ANSYS@MAXWELL KULLANILARAK TRANSFORMATÖRLERİN ANİ AKIMLAR DURUMUNDA MEYDANA GELEN ELEKTRİK ALAN ANALİZLERİNİN GERÇEKLEŞTİRİLMESİ

Transformatörlerin sargılarında beklenmedik bir anda oluşan aşırı gerilim ve akımlara karşı transformatörün mekanik açıdan dayanıklılığının tahmin edilebilmesi, transformatör üreticileri için tasarım sürecinde kullanıcılar için de üretimden sonraki süreçte çok önemlidir. Bu yüksek gerilim ve akımlara neden olan etkenler yıldırımdarbesi ve kısa devre arıza akımlarıdır. Yüksek gerilime neden olan yıldırım darbesi elektrik güç sistemleri için çok önemli bir olgudur. Bu nedenle yıldırım darbe analizinin doğru gerçekleştirilmesi güç sistemlerinde son derecede önemlidir. Ani olarak meydana gelen yıldırım darbeleri durumunda transformatörlerin mekanik dayanımının sağlanabilmesi için tasarım sürecinde aşırı gerilimlere maruz kalan kısımların belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Maxwell ortamında modelllenen transformatörün, yıldırım darbesi durumundaki elektrik alan dağılımı, transformatörün sargılarında meydana gelen aşırı akımlar, transformatörün yalıtım malzemesinde meydana gelen zorlanmalar ve sargılardaki elektrik alan-gerilim dağılımı ilişkisi analiz edilmiştir. Bunun için Sonlu Elemanlar Yöntemi'ne (SEY) dayanarak çözüm gerçekleştiren ANSYS@Maxwell yazılım programı ile transformatörün 2D modeli kullanılarak elektrik alan analizleri gerçekleştirilmiştir. Burada trafonun hem normal çalışma koşularında hemde yıldırım darbesi durumundaki analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, sargılardaki elektrik alan-gerilimi dağılımı, mekanik dayanımın az olduğu bölgeler tespit edilmiştir. Primer ve sekonder sargılar arasındaki yalıtım malzemelerinde bozulmaya neden olabilecek kritik bölgeler belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel ve teorik sonuçlarla karşılaştırılmıştır.