Isıl ve elektirksel büyüklükler arasındaki analojiden yararlanarak yüksek gerilim yeraltı kablolarında sıcaklık dağılımının incelenmesi
Analysis of thermal distribution of high voltage underground cables based on analogy between thermal and electrical parameters
- Tez No: 142639
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZCAN KALENDERELİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
ISIL VE ELEKTRİKSEL BÜYÜKLÜKLER ARASINDAKİ ANALOJİDEN YARARLANARAK YÜKSEK GERİLİM YERALTI KABLOLARINDA SICAKLIK DAĞILIMININ İNCELENMESİ ÖZET Elektrik enerjisi günümüzün en temel ihtiyaçlarından biri olduğu aşikardır. Bu enerjinin üretildiği yerden kullanılacağı yere iletiminde ve dağıtımında enerji iletim hatları kullanılır. Genelde uzak mesafeler için havai hatlar kullanılır. Fakat şehir içlerinde iletim ve dağıtım için yeraltı kabloları kullanılır. Bu çalışmada yeraltı kablolarının üzerinden akım geçmesi sonucu ısınması nedeniyle oluşan ısının kablo içinde ve çevresinde dağılımı incelenmiştir. Ayrıca bu dağılımın deneysel olarak ta bulunabileceği belirtilmiştir. İlk bölümde yeraltı kablolarının tarihsel gelişimi hakkında bilgi verilmiştir. Yapılan ilk kablolar ve ilk kablo deneyleri belirtilmiştir. Ayrıca bu bölümde yeraltı kablolarının üretiminde varolan dönüm noktalan tarihleri ve yapan kişilerin isimleri ile yer almaktadır. Bu bölümde son olarak, günümüzde hakkında deneysel araştırmalar yapılan süper iletkenler ile ilgili bilgi verilmiştir. İkinci bölümde yeraltı kabloları için hayati önem taşıyan akım taşıma kapasitesi anlatılmaktadır. Akım taşıma kapasitesini hesaplarken kullanılan formüller, kullanılan formüllerdeki değişkenler ve akım taşıma kapasitesini etkileyen faktörler belirtilmiştir. Ayrıca bu bölümde yeraltı kablosunu oluşturan bölümler belirtilmiştir. Bu bölümlerde kullanılan malzemelerin cinsi, boyutları ve kullanım miktarları hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde ilk olarak ısı akışı hakkında ayrıntılı bilgi verilmiştir. Malzemeler üzerinden akan ısının maruz kaldığı dirençler belirtilmiş ve bu dirençlerin hesaplanması için gerekli denklemler verilmiştir. Daha sonraki kısımlarda elektrik ve ısı arasındaki benzerlik hakkında bilgi verilmiştir. Isıl ve elektriksel bağıntılar bir arada verilerek aralarındaki benzerlik gösterilmiştir. Ayrıca bu benzerlik verilen şekiller ile desteklenmiştir. xıvDördüncü bölümde ikinci bölümde sözü edilen kablo kısımlarının, havanın ve toprağın ısıl dirençleri hakkında bilgi verilmiştir. Toprağın ısıl direncini etkileyen faktörler, toprak cinslerine göre ısıl dirençlerin değişimi incelenmiştir. Kablolarının açıkta döşenmesi sonucu kablonun etrafındaki havanın gösterdiği ısıl direnç ve bu ısıl direnci etkileyen faktörler belirtilmiştir. Beşinci bölümde kablonun topraktaki ısı alanı incelenmiştir. Isınan bir yeraltı kablosunun çevresine verdiği ısının toprakta nasıl dağıldığı anlatılmıştır. Bu dağılımı örneksel olarak göstermek amacı ile 89/154 kV 2XS(FL)2Y (1000 mm2 kesitli) ve 20,3/35 kV 2XSY (240 mm2 kesitli) iki adet kablo kullanılmıştır. Bu kabloların farklı ısıl özdirençlerine sahip topraklardaki ve farklı derinlerdeki ısıl dağılımları grafiksel olarak verilmiştir. Son iki bölümde daha önceki bölümlerde söz edilen elektrik akımı ve ısı akışı arasındaki benzerlikten yola çıkarak kablonun sıcaklık dağılım çizgilerini, elektrostatik alan çizgileri ile aynı olabileceğini kanıtlamak amacı ile yapılan deneylerden söz edilmiştir.. Yapılan deneylerden elde edilen veriler ile sayısal hesap ile elde edilen verilerin grafiksel olarak karşılaştırılması verilmiştir. Sonuç olarak kablolar için hayati önem taşıyan ısınmanın bağlı olduğu faktörler ve bu faktörlerin değişimi incelenmiştir. Isınmanın kablonun akım taşıma kapasitesine etkisi ayrıntılı olarak verilmiştir. Ayrıca kabloların topraktaki ısıl dağılımının uygun bir benzetim ile deneysel olarak elde edilebileceği, yapılan deneyler ile gösterilmiştir. XV
Özet (Çeviri)
