YG(OG) GERİLİM DÜŞÜMÜ VE GÜÇ KAYBI HESABI

Projede yapılacak  hesaplardan biri de Y.G. gerilim düşümü ve güç kaybı hesabıdır.

 YG GERİLİM DÜŞÜMÜ

Gerim Düşümü formulü şudur:

L.N. (R.cosQ + X.sinQ)   

          10.U²

(R.cosQ + X.sinQ)   =  K   dersek

          10.U²

      -4

=10    . K. N.L            < %7   olmalıdır.

Kuvvetli Akım Tesisleri Yönetmeliğine göre;

Gerilim düşümü indirici trafo merkezlerinin sekonderinden itibaren yüksek
gerilim dağıtım şebekelerinde %7'yi aşmamalıdır. Ancak ring şebekeler için
ayrıca arıza hallerinde ringin tek taraflı beslenmesi durumu için gerilim
düşümü tahkikleri yapılmalıdır. Bu durumda gerilim düşümü %10'u
aşmamalıdır.

K= SABİT (AŞAĞIDAKİ TABLODA 34.5 KV İÇİN değerleri yazıyor)

N ( KVA)=        talep gücü

L (KM) =          hat uzunluğu

R (ohm/km) = rezistans

X(ohm/km)  = reaktans

YG GÜÇ KAYBI

ΔP = 3.I².R.L  =   3.  (N / √3.U)² .R.L

= N².R / U²  .L

R/U² = c  dersek

           -6 

ΔP =10   .C.N².L  (kw)

Cosø=0,8 alırsak

% ΔP  = ΔP   .100     = ΔP   .100    

               P                  N.0.8

% ΔP  = ΔP  .125    <%5  olmalıdır.

                N

k ve c katsayıları için şu tabloyu kullanıyoruz.(34.5 KV)(Mesnet izolatörlü)

	k	c
3AWG    SWALLOW	0,953	0,902
1/0AWG   RAVEN	0,538	0,450
3/0AWG  PİGEON	0,382	0,283
266 MCM  PARTRİDGE	0,280	0,180
477MCM	0,202	0,100
1x95 mm2      XLPE	0,225	0,162
1X240 mm2   XLPE	0,126	0,063

Ayrıca güç hesabı yaparken diversite-eş zamanlılık- faktörünü de göz önünde bulundurmalıyız.

                                               Trafo   Sayısı

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10 ve fazlası
DİVERSİTE%	100	96	91	87	83	80	77	74	72	70

ST-AL (ÇELİK- ALÜMİNYUM) İLETKENLERDE KESİT TAYİNİ

Konuyla ilgili  Atilla Yunusoğlu nun Enerji Nakil Hatları Özel Notları kitabında güzel bir anlatım var.

1.      Isınma Bakımından

Bu iletkenlerin 31.5 kv ta taşıyabileceği akım ve güç kapasitesi aşağıdaki tabloda gösterildiği gibidir.

Tablo1

İletkenin adı	Akım Taşıma Kapasitesi	GÜÇ (KVA)
3AWG   -Swallow-	160	8730
1/0 AWG -Raven	230	12548
3/0 AWG - Pigeon	300	16368
266 MCM-Partrıdge	460	25097
477 MCM-Hawk	670	36554

2.      Gerilim  Düşümü  Bakımından

İletken seçiminde sadece  akım taşıma kapasitesi  tek başına yeterli değildir. Bununla beraber gerilim düşümü de göz önünde bulundurulmalıdır.

%5 GERİLİM DÜŞÜMÜNDE 34.5 KV ta  1 km ye taşınabilecek yükler aşağıdaki tablodaki gibidir.

Tablo2

İletkenin adı	1km ye taşınabilecek güç (MW)	GÜÇ KAYBI %
3AWG   -Swallow-	41,6	5,7
1/0 AWG -Raven	69	4,7
3/0 AWG - Pigeon	93	4
266 MCM-Partrıdge	123	3,37
477 MCM-Hawk	158	2,47

Örnek:

Isınma Bakımından;

P=10  MW yük için 34.5 kv ta 15 km lik bir hatta iletken kesiti ne olmalıdır?

S= P/cosq    = 10/0,8 =12,5 MVA  =12500KVA

Tablo 1 e göre 1/0 Raven kesitli iletken uygundur.   (12548 >12500)

Gerilim Düşümü Bakımından Kontrol edelim.

1/0 Raven in bu gerilimde 1 km ye taşıyabilecepi güç 69 mw/km dir.   15 km için  69/15 = 4,6 MW  taşınabilir

4,6<10    MW olduğu için bu iletken gerilim düşümü bakımından uygun değildir.

