Yük altında kademe değiştiricili güç trafosu tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Öğrenci: AHMAD FARID MIRZAD

Danışman: MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU

Özet:

Dünyada enerji kullanımındaki artış nedeniyle, elektrik enerjisine olan ihtiyaç da sürekli olarak artış göstermektedir. Bu durumda, kullanıcılara belirli standartlara göre sürekli elektrik enerjisi sağlamak çok önem kazanmıştır. Standart gerilim değeri ile kesintisiz elektrik enerjisi sağlanması için güç sistemleri kaliteli olmalıdır. Günümüzde transformatörler ve bileşenlerinde kullanılan elektronik sistemler, elektrik iletimi ve dağıtımı için oldukça önemli cihazlardır. Gerilim regülasyonu ve kalitesi bakımından yük altında kademe değiştiriciye sahip güç transformatörü, elektrik şebekelerinin ve endüstriyel uygulamalarının ana parçalarıdır. Transformatörler, iletim ve dağıtım sisteminin en önemli bileşenleri olmakla birlikte, yük altında kademe değiştiriciler (OLTC), yüksek gerilim altındaki güç transformatörlerinin kalbi olarak ifade edilebilir. Yük altında kademe değiştirici, sistemin enerjisini kesmeden trafo dönüşüm oranında değişiklikler yapmak için kullanılan önemli sistemlerdir. Bu sistemleri algılamak ve etkin kullanımı için her bir sistem, mevcut çalışmanın ilgili bölümlerinde incelenmiştir. Bu tez areştirmasında, yük altında kademe değiştiriciler için uygun sargı tipinin belirlenmesi üzerine bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, üç fazlı bir transformatörün kademe değiştirici sargılarının teorik analizi yapılmış ve uygulaması bir transformatöre monte edilerek kontrolü gerçekleştirilmiştir.Uygulamada kullanılan 7500 kVA 33/11kV yağlı kademe değiştirmeli üç faz transformatörün sargılarının mekanik ve elektriksel hesaplamaları, öncelikli elektrik alan dağılımları teorik olarak incelenmiş ve tasarımı gerçekleştirilmiştir. Analizler için iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak magnetik alan, manyeto statik alan ve elektrik alan pratikleri gösterilmiştir. Yapılan çalışmada Ansoft Maxwell transformatör ve manyetik alan paket programı kullanılmıştır ve örnek uygulama yazılımda gerçekleştirilmiştir. Elde edilen analiz sonuçları ve pratik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen pratik analiz sonuçları ve ölçüm sonuçlar karşılaştırılmış, tasarımın analiz sonuçları ile ölçüm değerlerinin uyumlu olduğu gösterilmiştir. Uygulama da farklı güçler ve gerilim seviyeleri için de uygulanabilecek referans bir çalışma gerçekleştirilmiştir.