Güç transformatörleri üzerinde gıc etkilerinin incelenmesi
Investigation of gic effects on power transformers
- Tez No: 931292
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA ALBOYACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Güneş fırtınaları sonucu oluşan Jeomanyetik olarak indüklenen akımlar (GIC'ler) düşük frekans değerinden dolayı yarı-DC akım olarak değerlendirilirler. Güç şebekelerinde DC akımların indüklenmesine neden olurlar. Bu DC akımlar nötr noktası topraklı transformatörler üzerinden akarak ilgili transformatör ve şebeke üzerinde olumsuz etkilere neden olabilmektedir. DC akımların güç transformatörleri üzerindeki etkisinin nasıl olacağının bilinmesi, transformatör tasarımı ve güç şebekesinde GIC etkilerine karşı alınacak önlemler açısından oldukça önemlidir. Tez çalışması içerisinde, GIC'lerin oluşumu ve transformatörler üzerine olan etkileri araştırılmış, jeomanyetik fırtına kaynaklı DC akımların 300 MVA, 550 kV, 3-fazlı 5-bacaklı güç transformatörü üzerindeki etkileri Sonlu Elemanlar Yöntemi ile incelenmiştir. Son olarak GIC'lerin transformatörler ve elektrik şebekesi üzerindeki olumsuz etkilerinin azaltılması için uygulanabilecek farklı yöntemler incelenmiştir. Tez kapsamında, 3-fazlı 5-bacaklı bir transformatörün GIC etkisi altındaki davranışını daha iyi anlayabilmek amacıyla, transformatör çekirdeğinin beş farklı bacağı için doyma etkisi, AC uyartım, sadece DC uyartım ve AC+DC uyartım durumları için ayrı ayrı incelenmiştir. AC uyartım transformatör üzerinde hiçbir DC akım etkisinin olmadığı nominal boşta çalışma durumuna, sadece DC uyartım transformatör çekirdeği üzerinde yalnızca DC uyartım kaynaklı DC akı ötelemesinin incelendiği duruma, AC+DC uyartım ise transformatör nominal çalışma durumda iken eş zamanlı olarak DC akıma maruz kaldığı duruma karşılık gelmektedir. Böylece GIC durumunda, DC akı ofsetinin çekirdek üzerindeki etkisi ve izlediği akı yolları daha doğru değerlendirilmiştir. Ayrıca reaktif güç tüketimi ve mıknatıslama akımı harmonikleri ilgili transformatörün her fazı için ayrı ayrı elde edilmiştir. Bu sayede şebekeden talep edilecek toplam reaktif güç ve röle ayarları için kullanılacak mıknatıslanma akımı harmonik değerleri daha ayrıntılı ve doğru şekilde elde edilmiştir. Analizler faz başına 30A, 50A, 100A ve 200A DC akım değerleri için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Bu sayede benzer yapıya sahip bir transformatör için yapılan analizlerin, test sonuçlarının veya saha ölçümlerinin karşılaştırılmasına yönelik daha fazla kaynak sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Geomagnetically induced currents (GICs) resulting from solar storms are considered quasi-DC currents due to their low frequency. They cause induction of DC currents in power grids. These DC currents can flow through transformers with grounded neutral point and cause negative effects on the transformer and the network. Knowing the effect of DC currents on power transformers is very important for transformer design and measures to be taken against GIC effects in the power grid. In this thesis, the formation of GICs and their effects on transformers were investigated, and the effects of geomagnetic storm induced DC currents on a 300 MVA 550 kV 3-phase 5-Limb power transformer are investigated by Finite Element Method. Finally, different methods that can be applied to mitigate the negative impacts of GICs on transformers and the power grid are examined. Within the scope of the thesis, in order to better understand the behavior of a 3-phase 5-limb transformer under the effect of GIC, the saturation effect for five different limb of the transformer core was investigated separately for AC, DC only and AC+DC excitation cases. AC excitation corresponds to the nominal no-load operation condition where there is no DC current effect on the transformer, only DC excitation corresponds to the condition where only the DC flux shift due to DC excitation on the transformer core is examined, and AC+DC excitation corresponds to the condition where the transformer is simultaneously exposed to DC current while in nominal operation condition. Thus, in the case of GIC, the effect of the DC flux offset on the core and the flux paths it follows are evaluated more accurately. In addition, reactive power consumption and magnetizing current harmonics are obtained separately for each phase. In this way, the accuracy of the current harmonic values to be used for the total reactive power to be requested from the network and the relay settings has been increased. Analyses were carried out separately for 30A, 50A, 100A and 200A DC current values per phase. Thus, more resources are provided for comparison of analyses, test results or field measurements performed for a transformer with similar structure.
Benzer Tezler
- Transformatör çekirdeklerinde kullanılan cam elyaf takviyeli polyesterimid reçine kompozitin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of glass fiber reinforced polyesterimide resin composites for transformer core applications
BARIŞ İŞLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
- Güç transformatörü hatalarının destek vektör makineleri yaklaşımıyla belirlenmesi
Fault diagnosis of power transformers with support vector machines
AKİF DEMİRÇALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELİM KÖROĞLU
- Nanopartikül katkılı transformatör yağlarının elektriksel özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the electrical properties of nanoparticle added transformer oils
MEHMET KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS BİÇEN
- Kendi kendine soğuyan kuru tip güç transformatörlerinde sargı ısınma hesabına katkılar
Contributions to the calculation of winding temperature rise of the naturally cooled dry type power transformers
GÜVEN KÖMÜRGÖZ
Doktora
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN GÜZELBEYOĞLU
- The analysis of magnetic field and losses of transformer with the help of finite element method
Sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla transformatörün manyetik alan ve kayıp analizi
ABDOLREZA GHAFFARLOU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRES İSKENDER