TR
EN
Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi
Öz
Bu çalışmada, jeomanyetik fırtınalar sonucunda enerji iletim sistemlerinde oluşan jeomanyetik indüklenen akımların (JİA), senkron generatörlerin performans parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. MATLAB/Simulink ortamında oluşturulan test sistemiyle farklı topraklama direnci ve JİA seviyeleri altında parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerden, JİA’ların generatör yükseltme transformatörlerinde (GYT’lerinde) doyuma neden olarak mıknatıslanma akımlarının harmonik bileşenlerinde ve reaktif güç talebinde artışa yol açtığı görülmüştür. Bu durumun, senkron generatör rotorlarında aşırı ısınma, alan sargılarında izolasyon bozulması, kayıp artışı gibi termal ve yapısal sorunlara sebep olabileceği ifade edilebilir. Bununla birlikte, düşük topraklama direncinin harmonik bozulmaları ve reaktif güç talebini artırdığı, yüksek topraklama direncinin ise bu etkileri sınırladığı anlaşılmıştır. Ayrıca, zaman gereksinimi olan detaylı simülasyonların yerine Yanıt Yüzeyi Yöntemi (3Y) kullanılarak geliştirilen matematiksel modeller ile JİA etkilerinin hızlı, güvenilir ve yüksek doğrulukla öngörülebileceği ortaya konulmuştur. Elde edilen sonuçlar, eşdeğer negatif sıra akımı (I2eq), toplam harmonik bozulma (THDIG) ve reaktif güç talebi (Q1) gibi temel performans parametrelerinin, JİA seviyesi ve topraklama direnci ile olan ilişkilerinin istatistiksel olarak anlamlı biçimde modellenebildiği gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler
- Jeomanyetik olarak indüklenen akımlar
- senkron generatörler
- generatör yükseltme transformatörleri
- termal kapasite
- yanıt yüzeyi yöntemi.
Destekleyen Kurum
Balıkesir Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP)
Proje Numarası
2024/045
Teşekkür
Bu çalışma, Balıkesir Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAP) tarafından desteklenen 2024/045 numaralı proje kapsamında yürütülmüş olup, ilgili projenin bir çıktısıdır.
Kaynakça
- S. Shetye and T. J. Overbye, “Modeling and analysis of GMD effects on power systems: An overview of the impact on large-scale power systems,” IEEE Electr. Mag., vol. 3, no. 4, pp. 13–21, 2015.
- F. R. Faxvog et al., “Power grid protection against geomagnetic disturbances (GMD),” in Proc. IEEE Electr. Power Energy Conf. (EPEC), Halifax, NS, Canada, 2013, pp. 1–13.
- P. R. Price, “Geomagnetically induced current effects on transformers,” IEEE Trans. Power Del., vol. 17, no. 4, pp. 1002–1008, 2002.
- R. Langella, A. Testa, and A. E. Emanuel, “On the effects of subsynchronous interharmonic voltages on power transformers: Three-phase units,” IEEE Trans. Power Del., vol. 23, no. 4, pp. 2461–2471, 2008.
- A. Rezaei-Zare, L. Marti, A. Narang, and A. Yan, “Analysis of three-phase transformer response due to GIC using an advanced duality-based model,” IEEE Trans. Power Del., vol. 31, no. 5, pp. 2342–2350, 2016.
- M. Lahtinen and J. Elovaara, “GIC occurrences and GIC test for 400 kV system transformer,” IEEE Trans. Power Del., vol. 17, no. 2, pp. 555–561, 2002.
- A. Rezaei-Zare, “Behavior of single-phase transformers under geomagnetically induced current conditions,” IEEE Trans. Power Del., vol. 29, no. 2, pp. 916–925, 2014.
- S. Canturk, M. E. Balci, M. H. Hocaoglu, and A. K. Koseoglu, “Investigation of the effects of DC bias on single-phase shell type transformers using frequency-dependent reluctance-based model,” IEEE Trans. Magn., vol. 57, no. 9, pp. 1–10, 2021.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil, Fotovoltaikler Hariç), Elektrik Tesisleri
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
31 Mayıs 2025
Gönderilme Tarihi
11 Aralık 2024
Kabul Tarihi
17 Aralık 2024
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2025 Cilt: 4 Sayı: 1
APA
Cantürk, Ş., & Karakaya, O. (2025). Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi, 4(1), 1-13. https://izlik.org/JA63RD26YP
AMA
1.Cantürk Ş, Karakaya O. Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi. TMAED. 2025;4(1):1-13. https://izlik.org/JA63RD26YP
Chicago
Cantürk, Şevket, ve Oktay Karakaya. 2025. “Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 4 (1): 1-13. https://izlik.org/JA63RD26YP.
EndNote
Cantürk Ş, Karakaya O (01 Mayıs 2025) Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 4 1 1–13.
IEEE
[1]Ş. Cantürk ve O. Karakaya, “Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi”, TMAED, c. 4, sy 1, ss. 1–13, May. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA63RD26YP
ISNAD
Cantürk, Şevket - Karakaya, Oktay. “Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi 4/1 (01 Mayıs 2025): 1-13. https://izlik.org/JA63RD26YP.
JAMA
1.Cantürk Ş, Karakaya O. Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi. TMAED. 2025;4:1–13.
MLA
Cantürk, Şevket, ve Oktay Karakaya. “Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi, c. 4, sy 1, Mayıs 2025, ss. 1-13, https://izlik.org/JA63RD26YP.
Vancouver
1.Şevket Cantürk, Oktay Karakaya. Jeomanyetik Olayların Senkron Generatörlerin Termal Kapasitesi ve Performansı Üzerindeki Etkilerinin Analizi. TMAED [Internet]. 01 Mayıs 2025;4(1):1-13. Erişim adresi: https://izlik.org/JA63RD26YP