Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Mohammad Zia Zahedi
Danışman: İRES İSKENDER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Transformatör kapağının alçak gerilim bölgelerindeki yüksek akım iletkenleri, kazan kapağındaki kayıpların ve termal problemlerin kaynaklarıdır. Sonlu farklar yönteminin (FDM) lineer olmayan bünye denklemi ile başa çıkmada daha esnek olduğunu, kolay uygulanabileceğini, basit geometrili bölgeler için en popüler yöntem olduğunu ve düşük maliyetli hesaplama metodu olduğu gerçekleri göz önüne alındığında, FDM yaklaşımı buşing bölgesindeki kayıpları kapağın lineer olmayan davranışını da hesaplayarak en yakın tahminini bulmada kullanılır. FDM yaklaşımında, Maxwell denklemlerinin ve Ohm yasasının geçici çözümü, bir çelik diskin eksenel simetrik bölgesindeki kesit alanında yapılır. Bir sonraki adımda, kararlı haldeki problemde manyetik FD analizine 2 seviyeli AMR teknolojisi uygulanmaktadır. Kapağın termal analizini ADI-FD metod yardımıyla yapılır. AMR ve ADI-FDM kombinasyonu ile önerilen çözüm algoritması, analizlerinin doğruluğu arttırıp hesaplama süresini azaltılmaktadır. Önerilen yöntemlerin güvenilirliği deneysel sonuçlar ve sonlu elemanlar yöntemi (FEM) analizi ile doğrulanmıştır. Bu çalışma aynı zamanda, bölgesel aşırı ısınmanın üstesinden gelmek ve kapak sıcaklığını 140℃'nin altında tutmak için uygun bir paslanmaz çelik malzeme (SSI) geometrisi kullanarak, 3-fazlı dağıtım trafoları için kapak levhalarının lineer/lineer olmayan 3D FEM optimizasyon tasarımı önermiştir. Kayıplar ve sıcaklık hesaplamaları için uygulanan lineer yaklaşımlar yeterince hızlıdır, ki bu hesaplamalar orta seviye bir bilgisayarla gerçekleştirilebilir. Ayrıca, bu çalışmada, dağıtım trafolarının kapak levhasındaki kızgın nokta sıcaklığını tahmin etmek için 3D FEM simülasyonlarından elde edilen souçları kullanarak bir dizi analitik formül önerilmiştir. SSI ve SSI olmadan durumlarda, karbon çeliğinden kazan kapağının sıcaklığını hesaplamak için çok sayıda FEM simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Kısaca, trafo kapak levhasında nümerik manyeto-termal analizi, MATLAB ve ANSYS yazılımları kullanılarak, FEM-FEM, FDM-FEM ve Adaptif-FDM-ADI-FDM birleştirme yaklaşımı ile yapılmıştır.