Güç transformatörlerinde kullanılan katı ve sıvı yalıtım malzemelerinin özellikleri ve alternatif gerilimde yalıtım tasarımı
Features of solid and liquid insulation materials which are using at power transformer and ac insulation design
Yazar: HASAN ALİ YILDIZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASBİ İSMAİLOĞLU
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Güç transformatörü = Power transformer

Özet:
Günümüzde iletim sistemlerindeki gerilim seviyesinin artması transformatörlerin de gerilim seviyelerinin giderek artmasına ve yalıtım maliyetinin transformatör maliyetinde önemli yer tutmasına neden olmaktadır. Güç transformatörlerinde genellikle yağ ve selüloz bazlı katı yalıtım malzemesi ve bu malzemelerin birbirleri ile etkileşimine dayalı bir yalıtım sistemi kullanılmaktadır. Bu sistemde delinmenin gerçekleştiği zayıf nokta genellikle yağdır. Günümüzde hala yağdaki delinme işleminin tüm aşamalarını açıklayabilen bir teori bulunmamasına karşın çeşitli yaklaşımlarla bu durum açıklanmaya çalışılmaktadır.
Tez kapsamında ilk kısımda alternatif gerilim etkisinde sıvı yalıtım malzemesinin delinme olayının açıklanabilmesi için literatürde oluşturulmuş teoriler irdelenmiş ve sıvı yalıtım malzemesinin yalıtım dayanımına etkiyen etmenler açıklanmıştır. Güç transformatörlerinin yalıtım tasarımı kullanılan katı ve sıvı malzemelerin etkileşimine bağlı olduğundan ikinci kısımda güç transformatörlerinde kullanılan katı ve sıvı yalıtım malzemelerinin özellikleri irdelenmiştir. Üçüncü kısımda yalıtım tasarımında karşılaşılabilecek bazı temel tanımlar/kavramlar açıklanmıştır. Dördüncü kısımda, transformatör içerisindeki bölgelerde yalıtım tasarımı ile ilgili temel bilgiler açıklanmış ve örnekler verilmiştir. Beşinci kısımda ise örnek bir transformatör için benzetim çalışmaları yapılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır.

Abstract:
With the steady increase in transmission system voltages, the voltage ratings of power transformers have also increased and the cost of insulation content became a significant portion of the transformer cost. The system based on the combination of a solid and a liquid insulation and interaction between them is the most frequently used
insulating system in power transformers. Oil is the weakest point of the system
where the breakdown usually starts. Althought there are some approachs which
try to explain oil breakdown process there is still no comprehensive theory on this matter.
This master thesis covers the different oil breakdown theories under AC field in the first chapter. Also the impacts such as moisture, impurity etc. on breakdown strength of insulation material are discussed. In the second chapter, since the design of the power transformers depends heavily on the interaction between solid and liquid insulation materials, features of solid and liquid insulation materials are explained briefly. In third chapter, some special descriptions about the insulation design terminology are clarified. In forth chapter, insulation design method and practise carry out with the explanations for the different transformer regions. In last chapter, simulation belong to one of Generator Step Up transformer is carried out and results are evaluated.