ANALYSIS OF THERMAL DISTRIBUTION OF HIGH VOLTAGE UNDERGROUND CABLES BASED ON ANALOGY BETWEEN THERMAL AND ELECTRICAL PARAMETERS SUMMARY It's clear that the electric power is the most important necessity nowadays. To deliver and distribute this energy from where it has been produced to it will be used, the transmission lines are used. For long distance usually overhead lines are used. But for deliver and distribute power in cities, underground cables are used. In this study, the distribution of heat generated from loaded underground cable is analysed and also this distribution can be found by experimental tests. In the first chapter of this thesis, information is given for the historical development of underground cables. The first produced cables and first made experiments are explained. Also in this chapter the turning points for underground cables are given with the dates and names who has made. Lastly in this chapter, some info is given about super conducting which nowadays experimental researchs made. In the second chapter, the current carrying capacity which is the most important parameter for underground cables is explained. The formulas, the variables in the formulas and the effects affecting on changed current carrying capacity is also mentioned. Also in this chapter, parts of the underground cable structure are given. And for that parts, type of materials, sizes and amount of usage is given In the third chapter, firstly detailed information is given about heat flow. The resistance subjected to the heat flowing in the material is given and the formulas that will used to find this resistance is also given. Later in this chapter, information is given about analogy between heat and electric. The equations about heat and electric is given together to show the analogy between them. Also to support this analogy some pictures are given. In the fourth chapter, the cable parts, as told before in chapter two, knowledge of thermal resistivity of air and soil is given. The effects affecting on changed the xvithermal resistivity of soil with change of the soil type is analysed. The air thermal resistance for the cables installed in air and the effects that change this resistance are also explained in this chapter. In the fifth chapter, the heat field for the cable installed in ground is examined. The heat distribution is told for a heated cable (by loading) which is installed in ground is described. To show this distribution two cables, 89/154 kV 2XS(FL)2Y (1000 mm2 cross section area) and 20,3/35 kV 2XSY (240 mm2 cross section area) are used. For this cables, graphical changes are given for different soil thermal resistivities and depths. In last two chapter, with a starting point by similarity with the electric current and heat flow as mentioned before, the experiments are shown for verifying electrostatic field lines and heat distribution lines are same. The data get from the experiments and the data get from the numerical calculations are compared by graphics. As a result, heating which is the most important parameter for cables, depends on which factors and changing of this factors is analysed. The effect that affects the current carrying capacity is given by details. Also it is proved that, the thermal distribution of cables in the ground can be get by experimental ways by suitable models. xvn
Benzer Tezler
- Effects of ath and silica fillers upon electrical and thermal performances of htv silicone rubber composites
Ath ve silika katkı maddelerinin htv silikon yalıtkanlarının elektriksel ve ısıl performanslarına etkileri
DİDEM TÜZÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT İLHAN
- Sol-jelyöntemiyle üretilen La0.80Ag0.20MnO3 peroskit bileşiğinin fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical properties of La0.80Ag0.20MnO3 perovskite compound prepared by sol-gel method
AHMET TOKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERGÜN TAŞARKUYU
- Yüksek manyetik anizotropili, kırılgan olmayan FePt tozlarının elektrik boşalımıyla üretimi, manyetik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of non-brittle FePt powder with high magnetic anisotropy by electric discharge and investigation of their magnetic and structural properties
PELİN TOZMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN KAMER
- Preparation and characterization of polypropylene nanocomposite materials reinforced with cellulose nano whiskers by solvent casting
Selüloz nano parçacıklarıyla güçlendirilmiş polipropilen nanokompozit malzemelerin solvent casting metodu ile hazırlanması ve analizi
ELİF RAFİYE BAHAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. AYŞEN ÖNEN
PROF. DR. NURAY UÇAR
- Zein or gelatin nanofibers loaded with au nanospheres, SnO2 or black elderberry extract used as active and smart packaging layers for various fish fillets
Altın nanokürecikleri, SnO2 veya kara mürver ekstresi ile yüklenen zein ve jelatin nanoliflerinin farklı balık filetoları için aktif ve akıllı ambalaj katmanı olarak kullanılması
TURGAY ÇETİNKAYA
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
DOÇ. DR. ZAFER CEYLAN