Contributions to analysis of effect of winding geometry on forces and mechanical deformations on distribution transformers windings caused under short-circuit operation
Sargı geometrisinin kısa devre durumunda dağıtım transformatörleri sargı kuvvetleri ve mekanik deformasyonlarına etkisinin incelenmesine katkılar
- Tez No: 421035
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Transformatör sargılarından geçen akımlar sargılar üzerinde kuvvetlerin oluşmasına sebep olur. Bu kuvvetler akımın karesiyle orantılıdır. Kısa devre durumda kesicilerin akımı kısa sürede kesmesine rağmen transformatör sargıları çok büyük kuvvetlere maruz kaldığından transformatörlerde deformasyonlar oluşabilmektedir. Geri dönüşü olmayan yer değiştirme ve deformasyonlar, transformatörün ilerleyen süreçte karşılaşacağı olası kısa devre durumları karşısında dayanımını düşürecektir. Kısa devrenin gerçekleştiği an da sargılar üzerindeki kuvvetlerin büyüklüğünde etkilidir, fakat transformatörün kısa devrelere dayandığından emin olunması amacıyla transformatörü en çok zorlayacak kısa devre durumu için kuvvet hesaplamalarının yapılması ve bu kuvvetlerin transformatöre etkilerinin incelenmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, üç fazlı bir transformatörün tasarımı, teknik özellikleri aynı olmak kaydıyla silindirik, eliptik ve kare sargılı olmak üzere yapılıp her bir tasarım için en zorlayıcı kısa devre durumu benzetimi yapılmıştır. Silindirik sargılardaki kuvvet dağılımının sargı boyunca hemen hemen eşit olduğu, eliptik sargıların geniş kısımlarındaki ve kare sargıların köşelerindeki kuvvetlerin diğer kısımlara göre daha büyük olduğu görülmüştür. kuvvet büyüklükleri silindirik sargılarda en düşük olup en yüksek kuvvetler kare sargılarda oluşmuştur. Kısa devre durumu mekanik benzetimi için ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre silindirik sargılarda oluşan deformasyonlar ve mekanik gerilimler en düşük seviyededir. Diğer taraftan en yüksek deformasyon ve mekanik gerilim değerleri kare sargılarda gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Current passing through transformer windings causes electromagnetic forces, which are proportional to the square of current. Extreme forces on transformer windings may cause damages although circuit breakers interrupt current in a short time period. The forces on windings also depend on the time instant when the short circuit takes place. However, the case that causes maximum force should be simulated to ensure the transformer withstands forces. It is known that irreversible deformations and displacements will reduce the durability of the transformer for the next short-circuit operation. In this study, a three-phase power transformer with same ratings is designed in three different winding geometries namely cylindrical, elliptical and square. For each design, worst-case analysis is performed under short circuit conditions. Force distribution is almost uniform on cylindrical design while it differs in different regions of elliptical and square windings. Force on narrow part of elliptical windings is less than the wide part, which is sharper. Similarly, forces obtained for flat parts of square design are less than those obtained for corner parts are. Additionally, it is observed that maximum forces on cylindrical windings are less than maximum forces on elliptical and square windings. Square windings are subjected to the highest forces. ANSYS software is utilized in order to simulate the mechanical deformation and stress on transformer windings under short circuit. Obtaining the results, it is observed that deformation and stress on cylindrical design is minimum while the deformation and stress on square design is maximum among three designs.
Benzer Tezler
- Asenkron motorlarda rotor çubuk kırılmasının işletme başarımı üzerine etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle tespitine katkılar
Contributions to determining the effect of rotor bar break on operational performance of induntion motors by finite element method
VOLKAN KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ
- Elektrikli araçlar için asenkron makinelerde rotor oluk geometrilerinin uzay harmonik ve işletme başarımı üzerine etkilerinin tespitine katkılar
Contributions to determine the effects of different rotor slot geometries on space harmonics and performance in induction machines for electric vehicles
ABDULSAMED LORDOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ
- 48 oluklu asenkron makinelerde uzay harmoniklerinin etkilerinin azaltılması ve işletme başarımının tespiti
Reducing of space harmonics effects and determination of operational success in 48 slotted induction machines
OĞUZ KAAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Güç transformatörlerinin optimum tasarımına yönelik çalışmaların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEVENT CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN GÜZELBEYOĞLU
- 36 stator oluklu, 2 kutuplu uzay harmonik etkisi azaltılmış asenkron makina başarımında rotor oluk sayısı etkisinin tespiti
Determination of the effect of the number of rotor slots on the performance of induction machines with 36 stator slots, 2 poles having reduced space harmonic effect
MUHAMMETNUR ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ONUR GÜLBAHÇE