Thermal and Structural Analysis of Oil-Type Transformators

• Main Author: Dursun, Beyza Nur
• Format: Dissertation
• Language: English
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01-01-2023
• Subjects: Computer science; Deformation; Design; Energy; Finite volume method; Geometry; Heat conductivity; Heat transfer; Kinematics; Marketing; Mathematics; Mechanics; Mineral oils; Pressure distribution; Radiation; Software; Thermodynamics; Viscosity
• ISBN: 9798379661915

Transformatör, gerilimi bir seviyeden diğer bir seviyeye çevirmeye yarayan elektromanyetik bir cihazdır. Bir devredeki elektrik enerjisini sabit frekans altında başka bir devreye elektromanyetik endüksiyon yoluyla aktarmaya ve gerilim-akım değerini şebekeler arasında artırıp azaltmaya yarayan hareketsiz elektrik makinalarıdır. Özellikle iletim ve dağıtım şebekelerinde gerilim yükseltici ve düşürücü uygulamalarda, işletmelerin verimliliği açısından, yüksek verimli transformatör kullanmak günümüzde büyük öneme sahiptir.Transformatörler kullanım amacı, güç, gerilim, soğutma tipi, izolasyon tipi gibi birçok kategoriye ayrılır. Transformatörler genel olarak, izolasyon malzemelerine göre kuru tip ve yağlı tip olmak üzere 2 tipte kategorilendirilebilir. Buna ek olarak, kullanım amacına göre transformatörler güç ve dağıtım trafoları olarak ikiye ayrılır. Trafoyu yüzeysel olarak bölümlere ayırdığımızda, elektriksel ve mekanik yapılar mevcuttur. Elektriksel yapı, aktif elemanların bulunduğu çekirdek ve iletkenlerin yer aldığı, elektrik enerjisinin aktarımının gerçekleştiği kısımdır. Bu elektrik enerjisi aktarımı esnasında transformatörün yüklenme yüzdesine bağlı olarak iletken kayıpları ve bundan bağımsız olarak çekirdek kayıpları ortaya çıkmaktadır. Ortaya çıkan bu kayıplar aktif kısım olarak adlandırılan yapının, izolasyon yağının ve dolayısıyla transformatör kazanının ısınmasına sebep olur. Bu ısınmanın etkilerini giderebilecek faktörler arasında kazanın boyutu, malzeme cinsi ve soğutma tipine bağlı olarak fiziksel yapısı bulunur.Bu tez çalışmasında örnek olarak bir yağlı tip dağıtım trafosu ele alınacaktır. Çalışmada önce yağlı tip dağıtım trafoları ile ilgili literatür araştırması yapılacak, daha sonra bu tez çalışmasına paralel olarak bir tasarım geliştirilecek, termal ve yapısal simülasyon çalışmaları ile bu tasarım için optimum sonuçlar elde edilerek, tasarıma uygun bir prototip çalışması yapılacaktır. Elde edilen prototip üzerinde çalışma ortamına bağlı olarak mekanik parçaların zorlanması üzerinde çalışmalar yapılacaktır. Bahsedilen prototip ürünün ısınma testi sonuçları ile bu tezde yapılan teorik hesaplama ve analiz sonuçları karşılaştırılacaktır. Böylece ürünün araştırılıp simülasyon ve tasarım sonuçlarının ortaya konulması, kullanımının iyileştirilme amacına ve üretiminin getireceği muhtemel olumlu ve olumsuz etkileri vurgulamaya yöneliktir.