AMORF ÇEKİRDEKLİ DAĞITIM TRANSFORMATÖRLERİ

Benzer belgeler
ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

DENEY-3 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BOŞ ÇALIŞMASI VE DÖNÜŞTÜRME ORANININ BULUNMASI

TRANSFORMATÖRLERDE BOŞ ÇALIŞMA VE KISA DEVRE DENEYİ

DENEY-4 ASENKRON MOTORUN KISA DEVRE (KİLİTLİ ROTOR) DENEYİ

Elektrik Müh. Temelleri -II EEM 112

Kuru Tip Transformatörlerde Nüve Materyallerinin Verime Etkisi Impact on Efficiency of Core Materials in Dry Type Transformers

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK MAKİNALARI 6.

TRANSFORMATÖRLERDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ, AMORF NÜVE KULLANIMI

ELK-301 ELEKTRİK MAKİNALARI-1

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

BÖLÜM 9 Üç Fazlı Transformatörler

Endüstriyel Uygulamalarda Enerji Verimliliği ve Kompanzasyon Çözümleri. Yiğit Özşahin

Yüksek Verimli Transformatörlerin Yatırım Geri Dönüş Sürelerinin İncelenmesi

DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR

3. Bölüm: Asenkron Motorlar. Doç. Dr. Ersan KABALCI

DC Motor ve Parçaları

KONUTLARDA VE SANAYİDE ISI YALITIMI İLE ENERJİ TASARRUFU - SU YALITIMI EĞİTİMİ VE GAP ÇALIŞTAYI

Manyetik Alan. Manyetik Akı. Manyetik Akı Yoğunluğu. Ferromanyetik Malzemeler. B-H eğrileri (Hysteresis)

1000 V a kadar Çıkış Voltaj. 500 V a kadar İzolasyon Sınıfı. F 140C İzolasyon Malzemesi IEC EN Çalışma Frekansı Hz.

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

: Bilgisayar Mühendisliği. Genel Fizik II

1. Bölüm: Makina İlkelerine Giriş. Doç. Dr. Ersan KABALCI

TEK-FAZLI TRANSFORMATÖRÜN HİSTEREZİS DÖNGÜSÜ DENEY

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

ELEKTRİK MAKİNALARINDA MANYETİK ALANLAR

ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

BÖLÜM 8 MALZEMENİN MANYETİK ÖZELLİKLERİ

ELEKTROMANYETIK DALGALAR

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

Direnç ALIŞTIRMALAR

TEMEL YASALAR VE ETKİLERİ

KCT Serisi. Akım Trafoları

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

MONOFAZE TRANSFORMATÖRLER

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI

Sağlık, Turizm ve Yerleşkelerde Kojenerasyon Uygulamaları

ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA GÜVENLİK. Tanımlar

SUNUM İÇERİĞİ. Enerjide; Kullanım Geçmişimiz, Gelecekteki Kullanım Öngörümüz, Yönetim ve Tedarik Modelimiz, Ölçme ve İzleme Kabiliyetimiz,

Enerji Dönüşüm Temelleri. Bölüm 1 Makina İlkelerine Giriş

Manyetik devredeki relüktanslar için de elektrik devresindeki dirençlere uygulanan kurallar geçerlidir. Seri manyetik devrenin eşdeğer relüktansı:

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TRANSFORMATÖRLER (TRAFOLAR)

Rev MANYETİK AKI VE ENERJİ TRANSFERİ

Enerji Dönüşüm Temelleri. Bölüm 2 Transformatörlere Genel Bakış

ELEKTRİK MAKİNALARI I DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN HÜNER

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir.

YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK

ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA GÜVENLİK. Yıldırımdan korunma

Bölüm 9 ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

Öğrencinin; Adı: Görkem Andaç Soyadı: KİRİŞ Sınıfı: 10 FEN B No su: 277. Konu: Transformatörler

ELEKTRİK MAKİNALARI I DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN HÜNER

Güç Kalitesi Problemleri ve Çözüm Yöntemleri

Güvenliğinizi şansa bırakmayın! AG AKIM TRANSFORMATÖRLERİ

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

ENDÜSTRİYEL BİR TESİSTE DİNAMİK KOMPANZASYON UYGULAMASI

AG DAĞITIM PANO VE MALZEMELERİ

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

YÜKSEK AKIM LABORATUVARI

ELEKTRİK MOTORLARINDA VE UYGULAMALARINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ. Fatih BODUR

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

Manyetizma Test Çözümleri. Test 1'in Çözümleri 4. N S N S 1. X. Mıknatıslar arasındaki manyetik kuvvet;

3.Oturum / 3rd Session Oturum Başkanı / Session Chairman: Prof. Dr. Altan Türkeli (Marmara Üniversitesi) Şükrü Irmak (Irmak Danışmanlık)

ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BAĞLANTI GRUPLARININ BULUNMASI

Elektromanyetik Dalga Teorisi

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ

DAĞITIM TRAFOLARI Genel Tanımlar

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

EKO MOD ve ENERJİ TASARRUFU. EKO-MOD; Minimum enerji harcayarak, belirlenen gerilim toleransları arasında şebekenin

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

MESAFE VE KONUM ALGILAYICILARI

14. ÜNİTE GERİLİM DÜŞÜMÜ

ENERJİ DAĞITIMI. Doç. Dr. Erdal IRMAK. 0 (312) Erdal Irmak. G.Ü. Teknoloji Fak. Elektrik Elektronik Müh.

HAVAİ HAT İLETKENLERİ VE HAT SABİTELERİ

ASENKRON MOTORUN BİR FAZ EŞDEĞER DEVRESİ

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ESM 413 ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI I

Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE SÜPERİLETKEN MALZEMELER. Rıfkı Terzioğlu, Türker Fedai Çavuş Sakarya Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

ÜNİTE 5 KLASİK SORU VE CEVAPLARI (TEMEL ELEKTRONİK) Transformatörün tanımını yapınız. Alternatif akımın frekansını değiştirmeden, gerilimini

Elektrik Motorları ve Sürücüleri

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

DENEY-4 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN KISA DEVRE DENEYİ

YÜKSEK GERİLİM KABLOLARINDA GİRDAP AKIMI KAYIPLARININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

ASENKRON MOTORUN BİR FAZ EŞDEĞER DEVRESİ

Alternatif Akım Devre Analizi

Transkript:

AMORF ÇEKİRDEKLİ DAĞITIM TRANSFORMATÖRLERİ Transformatörler, yüksek verimli elektrik makinaları olmasına rağmen, sayılarının fazla olması ve gittikçe artıyor olması, küresel enerji kayıplarının önemli bir kısmını oluşturuyor. Bir dağıtım transformatörünün verimi; yük ve kayıplarının azaltılması ile artmaktadır. Yük kaybı transformatöründen çekilen yüke göre değişmesine rağmen, boştaki kayıplar yüke bağlı kalınmaksızın transformatör işletmede olduğu sürece sabit kalmaktadır. Pek çok transformatör gün boyunca belirli aralıklarla gelen max. kurulu güce göre seçilmiştir. Günün önemli bir bölümünde oldukça düşük bir yükte çalışmaktadır. Bu nedenle mümkün olan en düşük boşta kayıplı transformatörünün seçimi, enerji tüketiminin azaltılması ve elektrik tüketici gelirinin artması anlamına gelmektedir. Transformatör çekirdeği ferromanyetik malzemeden yapıldığı için, demir kayıpları dediğimiz boşta kayılar meydana gelir. Bundan sonra boşta kayıp diye anılacaktır. Boşta kayıpları, alternatif akımda ( Frekansa bağlı olarak) meydana gelmektedir. Alternatif akımın bir periyot içinde iki defa yön değiştirmesi, aslında iletken içinde iki defa yön değiştirmesi iletken malzeme üzerinde manyetik ve elektrik olarak iki türlü etki meydana getirir. Bunlardan birincisi olan manyetik etki, akımın ani değerinin değişmesine bağlı olarak amper-sarımının anlık değerinin ve dolaysıyla manyetik alan yoğunluğunun(b) değişmesi olarak kendini gösterir. Buna histerisiz kayıpları denir. İkincisi ise, demirin (manyetik nüvenin) elektrik akımına gösterdiği elektriksel dirençten kaynaklanır. Bu durumda malzeme bir iletken gibi davranır ve değişken akımın etkisi ile demir çekirdekte gerilim endüklenir. Bu gerilim malzemenin içinde akımların akmasına neden olur. Bu akımlara Eddy(Eddy-girdap) akımları diyoruz. 1. Histerisiz Kayıpları: Manyetik alanın sinüs biçiminde değişmesi nedeniyle, ferromanyetik malzemeden yapılmış nüve sürekli olarak ileri-geri mıknatıslanır. Kalıcı mıknatıslığın giderilmesine harcanan güç histerisiz kayıpları olarak adlandırılır. Nüve moleküllerinin frekansa bağlı olarak yön değiştirmesi sırasında birbirleri ile sürtünmeleri sonucu ısı şeklinde ortaya çıkar. Şekil 1

