Makaleler

Kamran DAWOOD, Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI, Oluş SÖNMEZ

Journal of Electrical Systems, vol.15, no.2, pp.213-221, 2019.

Different analytical and numerical methods for the calculation of the leakage reactance of the transformer are presented in this paper. Finite element analysis is used for the simulation of two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) finite model of the transformer. Results are also compared with the experimental and analytical methods. The obtained results from finite element analysis show that both 2-D and 3-D energy methods provide higher accuracy as compared to the conventional and inductance method. Energy method is also less time consuming as compared to other methods like flux element and image techniques. The relative error between experimental and finite element energy method is less than 1%. These methods can be helpful for the manufacturers of the transformers for minimizing the design time of the transformer and it can also increase the performance of the transformer.

Kamran DAWOOD, Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI

Journal of Mathematical Sciences and Modelling, vol.1, no.1, pp.27-32, 2018.

Transformer is one of the main equipment in the power system and power quality of the power system mainly depends on the working of the power transformer. Leakage reactance is one of the main parameters of the transformer. The design of the transformer has a significant impact on the leakage reactance of the transformer. The mechanical strength of the transformer mainly depends on the leakage reactance of the transformer. This paper investigates the leakage reactance of the transformer in normal conditions and during the axial displacement of the high voltage and low voltage windings using finite element analysis. Normal results of finite element analysis method are also compared with the experimental short-circuit test. Results show that leakage reactance of the transformer exponentially proportional to the displacement of the windings. It is observed that with the axial displacement of the 6% of the winding, leakage reactance increased by 10%. Results also show that effect of the axial displacement in high voltage and low voltage winding is almost same.

Mehmet Aytaç ÇINAR, Emre KERVAN, Bora ALBOYACI

Cigre Türkiye Güç Sistemleri Konferansı, pp.42-46, 2018.

Günümüzde durum izleme ve teşhis transformatörlerin işletim sürecinin önemli bir parçası haline gelmiştir. İşletme ortamında transformatörlerin çalışma koşullarını izlemek ve değerlendirmek amacıyla farklı eş zamanlı ve eş zamansız test ve ölçümler gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, dağıtım transformatörlerinin akım, gerilim ve sıcaklık gibi parametrelerini eş zamanlı olarak izleyen bir donanım aracılığı ile elde edilecek ölçümler sayesinde transformatörün çalışma şartlarını sürekli olarak değerlendiren, yaşlanma analizini ve ömür kestirimini gerçekleştiren, enerji sürekliliğini iyileştirmeyi amaçlayarak bakım süreçlerini ve içeriklerini dinamik olarak belirleyen, transformatörün yüklenme, kayıp değerlerini izleyerek ve elde edilen sonuçlara dayanarak operatöre öneriler sunan bir yazılım oluşturulmuştur. Yazılım, alt modüller şeklinde kurgulanmış olup bu alt modüllerin her birinin algoritmaları gereksinimlere göre geliştirilebilir niteliktedir.

Celal GÖKÇE, Emre KERVAN, Bora ALBOYACI

Cigre Türkiye Güç Sistemleri Konferansı, pp.156-159, 2018.

Bu çalışmada 400 kV silikon-kauçuk izolatörün 3PB direk ile birlikte elektrik alan dağılımı belirlenmiş olup silikon izolatör ile direk bağlantı laması arasına ve silikon izolatör ile boyunduruk arasına cam izolatörler eklenerek bu cam izolatörlerin elektrik alan dağılımı üzerine etkileri incelenmiştir. Ayrıca iki adet cam izolatör eklenmesi durumunda alçak gerilim ucunda kullanılan korona halkasının yerleşiminin elektrik alan dağılımına etkisi incelenmiştir. Direk ve izolatör yüzeylerine paralel çizgiler çizilerek, bu çizgiler boyunca elektrik alan dağılımları incelenmiştir. Elde edilen sonuçların aynı grafik üzerinde gösterimleri gerçekleştirilmiştir.

Doruk GÜNEŞ, İbrahim Gürsu TEKDEMİR, Mehlika ŞENGÜL KARAARSLAN, Bora ALBOYACI

Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.33, no.3, pp.1073-1084, 2018.

