Hermetik ve konservatörlü kazan farkı
“Hermetik trafo nedir” sorusu genellikle elektrikçi tarafından cevaplanır: yağı hava ile hiçbir noktada temas etmeyen, tamamen kapalı bir trafo. Doğru ama eksik. Bu ayrımın asıl karşılığı elektriksel değil, imalata aittir. Aynı güç, aynı gerilim ve aynı nüve ile iki trafo üretebilirsiniz; kazan tarafında ise iki ayrı ürün reçetesi, iki ayrı kaynak planı ve iki ayrı test protokolü çalışırsınız.
Konuyu anlatan sayfaların neredeyse tamamı satın alma tarafına bakıyor ve karşılaştırmayı bakım maliyetiyle bitiriyor. Kazanın nasıl üretildiğine, hangi dikişin sürekli olmak zorunda olduğuna, hangi parçanın hangi flanşı getirdiğine giren yok.
Bu yazı farkı üretim tezgâhından anlatıyor: hangi parçalar var, hangi kaynak dikişi nerede yüzde yüz sürekli olmak zorunda, dolum hangi vakumda yapılır, hangi güç aralığında hangisi seçilir ve satın alma şartnamesine ne yazılmalı.
Hermetik kazanda genleşmeyi duvar yutar
Hermetik kazan, yağın hava ile temas etmediği tamamen kapalı bir yapıdır. Isınan yağın genişleyen hacmini karşılayacak serbest bir boşluk bırakılmaz; bu hacmi dalga duvar panelleri esneyerek soğurur. IEC 60296 kapsamındaki mineral yalıtım yağının hacimsel genleşme katsayısı yaklaşık 0,00075 /K mertebesindedir. Yağ 20 °C’den 90 °C’ye çıktığında, yani 70 K’lik bir artışta hacim yüzde 5 civarında büyür. 1.000 litre yağ taşıyan bir kazanda bu, 50 litreye yakın bir fazlalık demektir ve o fazlalığın gideceği tek yer duvarın dışa açılmasıdır.
Bu nedenle hermetik kazanda duvar iki iş birden yapar: ısıyı dışarı atar ve genleşmeyi absorbe eder. Tekno Trafo’da paneller 1,2 ve 1,5 mm ST37 sacdan üretilir. Kalınlık seçimi yalnızca soğutma yüzeyiyle değil, panelin binlerce ısınma-soğuma çevrimi boyunca yorulmadan geri dönmesiyle ilgilidir. Form derinliği arttıkça esneme kabiliyeti artar, buna karşılık kök bölgesindeki gerilme de artar; bu yüzden dalga adımı ve derinliği tesadüfi değil, taşınacak yağ hacmine göre seçilir.
Elektriksel olarak iki tip de aynı işi yapar. Fark kazanın kurgusundadır: hermetikte kazan bir basınç kabı gibi davranır, konservatörlüde ise ayrı bir hazneyle birlikte çalışan, nefes alan bir sistem kurulur.
Konservatörlü kazan hangi parçaları getirir?
Konservatörlü tipte genleşen yağ, kazanın üstüne oturan genleşme deposuna gider. Depo hacmi, ana kazandaki yağ hacminin yaklaşık yüzde 8 ila 10’u kadar seçilir; bu, en soğuk ve en sıcak çalışma noktaları arasındaki hacim farkını rahatça karşılar. Yağ soğuduğunda geri döner, depodaki hava boşluğuna dışarıdan hava girer.
İmalat planına eklenen parçalar şunlardır:
- Genleşme deposu gövdesi, konsolları ve taşıyıcı braketleri
- Kapak ile depo arasındaki bağlantı borusu, rakoru ve eğim ayarı
- Bağlantı borusu üzerinde Buchholz rölesi flanşı, EN 50216-2 kapsamında, tipik olarak DN25 ile DN80 arası
- Nem alıcı silikajel bağlantısı ve yağ tutucusu, EN 50216-5 kapsamında
- Yağ seviye göstergesi, dolum ve boşaltma vanaları
- Civatalı kapak, işlenmiş conta kanalı ve M12 ile M16 arası saplama düzeni
Liste kısa görünüyor ama üretimdeki karşılığı büyük. Her flanş bir delme, bir puntalama, bir tam nüfuziyetli dikiş ve bir sızdırmazlık riski demektir. Bağlantı borusunun Buchholz rölesine doğru en az yüzde 2 eğimle yükselmesi gerekir; bu eğim kaynak montajı sırasında tutturulmazsa röle gaz toplamaz ve sahada yanlış alarm üretir. Kapak civatalı olduğu için conta kanalının derinliği de kritik olur: kanal, contanın yaklaşık üçte bir oranında ezilmesini sağlayacak şekilde işlenir; daha derin kanal contayı boşta bırakır, daha sığ kanal contayı ezip yırtar.
