Trafo soğutma sistemlerinin incelenmesi
The study of the transformer cooling systems
Yazar: ÇAĞLAR CANŞE
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TEKE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde güç transformatörlerine olan talep artmakta ve bunun sonucunda bir transformatörün elektriksel özelliklerini değiştirmeden daha uzun ömürlü olmasını sağlayacak yollar aranmaktadır. Bunlardan bir tanesi de soğutma verimliliğidir. Transformatörlerde kullanılan çekirdek, bakır ve diğer yardımcı elemanlar istenmeyen kayıplar oluşturmaktadır. Bunun sonucunda meydana gelen sıcaklık artışının yağ ve yalıtım malzemesi ömrünü olumsuz etkilememesi için atık ısı bir şekilde uzaklaştırılmalıdır. Bunun da mümkün olan en düşük maliyetle yapılabilmesi için hala değişik çalışmalar yürütülmektedir.
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, bir güç transformatöründe kullanılan radyatör gruplarına bağlı olan fanların değişik konumları incelenerek, oluşan farklı akış karakteristiklerinin ısı transferine ne derecede etki ettiği incelenmiştir.
Tez çalışması üç ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde transformatörün genel yapısı ve soğutmasının amacından bahsedilmiş, bunu takiben de güç transformatörlerinde kullanılan değişik soğutma modları hakkında bilgi verilmiştir. En son olarak da bir transformatördeki radyatör grubunun termal çalışmasına ve bununla ilgili olarak türbülanslı iç akışa dair bilgi verilmiştir.
Çalışmanın ikinci bölümünde, bazı türbülans modellerinden ve ısı transferi incelenecek olan akış alanının modellenmesinden bahsedilmiştir. Ayrıca yapılacak olan  simülasyonların mantıklı sonuç verip vermediğini anlamak için teorik olarak bazı değerler ampirik formüller yardımıyla hesaplanmıştır. Son olarak fanların değişik konumları simüle edilerek ısı transferinin ne derecede değiştiği gözlemlenmiş ve bununla ilgili olarak üçüncü bölümde çalışmanın sonuçlarından kısaca bahsedilmiştir.

Abstract:
Nowadays, the demand for power transformers have been increasing and as a result, new ways are being sought that will improve the life of the transformer without changing any electrical characteristics of it. One of those is the efficiency of cooling. Transformer members such as core, copper and other auxiliary components cause some undesired losses. Therefore, the waste heat should be removed somehow in order to prevent the rise of the temperature to negatively affect the life of the transformer oil and insulating material. To do this along with the lowest cost possible various studies are still being conducted.
In this thesis, how different flow characteristics affect heat transfer is observed by investigating various positions of fans which are mounted on the radiator groups used in a power transformer.
The thesis is composed of three main sections. In the first section, the general structure of the transformer and the purpose of the need for cooling is mentioned. Subsequently some information about different cooling methods applied to power transformers is given. Finally, thermal study of the radiator group of a transformer and in relation to this, some information about internal turbulent flow is given.
In the second section, some turbulence models and modeling of the flow field in which the heat transfer will be observed are presented. In addition, some theoretical results are obtained through ampirical formulas in order to confirm whether the simulations are sensible. Finally various positions of fans are simulated and how these positions affect heat transfer are shown. In relation to these, the results of the study are mentioned briefly in the third section.