Dünya üzerinde artan nüfus ve gelişen teknoloji ile sınırlı miktarda bulunan fosil yakıtlara bağımlı geleneksel ulaşım araçlarının yerini elektrikli araçlar almaktadır. Hızla artan elektrikli araç sayısı ve buna bağlı olarak artan elektrikli araç şarj istasyonu yükleri özellikle dağıtım şebekelerinin yeterliliğini ve güvenilirliğini tehdit etmektedir. Elektrikli araç şarj istasyonlarının saatlik veya mevsimsel bazda talep güçlerini tam olarak kestirmek mümkün olmadığı için bu çalışmada, mevcut yüklerin geçmiş yıllara ait yüklenme verileri göz önüne alınarak olasılıksal bir gelecek projeksiyonu oluşturulabileceği gösterilmiş ve oluşturulan bu gelecek projeksiyonları için elektrikli araç şarj istasyonlarının dağıtım şebekesinin güvenilirlik indislerine (SAIDI, SAIFI) olan etkileri incelenmiştir. Kullanılan veriler yerel bir dağıtım şebekesinin istatistiki verileri ile bir fiderinden alınan ölçüm değerlerine dayandırılmıştır. Bu çalışma içerisinde kullanılan olasılıksal modelleme yaklaşımı; Weibull dağılımına ait Olasılık Yoğunluk Fonksiyonunun (OYF) kullanımını, Latin Hiperküp Örnekleme (LHÖ) yöntemini ve yükler arasındaki korelasyon değerlerinin hesaplanarak Tekrar Sıralama Algoritması (TSA) ile optimum senaryonun uygun korelasyon ilişkisi dahilinde tekrar düzenlenmesini içermektedir. Belirtilen yöntemler kullanılarak gelecek yıllara yönelik senaryolar oluşturulmuş ve bu senaryolar kullanılarak elektrikli araç şarj istasyonlarının dağıtım şebekelerinin güvenilirlik indislerine olan etkileri olasılıksal modelleme yöntemlerinden faydalanılarak gerçek bir dağıtım sisteminde gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar çalışma içerisinde paylaşılmıştır.

Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI, Serenay ÇÜRÜKOVA, Oluş SÖNMEZ, Rauf YAPICI

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.32, no.4, pp.1337-1346, 2017.

Yağlı tip transformatörlerdeki kazan ve diğer metal yapısal elemanlar üzerinde meydana gelen güç kayıpları, toplam kayıpların azaltılmasına yönelik olarak gerçekleştirilen çalışmalarda göz önünde tutulması gereken etkenlerden biridir. Bu kayıplar sargıların çevresindeki kaçak akılar sebebiyle transformatörün yapısal metal parçaları üzerinde oluşmakta ve bu parçalarda aşırı ısınmaya yol açmaktadır. Bu çalışmada, kazan duvarları üzerinde meydana gelen bu kayıpları azaltmak amacıyla kazan duvarlarının iç yüzeyine yerleştirilen şönt elemanların en uygun boyutlarının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu doğrultuda özel olarak tasarlanan bir transformatör için sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak elektromanyetik analizler gerçekleştirilmiş olup, analiz sonuçları deneysel çalışmalar ile doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar ile kazan duvarlarının iç yüzeyine yerleştirilecek en uygun şönt boyutları transformatörün sargı boyutlarına bağlı olarak ifade edilmektedir. Belirlenen boyutlardaki şönt elemanların kullanımı ile kazan duvarlarında meydana gelen kayıpların %91,43, toplam kısa devre kayıplarının ise %14,9 oranında azaltılması mümkün olmuştur.

Kamran DAWOOD, Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI, Oluş SÖNMEZ

International Journal of Engineering Applied Sciences, vol.9, no.3, pp.11-12, 2017.

Different transformer models are examined for the calculation of the no-load losses using finite element analysis. Twodimensional and three-dimensional finite element analyses models are used for the simulation of the transformer. Results of the finite element method are also compared with the experimental results. The results show that 3-dimensional model provides high accuracy as compared to the 2-dimensional models. However, the 2-dimensional half model is the less timeconsuming method as compared to the 3 and 2-dimensional full models. Simulation time duration taken by the different models of the transformer is also compared. The difference between the 3-dimensional finite element method and experimental results are less than 3%. These numerical methods can help transformer designers to minimize the development of the prototype transformers.

Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI, Serenay ÇÜRÜKOVA, Oluş SÖNMEZ, Rauf YAPICI

Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.21, no.4, pp.691-697, ISSN:1301-4048, 2017.

Alçak gerilim sargılarının bağlantı uçları sebebiyle transformatörlerin kazan kapağı üzerinde önemli ölçüde eddy alımı kayıpları meydana gelmektedir. Bu çalışmada, bu kayıpların azaltılması amacıyla kapak tasarımı manyetik özellikli olmayan paslanmaz çelik malzeme kullanılarak iyileştirilmektedir. İyileştirme çalışmalarında kayıplardaki azalmanın yanı sıra imalat koşulları ve maliyet göz önünde tutulmaktadır. Farklı kapak tasarımları için manyetik akı dağılımları ve eddy akımı kayıpları üç boyutlu sonlu elemanlar analizi ile incelenmiş ve sonuçlar deneysel çalışmalarla doğrulanmıştır. Alçak gerilim buşing bağlantı bölgelerinin paslanmaz çelikten imal edilen I-biçimli tek parça levha kullanılarak üretilmesi ile kapak üzerinde meydana gelen güç kayıplarının tamamına yakını ortadan kaldırılmıştır. Yeni kapak tasarımı ile transformatör kazanında oluşan toplam kayıplar %18.22 oranında azaltılmıştır.

Kamran DAWOOD, Bora ALBOYACI, Mehlika ŞENGÜL KARAARSLAN, İbrahim Gürsu TEKDEMİR

International Journal of Engineering Technologies IJET, vol.3, no.1, pp.19-26, 2017.