Aynı sac, iki ayrı üretim reçetesi
İki tipte de malzeme aynı: ST37 sac, EN 10204 3.1 muayene belgeli. Ayrılma, sac kesildikten hemen sonra başlar.
Hermetik reçete
Gövde sacı lazer veya plazma ile kesilir, silindirde ya da abkantta bükülür, taban ve kapak kaynakla kapatılır. Panellere dalga duvar makinası ile istenen dalga adımı ve derinliğinde form verilir; panel kenarları kazan gövdesine sürekli dikişle bağlanır. Kapak da kaynaklı olduğu için aktif kısım yerleştikten sonra kapak son kez kapatılır ve montaj sırası geri dönüşü olmayan bir sıraya dönüşür.
Konservatörlü reçete
Gövde aynı şekilde hazırlanır, fakat kapak çerçevesi civata delikleriyle ve conta kanalıyla işlenir. Soğutma yüzeyi ya dalga duvarla ya da radyatör grupları ile sağlanır; 1.000 kVA üstünde radyatör tercih edilmesinin nedeni, gereken soğutma yüzeyinin dalga duvarla ekonomik sınırları zorlamasıdır. Kapak üstüne konservatör konsolları, Buchholz flanşı ve nem alıcı bağlantısı kaynaklanır.
Toplamda konservatörlü kazan daha çok parça, daha çok mastar ve daha uzun montaj süresi ister. Hermetik kazan parça sayısında kazanır ama tek bir kalemde ödün vermez: kaynak dikişinin sürekliliği. Bu ayrım, aynı trafo kazanı gövdesinin iki farklı iş emriyle üretilmesi anlamına gelir.
Kaynak dikişi hermetikte yüzde yüz sürekli olmak zorunda
Konservatörlü kazanda küçük bir sızıntı yağ seviye göstergesinden görülür ve devreye alma öncesinde tamamlanabilir. Hermetik kazanda aynı sızıntı iki yönlü bir arızadır: yağ dışarı çıkar, yerine hava ve nem girer. Nem giren yağın delinme dayanımı düşer, yalıtım ömrü kısalır. Bu yüzden hermetik gövdede tüm çevre dikişleri kesintisiz ve gözeneksiz olmalıdır; punta veya aralıklarla atılan dikiş kabul edilmez.
Üretimde bunu garanti eden şey ustanın dikkati değil, yazılı kaynak prosedürleri ve bunların denetimidir. EN ISO 3834-2 kapsamında çalışan bir atölyede her birleştirme için onaylanmış bir WPS bulunur, WPQR ile doğrulanır ve kaynakçının yeterliliği belgelidir. Taşıyıcı imalat tarafında EN 1090 ve ilgili EXC sınıfı aynı disiplini ister. Dikiş başı ve sonu bindirme paylarıyla kapatılır, krater çatlağı riski taşıyan bitişler taşlanarak temizlenir.
Panelin gövdeye bağlandığı yer en kritik bölgedir; panel, çalışma sırasında esneyen tek parçadır, yani dikiş yalnızca sızdırmazlık değil yorulma yükü de taşır. Panel kökünde biriken ısı girdisini sınırlamak için düşük ısı girdili, hızlı ve kesintisiz bir paso geçilir. Görsel muayeneden sonra kaynak kalitesi basınçlı test ile doğrulanır; bir dikiş hatası tespit edilirse ilgili bölge tamamen taşlanıp yeniden kaynatılır, üzerine ikinci paso atılarak kapatılmaz.
Hermetik ve konservatörlü kazan karşılaştırma tablosu
Aşağıdaki tablo iki tipin üretim ve işletme parametrelerini yan yana koyar. Değer aralıkları IEC 60076 serisi, ISO 12944 ve yaygın dağıtım trafosu şartnamelerinden gelir; siparişe özel şartname her zaman bunların üstündedir.