Tablo 2 den baktığımda 158/15 = 10,53 MW  

 477 MCM  HAWK UYGUNDUR.

*** Görüldüğü gibi sadece ısınma bakımından kontrol ile seçilecek iletken yanlış iletken olacaktır.

KOMPANZASYON HESABI

KOMPANZASYON      HESABI

Elektrik Piyasası Müşteri Hizmetleri Yönetmeliği gereğince, – Meskenler, tek fazla beslenen aboneler, resmi yurt-resmi okul-resmi spor tesisler ivb. grubu ile ibadethane-genel aydınlatma abone grubu hariç  9 kW bağlantı(talep) gücünün üzerindeki tüm aboneler reaktif güç ölçüm sistemi kurmak ; 50 kva ve üzeri aboneler ise (trafolu veya trafosuz) kompanzasyon yapmak zorundadır.

Bu müşterilerden;

Kurulu gücü 50 kVA’nın altında olanlar, çektikleri aktif enerji miktarının yüzde 33 ünü aşan şekilde endüktif reaktif enerji tüketmeleri veya aktif enerji miktarının yüzde yirmisini aşan şekilde kapasitif reaktif enerji tüketmeleri halinde;

Kurulu gücü 50 kVA ve üstünde olanlar ise, çektikleri aktif enerji miktarının yüzde 20 sini  aşan şekilde endüktif reaktif enerji tüketmeleri veya aktif enerji miktarının yüzde onbeşini aşan şekilde sisteme kapasitif reaktif enerji vermeleri halinde, reaktif enerji tüketim bedeli ödemekle yükümlüdür.

Bu nedenler tesiste doğru bir kompanzasyon hesabı ve kompanzasyon tesisi kurmak önemlidir.

Kompanzasyon, trafonun daha düşük güçlü seçilmesini ve kullanılacak kabloların kesitin daha ince olmasını sağlayacaktır.

Tesisin kurulu gücü=1350 KW olsun.

Tesisin cosq1 =0,80

Cosq2 =0,99  olsun.

Tesisin eş zamanlılık katsayısı =0,80

►Buna göre;  P= 1350 . 0,8

                      P= 1080 KW

►Q = P. (tanq2-tanq1 )

►Buna göre cosinusü 0,80 olan açının tanjantı    tanq1 =0,75

                    cosinusü 0,99 olan açının tanjantı    tanq2 =0,1425

►Q =1080 . (0,75-0,1425)

►Q =656.1 KVAR LIK KONDANSATÖR TAKILMALIDIR.

NOT: Bu hesabı kısaltmak için “Arzu edilen cosq ye yükseltmek için “k” faktörü cetveli” ismiyle bir cetvel  mevcuttur.(EMO ajandasında var)  Buradan cosq1 ve cos q2 değerini takip ederek karşılık gelen k faktörünü bulur ve P ile çarparak gerekli kondansatör gücü bulunabilir. Projelerde genellikle bu “ k” faktörü kullanılarak hesap yapılır.

Trafo, her zaman yükte çalışmayabilir. Boşta çalışma durumu da göze alınmalıdır.

Trafo gücünün %3 ile %5 arası herhangi bir değer alınmalıdır.

1250 x %3-5      = 37,5-----62,5     kvar

                         = 50 kvar seçilebilir.

Bu durumda bu tesise 50 kvar sabit kompanzasyon 600 kvar otomatik kompanzasyon yapılmalıdır.

TRAFO GÜÇ HESABI

Bir tesisin projesini hazırlarken yapılan en temel hesaplardan biri trafo güç hesabıdır.

Trafo güç hesabı yapılırken önce tesisin kurulu gücü alınır.

Kurulu güç     600 kw olsun.

Trafo hesabında gerekli olan bağlantı(talep) gücüdür. Bu da kurulu güç ile eşzamanlılık katsayısı çarpılması sonucu bulunur.

►P= 600 X eşzamanlılık katsayısı

Gizli not: Eş zamanlılık katsayısının  şu an piyasada kullanılan terim karşılığı talep faktörüdür. Ancak talep faktörü ,diversite, eş zamanlılık katsayısı gibi kelimelerin kavram kargaşasını ortadan kaldırmak için Elektrik Mühendisleri Odası  eş zamanlılık katsayısı teriminin kullanılmasını önermiştir.

Eş zamanlılık katsayısı  kurulan tesisten tesise farklılık göstermesine rağmen sanayi işletmelerinde veya sulama tesislerinde  genellikle 0.9 alınır. (Bina,hastane,otel,asansör vb..daha farklı değerler alır)

►P = 600 .  0,9  =  540 kw

►S= P.cosQ  formülüne göre

►S= 540 / COSQ

Tesiste kompanzasyon kurulacağından  COSQ =0,99alırız

►S= 540 / 0,99   =   545 KVA

Bu tesiste 630 KVA trafo kullanılması uygundur.

Gizli Not: Kompanzasyonun faydalarından biri . Eğer kompanzasyon olmasaydı sistemin cosq değerini kullanacaktım.  0,75  veya 0,80 . Bu durumda daha yüksek güçlü trafo ve daha kalın kesitli kablo kullanmam gerekecekti.

BUCHHOLZ (buholz)

Trafolarda  sık rastlanan arızalardan biri de “bucholzdan açtı” diye tabir edilen arızadır. 

