Ülkemiz enerji dağıtım şebekelerinde kullanılan dağıtım trafolarında sıcaklık artışı sargılarda 65 yağda ise 60 derecedir.Bu değerler tam yüklü halde iken geçerli değerlerdir.Bu değerlere ortam sıcaklığı ilave edilerek istenen sınır değerler bulunabilir.Maksimum ortam ısınması 40 derece olarak kabul edilirse transformatörün çalışabileceği maksimum sıcaklıkta ortaya çıkar (105 derece)
Ülkemizde üretilen yağlı tip dağıtım transformatörlerinin yalıtımlarının sıcaklık sınıfları büyük bir oranda A sınıfına sahiptir.A sınıfı transformatörlerin sargılarında sıcaklığın 105 derecenin üzerine çıkılmasına müsaade edilmemelidir.Aksi takdirde sargılarda bulunan kağıt yalıtım malzemelerinin izolasyon dayanımları hızlı bir şekilde düşerek transformatörün ekonomik ömrünü azaltacaktır.
Genleşme depolu dizayn edilen transformatörlerde transformatör yağı genleşme deposunda bulunan hava ile kimyasal bir reaksiyona girer.Kurutulmuş ve rutubete aç bir durumda transformatör yağı önce havada bulunan rutubeti bünyesine alır ve dielektrik dayanımını düşürür.Ardından havadaki oksijenle kimyasal olarak birleşerek okside olur.Rutubetle reaksiyon çok daha hızlı olurken oksijenle reaksiyon daha yavaş olur.Bununla birlikte rutubetin trafo üzerindeki etkisi çok daha büyük olur bazen rutubet almış trafo yağından dolayı yeni alınmış yüksüz durumdaki bir trafonun yanması ile karşılaşabilirsiniz.Yağdaki oksidasyon ise trafoyu daha az etkiler okside olan yağ sargılarla temas ettiğinde kağıt yalıtkanları bozmaya başlar sargılardaki bu malzemeler gevrekleşir ve kırılgan hale gelirler.
Aşırı yüklü olan trafolarda ise ısınma nedeni ile yağın sirkülasyon hızı daha da artar bu yağın daha fazla hava ile temas etmesi yani daha çok bozulması demektir.Sıcaklığın yanlızca bu tip negatif etkisi yoktur.Katı sıvı gaz bütün yalıtkan malzemeler dielektrik dayanımlarını sıcaklıkla büyük bir ölçüde düşürürler (SF6 gazı hariç) Aşırı ısınmış ve gevrekleşmiş olan sargılar dielektrik dayanımını düşürmüş durumda iken , bünyesine rutubeti almış ve okside olmuş trafo yağına sahip bir transformatör ilk geçici rejim darbesinde arızalanacaktır.Bunun ne zaman olacağını ise kestirmek oldukça güçtür.
Yukarıda anlatmış olduğum nedenlerden dolayı aşırı yüklenme durumlarında transformatörlerde elektriksel arızalar bir anda ortaya çıkmaz yanlızca transformatörün ömrü kısalır.Örneğin ekonomik ömrü 30 yıl olan bir transformatörün ömrünün 5 yılda tamamlaması gibi.
Transformatörlerde aşırı ısınmasında aşağıdaki kriterler işin içine girer:
1-Kayıplar:demir kayıpları değişmezken toplam kaybın %85 ini oluşturan bakır kayıpları sıcaklıkla artış gösterirler yani 75 derecelik referans sıcaklıkta üretici tarafından size bildirilen bakır kayıpları 105 derecede çok daha fazla olur.
2-Çalışma ortamı :maksimum kaç dereceye ulaşabilir ? 40 ,45 ,50
3-Trafoyu soğutacak soğutucu elemanların (radyatörlerin) miktarı ve boyutları
4-Trafodaki yağ miktarı
5-Trafonun beslediği yükte bulunan harmonik distorsiyonlar normal kayıpları arttırır.Üretici firmalar harmonik bozulma olmadığı varsayımı ile kayıp değerleri verirler oysa trafonun beslediği yükte herzaman (florasan lambalar , inverterler , UPS ler vb.) vardır.Bunların yarattığı harmonikler trafodaki ısınmayı daha da arttırır.
Şu aşamada mevcut kullanımda olan transformatörler yüklü durumda iken 30-40 derecelik yağ sıcaklıklarında kalmaları ne yazık ki mümkün değildir.
Ülkemizde çok sık kullanılan genleşme depolu bir transformatörün soğutma yeteneği arttırıldığı takdirde;
1-Transformatör yağının kimyasal olarak bozulması yavaşlar (yağın hava ile temasının azalmasından dolayı)
2-Kağıt yalıtkanların yağdaki oksidasyondan dolayı bozulma hızı azalır.
Yani trafonun ömrü uzar.
3-30-40 derece çalışan bir transformatörde bakır kayıpları doğal olarak daha az olacağı için verimi yükselecektir.
4-Düşük kayıplı trafo çalışması ekonomik olarak enerji tasarrufu anlamına geleceği için ülke ekonomisine yansıyacaktır.
5-Uzun ömürlü trafo kullanımı da gene ekonomik bir avantaj olarak değerlendirilebilir.
Şu aşamada soğutma üzerine yapılan en önemli ve ciddi çalışma süper iletken teknolojisidir.Dünyada süper iletken teknolojisinin ilk uygulama alanı da transformatörler olmuştur.Dünyada geliştirilen birkaç prototip ürün çeşitli şebekelerde çalışmaktadır.Bu teknolojinin trafolara iki önemli getirisi olacaktır.
1-Boyutların küçülmesi , maliyetin azalması (hem iletkende azalma olacak , hemde yalıtkanda azalma gerçekleşecektir.)
2-Enerji verimliliğinin artması
)