Conventional light sources are less efficient as compared to the light emitting diode and compact fluorescent lamps. Conventional incandescent filament lamps are resistive and therefore do not depend on power quality parameters. In the electric power system, nonlinear loads are increasing rapidly and the high content of harmonic due to the nonlinear loads cannot be neglected. Harmonic generation from the light emitting diode and the compact fluorescent lamp is one of the main problems for power quality. In this study, the light efficiency and electrical characteristics of the light emitting diode lamps and compact fluorescent lamps are evaluated under various voltage harmonic levels. The results show that light emitting diode, produces more harmonics as compared to the compact fluorescent lamps, with the increase of the voltage harmonic distortion from 0.7% to 3.52% in the light emitting diode, current harmonic increased from 140% to 192%. The results also show that increase in voltage harmonic distortion just not only increase current harmonics distortion but also affect the light wavelength of the lamp.

Kamran DAWOOD, Bora ALBOYACI, Mehmet Aytaç ÇINAR, Oluş SÖNMEZ

Journal of Electrical Engineering Technology, vol.12, no.5, pp.1883-1890, 2017.

Transformers are one of the most precious elements of the electric power system. Stability and reliability of the electric power network mainly depend on the working of the transformer. Leakage reactance of the transformer is one of the important factors and accurate calculation of the leakage reactance is necessary for the transformer designers and electric distributors. Leakage reactance of the transformer depends on the geometry of the transformer. There are many different methods for the calculations of the leakage reactance however mostly are usable when the axial heights of the high voltage and low voltage windings are equal. When the axial heights of high voltage and low voltage windings are asymmetric most of the analytical methods are not reliable. In this study, a new analytical method is introduced for the calculation of the leakage reactance. Fourteen different transformers are investigated in this study and four of them are presented in this paper. The results of the new analytical method are compared with the experimental results. Other analytical and numerical methods are also compared with this new method. Results show that this method is more reliable and accurate as compared to the other analytical methods. The maximum relative error between short circuit test and proposed method for these fourteen transformers was less than 2.8%.

Mert KESİCİ, Kamran DAWOOD, İbrahim Gürsu TEKDEMİR, Mehlika ŞENGÜL KARAARSLAN, Bora ALBOYACI

Kaynak Elektrik Dergisi, 2016.

Elektrik dağıtım şebekelerinde, mevcut harmonik bozunumun farklı tip aydınlatma armatürleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Kocaeli Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Aydınlatma Laboratuvarında oluşturulan deney düzeneği kullanılarak, şebekede bulunan farklı seviyedeki gerilim harmonik bozunum durumlarında, değişik tip ve güçteki aydınlatma armatürlerinin akımları incelenmiştir.

Mert KESİCİ, Hande TEMEL, Bora ALBOYACI, Rauf YAPICI, Doruk GÜNEŞ

SOLAR TR2016 Solar Conference & Exhibition, pp.265-272, 6-8, 2016.

Due to technological developments, increasing population and rapid industrialization, the need for electric energy is increasing day by day. The increase in electricity demand required more integration of solar power plants (SPP). In addition to meet the electricity demand, it is also important to increase the quality of electricity. At present, SPP provide active power to the network and cause bi-directional energy flow. Since the power factor is set to one, there is no reactive power flow in the network. The effect of changing the power factors of the SPP with the need of the distribution system has been examined in the study. It is aimed to compare the grid voltage profile, the reactive power flow in the network and the technical losses in cases where SPP participates and do not participate in reactive power control. First, the power factors of SPP are set to one as in the real case and the status of the network is evaluated in the analysis results. Analysis was then carried out by changing the power factors according to the reactive power requirement in the network and the capacities of the SPP, and the two cases were compared. As a result of participating in the reactive power control by adjusting the power factors of the SPP, the improvement of the voltage profile, the reactive power flow and the network losses are seen to decrease.

Mehmet Aytaç ÇINAR, Mehmet GEZER, Bora ALBOYACI

3e Electrotech,Aylık Enerji,Elektrik,Elektronik Teknolojileri Dergisi, sayfa 38-50, sayı 242, 2014.

Dağıtım transformatörleri, enerji nakil hatlarının ardından elektrik şebekesinde kayıplara neden olan ikinci büyük bileşen konumundadır. Bu güç kayıpları, transformatörün işletmede kaldığı süre boyunca önemli oranda enerji kaybına ve maliyetlere neden olmaktadır. Transformatörler için boşta çalışma ve yükte çalışma kayıpları, EN 50464-1 standardında primer gerilimlerine ve anma güçlerine bağlı olarak sınıflandırılmıştır. Bu çalışmada enerji dağıtım sistemine dahil edilecek yeni bir dağıtım transformatörünün seçiminde kayıp sınıflarının, transformatörün kullanım süresine bağlı olarak enerji kayıplarına ve toplam kullanım maliyetlerine etkileri karşılaştırılarak yorumlanmaktadır.