---

içindekiler
sayfa
önsöz ................................................................................……….................. ı
içindekler ...................................................................……….................. ıı
özet .................................................................................................................. vı
abstract ..................................................................................................... vıı
sembol listesi ....................................................................................... vııı
şekil listesi .............................................................................……........ x
tablo listesi ...........................................................................……….... xııı
bölüm ı. giriş ve amaç ...................................................……......... 1
ı.1. giriş .................................................................................................... 1
bölüm ıı. transformatörler ve soğutma
çeşitleri ...................................................................................................... 3
ıı.1. transformatörler hakkında teorik bilgi ...……. 3
ıı.2. transformatörlerin sınıflandırılması .…………. 7
ıı.3. transformatörlerin yapıları ........................................ 8
ıı.3.1 transformatörlerin özellikleri .............................................. 9
ıı.3.2 transformatörlerin çeşitleri .................................................. 10
ıı.3.2.1. güç transformatörü ......................................................... 11
ıı.3.2.2. trafo merkezi transformatörü ........................................ 11
ıı.3.2.3. dağıtım transformatörü .................................................. 11
ıı.3.3 elektrik enerjisinin iletim ve dağıtımında
transformatörün önemi ...................................................... 13
ıı.3.4 transformatörün kayıpları ……………............................... 14
ıı.3.4.1. yüksüz kayıplar ……………………………………….. 14
ıı.3.4.1.1 yüksüz kayıplardaki histerezis kayıpları ……. 14
ıı.3.4.1.1 yüksüz kayıplardaki girdap akım kayıpları .... 16
ıı.3.4.2. yüklü kayıplar …………………………………………. 18
transformatörlerin soğutulması …………..……… 18
ıı.4.1 transformatörlerin soğutma türleri …………………….... 21
ıı.4.1.1. transformatörlerin soğutma türüne göre
sınıflandırılması …………………………………..…… 21
ıı.4.1.2. transformatörlerin soğutma türünün belirlenmesi …… 22
ıı.4.2 transformatörlerde soğutan ortama göre
soğutma türleri ……………………………………….…… 23
ıı.4.2.1. hava ile soğutma (kuru tip transformatör) ….....…… 23
ıı.4.2.2. yağ ile soğutma (yağlı tip transformatör) …....…...… 23
ıı.4.3 temas sıklığına göre soğutma türleri……………………. 24
ıı.4.3.1. tabii soğutma ………………………………......…...… 24
ıı.4.3.2. zorlanmış soğutma ………………………………......... 24
ıı.4.4 transformatör tipine göre soğutma türleri…..…………. 24
ıı.4.4.1. kuru tip transformatörlerde soğutma ……………...… 24
ıı.4.4.2. yağlı tip transformatörlerde soğutma ……………...… 26
ıı.4.5 transformatörlerin yalıtım sistemleri ……………………. 27
ıı.4.5.1. ısıl etmenler ………………………………………….… 27
ıı.4.5.1.1 kararlı durum analizi ………………………... 28
ıı.4.5.1.2 ısı artışı hesaplamaları …………………......... 35
bölüm ııı. faz değiştirici malzeme (pcm)
ve uygulamaları .............................................................................. 37
ııı.1. ısı depolamada kullanılan faz değiştiren
malzemeler ................................................................................ 39
ııı.2. faz değiştiren malzemeler (pcm) ………................... 39
ııı.2.1 faz değiştiren malzemelerin sınıflandırılması .................. 40
ııı.2.1.1. tuz hidratlar ………………………………………….. 41
ııı.2.1.2. parafinler ……......…………………………………….. 42
ııı.2.1.3. parafin olmayan organik maddeler …....…………….. 43
ııı.3. ısıl depolama ............................................................................. 44
ııı.3.1 gizli ısı depolama ................................................................. 45
ııı.3.1.1. gizli ısı depolama maddesinin seçimi …....………..... 46
ııı.3.1.1.1 faz dönüşüm sıcaklığı .....…………………... 47
ııı.3.1.1.2 füzyon ısısı ................. .....…………………... 47
ııı.3.1.1.3 faz ayırımı .......................…………………... 47
ııı.3.1.1.4 pcm’in doldurulduğu kap …...……………... 48
ııı.3.1.1.5 yoğunluk... .......................…………………... 48
ııı.3.1.1.6 aşırı soğuma ve kristal büyümesi ..………... 48
ııı.3.1.1.7 kimyasal kararlılık ve uygunluk .....………... 49
ııı.3.1.1.8 güvenlik ............................…………………... 49
ııı.4. pcm ile ilgili yapılmış çalışmalar ............................. 49
ııı.4.1 elektrik motorunun pcm ile soğutulması çalışması ....... 55
ııı.4.1.1. motor dizaynı …...........................................………..... 55
ııı.4.1.2. alan tanımı …..............................................………..... 56
ııı.4.1.3. blok şema ….................................................………..... 56
ııı.4.1.4. iletkenlik, termal durgunluk ve güç kayıpları ............ 58
ııı.4.1.5. temel modelin deneysel doğrulanması …...………..... 59
ııı.4.1.6. faz değişim malzemesinin erimesiyle soğuma :
modelleme ve simülasyon ….........................………..... 60
ııı.4.1.7. erime modellemesinin tarifi .................…...………..... 61
ııı.4.1.8. çalışmadan çıkarılan sonuçlar ................………......... 62
bölüm ıv. faz değiştirici malzeme (pcm)
kullanılarak transformatör soğutması
deneysel çalışmaları ................................................................... 66
ıv.1. materyal ve metod ............................................................... 68
ıv.1.1 materyal ................................................................................. 68
ıv.1.2 deneyde yapılması planlanan aşamalar ............................ 68
ıv.1.2.1. model transformatörden alınan sıcaklık değerleri ..... 69
ıv.1.2.2. model transformatöre boş alüminyum folyo
sarılarak alınan değerler ............................................... 76
ıv.1.2.3. model transformatöre pcm eklenmesi ........................ 81
ıv.2. alınan sıcaklık değerlerinin
karşılaştırılması .................................................................... 87
ıv.2.1 model transformatörden alınan sıcaklık eğrileri ............ 87