Bu arıza oldugunda,  çalışarak sinyal veya açtırma kumandası veren mekanik röleye bucholz rölesi denir. Bucholz rölesi , yağ soğutmalı transformatörlerin  çeşitli zararlı etkilerden korunması için kullanılan bir koruma elemanıdır.
Alman Mühendis  Max Buchholz  tarafından tasarlandığı için onun ismiyle anılmaktadır.

Buchholz Arızası Neden Olur?

Trafonun içinde birçok sebepten arıza oluşabilir.

1.  Sargılar arası ve sargı -tank arası kısa devre
2.  Yağ seviyesinin düşmesi
3.  Yağ sirkülasyon pompasının hava emmesi 
4.  Deprem
5.  Trafonun ani ve çok şiddetli yüklenmesi
6.  Açma şamandırasının delinmesi
7.  Trafo imalatı sırasında yeterli vakumun yapılamaması    (Transformatör ilk kez devreye alındığında, yağ doldurulması sırasında yeterli vakum uygulanmamış ise sargılar arasında sıkışan hava buchholz  rölesinde toplanarak yanlış açmalara sebep olur.)
8. Nüve arızaları   (demir çekirdekte meydana gelen akımların kendilerine yol bulmaları ile demir parçalar arasında ark oluşmasıdır.)
        
Buchholz rölesi nasıl çalışır?

Buchholz rölesi, ana tankla rezerve tankını(genleşme deposu)  baglayan yan boru üzerinde bulunmaktadır. Rölenin içerisinde cıva kontaklı iki adet şamandıra vardır. Üst şamandıranın kontak uçları sinyal devresine, alt şamandıranın kontak uçları ise açma devresine bağlanmıştır. Üst şamandıra küçük arızalarda kontağını kapayarak yardımcı röle aracılığı ile bu durumun ışıklı sinyal ile belirtilmesini sağlar, ancak açma yaptırmaz. Alt şamandıra ise, büyük iç arızalarda kapanarak kesiciye açma kumandası verir ve aynı zamanda, durumu ile ışıklı sinyal ile belirtir.

            Trafonun içerisinde meydana gelebilecek arızalar yukarıda belirttiğim gibi bir sargıda sipir kısa devresi, sargılar arası kısa devre veya sargı ile tank arası olabildiği gibi, mağnetik devrede de olabilir. Eğer arıza küçük boyutta ise hafiften bi gaz oluşumu olur ve bu gaz balonları rezerve tanka geçmeye çalışırlar, yavaş olan bu gaz akışı alttaki, yani açma devresine bağlı şamandırayı hareket ettiremez ve rölenin üst tarafında birikmeye başlar. Yağ içinde yüzen alarm devresine ait üst şamandıra bu olay sonucu yavaş yavaş hareket ederek düşer ve kontakları bu hareket sonu kapanınca  Buchholz alarmı alınır.

Küçük arıza : Trafoya  iyi  vakum tatbik edilmemesi  sonucunda doldurulan yağın içinde biriken hava kabarcıklarının,  zamanla ısınmasıyla bucholz rölesinin üst kısmında birikip yağı aşağı doğru itmesi, üstteki kontakların kapanmasına sebep olur ve trafodan buchholz alarm sinyali alınır.

Büyük ve önemli arızalarda meydana gelen gaz miktarı çok fazla olduğundan  trafo tankından rezerve tankına yağ ve gaz geçişi çok kuvvetlidir. Bu nedenle hem üst hem de alt şamandıra çalışıp kontaklarını kapatırlar. Alt şamandıranın çalışması trafoya ait giriş ve çıkış kestiricilerini açtırıp trafoyu devre dışı bırakır.

Buchholz Arızasından Sonra

Arızadan sonra bizim için en önemli şey o trafodan artık hayır gelip gelmeyeceği ,peki bunu nasıl anlayabiliriz?
Öncelikle arızadan sonra biriken gazın  yanıcı olup olmadığına bakarız bunun için bucholz rölesinin üstündeki gaz boşaltma musluğunu açarak kibrit alevi ile hafiften yoklarız eğer gaz yanıcı ise trafoda iç arıza var demektir.Bu durumda trafonun sorununu çözmek çok zordur hemen trafoyu yenisi ile değiştirip arıza vereni tamire göndermek gerekir.

Gaz yanıcı değil iseeee:  musluktan çıkan gaz havadır ve boşaldıktan sonra devreye alınabilir.

Toplanan gaz miktarı arıza büyüklüğü hakkında bilgi verir
Ayrıca Toplanan gazın renginden arıza nedeni anlaşılabilir.

Beyaz renkli gaz ,                  kağıt izolasyonun yandığını
Siyah ve gri renkli gaz,         izolasyon yağının yandığını
Sarı renkli gaz,                       ağaç kısımların arızaya uğradığını
Renksiz olan gaz ise              hava olduğunu belirtir



DİP NOT:  Depo olmadığı ve tam kapalı olduğu için HERMETİK trafolarda  buchholz rölesi olmaz.