2. Eddy Akım Kayıpları: Eddy akımları, sacların içerisinde oluşan ve dairesel olarak dolaşan akımlardır. Nüve yapısında kullanılan silisli sacların, iyi bir iletken olmasa da iletken olduğu unutulmamalıdır. Dolası ile nüvenin içerisinde değişken manyetik akı geçmeye başladığında nüvede bir gerilim endüklenir. Nüve saclarının öz direnciyle ters orantılı; endüklenen gerilimle, frekansın karesiyle akımın geçtiği kesite ise doğru orantılı olarak nüve içerisinde akımlar meydana gelir. Eddy akımlarını azaltmak için akının aktığı yönde kesit ince olmalı ve saçların özdirenci yüksek olmalıdır. Sacların birbiri ile belli bir direnç oluşturacak şekilde yalıtılması da direnci arttırarak eddy akımlarını azaltır. Eddy kayıpları, eddy akımları sebebiyle ısı şeklinde açığa çıkarak nüvede ısınmalara sebep olurlar. Günümüzün en son teknoloji verilerine göre, en yüksek verimle çalışan ultra düşük kayıplı olarak Amorf(amorphous) çekirdekli dağıtım transformatörleridir. Bu tip çekirdek türü kullanımı transformatörün boşta çalışma kayıplarını % 70 varan düzeyde azaltmaktadır. Yüksek bir teknoloji ürünü olan amorf metal kızıllığa varan tavlama sonrası sıvı nitrojen spreyi ile hızla sertleştirerek üretilmektedir. Yaklaşık olarak 0,0025 mm kalınlığında olan bu ince sac Fe-Si-B alaşımından oluşmaktadır. Bu malzeme yüksek manyetik geçirgenliğe, düşük coersivite ve yüksek elektrik direncine sahiptir. Yüksek elektrik direncine sahip olması ve çok ince bir malzeme olması sebebiyle eddy kayıplarını büyük oranda azaltmaktadır. Yüksek manyetik geçirgenliğe ve rastgele atom yapısına sahip olması ise histerezis kayıplarını aynı şekilde azaltır. Aşağıda AMORF METAL KLASİK SİLİSLİ SAC Eddy Akım Kaybı Histerisiz Kaybı Eddy Akım Kaybı Histerisiz Kaybı Lineer Yükler 33% 67% 67% 33% Lineer Olmayan Yükler 1,3XLineer Yükler 1,8XLineer Yükler Amorf Metal Avantajları: Tablo-1 1.Düşük coersivite, düşük histerisiz kaybı, yüksek manyetik geçirgenliği sayesinde kolayca mıknatıslanabilir. 2.Düşük coersivite, düşük eddy akım kaybı, yüksek manyetik geçirgenlik, yüksek elektriksel direnci sayesinde düşük manyetik kayıpları meydana gelir. 3.Düşük manyetik kaybı sayesinde hızlı akı dönüşümü gerçekleştirir. 4.Harmonikli (lineer olmayan) yükler altında en yüksek performansı gösterir. Sonuç olarak son derece düşük kayıplı bir çekirdek yapısına sahiptir.