bölüm v. sonuçlar .................................................................. 92
kaynaklar .............................................………....................................... 94
ekler ..........................................................………....................................... 97
özgeçmiş .................................................................................................... 102

özet

faz değiştirici malzeme(pcm) kullanılarak transformatörlerin soğutulması
gelişen teknolojiye paralel olarak transformatör soğutmalarında kullanılan yöntemler, transformatörlerin büyüklüklerine ve kullanım yerlerine göre değişiklikler göstermiştir. transformatör nüvesinde ve sargılarında meydana gelen ısının
transformatörden uzaklaştırılması için uygulanan yöntemler yapılan bu çalışmada incelenmiştir. bu çalışmada transformatörlerin soğutma yöntemlerine alternatif bir yaklaşım olarak ısı depolayan kimyasal malzeme (pcm - fdm) kullanılması araştırılmış ve uygulanmıştır.
yapılan bu çalışmada deneysel incelemeye ağırlık verilmiştir. bu çalışmada transformatör soğutmasında kullanılmak üzere seçilen pcm malzeme, deney transformatörüne uygulanmıştır. seçilen malzemenin transformatörü soğutması ile
ilgili sonuçlar elde edilerek yorumlanmıştır. bu çalışmada; bölüm ı’de çalışmanın amacı anlatılmıştır. bölüm ıı’de
transformatör çeşitleri, transformatörlerin sınıflandırılması, transformatörlerin yapıları, soğutma türleri, yalıtım sistemleri, kuru tip ve güç transformatörlerinde uygulanan soğutma türleri incelenmiştir. bölüm ııı’de faz değiştiren malzeme (pcm) tanımı, çeşitleri ve özellikleri, sınıflandırılması, pcm ile ilgili yapılmış olan önceki çalışmalar incelenmiştir. ayrıca
pcm’in döner alternatif akım makinesine uygulanması ile ilgili yapılmış olan bir çalışmada incelenmiştir.bölüm ıv’de ise faz değiştiren malzemenin transformatöre uygulanması deneysel çalışmasında model olarak alınan transformatörün sıcaklık değerleri pcm eklenmeden ve pcm malzeme kullanılarak alınmış ve sonuçları incelenmiştir.