Trafo kaç litre yağ alır? Kazan hacmi ve genleşme payı
Trafo kaç litre yağ alır sorusu sahada sürekli sorulur ama çoğu zaman yanlış yerden cevaplanır. Yağ miktarını trafonun anma gücü doğrudan belirlemez; belirleyen, o gücü taşıyacak kazanın iç hacmi ile aktif kısmın bu hacmin ne kadarını doldurduğudur. Aynı 400 kVA için iki farklı üreticinin gövdesi rahatlıkla 90 litre fark edebilir.
Bu yazıda hacmi baştan sona kurarak ilerliyoruz: kazanın brüt iç hacmi, nüve ve sargıların deplasmanı, dalga duvarların ve radyatörlerin eklediği hacim, üstte bırakılan genleşme payı, hermetik ile konservatörlü tipin farkı ve etiketteki kilogram değerinin litreye çevrilmesi.
Sayılar kVA başına litre tablosuyla, sıcaklık aralıklarıyla ve standart numaralarıyla birlikte veriliyor. Amaç, katalogdan sayı kopyalamak yerine kendi gövdenizin hacmini hesaplayabilmeniz.
Trafo kaç litre yağ alır? kVA başına kısa cevap
Kısa cevap: üç fazlı, yağlı tip bir dağıtım trafosunda yağ hacmi 100 kVA’da 200-250 litre, 400 kVA’da 550-650 litre, 1.600 kVA’da 1.600-2.000 litre bandındadır. Anma gücü büyüdükçe kVA başına düşen litre azalır; 100 kVA’da 2,0-2,5 L/kVA olan oran 1.600 kVA’da 1,0-1,3 L/kVA’ya iner.
Nedeni doğrudan geometridir: güç arttıkça nüve kesiti ve sargı ağırlığı, kazanın iç hacminden daha hızlı büyür. Yani büyük güçlerde gövdenin içi daha yoğun doludur ve yağa kalan boşluk oransal olarak küçülür. Küçük güçlerde ise soğutma yüzeyi ihtiyacı kazanı görece geniş tutar.
| Anma gücü (kVA) | Tipik yağ hacmi (L) | Yağ ağırlığı (kg, 0,88 kg/L) | Oran (L/kVA) | 125 K için genleşme (L) |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 200-250 | 176-220 | 2,00-2,50 | 19-23 |
| 160 | 280-340 | 246-299 | 1,75-2,13 | 26-32 |
| 250 | 400-460 | 352-405 | 1,60-1,84 | 38-43 |
| 400 | 550-650 | 484-572 | 1,38-1,63 | 52-61 |
| 630 | 800-950 | 704-836 | 1,27-1,51 | 75-89 |
| 1.000 | 1.200-1.500 | 1.056-1.320 | 1,20-1,50 | 113-141 |
| 1.600 | 1.600-2.000 | 1.408-1.760 | 1,00-1,25 | 150-188 |
Tablodaki hacimler üretici kataloglarında yayımlanan tipik aralıklardır; ağırlık sütunu 0,88 kg/L yoğunlukla, genleşme sütunu ise mineral yağın yaklaşık 0,00075 /K hacimsel genleşme katsayısıyla -25 °C ile +100 °C arasındaki 125 K’lik fark için hesaplanmıştır. Sipariş verirken bu değerleri değil, kendi gövde çiziminizden çıkan hacmi kullanın.
Kazanın brüt iç hacminden net yağ hacmine
Hesap, trafo kazanı için verilen dış ölçüden değil iç ölçüden başlar. ST37 sacın et kalınlığı her iki yandan düşülür; 5 mm gövde sacıyla üretilen 1.260 × 760 mm dış ölçülü bir gövdenin iç ölçüsü 1.250 × 750 mm olur. Yağ seviyesi de kapağın altında değil, kapaktan 40-60 mm aşağıdadır. Bu ölçülerle 1.250 × 750 × 1.100 mm’lik bir iç hacim, 1.031 litre brüt hacim demektir.
Brüt hacmin bir bölümünü aktif kısım doldurur. Nüve sacının yoğunluğu 7,65 kg/dm³, bakır iletkenin 8,9 kg/dm³, alüminyum iletkenin 2,70 kg/dm³’tür. Ağırlığı bilinen bir grubun deplasmanı bu yoğunluklardan çıkar: 1.500 kg’lık bir nüve, bobin ve aktif kısım grubu yaklaşık 200 litre yer kaplar. Presbant izolasyon, bağlantı baraları ve kademe değiştirici birkaç litre daha alır.
Dağıtım güçlerinde aktif kısım brüt hacmin %25-35’ini doldurur. Örnekteki 1.031 litreden 200-230 litre düşüldüğünde geriye 800 litre civarı net yağ hacmi kalır; genleşme payı da bu net değerin üzerinden ayrılır. Ölçü hassasiyeti burada doğrudan maliyettir: kaynak ağzında 3 mm’lik bir sapma iç hacmi litrelerce kaydırır ve yağ siparişi tutmaz.
Dalga duvarlar ve radyatörler hacme ne ekler
Düz duvarlı bir gövdenin hacmi basit bir dikdörtgen prizmadır; dalga duvar taşıyan gövdede ise her dalga cebi kendi hacmini ekler. Tipik dalga adımı 45 mm, dalga derinliği 100-400 mm, dalga iç açıklığı 10-12 mm’dir. 200 mm derinlikte, 700 mm yükseklikte ve 11 mm açıklıkta bir dalga cebi yaklaşık 1,5 litre tutar. Dört yüzünde toplam 120 dalga bulunan bir gövdede bu 180 litreye ulaşır; yani yağın yaklaşık beşte biri duvarların içindedir.
Sac kalınlığı hacmi değil davranışı değiştirir. Profil 1,2 mm ve 1,5 mm sacdan bükülür; ince sac aynı basınçta daha çok esner, kalın sac daha rijittir. Dalga duvar makinası ile üretilen profilin adım ve derinlik toleransı, gerçekleşen hacmin katalog değerinden sapmasının başlıca sebebidir.
630 kVA üzerindeki konservatörlü tiplerde soğutma yüzeyi çoğunlukla radyatörler ile sağlanır ve batarya kendi hacmini taşır. Bir radyatör dilimi derinliğine göre tipik olarak 3-6 litre tutar; 20 dilimlik bir batarya toplam yağa 60-120 litre ekler. Radyatör vanaları kapalıyken ölçülen miktar ile sistemin tam dolum miktarı bu yüzden farklıdır ve dolum kaydında ikisi ayrı yazılır.
Genleşme payı: yüzde kaç boşluk gerekir
Yağ ısındıkça genleşir. Mineral yalıtım yağının hacimsel genleşme katsayısı yaklaşık 0,00075 /K’dir ve hacim değişimi ΔV = V × β × ΔT bağıntısıyla bulunur. IEC 60076-1, dış ortama kurulan trafolar için en düşük ortam sıcaklığını -25 °C, en yüksek ortam sıcaklığını +40 °C kabul eder. IEC 60076-2 ise ONAN soğutmalı yağlı trafoda üst yağ sıcaklık artışını 60 K, sargı ortalama sıcaklık artışını 65 K ile sınırlar. Buradan üst yağın tam yükte 100 °C’ye kadar çıkabileceği görülür.
-25 °C ile +100 °C arasındaki 125 K’lik fark, %9,4’lük bir hacim artışı demektir. 800 litre yağ bulunan bir gövdede bu 75 litreye karşılık gelir. Uygulamada tasarım payı %8-12 arasında tutulur; alt sınır iç mekân trafolarında, üst sınır soğuk iklim ve ağır yük profillerinde seçilir.
Pay eksik bırakılırsa iki sonuç doğar: soğukta yağ seviyesi göstergesi minimumun altına iner, sıcakta iç basınç emniyet ventilinin açma değerine dayanır. Fazla bırakılırsa gövde gereksiz büyür; sac tüketimi, kaynak metresi ve boyanacak yüzey artar, ISO 12944 C4/C5 için gereken 120 mikron kuru film daha geniş bir alana uygulanır.
Hermetik trafoda genleşmeyi dalga duvarın esnemesi karşılar
Hermetik tipte ayrı bir genleşme deposu yoktur; gövde tamamen yağ doludur ve atmosferle teması kesilmiştir. Genleşen yağın hacmini karşılayan eleman duvarın kendisidir. Dalgalar bir körük gibi çalışır: yağ ısındıkça cepler dışa doğru açılır, soğuyunca geri toplanır. Bu esneme kapasitesi dalga derinliğiyle doğru, sac kalınlığıyla ters orantılıdır; 1,2 mm sacdan bükülen bir profil 1,5 mm’liğe göre aynı basınçta daha fazla hacim karşılar.