Elektrik enerjisinin büyük çoğunluğu fosil yakıtların kullanılması ile elde edilmektedir. Dünya nüfusu 2050 itibari ile 9 milyar sınırına yaklaşılması tahmin ediliyor. Bu demek oluyor ki daha fazla elektrik enerjisine, hem temiz hem de kolay taşınabilir enerji türü, ihtiyaç duyacağız. Fosil yakıtlarının tüketilmesi sonucu oluşan CO 2 oranı günden güne artmaktadır. Global olarak, CO 2 üretimi her yıl ortalama 30 milyar ton civarındadır. Bu rakam endüstri devriminden sonra % 140 oranında artış göstermiştir. Düşük kayıplı transformatör kullanımı, hem artan enerji maliyetleri açısından, hem de CO 2 salınımı açısından hayati öneme sahiptir. Aşağıda; ülkemizde halen üretimi devam eden, ülkemiz şebekelerine dahil olan klasik sac kullanımı sonucu oluşan kayıp ile amorf sac kullanımı sonucu oluşan kayıp tablosu verilmiştir. kva Silisli Sac EN 5064-1, A 0A k P 0(W) Amorf P 0(W) Kayıp Farkı (%) 100 270 105 61 250 550 165 70 400 790 240 70 1000 1450 445 69 1600 2200 595 73 2500 3200 875 73 Tablo-2 Aşağıda konunun daha iyi anlaşılması açısından genel olarak en endüstrileşmiş ülkelerde 2010 yılı yılında amorf malzemesi kullanılmış olsaydı toplamda 81 TWh yıllık enerji tasarrufu sağlanmış olurdu. Daha anlaşılır olması itibariyle 6,1 trilyon USD her yıl kazanç elde edilirdi. Ayrıca yıllık CO 2 emisyon azaltılması 47 milyon ton, ki küresel ısınmaya çok olumsuz bir katkı sunuyor. Ülke Elektrik Transformatör Potansiyel Potansiyel Yıllık CO 2 Tüketimi Boşta Kaybı Yıllık Tasarruf Yıllık Tasarruf Emisyon (TWh) (TWh) (TWh) Bedeli (USD) Azaltılması (ton) USA 3901 33,2 22,2 1670 13,6 EU27 3034 25,8 19,2 1422 7,1 CHINA 3624 30,8 20,6 1545 17,9 JAPAN 964 8,2 5,5 413 2,0 RUSSIA 851 7,2 5,8 435 2,3 INDIA 669 5,7 4,6 347 3,7 BRAZIL 440 3,7 3,0 225 1,2 Tablo-3

Örnek olarak 1 adet 1000 kva, 33 kv dağıtım transformatörünün yıllık enerji maliyeti ile CO 2 salınımı hesaplaması yapılmıştır. P 0 Boşta Kayıp(W) P k Yükte Kayıp(W) Klasik Silisli Sac Kullanımı Sonucu: 1450 8900 Amorf Sac Kullanımı Sonucu: 445 8900 ηη(vvvvvvvvvv) = nn.ss.cccccccc nn.ss.cccccccc+pppp+nn 22.PPPP (Elektrik makine verimini etkileyen faktörler kayıp enerjidir. Makine kayıp enerjisi ne kadar düşük ise verim o derece yüksek olur.) P0+Pkx nn 2 /1000x365x24xEnerji Fiyatı(TL/kWh) Silisli Sac: (1450+8900x0,5 2 /1000)x365x24x0,251= 8080,43 TL/yıl Amorf: (445+8900x0,5 2 /1000)x365x24x0,251= 5870,69 TL/yıl Yıllık Kazanım: 2209,74 TL/yıl CO 2 Emisyon Azaltılması: Silisli Sac: (1450+8900x0,5 2 /1000)x365x24x0,444/1000=14,29 ton/yıl Amorf: (445+8900x0,5 2 /1000)x365x24x0,444/1000=10,39 ton/yıl Yıllık CO 2 Azalımı:3,90 ton/yıl nn: transformatörün yüklenme faktörü(%50) Elektrik enerji sağlayıcı emisyon katsayısı: 0,444 (kg-co2/kwh) Enerji fiyatı: 0,251 TL/kWh NOT: ABB elektrik, Amorf çekirdekli trafo konusunda, Avrupanın en inovatif ürün ödülünü ENERGETAB tan almıştır. 2013-11-04