Akademik Veri Yönetim Sistemi
TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2025
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte güç sistemleri içeresindeki yüklerde çeşitlilik kazanmıştır. Yarı iletken teknolojisindeki gelişmeler ile birlikte doğrusal olmayan (Nonlinear) yüklerde artış olduğu görülmüştür. Doğrusal olamayan yükler, sistemlerde gerilim ve akım karakteristikleri doğrusal olarak değişim göstermediğinden dolayı, sistemlerde akım ve gerilimlerde harmonik oluşumuna neden olurlar. Bu harmonikler sitemlerde fazladan enerji kaybına, ısınmalara ve yalıtım arızalarına yol açmaktadır. Güç sistemlerinin temel yapı taşlarından biri olan transformatörler harmonik yük akımı taşımaktadır. Harmonik akımları transformatörde ekstra ısınmalara neden olduğu bilinmektedir. Transformatörler güç sistemlerinde sürekli olarak çalıştığı göz önüne alındığında bu durum hem kayıpların artmasına hem de transformatör ömrünün azalmasında önemli bir rol oynamaktadır. Küçük genlik değerine sahip harmonikler temel harmonik frekansının katları şeklinde olup çift katsayılı harmoniklerin birbirini yok etmesi ve sargıların üçgen tasarım yapısı dolasıyla 3 ve 3’ün katları olan harmonikler sönümlenmektedir. Böylelikle şebekelerde en büyük genliğe sahip harmonik değerleri sırasıyla 5,7 ve 11. harmonik olduğu bilinmekte olup diğer harmoniklerin çok küçük genlik değerine sahip olduğundan ihmal bile edilebilmektedir. Bu projede, gerçek boyutları, tasarımı ve etiket değerleri bilinen bir 3 fazlı transformatör üzerine şebekelerde en fazla etkiye sahip olan küçük genlikli 5, 7 ve 11. harmonik akımları ana harmanoik gerilimine eklenerek transformatörün birincil (primer) sargılarına uygulanacaktır. Böylelikle harmonikli bir şebeke yapısı modellenmiş olup, harmoniklerin transformatör üzerindeki elektriksel ve termal etkileri ölçülmüş olacaktır. Ayrıca transformatör Ansys-Maxwell ve Ansys-Workbench ortamında birebir modellenip harmonikli sistem simüle edilecektir. Elde edilen analizler neticesinde deneysel ve simülasyon sonuçları karşılaştırılacaktır. Böylelikle harmonik etkisi altındaki bir transformatördeki kayıplar modellenmiş olup tasarım öncesi ve tasarım sırasında transformatör parametrelerinin ve yapısında revizyonlar yapılarak etkilerin en aza indirilmesi için çözüm önerileri geliştirilecektir.