Katı ve sıvı yalıtkanların delinme dayanım ve yaşlandırma testleri için 50 kV`luk yüksek gerilim hücresi tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Abstract

KATI VE SIVI YALITKANLARIN DELİNME DAYANIM VE YAŞLANDIRMA TESTLERİ İÇİN 50 kV'LUK YÜKSEK GERİLİM HÜCRESİ TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ Kenan KELEŞ Anahtar Kelimler: Katı ve sıvı yalıtkanlar, Delinme dayanımı, Ömür testleri, Test sistemi Özet: Bu tezde, günümüzde güç kabloları, iletişim kabloları, transformatörler gibi elektrik güç sistem ekipmanlarında kullanılan katı ve sıvı elektriksel yalıtkanların delinme dayanımı ve ömür testleri için tasarlanan ve gerçekleştirilen test hücresi tanıtılmaktadır. Tasarlanan sistem iki ana bölümden oluşmaktadır. Birincisi, 220V / 0-50 kV yüksek gerilim transformatörü, üç fazlı bir motor tarafından kontrol edilen bir adet varyak, PLC ve operatör panelinden oluşmaktadır. İkinci bölüm ise çeşitli boyutlarda ve şekildeki elektroların takıldığı cam hücredir. Böylece test sırasında uygulanan gerilim, sıcaklık ve delinme zamanı sürekli izlenmektedir. Sistem performansı çeşitli katı ve sıvı yalıtkanlar üzerinde test edilmiştir. Katı yalıtkan olarak çeşitli kalınlıklarda polyester filmler kullanılmıştır ve değişik koşullar altında delinme dayanımları ve ömür süreleri ölçülmüştür. Sıvı yalıtkan olarak ise Kocaeli'nin çeşitli salt sahalarında çalışmakta olan 380 V / 15 kV 10 MVA transformatörlerden alınan yağlar kullanılmıştır. Bu numunelerin delinme dayanımları, su içeriği, parlama noktası ölçülerek değerlendirilmiştir. Tüm bunlara ek olarak tezde, bu test hücresinin yüksek gerilim dersinde eğitim amaçlı kullanımına ilişkin süreçte sunulmaktadır. ii

DISIGNING AND REALIZATION HIGH VOLTAGE TEST CELL FOR DIELECTRIC STRENGTH AND AGING TESTS OF SOLID AND LIQUID INSULATION Kenan KELEŞ Keywords: Test system, Solid and liquid insulations, dielectric strength, aging. Abstract: This thesis is introduced a test system for dielectric strength and aging of electrical insulations which are widely used in electric power systems such as underground power cables, communication cables, motors and power transformers. The system was constituted two main parts. First part is a metal cell which is consists of a transformer, 220 V / 0-50 kV, a variable transformer driven by a three phase AC motor and a motor driver. Second part is a hand-made electrode system made of tempered glass. The system was controlled manually or automatically using a PLC and an operation panel. Thus the rate of applied voltage on electrode system was controlled and monitored continuously during the test operation. Polyester thin films at various thicknesses were used in tests as solid insulation. The breakdown times and electric strength under various conditions were measured by using an electrode system which consist of a pair of solid brass electrodes. And also power transformer oils, taken from the 380 V / 15 KV 10 MVA transformers in service at different substations of Kocaeli region, were used as liquid insulations in experiments. Dielectric strength of the transformer oil was tested under various conditions such as voltage, water content and flash point. The resulting data and the performance of the system were evaluated in this thesis. In addition, the procedures of usage of HV test system as an educational material in high voltage lesson are also presented in this thesis. m