Kuru tip transformatörün parçacık sürü optimizasyon yöntemi ile ağırlık optimizasyonu

Abstract

Transformatörler, elektrik enerjisinin üretim, iletim, dağıtım ve tüketim aşamalarında önemli bir yere sahip olup elektrik enerjisini alçaltmaya veya yükseltmeye yarayan elektrik makinalarıdır. Transformatörler soğutma yöntemine göre yağlı tip ve kuru tip olmak üzere ikiye ayrılır. Kuru tip transformatörler geçmişte ısınma problemi ve havanın delinme geriliminden dolayı kullanılmamasına rağmen yapılan çalışmalar sonucunda avantajlarının ortaya çıkmasıyla günümüzde kullanımı yaygınlaşmıştır. Ağırlık transformatörler için demir nüvenin sebep olduğu başlıca problemdir.Transformatörün veriminden ve çalışma sisteminden taviz vermeden ağırlığının en aza indirilmesi için çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada modern bir optimizasyon yöntemi olan parçacık Sürü optimizasyon yöntemi kullanılarak kuru tip transformatörün yeniden tasarlanması ve ağırlığının optimum seviyeye çekilmesi amaçlanmıştır.Bu çalışma sonucunda transformatörün ağırlığının düşürülebileceği görülmüştür. Çalışmanın ilk bölümünde transformatörler hakkında genel bilgi verilmiş ve kuru tip transformatörler ayrıntılı olarak açıklanmıştır. İkinci bölümde parçacık sürü optimizasyonu yöntemi hakkında bilgi verilmiş ve örnek problem çözümü yapılmıştır. Son bölümde ise parçacık sürü optimizasyonu yöntemi kullanılarak 1500 VA'lik üç fazlı, kuru, çekirdek tipi nüveli transformatörün çıkarılan matematiksel modeli kullanılarak ağırlık optimizasyonu yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Transformers have an important role of producing, transferring and consuming the electrical energy besides transformers are the electrical machines which amplify or reduces the electrical energy. Transformers are divided into two; oiled type and dry type according to cooling method. Although in the past dry type transformers are not preferred because of heating problem and penetration tension of the air, they have widespread use today by the benefits which occurred as a result of studies done. Mass is the main problem which is caused by the iron core. There have been made many studies for to have a lower weight without compromising efficiency of the transformer and operating system. In this study it is aimed to re-design a dry type transformer and getting the weight to an optimum level by using the Particle Swarm Optimization method. As a result of this study it has been observed that the weight of the transformer can be reduced. At the first part of this study general information about transformers is given and dry type transformers are described in detail. At the second part Particle Swarm Optimization method is described and an example problem solution is made. At the last part by using the particle swarm optimization method a 1500 VA, three-phased, dry, core-type core transformer's mathematical model is created and weight level is optimized. Finally the results obtained are compared.