OG TRANSFORMATR MERKEZLERNN TASARIMIBitirme Tezi Sunumu
10.06.2009
Hakan AKKOYUN 04012123 Elektrik Mhendislii
Projede ncelenen Konular Orta Gerilim Datm ebekeleri ve
Trkiyedeki OG ebekeleri Datm Trafolar ve Trafo Merkezleri Ksa Devre
Arza Trleri ve Etkileri Reaktif G Kompanzasyonu ve Kompanzasyon
Hesaplar l Trafolar
Orta Gerilim Datm ebekeleri ve Trkiyedeki OG ebekeleri Orta
gerilimli ebekeler 1 kVdan 34,5 kVa kadar olan ebekelerdir.
lkemizde enerji datm sistemlerinde kullanlan (31,5, 33, 34,5), 15
kV, 10,5 kV ve 6,3 kV olmak zere 4 deiik orta gerilim seviyesi
bulunmaktadr. 34,5 kV Trkiyede en ok kullanlan gerilim kademesi
olmas asndan standart olarak belirlenmitir.
Ankara ve stanbul gibi elektriksel ykn byk ve youn olduu
yrelerde, indirici merkezlerde 154 kVdan 34,5 kVa drlen gerilim
fiderlerle ehrin eitli noktalarndaki yk merkezlerine iletilmekte ve
ikinci bir gerilim transformatr ile 15 kV, 6,3 kV veya 0,4 kV
gerilim seviyelerinden birine drlmektedir.
Datm Trafolar Gerilimi 33 kV ve Gc 1600 kVAya kadar olan kk gl
trafolar datm ebekelerinde kullanldndan bunlar datm trafolar olarak
adlandrlr. Gerilimi 33 kV ve gc 1600 kVAdan byk olan trafolar ise g
trafolar olarak anlr. Datm trafolar yksek gerilimle alak gerilim
arasnda bir kpr grevi grr. Datm trafolarna orta gerilim olarak
iletilen enerji burada alak gerileme dntrlerek datm yaplr.
Datm Trafosu Genel Grnm
Transformatr Merkezleri Transformatr merkezleri yksek gerilimle
alak gerilim arasnda bir kpr grevi grr. Elektrik enerji iletim ve
datm hatlarnda indirme, ykseltme, koruma ve lme grevini yerine
getirir. Genel olarak hava yaltml ak alt sahal transformatr
merkezleri (AIS) ve ak ve kapal alanlarda kurulan SF6 gaz ile
yaltlm kapal ve muhafazal transformatr merkezleri (GIS) olarak
ikiye ayrlabilir. Asl olarak transformatr merkezleri 3 tipte yaplr.
Bunlar direk tipi, kk tipi ve kule tipi merkezlerdir.
Kk Tipi
Direk Tipi
Kule Tipi
Trafo Gc Hesab
Elektrik Tesislerinde nemli Arzalar ve Arza Akmlar
Pozitif bileen empedans(Z1): Sistemde meydana gelen dengeli
arzalarda( faz ya da faz-toprak) elerin gsterdii empedans deeridir.
Negatif bileen empedans (Z2): Sistemde meydana gelen dengesiz
arzalarda( iki fazl) elerin gsterdii empedans deeridir. Sfr bileen
empedans (Z0): Sistemde meydana gelen dengesiz toprak temasl
(faz-toprak, iki faz-toprak) elerin gsterdii empedans deeridir.
Ksa Devre ekilleri faz
I k3
U Z1
Ik2
3U Z1 Z 2
ki faz
ki faztoprak
I 'k 2
3U 2 2 Z0 Z0Z2 Z2 Z1 Z 2 Z 0 ( Z1 Z 2 )
I k1
3U Z1 Z 2 Z 0
Faztoprak
KISA DEVRE HESAPLAMA METODU Jeneratrden uzak bir sistemde oluan
arza durumunda, arza akm arza yerindeki edeer gerilim kayna ve
sistemdeki elemanlarn ksa devre annda gsterdikleri pozitif,negatif
veya sfr bileenlere gre bulunabilir.
Elektrikli Donanmn Ksa Devre Empedanslarebeke Beslemesi Q balant
noktasndaki ebeke i empedans alternatif ksa devre akm gc veya
balang alternatif ksa devre akm ile hesaplanr.
Bozumun olmad sistemdeki en yksek gerilimin anma sistem gerilimi
Un iin ,izelgeye gre c gerilim faktrn semek yeterlidir.
c.U 2 nQ ZQ S "kQ
Transformatrler Genellikle kullanlmakta olan ykte kademe
deitiricili olan veya olmayan iki sargl transformatrn pozitif
bileen ksa devre empedanslar yandaki gibi hesaplanr. Pozitif bileen
empedans negatif bileen empedansa eittir ve sfr bileen empedans ise
iaret plakasndan elde edilebilir.
PkrT u Rr .U 2 rT RT 2 100%S rT 3I rTu kr .U 2 rT ZT 100%S
rT
X T Z 2T R 2T
Empedans dzeltme faktr
ebeke transformatr, farkl gerilimlerde iki ve ya daha fazla
ebekeye bal olan transformatrdr. Ykte kademe deitiricili olan veya
olmayan iki sargl transformatr iin empedans dzeltme faktr
transformatr empedansna ek olarak uygulanmas gerekir:
Z TK K T .Z TK T 0,95. cenbyk 1 0,6.xT
Burada
xt
transformatrn nispi reaktans
X T .S rT xT U 2 rT
Havai hat ve kablolar Pozitif sistemde ksa devre empedans
iletken datalarndan, izelgelerden, kesitlerden ve iletkenler
arasndaki minimum mesafelerden hesaplanabilir. Pozitif bileen deeri
omik diren ve reaktanstan oluur.
Negatif bileen eeri hatlarda daima pozitif bileen deerine
eittir.
Sfr bileen deeri kark bir yapya sahiptir. Devrenin fiziki yaps,
fazlarn dizili ekli ve toprak iletkeninin durumuna gre deiir.
Darbe Ksa Devre Akm Oluabilen ksa devre akmnn en byk olas ani
deeridir ve genlii ksa devrenin olutuu ana gre deiir. Darbe ksa
devre akmnn hesaplanmas elektrik tesisinin dinamik zorlanmalar ve
alt cihazlarnn ama kapama karakteristikleri iin gereklidir.
i p . 2.I ' ' kSistemdeki en kk R/X oran iin
faktr aadaki gibi hesaplanr.
1,02 0,9.e
3 R
X
Termik ve Dinamik Ksa Devre Dayanm Ar akm koruma cihazlar,
baralar, kablo ve iletkenler gibi elektrik cihazlar ksa devre
srasnda termik ve mekanik olarak zorlanrlar. Termik edeer ksa devre
akm, zamana baml olarak scaklk etkisi olan ksa devre akmnn doru ve
alternatif bileenlerine aittir.
I th I ' ' k . m n Elektrik tesislerinde hata annda oluan ok byk
ksa devre akmlarndan dolay dinamik zorlanmalar baralarda, kablo ve
iletkenlerde, iletme cihazlarnda tesise ve ya personele zara
verebilecek kuvvetler oluturur. Bu nedenle tesiste en byk ksa devre
akmlar hesaplanmaldr.
1 F 0,2.i p . a2
Ksa Devre Hesab
Kesiciler Gerilim altnda devrede ama kapama ilemi yapan ve devre
akmn geiren anahtarlama elemanna kesici denir. Baz zel durumlarda
ar akm, ksa devre akmn keserler ve ksa devreye kaparlar. Gvde ve
kesme ortamndan oluur ve yapsnda 2 kontak kolu ve kontaklar vardr.
Kesicilerin gvdesi genellikle yaltkan olur.
Yksek gerilim ortamlarnda kontaklar akken kontaklar arasnda bir
elektrik boalmas olur ve bu ark oluturur. Kesicilerin grevi bu ark
oluumunu engellemektir. Bunun iin ark sndrmenin eitli yollar vardr.
Kesiciler, arkn sndrld ortama gre deiik tiplerde imal
edilmektedir.
Metal clod
Kesici tipleri
Haval kesici Yal kesici SF6 kesiciler
Vakumlu Kesici
SF6 Kesici
Vakumlu kesiciler
Kompanzasyon AC elektrik kullanm baz sorunlar da beraberinde
getirmektedir. Bu sorunlardan biri de reaktif enerji tketimidir.
Is, k ve harekete dnen enerji, is yapan enerji olarak
tanmlanmaktadr. Elektrik mhendisliinde bu enerjinin birim zamandaki
miktarna gerek (aktif) g denir ve birimi Watt (W)tr. yapmayan ama
manyetik ve elektrik alan meydana getirmek iin kullanlan enerjinin
birim zamandaki miktarna ise sanal (reaktif) g denir ve birimi
Volt-Amper-reaktif (VAr)tir.Motor, transformatr v.b tketicilerde
magnetik alann oluturulmas iin reaktif g gerekmektedir. Bu gcn
kondansatrlerden salanmas en uygun yoldur. Byk reaktif yklerin
hemen yaknna g kondansatrleri yerletirilir. Eer kondansatrlerin
gleri uygun belirlenirse ebekeden ekilen reaktif akm azaltlm
olur
Transformatrn bota alma durumunda harcad aktif gc kompanse etmek
iin sabit kompanzasyon yaplr. Bu toplam gerekli kompanzasyon gcnn
%3-5i arasndadr. Otomatik kompanzasyon ise yklerin devrede olup
olmamasna ve uygulanan kademe saysna bal olarak, kademeli olarak
devreye girip kan kompanzasyon grubudur.
Reaktif g kont. rlesi
Enerji analizr
l Trafolar Yksek gerilim devrelerinde l aletleri daima bir l
trafosu zerinden balanr. l trafolarn esas ilevleri 4e ayrlr: lme
Koruma Konrol ve kumanda zolasyon
1. 2. 3. 4.
Akm trafolar Akm transformatrleri primer sargsndan geen anma
akmn, manyetik bir kuplaj ile klterek sekonder sargsndan 5A veya 1A
akm geecek ekilde evirirler. Akm trafosunun en nemli
karakteristikleri aada sralanmtr:
1. 2. 3. 4.
Hassasiyet snf (0.1-0.2-0.5-1-3-5) Ar akm faktr (n) Termik
dayanm Dinamik dayanm
%
K1 .I 2 I 1 I1
x100
Ith I k . t k
I dyn 2,5.I th