Bu yüzden hermetik gövdede genleşme payı üstte bırakılan bir boşluk olarak değil, duvarın esneme rezervi olarak tasarlanır. Tasarım, 125 K’lik sıcaklık aralığında gereken hacmi bu rezerve eşitler. TEDAŞ-MLZ/95-012.F dalga duvar şartnamesi ile hermetik kapalı tipler için IEC 60076-13, bu davranışın çerçevesini çizer.
Rezerv doğrulanmadan gövde teslim edilmez. Hidrostatik sızdırmazlık testi hem kaynak dikişlerini hem de profilin basınç altındaki kalıcı deformasyonunu gösterir: basınç boşaltıldıktan sonra dalga adımında kalıcı açılma ölçülüyorsa profil yorulmuştur ve o gövde sahada seviye kaybı yaşatır. Dikişlerin kalite gerekleri EN ISO 3834-2 ve EN 1090 kapsamında WPS/WPQR ile belgelenir.
Konservatörlü trafoda genleşme deposu hacmi nasıl seçilir
Konservatörlü tipte genleşen yağ, gövdenin üstündeki silindirik depoya yükselir. Depo hacmi genellikle toplam yağ hacminin %8-12’si seçilir; 1.200 litre yağı olan bir trafoda 100-140 litrelik bir depo tipiktir. Depo hiçbir zaman ağzına kadar doldurulmaz, ortam sıcaklığında %25-40 dolu bırakılır; böylece hem soğukta seviye göstergesinde okunur bir değer kalır hem sıcakta taşma olmaz.
Seviye göstergesi üzerindeki işaretler bu hesabın görünen yüzüdür. -25 °C, +25 °C ve +40 °C işaretleri, deponun o yağ sıcaklığında hangi seviyede olması gerektiğini söyler. Sahada seviye okurken önce yağ sıcaklığına bakmak gerekir; +10 °C’de yarım görünen bir depo arızalı değildir.
Depo ile atmosfer arasındaki bağlantı nem tutucudan geçer. Silikajel dolgulu kurutucu, nefes alan havanın nemini tutar; dolgunun rengi döndüğünde yağın su içeriği yükselmeye başlar. Kauçuk membranlı veya hava keseli depolarda hava yağa hiç değmez, oksitlenme hızı düşer; ancak hacim hesabı değişmez. Hesap her durumda aynı ΔV = V × β × ΔT bağıntısına dayanır ve deponun faydalı hacmi bu ΔV değerinin en az 1,3 katı seçilir.
Etiketteki yağ ağırlığı nereden gelir, litreye nasıl çevrilir
IEC 60076-1, anma etiketinde toplam ağırlığın, yağ ağırlığının ve nakliye için sökülebilir parçaların ağırlığının bulunmasını ister. Dikkat edilmesi gereken nokta şudur: etikette litre değil kilogram yazar. 528 kg yağ ibaresi, yaklaşık 600 litre yağ demektir.
Çevirme yoğunlukla yapılır. IEC 60296 kapsamındaki mineral yalıtım yağının 20 °C’deki yoğunluğu 0,87-0,89 kg/L bandındadır; hesapta 0,88 kg/L almak dağıtım güçlerinde birkaç litrelik hata bırakır. Yoğunluk sıcaklıkla düşer, bu yüzden dolum sıcaklığı 60 °C olan bir trafoya 20 °C referansıyla sipariş edilen yağ litre olarak fazla, kilogram olarak doğru gelir. Sipariş her zaman kilogram üzerinden verilmelidir.
Etiketteki değerin dayanağı üretimdeki tartım ve dolum kaydıdır. Gövde sacının EN 10204 3.1 muayene belgesi, kaynak prosedürleri ve dolum kaydı birlikte tutulduğunda etiketteki sayı denetlenebilir hale gelir. Yağ ağırlığını katalogdan kopyalayan üretici, kazan ölçüsü değiştiği anda etiketi yanlış basar ve bu hata sahada ancak ilk bakımda görülür. Ankara’daki üretimimizde bu değer her gövde için ayrı hesaplanır ve dolum kaydıyla karşılaştırılır.
Ester yağa geçişte hacim aynı, ağırlık farklı
Ester yağa geçen bir trafo aynı gövdeyle aynı litreyi alır, çünkü hacmi belirleyen kazandır. Değişen ağırlıktır. IEC 61099 kapsamındaki sentetik ester yaklaşık 0,97 kg/L, IEC 62770 kapsamındaki doğal ester yaklaşık 0,92 kg/L yoğunluktadır. Mineral yağın 0,88 kg/L değerine göre 600 litrelik bir dolum 528 kg yerine 552-582 kg gelir. Fark %5-10’dur ve kaide yükü, vinç kapasitesi ile nakliye planı bundan etkilenir.
