Optimizing the refurbishment process of old 44 MVAhydro generator: A study on alternating winding typeand vibrational behavior
Eski 44 MVA hidro generatörün yenilenmesi sürecinin optimizasyonu: Sargı tipi değiştirme ve titreşim davranışları üzerine bir çalışma
- Tez No: 918843
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OZAN KEYSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Hidro generatörlerin yenilenmesi kullanım ömürlerini uzatır ve verimliliklerini artırır. Eskiyen makineler genellikle daha az güvenilirlik, daha düşük verimlilik ve sık sık arıza yaşar ve bu da önemli ekonomik zorluklara yol açar. Yenilemenin birincil hedefleri soğutma sistemlerini geliştirmek, malzemeleri yükseltmek ve performansı artırmaktır. Sargı konfigürasyonunun değiştirilmesi nadiren de olsa önemli faydalar sağlayabilir, ancak genellikle slot sayısında değişiklik yapılmasını gerektirir ve bu da yeniden tasarıma karmaşıklık katar. Slot sayısının ayarlanması, faz başına kutup başına slot oranını etkiler ve bu da makinenin titreşim özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir. Bu çalışma, ilk olarak 1956 yılında Westinghouse Electric Corporation tarafından inşa edilen ve kapalı tip sargılarla donatılmış 68 yıllık bir hidro generatörün yenilenmesine odaklanmaktadır. Önerilen yenileme, kapalı tip sargıların Roebel sargılarıyla değiştirerek slot sayısında bir değişiklik yapılmasını gerektirmektedir. Üç alternatif tasarım –270, 300 ve 324 slot– değerlendirilmiştir; bunlardan biri çok amaçlı optimizasyon, ikisi ise analitik tasarım yaklaşımı ile elde edilmiştir. Tüm tasarımlar %98.1-98.3 arasında benzer verimlilikler elde ederken, kesirli slot sargılarının neden oldugu düşük dereceli uzaysal kuvvet harmonikleri nedeniyle titreşim özellikleri farklılık göstermektedir. 270 slotlu tasarım, güç frekansına (100 Hz) yakın bir 6. uzaysal harmonik nedeniyle tehlikeli titreşim seviyeleri sergilemekte ve mekanik stabilite endişelerini artırmaktadır. Bununla birlikte 300 slotlu tasarım, elektromanyetik performans ve titreşim kararlılığı arasında en iyi dengeyi sunarak en uygun seçenek haline gelmektedir. Bu çalışma, yenileme projelerinde hem elektromanyetik hem de titreşim performansının ele alınmasının önemini göstererek hidro generatör tasarımcıları için kılavuz görevi görmektedir.
Özet (Çeviri)
Refurbishing hydro generators extends their lifespan and improves their efficiency. Aging machines often experience reduced reliability, lower efficiency, and frequent breakdowns, leading to significant economic challenges. The primary goals of refurbishment are to enhance cooling systems, upgrade materials, and improve performance. Modifying the winding configuration, although rare, can offer substantial benefits but often requires changes to the slot number, adding complexity to the redesign. Adjusting the slot number affects the slots per pole per phase ratio, which can significantly alter the machine's vibration characteristics. This study focuses on the refurbishment of a 68–year–old hydro generator, originally built by Westinghouse Electric Corporation in 1956 and equipped with lap windings. The proposed refurbishment replaces the lap windings with Roebel bars, necessitating a change in the slot number. Three alternative designs–270, 300, and 324 slots—-are evaluated, with one derived through multi-objective optimization, others through analytical design approach. While all designs achieve similar efficiencies of 98.1–98.3%, their vibration characteristics differ due to low–order spatial force harmonics caused by fractional slot windings. The 270 slot design exhibits dangerous vibration levels due to a 6th spatial harmonic close to the power frequency (100 Hz), raising mechanical stability concerns. The 300–slot design, however, offers the best balance between electromagnetic performance and vibration stability, making it the most viable option. This study provides valuable guideline for hydro generator designers by demonstrating the importance of addressing both electromagnetic and vibrational performance in refurbishment projects.
Benzer Tezler
- Demontaj hattı dengeleme problemi içeren kapalı çevrim tedarik zincirlerinin bulanık ortamda modellenmesi ve optimizasyonu
Modeling and optimization of the integrated problem of closed-loop supply chain network design and disassembly line balancing under fuzzy environment
EREN ÖZCEYLAN
Doktora
Türkçe
2013
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN PAKSOY
- Farklı ultrasonik işlem koşullarının zeytin ekstraktlarındaki bazı sekoiridoid miktarları üzerine etkisinin yanıt yüzeyi ve yapay sinir ağları yöntemiyle optimizasyonu
Optimizing the effects of different ultrasound parameters on some secoiridoids of olive extracts using response surface and artifical neural network methodologies
AYŞE NUR AKTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR KETENOĞLU
- Hücresel sinir ağlarının şablon katsayılarının sayısal imgelerde kenar çıkarımı amacıyla farklı algoritmalar ile optimizasyonu
Optimizing the cloning templates of cellular neural networks by different algorithms for edge detection in digital images
HİLAL BENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolErciyes ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
YRD.DOÇ.DR. ALPER BAŞTÜRK
- Scaps-1D simülasyonunu kullanarak kurşunsuz çift halojenürlü güneş pillerinin verimliliğinin optimize edilmesi
Optimizing the efficiency of lead-free double halide perovskite solar cells using scaps-1D simulation
NEPSE SEDA BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERHAT KARYEYEN
PROF. DR. ABDULLAH YILDIZ
- Optimizing the operations of electronic component placement machines
Elektronik parça yerleştirme makinelerinin optimizasyonu
ALİ FUAT ALKAYA
Doktora
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiMühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKREM DUMAN
PROF. DR. M. AKİF EYLER