Doğrusal olmayan yüklere uygun yağlı tip transformatörün tasarımının geliştirilmesi ve standartlardaki kabullerle teorik ve deneysel karşılaştırılması
Developing the design of oil immersed transformers for nonlinear loads and comparison of their theoretical and experimental results with standard assumptions
- Tez No: 441912
- Danışmanlar: PROF. DR. İRES İSKENDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde elektrik enerjisine olan talebin hızla artması, elektrik alıcılarının çok çeşitlilik göstermesi, doğrusal olmayan yarı iletken güç elemanlarının sık kullanılması, şebekeden doğrusal olmayan akımların çekilmesine, dolayısıyla harmoniklerin üretilmesine yol açmaktadır. Bu harmonikler şebekede çalışmakta olan transformatörleri olumsuz yönde etkilemektedir. Transformatörler elektrik şebekesinin çeşitli yerlerinde çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır. Transformatörlerde meydana gelen herhangi bir sorundan dolayı elektrik kesintileri meydana gelerek ekonomiye ciddi zararlar verebilmektedir. Bu gerçekler dikkate alındığında, elektrik sistemlerindeki transformatörlerin daha güvenilir ve ekonomik çalıştırılması büyük önem kazanmaktadır. Harmonikli akımlardan dolayı transformatör kayıpları artarak sargıların çalışma sıcaklığını yükseltmektedir. Sıcaklık artışı sargı yalıtımını hızla yaşlandırarak transformatörün faydalı ömrünün azalmasına sebep olmaktadır. 1980'lerden bu yana harmoniklerden dolayı sargılarda meydana gelen ek kayıplar incelenmiş ve üzerinde çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Harmonikli durumlarla ilgili standartların kayıp faktörünün hesaplanmasıyla ilgili sunduğu yöntemlerin ve bu yöntemlerin düzeltilmesiyle ilgili sunulan çalışmaların eksik yönleri bulunmaktadır. Tez çalışmaları ile bu hata kaynakları tespit edilmiştir ve yapılan çalışmalar ile literatürdeki bu etkilerin boşluğu giderilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi ile sargıların analizi harmonikli akımlar durumunda gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar frekans tanım bölgesinde ve zaman tanım bölgesinde gerçekleştirilmiştir. Analiz çalışmalar sonucunda harmonik kayıp faktör eğrileri elde edilmiştir. Tezin beşinci bölümünde transformatörlerin termal modellemesi ve termal hususlar incelenmiştir. Geliştirilen kayıp faktörü ve termal modele dayanarak, doğrusal olmayan yükler için optimal transformatör tasarımı gerçekleştirilmiştir. Dört farklı tasarımın imalatı yapılıp, deneysel doğrulama faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler ile tasarlanan transformatörlerin standart kabul koşulları sağladığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
The rapid increase in the demand for electrical energy, increasingly diverse usage of electric and the frequent use of non-linear semiconductor power elements, lead to the production of harmonics in the network due to withdrawal of the non-linear currents. These harmonics negatively affect the transformers that are used on networks. These transformers are used in different parts of the electrical grid for various purposes. Any fault occurring in these transformers results in power outages with serious economic waste as a consequence. Therefore, the reliable and economic operation of transformers in power systems has received more attention. Non sinusoidal currents increase power losses in transformers and lead to increase in winding temperature. Increase in temperature accelerates the aging of insulation of the transformer and decreases the life expectancy. Since the 1980s, several studies have investigated the additional losses of transformers that occur because of harmonics. The offered methods for the calculation of harmonic loss factor, related standards and correction studies have deficiencies. In this study the source of errors are determined, and in the framework of this study the ignorance of these effects are resolved and removed. For removing these gaps, the analysis of windings and finite elements are done for non-sinusoidal situations in both frequency and time domain. Using the finite element method, the curves of harmonic loss factors were obtained. In the fifth section of the thesis the thermal modelling and thermal related issues were analyzed. An optimal design approach was actualized based on improved harmonic loss factors and thermal modelling. Production of four different designs were materialized and the experimental verification of these transformers were carried out. These experiments verified that the designed transformers complied with standard assumptions.
Benzer Tezler
- Seismic behavior of rc columns with corroded plain and deformed reinforcing bars
Korozyona uğramış düz ve nervürlü donatılı betonarme kolonların deprem yükleri altında davranışı
ÇAĞLAR GÖKSU
Doktora
İngilizce
2012
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Çelik moment ve merkezi çaprazlı çerçeve sistemlerin deprem davranışının artımsal dinamik analiz yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of seismic behaviour of steel moment and concentrically braced frames by incremental dynamic analysis method
HÜSEYİN TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. BÜLENT AKBAŞ
- Dış destek (outrigger) kirişlerinin deprem etkisindeki betonarme yüksek bir binanın performansı üzerine etkisinin doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemlerle incelenmesi
Investigation of outrigger beams on performance of a high-rise reinforced concrete building under seismic effects by linear and nonlinear methods
HALİL İBRAHİM ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiGümüşhane Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM ÇAVDAR
- Dışmerkez çaprazlı çelik çerçeveli çok katlı bir yapının doğrusal ve doğrusal olmayan dinamik analiz yöntemleri ile incelenmesi
Study on linear and nonlinear dynamic analysis of eccentrically braced steel framed multi-storey building
MUHAMMET SAİT BÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KONURALP GİRGİN
- Betonarme çok katlı yapıların deprem performansının statik itme ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan yöntemlerle incelenmesi
Seismic performance evaluation of a multi-storey RC building by nonlinear static pushover and time history analysis
ABDULLAH DOĞUŞ TINAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH NECMETTİN GÜNDÜZ