk arasında veya pratik kullanımda trafo olarak bilinen transformatörler, devreler arasında akım oluşmasını sağlayan elektrikteki en önemli ekipmanlardan birisidir. Özellikle elektrik iletim ve dağıtım şebekelerinde önemli bir yere sahip olan bu ekipmanlar, elektriği kullanıcıya ulaştırmakta görev alırlar.

Trafo Nedir?

Trafo veya tam olarak bilinen adıyla transformatör, birden fazla devre arasında elektrik enerjisi iletimini sağlamak için elektromanyetik indüksiyondan yararlanan bir elektrik ekipmanıdır. Ayrıca trafo elektrik enerjisinin voltaj düzeyini değiştirebilmek açısından kullanılan bir sistemdir.

Trafoyu oluşturan iki ana bileşen birincil ve ikincil sargı olarak ifade edilirken, bu sargılar manyetik çekirdek üzerinde yer alır. Birincil(primer) salım üzerinde enerji girişi gerçekleşirken, ikincil(sekonder) salım üzerinde ise gerilim dönüşümü gerçekleşir ve enerji çıkışı sağlanır. Bu sistemdeki gerilim dönüşümü primer ve sekonder sarım bobin sayıları oranına bağlı olmak ile birlikte trafonun gerilimi ne kadar yükseltebildiği veya düşürebildiğini gösterir.

Trafo Ne İşe Yarar?

Transformatör, santraller veya üretim merkezlerinde elektrik enerjisi elde edildikten sonra bu elektrik enerjisinin bir trafo istasyonuna giriş gerçekleştirmesi ve daha sonrasında iletim hatlarına geçiş yapması sırasında iletim ve dağıtım süreçlerinde enerji kayıplarını düşürme görevi üstlenir.

Trafo Nasıl Çalışır?

Trafo çeşitleri gerek güç gerek dağıtım transformatörü türlerinde primer sargı üzerine alternatif akım (AC) uygulanması yöntemi ile çalışır. Trafoya doğru akım uygulandığında akım problemi ve hasar ile karşılaşılırken, bu neden ile doğru akım(DC) akım ile besleme yapılmaması gerekir.

Trafonun çalışma prensibinde elektrik enerjisi manyetik yön sayesinde iletkenler arasında iletilir ve bobin ve nüveler sayesinde trafo çalışır. Bobindeki sargılardan biri üzerinde gerilim girişi olduğunda oluşan manyetik akı değişen şiddet ve yönü ile birlikte çıkış sargısı üzerine ulaşır ve bu çıkışta istenilen fonksiyona göre düşük ya da alçak gerilim elde edilir.

Trafo Çeşitleri Nelerdir?

Trafo çeşitleri kullanıldıkları alanlara, üretim yapılarına, amaçlarına ve yapılarına göre değişen fonksiyonlar ortaya koyarken; nüve tipine göre trafolar, kullanım maksadına göre trafolar, çalışma alanına göre trafolar ve güç/dağıtım trafoları olarak ayrılırlar.

Nüve Tipine Göre Trafolar

Bu sınıfta öncelikle çekirdekli veya çekirdeksiz trafo çeşitlerinden bahsetmek mümkün olurken çekirdek tipi trafolarda manyetik devre çekirdek merkezinde bulunur ve çekirdeksiz trafolarda ise manyetik devre çekirdeği bulunmamaktadır.

Mantel tip transformatörler ise ortadaki bacağa sarılı şekilde çekirdekli trafonun tersi bir yapı ile düşük gerilimli trafo tipidir. Yine bu kategoride yer alan dağıtılmış tip trafolar ise artı(+) tarzında bir görüntüye sahip olurken, sargılar ayak kısmında sarılıdır ve kaçak akım neredeyse yok denilebilir. Bu durum boş çalışma akımlarını da çok düşük bir hale getirir.

Kullanım Maksadına Göre Trafolar

Trafolar kullanım amaçlarına göre öncelikle alçaltıcı yani step-down trafolar olarak  iletim hattından ulaşan yüksek gerilimi ev ve ticari kullanıcı için güvenilir seviyeye düşürür. Yükseltici step-up trafo ise yüksek gerilim trafosu anlamına gelirken, santral çıkışındaki gerilimi yüzbinlerce volt seviyesine ulaştırarak çok uzun mesafede verim kaybı yaşamadan ulaşmasını sağlar.

İzolasyon trafoları kullanıldıkları alanda güvenlik açısından elektriksel yalıtım oluşturmak için tercih edilir. Otomatik trafolar ise birbirine bağlı şekilde oluşturulmuş iki sargısı arasında gerilim değişimi oluşturmak için tercih edilirler. Ölçü trafoları AC akım tesislerinde akım ve voltaj düzeyindeki yüksek enerji miktarlarını ölçme, koruma ve sayaçlama açısından ölçerek istenilen seviyelere düşürebilen trafodur.

Çalışma Alanına Göre Trafolar

Trafolar çalışma alanları dahiline göre öncelikle faz sayısı göz önünde tutularak birbirinden ayrılır. Tek fazlı trafolar tek primer sargı bulundururken, 1’in üzerinde sekonder sargı bulunabilir. Çok fazlı trafolarda ise birden fazla primer sargı yer alabilirken, 2 veya daha fazla giriş sinyali bulunabilir.

Yine bu sınıfta trafolar incelenirken; yeraltı transformatörler, su altı transformatörler, platform transformatörler, soğutma sistemine göre yağlı trafo (çoğu zaman büyük güç kullanımları için) ve kuru tip trafo (genellikle iç mekanlar ve sanayi tesisleri için) ve özel üretim trafoları yani örnek olarak 12V enerji gereksinimi için dönüşüm sağlayan küçük trafolar yer alır.

