MANYETİK KONTROLLÜ ŞÖNT REAKTÖR FEM ANALİZİ VE UYGULAMASI

Yıl 2024, Cilt: 27 Sayı: 2, 554 – 566, 03.06.2024

İsmet Kaymaz , Mehmet Bayrak , Semih Tursun

https://doi.org/10.17780/ksujes.1408309

Öz

Throughout history, the human race has made significant strides in technological advancements, leading to an increase in energy demand. As a result, there has been an escalation of power transmitted through transmission and distribution lines, which has negatively impacted these systems. To address this issue, it is essential to coordinate the transmission lines to handle this energy flow as the growing energy demand will exceed the capacity of the transmitted energy if the transmission lines are not adjusted. The power transmitted through these lines is not always constant; it can fluctuate, causing variations in the transmission system’s inductance and capacitance. Capacitive effects can occur during low-load conditions, resulting in an increase in capacitive current flowing through the lines, leading to the production of reactive power. To address this issue, it is crucial to consume the generated reactive power and reduce the magnitude of current transmitted through the lines. There are various methods available to address this problem, but one of the most effective solutions is to use magnetically controlled shunt reactors to adjust the reactive power capacity. This product has become increasingly popular in recent years, resulting from the fusion of power electronics and the transformer sector. In this study, electromagnetic analyses of the theoretically designed magnetic-controlled shunt reactor were conducted. A product was manufactured, and the results were discussed.

Anahtar Kelimeler

Magnetically controlled reactor, finite element method, magnetic field, reactive power, tuned inductor

Kaynakça

• Yang, M., Chen, B., Tian, C., Wu, F., & Guo, Z. (2023). Minimizing the harmonics generated in magnetically controllable reactors by shaping the iron core using the variational method and Gauss–Legendre integral. Energy Reports, 9, 2618-2628.
• Chen, X., Chen, B., Tian, C., Yuan, J., & Liu, Y. (2011). Modeling and harmonic optimization of a two-stage saturable magnetically controlled reactor for an arc suppression coil. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59(7), 2824-2831.
• Karymov, R. R., & Ebadian, M. (2007). Comparison of magnetically controlled reactor (MCR) and thyristor controlled reactor (TCR) from harmonics point of view. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 29(3), 191-198.
• Tong, L., Hu, C., Li, X., Fan, X., & He, L. (2019, June). FEM analysis of iron core losses in magnetically controlled shunt reactor with distributed magnetic valves. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 486, No. 1, p. 012122). IOP Publishing.
• Xu, X. (2009, December). The status and development of magnetically controlled reactor. In 2009 International Conference on Test and Measurement (Vol. 2, pp. 375-377). IEEE.
• Mehmood, K., Cheema, K. M., Tahir, M. F., Saleem, A., & Milyani, A. H. (2021). A comprehensive review on magnetically controllable reactor: Modelling, applications and future prospects. Energy Reports, 7, 2354-2378.
• Kaymaz, İ., Bayrak, M., & Tursun, S. Manyetik Kontrollü Şönt Rearktörün Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Analizi.

MANYETİK KONTROLLÜ ŞÖNT REAKTÖR FEM ANALİZİ VE UYGULAMASI

Yıl 2024, Cilt: 27 Sayı: 2, 554 – 566, 03.06.2024

İsmet Kaymaz , Mehmet Bayrak , Semih Tursun

https://doi.org/10.17780/ksujes.1408309

Öz

Enerji ihtiyacı insanlığın teknolojik ürünleri kullanması ve gelişimine yönelmesiyle günümüze kadar artarak devam etmiştir. Bu enerji talebindeki artış hatlardan iletilen güç miktarında da artışa neden olmuştur. Bu güç artışı iletim ve dağıtım hatlarına olumsuz bir etki olarak yansımıştır. Bu artışı telafi etmek için üretim artmakla kalmayıp aynı zamanda iletim hatlarının da bu enerji akışı için kordine edilmesi gerekmektedir. İletim hatlarında düzenleme yapılmadığı taktirde artan enerji ihtiyacına karşılık iletilen enerji yeterli gelmeyecek, hatlarda gerilim düşümü ve kayıplar ciddi derecede artacaktır. İletim hatlarından aktarılan güç her zaman sabit değildir, belirli zamanlarda düşüş veya artış göstermektedir. Bu düşüş veya artış iletim sistemi endüktansında ve kapasitesinde farklılıkar meydana getirir. Düşük yük durumlarında kapasitif etkiler meydana gelmektedir ve bunun sonucunda hattan akan kapasitif akım değerinde artış olmaktadır. Bu artış reaktif güç üretimini de beraberinde getirmektedir. Üretilen reaktif gücün tüketilmesi ve hattan iletilen akımın büyüklüğünün azaltılması gerekmektedir. Bu sorunun çözümü için birden fazla yöntem mevcut olmasına rağmen ayarlanabilir reaktif güç kapasitesiyle manyetik kontrollü reaktör en uygun çözümlerden biridir. Manyetik kontrollü şönt reaktörler son yıllarda yaygınlaşan, güç elektroniği ve transformatör sektörünün birleşmesiyle ortaya çıkan efektif bir üründür. Yapılan bu çalışmada, teorik olarak tasarlanan manyetik kontrollü şönt reaktörün elektromanyetik analizleri yapılmış, ürün üretilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

manyetik kontrollü reaktör, sonlu elemanlar yöntemi, manyetik alan, reaktif güç, ayarlı endüktans.

Destekleyen Kurum

ASTOR ENERJİ , SAKARYA ÜNİVERSİTESİ

Kaynakça

• Yang, M., Chen, B., Tian, C., Wu, F., & Guo, Z. (2023). Minimizing the harmonics generated in magnetically controllable reactors by shaping the iron core using the variational method and Gauss–Legendre integral. Energy Reports, 9, 2618-2628.
• Chen, X., Chen, B., Tian, C., Yuan, J., & Liu, Y. (2011). Modeling and harmonic optimization of a two-stage saturable magnetically controlled reactor for an arc suppression coil. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 59(7), 2824-2831.
• Karymov, R. R., & Ebadian, M. (2007). Comparison of magnetically controlled reactor (MCR) and thyristor controlled reactor (TCR) from harmonics point of view. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 29(3), 191-198.
• Tong, L., Hu, C., Li, X., Fan, X., & He, L. (2019, June). FEM analysis of iron core losses in magnetically controlled shunt reactor with distributed magnetic valves. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 486, No. 1, p. 012122). IOP Publishing.
• Xu, X. (2009, December). The status and development of magnetically controlled reactor. In 2009 International Conference on Test and Measurement (Vol. 2, pp. 375-377). IEEE.
• Mehmood, K., Cheema, K. M., Tahir, M. F., Saleem, A., & Milyani, A. H. (2021). A comprehensive review on magnetically controllable reactor: Modelling, applications and future prospects. Energy Reports, 7, 2354-2378.
• Kaymaz, İ., Bayrak, M., & Tursun, S. Manyetik Kontrollü Şönt Rearktörün Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Analizi.

Toplam 7 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Kaynak Göster

Download or read online: Click here