| Kriter | Hermetik kazan | Konservatörlü kazan |
|---|---|---|
| Tipik güç aralığı | 50 – 2.500 kVA | 630 kVA ve üzeri; güç trafolarında standart |
| Genleşmenin karşılanması | Duvar esner, yaklaşık yüzde 5 hacim artışı | Genleşme deposu, ana yağın yüzde 8-10’u hacim |
| Duvar sacı | 1,2 – 1,5 mm ST37 | 1,2 – 1,5 mm ST37 veya radyatör grubu |
| Kapak bağlantısı | Tam kaynaklı, yüzde 100 sürekli dikiş | Civatalı, M12-M16, işlenmiş conta kanalı |
| Buchholz rölesi | Yok | Var; EN 50216-2, DN25-DN80 flanş |
| Nem alıcı (silikajel) | Yok | Var; EN 50216-5 |
| Yağ dolumu | Vakum altında, tipik 1 mbar altı mutlak basınç | Konservatör üzerinden veya vakumla |
| Sızdırmazlık testi | Her gövdeye; çalışma basıncının 1,5 katı, tipik 30-60 dakika gözlem | Her gövdeye; çalışma basıncının 1,5 katı |
| Sıcaklık artışı sınırı (IEC 60076-2, ONAN) | Üst yağ 60 K, ortalama sargı 65 K | Üst yağ 60 K, ortalama sargı 65 K |
| Boya sistemi | ISO 12944 C4/C5, 120 mikron kuru film | ISO 12944 C4/C5, 120 mikron kuru film |
| Periyodik bakım | Silikajel ve yağ seviyesi bakımı yok | Silikajel değişimi ve seviye kontrolü, yıllık |
| Sahada tamir | Pratikte yok; gövde fabrikaya döner | Kapak açılır, conta yenilenir |
Tabloda kararı belirleyen satır sıcaklık artışı değil, dolum ve tamir edilebilirlik satırlarıdır. İki tipin sıcaklık artışı sınırları aynıdır, çünkü sınırı koyan kazan değil standarttır; ayrışma, o sınırı hangi soğutma yüzeyiyle ve hangi bakım rejimiyle tutacağınızdadır.
Hermetik gövdenin sahada açılması pratikte mümkün değildir; arıza halinde kazan fabrikaya döner. Konservatörlü kazan sahada açılabilir, fakat her açılış conta yenileme ve yağ işleme demektir.
Hangi güçlerde hangisi seçilir?
Hermetik yapı, 50 kVA’dan yaklaşık 2.500 kVA’ya kadar olan dağıtım trafolarında yaygındır. Üst sınırın nedeni fizikseldir: güç büyüdükçe yağ hacmi ve dolayısıyla genleşme hacmi büyür, bunu karşılamak için gereken duvar yüzeyi ve esneme payı ekonomik olmaktan çıkar. 2.500 kVA üstünde ve 36 kV üzeri gerilimlerde konservatörlü tip standart hâle gelir.
Seçimde ikinci belirleyici ortam koşullarıdır. IEC 60076-1 normal çalışma koşullarını maksimum 40 °C ortam sıcaklığı, günlük ortalama 30 °C ve yıllık ortalama 20 °C olarak tanımlar; dış ortam için alt sınır eksi 25 °C’dir. Yıllık sıcaklık salınımı geniş olan bir sahada hermetik duvarın yapacağı çevrim sayısı artar, panel form derinliği buna göre seçilir.
Üçüncü belirleyici erişim ve bakımdır. Şehir şebekesinde, kilitli bir köşk içinde, periyodik yağ numunesi alınmayacak bir noktada hermetik tip işletmeciyi rahatlatır. Buchholz rölesiyle erken uyarı isteyen, yağ numunesinden gaz analizi yapmayı planlayan büyük sanayi tesisleri ve santral sahaları konservatörlü tipi tercih eder. Güneş santrali sahalarında seçim çoğunlukla güce göre yapılır: 1.600 kVA ve altında hermetik, üstünde konservatörlü.
Dolum, sızdırmazlık testi ve devreye alma
Hermetik kazanda dolum vakum altında yapılır. Aktif kısım kurutulduktan sonra kazan vakuma alınır, tipik olarak 1 mbar altındaki bir mutlak basınçta bekletilir ve yağ bu vakum kırılmadan doldurulur. Amaç, sargılar arasında hapsolmuş hava kabarcıklarını bırakmamaktır; kapalı sistemde o kabarcığın çıkacağı bir yer yoktur ve kısmi deşarj başlangıcı olur. Konservatörlü tipte dolum daha toleranslıdır, çünkü sistem konservatör üzerinden nefes alır; yine de büyük güçlerde vakum dolumu standart uygulamadır.
Yağ kalitesi IEC 60156’ya göre 2,5 mm elektrot aralığında ölçülen delinme gerilimi ile kontrol edilir. IEC 60422, yeni doldurulmuş dağıtım sınıfı ekipman için tipik kabul sınırlarını delinme geriliminde 55 kV ve üzeri, su muhtevasında 20 mg/kg mertebesi olarak verir.
Kazan tarafında son söz hidrostatik sızdırmazlık testi ile söylenir. Kazan tanımlı bir iç basınca alınır, süre boyunca basınç düşmesi ve dikiş boyunca sızıntı izlenir. Genel basınçlı ekipman pratiğinde test basıncı, çalışma basıncının 1,5 katı alınır. Hermetikte bu test numune testi değil her gövdenin testidir: yüzde 100 kontrol, istisnasız. Testin boyama öncesinde yapılması da önemlidir, çünkü boya ince bir sızıntıyı geçici olarak kapatabilir.
Şartnameye ne yazmalı?
Teklif isterken tipin adını yazmak yetmez; kazanı tanımlayan kalemler açık olmalıdır. Asgari olarak şunları isteyin:
- Tip: hermetik veya konservatörlü, güç ve gerilim seviyesiyle birlikte gerekçesi
- Sac cinsi ve kalınlığı, EN 10204 3.1 muayene belgesi
- Kaynak: EN ISO 3834-2 kapsamı, WPS ve WPQR numaraları, kaynakçı sertifikaları
- Yüzey hazırlığı ISO 8501’e göre Sa 2 1/2, ISO 12944 korozyon kategorisi C4 veya C5, 120 mikron kuru film kalınlığı
- Sızdırmazlık testi basıncı, süresi ve raporlama şekli
- Konservatörlü ise Buchholz flanş ölçüleri, nem alıcı tipi ve conta malzemesi
- Ürün şartnamesi referansı: genleşme depolu dağıtım trafolarında TEDAŞ-MLZ/95-012.F, hermetik gövdelerde ilgili TEDAŞ hermetik tip dağıtım trafosu şartnamesi
Bu kalemleri belirtmeyen bir şartname, iki farklı maliyetteki kazanı aynı teklif masasına koyar. Fiyat farkı hemen görünür, üretim reçetesi farkı görünmez; devreye alındıktan beş yıl sonra ise görünür hâle gelir.
Sıkça sorulan sorular
Hermetik trafo ile konservatörlü trafo arasındaki temel fark nedir?
Fark, yağın genleşmesinin nasıl karşılandığıdır. Hermetik tipte kazan tamamen kapalıdır ve genleşen yağı dalga duvar panelleri esneyerek karşılar. Konservatörlü tipte kazanın üstünde ayrı bir genleşme deposu bulunur; yağ bu depoya çıkar ve soğuduğunda geri döner. Bu tercih, kazan üretiminde kapak bağlantısını, kaynak dikişi sürekliliğini ve dolum yöntemini baştan değiştirir.
Hermetik trafoda Buchholz rölesi neden yoktur?
Buchholz rölesi, kazan ile genleşme deposu arasındaki bağlantı borusuna takılır ve arıza anında oluşan gazın bu boruda toplanması prensibiyle çalışır. Hermetik kazanda böyle bir boru ve gaz toplama noktası yoktur. Onun yerine basınç, sıcaklık ve yağ seviyesini izleyen kombine bir koruma cihazı kullanılır; aşırı basınç için ayrıca tahliye tertibatı bulunur.
Hermetik trafo kaç kVA'ya kadar üretilir?
Yaygın uygulama 50 kVA ile 2.500 kVA arasıdır ve 36 kV’a kadar olan gerilim seviyelerinde kullanılır. Üst sınır elektriksel değil hacimseldir: güç büyüdükçe genleşecek yağ hacmi büyür ve bunu karşılayacak esneme yüzeyi ekonomik olmaktan çıkar. Bu sınırın üstünde konservatörlü tip tercih edilir.
Hermetik kazanda sızıntı bulunursa ne yapılır?
Sahada kalıcı çözüm üretilmez. Hermetik gövdede dikiş kesintisiz olmak zorundadır; üzerine ek paso atmak veya macunlamak geçici bir görüntü sağlar ama nem girişini durdurmaz. Doğru yol, kazanın boşaltılıp hatalı bölgenin taşlanarak tamamen soyulması, yeniden kaynatılması ve basınç testinin tekrarlanmasıdır. Bu işlem pratikte fabrika koşullarını gerektirir.
İki tip arasında bakım maliyeti farkı nedir?
Hermetik tipte silikajel değişimi, yağ seviye kontrolü ve konservatör temizliği gibi periyodik işlemler ortadan kalkar; yağ hava ile temas etmediği için oksidasyon ve nem alma hızı da düşer. Buna karşılık yağ numunesi almak ve içerideki bir arızayı erken yakalamak zorlaşır. Konservatörlü tipte bakım kalemi fazladır ama izlenebilirlik yüksektir.
Dalga duvar kalınlığı hermetik ve konservatörlü kazanda farklı mıdır?
Sac kalınlığı aralığı aynı olabilir, tipik olarak 1,2 ve 1,5 mm. Fark, panelin üstlendiği görevdedir. Konservatörlüde duvar esas olarak soğutma yüzeyidir; hermetikte aynı panel hem soğutur hem genleşmeyi karşılar, yani yorulma yükü altında çalışır. Bu nedenle hermetik uygulamada dalga derinliği, adım ve kök yarıçapı taşınacak yağ hacmine göre ayrıca hesaplanır.