Güç ve Dağıtım Trafoları

Güç ve dağıtım trafoları, elektrik enerjisinin voltaj çerçevesindeki gücünü yönetmek için kullanılan trafolar olarak gerilime bağlı bir çalışma mantığına sahiptirler. Güç trafosu enerji iletiminde yüksek voltaj gerekirken kullanılır ve çoğu zaman enerji santrallerinde bulunur. Bu trafo büyük bir boyuta sahip olarak yüksek bir verim sağlar.

Dağıtım trafoları ise bir elektrik şebekesi üzerinden gelen elektrik enerjisinin son kullanıcıya yani ev ve ticarethane kullanıcısına dağıtılmasında düşük voltaj seviyesi ile çalışma gösterir. Dağıtım trafosu yerel bölgede küçük ve daha hafif bir boyut ile enerji sağlayabilirken, güç trafosu uzun mesafede enerjinin doğru ulaşımı için görev alır.

Güç Trafosu İle Dağıtım Trafosu Arasındaki Farklar 

İki trafo türü farkları tabloda incelenebilir.

	Güç Trafosu	Dağıtım Trafosu
Şebeke çeşidi	Yüksek gerilim ve iletişim şebekeleri	Düşük voltajlı dağıtım şebekeleri
Kullanma aralıkları	400 kV 200 kV 110 kV 66 kV 33 kV	11 kV 6.6 kV  3,3 kV 440 V 230 V
En üst düzey derecelendirme	200 MVA üzerinde kapasite için uygundur	200 MVA altı kapasite için uygundur
Verim	%100 verimli tasarım	%50 ile %70 arası verim
Demir ve bakır kayıpları	Gün boyunca devam eder	24 saat demir kaybı ve yük döngüsüne göre bakır kaybı
Yük dalgalanması	Çok düşük	Çok yüksek

Transformatör Nerelerde Kullanılır?

Trafolar çeşitlerine, kullanım mantıklarına ve sağladıkları fonksiyonlara göre aşağıda sayılabilecek değişen birçok noktada kullanılabilmektedir.

• Sanayi tesisleri, fabrikalar ve işletmelerde elektrik gücünün kontrollü bir şekilde dağıtılabilmesi için kullanılır.
• Elektrik motorlarında hız kontrolü trafo sayesinde sağlanır.
• Enerji iletim hatları ve santrallerinde enerjinin dağıtımı ve yüksek gerilim-alçak gerilim dönüşümü için şehir şebekelerinde trafo kullanılır.
• Elektrikli ve elektronik cihazlarda gerilim seviyesini uygun seviyeye düşürmek için trafo yer alır.
• Telekomünikasyon şebekelerinde veri iletimi ve iletişimde gerilim düzenlemesi için trafo kullanılır.
• Televizyon ve ses sistemleri gibi mekanizmalarda küçük trafolar ile gerilim dengesizliği ortadan kaldırılır.

Trafo Seçerken Nelere Dikkat Edilmelidir?

Trafo seçimlerinde öncelikle güç ihtiyacını tespit etmek önemlidir. Çünkü güç ihtiyacı trafonun ne kadar enerji sağlaması gerektiğini gösterir. Bunun yanında da trafo seçiminde giriş ve çıkış gerilim seviyelerini belirlemek gerekirken, kullanım noktasının elektrik altyapısı ile trafo arasında uyum olmalıdır.

Seçilen trafonun verimlilik oranı yüksek olduğunda çok düşük bir enerji kaybı ile karşılaşır. Kullanım alanının özelliklerine, bu alandaki kullanım amacına ve etrafın koşullarına bağlı olarak iç ya da dış mekana uyumlu trafolar seçmek ve güvenilir kullanım gerçekleştirmek en önemli ayrıntılardır.

Trafo Nasıl Kurulur?

Trafonun doğru bir şekilde seçilebilmesi için kullanım alanında detaylı inceleme ve keşif büyük artı sağlar. Bu sayede belirlenen en doğru trafo profesyonel bir ekip tarafından bir proje ve sonrasında uygulama aşamaları ile kurularak aktif hale getirilir.

Profesyonel bir ekip proje bazında yaptığı incelemeler ile trafonun kurulacağı noktayı, etrafı için gereken izolasyonlar, zemin hazırlıkları ve malzemeleri belirler. Uygun noktada trafo için sağlam bir temel oluşturulduktan sonra elektrik bağlantılarına göre düzenli bir uygulama sağlanır. Güvenlik önlemleri ile trafo verimi için iyi bir havalandırma oluşturulur. Sonrasında yasal anlamda gereken tüm inceleme ve testler tamamlanarak trafo devreye alınabilir.

Trafo Bakımı ve Önemi

Doğru seçilen ve profesyonel bir proje ile kurulumu yapılan bir trafoda gerek enerji tesislerinde gerek dağıtım şebekelerinde gerek santrallerde gerek endüstriyel tesisler gibi noktalarda düzenli bir şekilde trafo bakım ve test işlemlerinin yapılması da önemlidir. Her ay genel görsel bir kontrol ve yıllık kapsamlı kontrol ile trafo bakımı yetkili elektrik mühendisleri ve teknisyenlerin oluşturduğu bir ekip sayesinde gerçekleştirilir.

Trafo projeleri, uygulaması, kurulumu ve bakım ile test hizmetleri gibi birçok noktada da Drita Mühendislik olarak firmamız profesyonel yetkiye ve eksiksiz imkanlara sahiptir. Gereken her noktada trafo çerçevesinde akla gelebilecek tüm hizmetlerde Drita Mühendislik güvencesinden yararlanılabilir. Bizimle hemen iletişime geçerek, detaylar hakkında bilgi alabilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular