Kapama açısının ferrorezonans olayına etkisi
The effect of turning-off angle on ferroresonance event
Yazar: HİLMİ ZENK
Danışman: PROF. DR. ADEM SEFA AKPINAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, elektrik tesislerinde yaygın olarak kullanılan transformatörlerde meydana gelen ferrorezonans olayında, devre kesici anahtarın kapama ve açma zamanlarının başka bir ifadeyle anahtarın elektriksel açılarının etkileri deneysel ve bilgisayar benzetimi yöntemleriyle incelenmiştir. Deneysel sistemde özel tasarlanmış ayarlı alternatif gerilim kaynağı, gerilim trafoları, iki farklı türde tasarım yapılan açı kontrollü yarı iletken anahtar devreleri, ferrorezonans devresi, gerilim ve akım algılayıcı devreler, sayısal veri aktarım cihazı ve bilgisayar programı kullanılmıştır. İlk bölümde, manyetizma türleri ve manyetik alan ferrorezonans olayı ile ilgili temel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde transformatörlerle ilgili detaylı bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölümde elektrik devrelerinde meydana gelen lineer rezonans konusu ele alınmıştır. Dördüncü bölümde ferrorezonans olayı ve etkileri ile ilgili detaylı bilgiler verilmiştir. Beşinci bölümde donanımsal ve yazılımsal çalışmalara yer verilmiştir. Altıncı bölümde tasarlanan sistemin kısımları anlatılmış, tasarlanan Mikrodenetleyicili Açma Kapama Açısı Denetim Sistemi (MADS) ve Bilgisayar Denetimli Açma Kapama Açısı Denetim Sistemi (BADS) ayrı ayrı deneysel sistemde kullanılmış, elde edilen veriler incelenmiştir. Deneysel sisteme uygun olarak kurulan bilgisayar ortamındaki benzetim sonuçları ve deneysel çalışmaların sonuçları ile incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, literatürde sunulan sistemlerle karşılaştırıldığında göstermiştir ki; bu çalışmada sunulan elektronik kontrollü devre kesici anahtar açı denetim sistemi, büyük güçlü enerji sistemlerinde güç kalitesini yükseltmek için, ferrorezonans olayının meydana gelme risklerini ortadan kaldırmak için önemli katkılar sağlamaktadır.

Abstract:
In this thesis study during a ferroresonance event that took place in transformers that are commonly used in all electrical plants, circuit breaker switch's opening/closing times, or in other words, effect of switch's electrical angles on the system parameters are monitored by experimental and computer resembledmethods. In this experimental system the following were used: adjustable alternate voltage supply, voltage transformers, angle controlled semi-conductor switch circuits that were designed in two different ways, ferroresonance circuit, voltage and current detection circuits, digital data transfer device, and computer software. Chapter one explains magnetism and its various types, magnetic fields, and electrical conversion.  Chapter two provides detailed information about transformers.  Chapter three describes linear resonance that occurs in the electrical circuits.  Chapter four describes in detail, ferroresonance event and its effects.  Chapter five explains the work done on the hardware and software. Chapter six, the designed control system of micro controlled opening/closing angle (DCSMCOCA) and the control system of computer controlled opening/closing angle (CSCCOCA) that are used in the system are described and the results are explained.  Results of the experimental study and resembled results on the computer that are suitable for the experiment are compared and investigated. When the results obtained from this experiment are compared with the modern day systems, it shows us that an electronically controlled, circuit breaker switch angle monitoring system such as presented in this study, adds an important addition to avoid the risk of a ferroresonance event taking place at high power energy systems, thus improving power quality.