Nanopartikül katkılı transformatör yağlarının elektriksel özelliklerinin belirlenmesi

Enerji sektörünün iletim ve dağıtım sistemlerinde bulunan güç transformatörleri en kritik ve pahalı ekipmanlar arasındadır. Güç transformatörlerin genel yapısı zamanla çok fazla değişmese de malzeme odaklı geliştirmeler sürekli devam etmektedir. Geçmişten günümüze transformatörlerde kullanılan en yaygın yalıtım sıvıları petrol bazlı mineral yağlardır. Bu yalıtım sıvıları genel olarak transformatörlerde elektriksel yalıtım ve ısı transferi vasıtasıyla soğutma görevlerini üstlenmektedir. Yakın geçmişte mineral yağa alternatif olarak çeşitli yalıtım sıvıları ortaya çıkmıştır. Literatürde çok çeşitli yalıtım sıvıları bulunsa da mineral yağlardan sonra en çok tercih edilenler doğal ester, sentetik ester ve silikon esterlerdir. Her bir yalıtım sıvısı kullanıldığı yere ve kullanım amacına göre seçilmekte olup, geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Son yıllarda ise nanopartikül katkılı yalıtım sıvılarının özelliklerinin belirlenmesi ve performans karşılaştırmaları popüler bir konu haline gelmiştir. Bu tez çalışması kapsamında yalıtım sıvısı olarak kullanılan mineral yağa nanopartikül olarak adlandırılan iletken, yarı-iletken ve yalıtkan 100 nm' den küçük katı parçacıklar eklenerek, mevcut yağın elektriksel izolasyonunun ve termal iletkenliğinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu nanopartiküller BN, Al2O3, SiO2 ve MgO' dur. Tercih edilen nanopartiküllerin boyutları mümkün oldukça küçük seçilmiştir. Nanopartiküller için karışım yöntemi olarak kütle konsantrasyonu temelinde iki-adımlı karıştırma metodu kullanılmıştır. Kütle konsantrasyonuna göre nanopartikül ağırlıkları hesaplanmış, önce mekanik karışım yapılmış, ardından ultrasonik banyo ile kararlı hale getirilmiştir. Numuneler üzerinde AC delinme gerilimi ölçümü, viskozite tayini ve termal iletkenlik ölçümü gerçekleştirilmiştir. Dört farklı nano-akışkan üzerinde gerçekleştirilen ölçümler neticesinde elde edilen sonuçlar olumlu/olumsuz özellikleri bakımından karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir.