Güç transformatörlerinin standartlara göre termal analizi
Thermal analyses of power transformers according to standards
Yazar: ALİ BURHAN HALİLOĞLU
Danışman: DOÇ. İRES İSKENDER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Güç transformatörü = Power transformer ; Harmonikler = Harmonics

Özet:
Son yıllarda doğrusal olmayan akım çeken yüklerin sayısının artması güç kalitesini olumsuz etkilemektedir. Bu yüklerden kaynaklanan harmonik akımlar transformatörlerde kayıpların artmasına ve ısı artışına neden olmaktadır. Transformatörlerin faydalı ömrünü etkileyen ve transformatör yüklenmesini sınırlayan temel kriter, transformatörün termal performansıdır. Transformatörün termal performansının en önemli parametresi de sıcak nokta sıcaklığı olarak ifade edilmektedir ve genellikle sargıların üst bölgesinde oluşmaktadır. Bu parametrenin, transformatörün yüklenmesinin sıcaklık sınırını temsil ettiği kabul edilir.Sıcak nokta sıcaklığı ile bilgi sahibi olabilmenin en iyi yolu, gerçek en sıcak bölgeye alıcılar yerleştirilmesi ve ölçülen değerlerin transformatör tankının dışına aktarılmasıdır. Ancak bu durum halı hazırda kullanımda olan transformatörler için mümkün değildir. Alıcıların transformatör tasarım ve montaj aşamasındayken yerleştirilmesi gerekmektedir.TEİAŞ'a ait güç transformatörlerinin büyük kısmında, sargı sıcaklığını ölçebilecek bir düzenek bulunmamaktadır. Bu çalışmada IEEE standartları temel alınarak transformatörün üst yağ ve sıcak nokta sıcaklığını tahmin etme yöntemleri anlatılmıştır. TEİAŞ'a ait iki adet güç transformatöründe üst yağ sıcaklıkları ölçülmüş ve teorik değerler ile karşılaştırılmıştır. Sıcak nokta sıcaklığı da IEEE standartlarına göre tahmin edilmiştir. Özet olarak harmoniklerin; kayıplar, üst yağ sıcaklığı değişimi, sıcak nokta sıcaklığı ve transformatörlerin faydalı ömrü üzerindeki etkisi incelenmiştir.Anahtar Kelimeler :Guc Transformatoru, Sıcak nokta, Ust Yağ Sıcaklığı, Harmonikler

Abstract:
During the past years, the increase in the number of nonlinear loads has been affecting the power quality negatively. The harmonic currents resulting from such loads yield to an increase in power losses of transformers and hence an increase in the temperature of these transformers. The main criteria that defines the life and loading limits of a transformer is its thermal performance. The most important parameter of the thermal performance of a transformer is the hot spot temperature. The hot spot temperature is the temperature of conductor in a region where it generally is near the top of winding. This parameter is accepted to represent the temperature limit of a transformer's loading.The best way to have information about hot spot temperature is to place sensors in the exact top temperature zone and to transfer the measured values out of the tank of the transformer. But, this method is not suitable for the transformers that are currently in operation. It is necessary to place the sensors during design and implementation of the transformer.In most of the power transformers of Turkish Electricity Transmission Company (TEİAŞ), there is no mechanism to measure the winding temperature. In this study, the estimating methods of top oil and hot spot temperature are explained based on the IEEE standards. The top oil temperature of two different types of power transformers of TEİAŞ are measured and compared with those of theoretical. Also, the hot spot temperature is estimated based on the IEEE standards. As a summary, the effect of harmonics on losses, top oil temperature rise, hot spot temperature and the useful operating life of transformers are analyzed in this thesis.Key Words :Power Transformer, Hot Spot, Top Oil Temperature, Harmonics