Transformatör sargı sıcaklığı kestirimi için yeni bir yöntem


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CENK GEZEGİN

Danışman: Okan Özgönenel

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Transformatörler elektrik enerjisinin üretim, iletim ve dağıtımında kullanılan önemli ve pahalı donanımlardan birisidir. Artan elektrik gücü istemi işletmedeki transformatörlerin tasarlandıkları sıcaklık değerlerini sıklıkla aşmasına neden olmaktadır. Bu da sargılarının etrafındaki yalıtım kâğıdının ömrünün kısalmasına, iç arızaların ortaya çıkmasına ve transformatör ömrünün beklenenden daha kısa olmasına neden olmaktadır. Bu sıcaklıkların doğru bir biçimde izlenmesi transformatör sargı yalıtımı ömrünün doğru belirlenmesini sağladığı kadar transformatörün en uygun kullanımı için gerekli önlemlerin de doğru bir biçimde alınmasını sağlayacaktır. Bu yüzden transformatör sıcaklık izleme sistemlerine olan istemin eskisine göre önemli oranda artması beklenmektedir. Bu yüzden işletmedeki transformatörlere kolayca uygulanabilecek, ekonomik bir sargı sıcaklık izleme sistemine gereksinim bulunmaktadır. Literatürde transformatör sıcaklıklarını izlemek için çok sayıda yöntem bulunmakla birlikte bunlardan en önemlileri IEEE ve IEC standartlarında verilmiştir. Ayrıca, D. Susa tarafından önerilen bir yöntem de oldukça popülerdir. Söz konusu yöntemler özellikle geçici durumlarda yanılgılı cevap vermekte ve çok sayıda değişkenin kullanımını gerektirmektedir. İşte bu sorunlara çözüm olabilmesi amacıyla bu tez çalışması boyunca daha sade, uygulanabilir ve daha doğru bir transformatör sıcaklık izleme yönteminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışmasında, tek-fazlı yağlı tip ONAN dağıtım ve güç transformatörlerinin sargı en sıcak nokta sıcaklığının (ESNS) kestirimi için iki yeni yöntem sunulmuştur. Yöntemler öncelikle transformatörün birincil ve ikincil yanı akım ve gerilim verisini kullanarak ortalama sargı sıcaklığını hesaplamaktadır. Sonrasında ise bu sıcaklığı kullanarak ESNS değerine ulaşmaktadırlar. Yöntemlerin başarımı sargıları arasına sıcaklık algılayıcıları yerleştirilmiş 30 kVA gücünde ONAN soğutmalı yağlı tip tek-fazlı bir transformatör kullanılarak çeşitli ısınma deneyleri ile ortaya konulmuştur. Önerilen yeni yöntemler daha az değişmez ve değişken kullanmakta ve daha doğru sonuçlar vermektedir.