İkinci fark soğutmadadır. Esterin viskozitesi mineral yağdan yüksektir; doğal akışlı ONAN soğutmada aynı sıcaklık artışını tutturmak için soğutma yüzeyinin büyütülmesi gerekir. Pratikte bu, dalga derinliğinin artırılması veya radyatör dilim sayısının çoğaltılması demektir ve her iki hamle de toplam yağ hacmini yeniden büyütür. Yani ester kararı, gövde hacmini baştan hesaplatır.
Mevcut bir trafoyu ester ile yeniden doldururken kalan mineral yağ oranı kritiktir. Karışımdaki mineral yağ hacimce %7,5’i geçerse doğal esterin 300 °C üzerindeki yanma noktası avantajı kaybolur; doğru boşaltma ve yıkama uygulandığında kalıntı %3-5 seviyesinde tutulabilir.
Sıkça sorulan sorular
400 kVA trafo kaç litre yağ alır?
Üç fazlı yağlı tip 400 kVA dağıtım trafolarında yağ hacmi tipik olarak 550-650 litre, ağırlık olarak 0,88 kg/L yoğunlukla 484-572 kg aralığındadır. Bu bir tasarım sonucudur, kural değil: aynı güçte hermetik ve konservatörlü tipler, farklı dalga derinlikleri ve farklı sargı malzemesi (bakır veya alüminyum) hacmi 90 litreye kadar kaydırabilir. Kesin değer için trafonun anma etiketindeki yağ ağırlığına bakın.
Trafo yağının bir litresi kaç kilogram gelir?
IEC 60296 kapsamındaki mineral yalıtım yağının 20 °C’deki yoğunluğu 0,87-0,89 kg/L’dir; pratik hesapta 0,88 kg/L kullanılır. Buna göre 600 litre yağ yaklaşık 528 kg gelir. Yoğunluk sıcaklık arttıkça düşer, bu yüzden dolum sıcaklığı yüksekse aynı kilogram daha fazla litre eder. Sipariş ve etiket değerleri her zaman kilogram üzerinden verilir.
Trafoda genleşme payı olarak yüzde kaç boşluk bırakılır?
Mineral yağın hacimsel genleşme katsayısı yaklaşık 0,00075 /K’dir. IEC 60076-1’in -25 °C alt ortam sıcaklığı ile IEC 60076-2’nin 60 K üst yağ sıcaklık artışı birlikte alındığında 125 K’lik bir çalışma aralığı ve %9,4’lük hacim artışı çıkar. Uygulamada tasarım payı %8-12 arasında seçilir; 800 litrelik bir dolumda bu 64-96 litreye karşılık gelir.
Hermetik trafoda genleşme deposu neden yok?
Çünkü genleşmeyi duvarın kendisi karşılar. Dalga profili körük gibi çalışır; yağ ısındıkça cepler dışa açılır, soğuyunca toplanır. Gövde tamamen yağ dolu ve atmosfere kapalı olduğu için nem alma ve oksitlenme riski de düşer. Esneme rezervi dalga derinliğiyle artar, sac kalınlığıyla azalır ve teslim öncesi basınç testiyle doğrulanır. TEDAŞ-MLZ/95-012.F ve IEC 60076-13 bu tipin gereklerini tanımlar.
Kazan hacmi hesabında aktif kısım nasıl düşülür?
Aktif kısmın ağırlığı, malzeme yoğunluklarıyla hacme çevrilir: nüve sacı 7,65 kg/dm³, bakır 8,9 kg/dm³, alüminyum 2,70 kg/dm³. Örneğin 1.500 kg’lık bir grup yaklaşık 200 litre yer kaplar. Dağıtım güçlerinde aktif kısım brüt iç hacmin %25-35’ini doldurur; presbant, barajlar ve kademe değiştirici için birkaç litre daha ayrılır.
Aynı kazana ester yağ sığar mı?
Hacim olarak sığar, çünkü litreyi gövde belirler. Ağırlık artar: sentetik ester yaklaşık 0,97 kg/L (IEC 61099), doğal ester yaklaşık 0,92 kg/L (IEC 62770) yoğunluktadır ve aynı dolum mineral yağa göre %5-10 daha ağırdır. Ayrıca esterin viskozitesi yüksek olduğu için soğutma yüzeyinin büyütülmesi gerekebilir; bu da gövde hacmini yeniden hesaplatır.