Yağli tip dağitim transformatörlerin doğrusal olmayan dinamik termal modellemesi

Abstract

Transformatörler, enerji taşıma ve dağıtım sistemleri ile ilgili yatırımın en büyük bölümünü oluşturuyorlar ve onlarda meydana gelen problemler büyük ekonomik kayıplara yol açabilmektedirler. Bu gerçekler dikkate alınarak Elektrik Sistemlerini daha ekonomik ve güvenilir bir şekilde çalıştırmak gerekir. Buna göre, transformatörlerin izolasyon koşulları, faydalı çalışma ömürleri, ve yüklenebilme kapasiteleri iyice bilinmelidir. Transformatörlerin faydalı ömürlerindeki etken en önemli parametre izolasyonun hızlı yaşlanmasına neden olan izolasyonun sıcaklık seviyesidir. Yağlı tip transformatörlerde sıcaklığın değişimi bir üstel denklemle açıklanmıştır. Bu denklemde sistemin zaman sabiti esas alınarak, eşdeğer devrenin zaman sabiti, termal kapasitas ve termal direncin çarpımına eşittir. Bu çalışmada yağlı trafoların üst yağ sıcaklığına doğrusal olmayan dinamik bir model sunulmuştur. Bu model de transformatörde kullanılan iletken malzemenin termal özellikleri ve yağın doğrusal olmayan parametreleri dikkate alınmıştır. Model Yağlı tip transformatörlere deneysel çalışmalarla doğrulanmıştır.

Transformers are the largest part of the investments of transmission and distribution systems and have a considerable economic impact on the operation of an electrical network. It is advisable to know the insulation condition, operating life, and loading capacitance of transformer to ensure its economical operation and secured service. The most important parameter in transformers life expectancy is the insulation temperature level which accelerates the rate of aging of the insulation. The variation of the temperature is described by an exponential equation based on the time constant of the system. In the thermal equivalent circuit model the time constant is equal to multiplication of thermal capacitance and thermal resistance. The aim of this study is to present a nonlinear dynamic thermal model for top oil temperature of oil immersed transformers. The presented model has considered assorted materials as conductor in their windings and the nonlinear parameter of transformer oil. Calculated model is verified by experimental works on oil immersed transformers.