2 Yükler ve etkileri
July 9, 2017 | Author: saltandmore | Category: N/A
Short Description
Download 2 Yükler ve etkileri...
Description
eki t ap
T URGUTODABAŞI
EL EKT Rİ KKUVVET L İAKI M( 2) T ES İ SYÜKL ERİ VEBES L EMEYEET Kİ L ERİ
F L UORES ANTL AMBAL ARVEBUNL ARAAİ TEKİ PMANL AR *
* ENKANDES ANL AMBAL AR * ARKOCAKL ARI * ENDÜKS İ YONOCAKL ARI * EL EKT Rİ KL I BUHARÜRET İ Cİ L ERİ * İ Ş L ET MEPRENS İ Bİ
* YÜKS EKF REKANS L I /Mİ KRO DAL GAEKI PMANL ARI
EMO YAYI NNO: EK/ 2011/ 8
T MMOB E l ekt r i kMühendi s l er i Odas ı
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM (2) Tesis Yükleri ve Beslemeye Etkileri Notları Derleyen: Aydın Bodur Emre Metin Notları Yayına Hazırlayan: Aydın Bodur Hakkı Ünlü M.Turgut Odabaşı’na Saygılarımızla Elektrik Kuvvetli Akım Notları, Turgut Odabaşı’nın Elektrik Tesisat Mühendisleri Dergisinde yayınladığı yazılardan, ‘Elektrik Kuvvetli Akım Tesisat El Kitabı’ ile her bölümün sonunda belirtilen ABB, Schneider, Chevron, NAFVAC ve Siemens’in hazırladığı İmalat, Bakım, Montaj El kitaplarından derlenmiştir.
1
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM (2): Tesis Yükleri ve Beslemeye Etkileri
Notları Derleyen: Aydın Bodur Emre Metin Notları Yayına Hazırlayan: Aydın Bodur Hakkı Ünlü
621.31906 BOD 2009 Elektrik Kuvvetli Akım: Tesis Yükleri ve Beslemeye Etkileri/ Elektrik Mühendisleri Odası‐1.bs‐ankara,2011 82 s.;24 cm ISBN 978‐605‐01‐0061‐7 (EK/2011/9) Elektrik Elektrik Kuvvetli Akım Notları, Turgut Odabaşı’nın Elektrik Tesisat Mühendisleri Dergisinde yayınladığı yazılardan, ‘Elektrik Kuvvetli Akım Tesisat El Kitabı’ ile her bölümün sonunda belirtilen ABB, Schneider, Chevron, NAVFAC ve Siemens’in hazırladığı İmalat, Bakım, Montaj El kitaplarından EMO için derlenmiştir.
2
TESİS YÜKLERİ
İÇİNDEKİLER 2. TESIS YÜKLERI VE BESLEME SISTEMINE ETKILERI .................................. 5 2.1. GENEL .................................................................................................... 5 2.2. ENKANDESAN LAMBALAR (KLASİK AKKOR TUNGSTEN FLAMANLI VEYA HALOJEN) ....................................................................................................... 6 2.3. FLUORESANT LAMBALAR VE BUNLARA AİT EKİPMANLAR .................................. 9 2.4. DEŞARJ LAMBALI ARMATÜRLER ................................................................. 11 2.5. ASENKRON MOTORLAR ............................................................................ 12 Akım talebi ............................................................................................ 13 Motorun Yol alma akımı ....................................................................... 13 Motorun güç faktörünün düzeltilmesi veya yüksek yol alma akım darbelerini azaltmak maksadıyla motor devresine paralel kondansatörler bağlanır. Bunlarla ilgili açıklamalar, Güç faktörünün düzeltilmesi ve Elektrik motorlu tahrik sistemlerinin boyutlandırılması bölümlerinde geniş açıklamaları yapılmıştır. ...................................... 14 2.6. ARK OCAKLARI ........................................................................................ 17 2.6.1. İşletme prensipleri ..................................................................... 17 2.6.2. Güç teminindeki zorluklar ve şebeke üzerindeki bozucu etkiler ve çözümleri .............................................................................. 18 2.7. ENDÜKSIYON OCAKLARI ........................................................................... 31 2.7.1. Isıtma ocağı ................................................................................ 31 2.7.2. Pota eritme ocağı ........................................................................ 32 2.7.3. Tünel eritme ocağı ..................................................................... 33 2.7.4. Güç değerleri ............................................................................... 34 2.7.5. Besleme sistemlerinde oluşan bozunmalar ve rahatsızlıklar ......................................................................................... 34 2.8. Direnç ocakları ............................................................................... 38 2.8.1.İşletme prensipleri ....................................................................... 38
3
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
2.8.2. Direnç ocakları tarafından besleme şebekesi üzerinde meydana getirilen rahatsızlıklar .......................................................... 40 2.9. ELEKTRIKLI BUHAR ÜRETICILERI ................................................................. 49 2.9.1. İŞLETME PRENSIBI ................................................................................ 49 2.9.2. Beslemedeki zorluklar ve besleme şebekesine etkileri ............... 53 2.10. YÜKSEK FREKANSLI / MIKRO DALGA EKIPMANLAR ........................................ 58 İşletme prensibi : ................................................................................. 58 2.11. HASSAS ELEKTRONIK EKIPMANLAR ........................................................... 60 2.12. DIRENÇ KAYNAK MAKINALARI .................................................................. 62 2.12.1. İşletme prensibi ........................................................................ 62 2.12.2. Beslemedeki zorluklar bozunmalar ve çözümleri ................... 66 2.12.3. Reaktif güç kompanzasyonu .................................................... 75 2.12.4. Bağlantı hesapları .................................................................... 76 FAYDALANILAN KAYNAKLAR .................................................................. 81 SON SÖZ ................................................................................................ 82
4
TESİS YÜKLERİ
2. TESIS YÜKLERI VE BESLEME SISTEMINE
ETKILERI
2.1. GENEL
Bir tesisin tasarımını yapmak için gerçek sürekli maksimum yük talebinin ve bunu sağlayacak besleme sisteminin gücünün, tipinin ve yapısının belirlenmesi gerekmektedir. Elektrikli cihazlarının plakasının üzerinde nominal güçleri, elektrik motorlarında ya da mekanik güç veya dirençli ısıtıcılarda veya enkandesan lambalarda olduğu gibi aktif elektrik gücü PN (kW) ve UPS veya frekans konvertörlerinde olduğu gibi görünen elektriksel güç S N (kVA) olarak belirtilir. Tesis edilen güç, sistemdeki güç tüketen cihazların plakasında verilen nominal güçlerinin toplamı olup buna kurulu güç denilir. Ancak yüklerin tamamının aynı anda devrede olmadığı ve ekipmanlar plakalarında yazan güçlerle yüklenmediği için söz konusu güç, tesisin gerçekte pratik olarak tükettiği güç değildir. Örneğin elektrik motorlarında verilen nominal güç motorun milindeki mekanik olarak çıkış gücüdür. Gerçekte elektrik 5
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
şebekesinden çektiği güç bundan fazladır. Fluoresant ve deşarj lambaları balastlarla birlikte çalışır ve şebekeden çekilen güç lamba üzerinde yazılan nominal güçten daha fazladır. Güç talebinin doğru ve gerçekci olarak belirlenmesi, gerek ana besleme kaynağı olarak çalıştırılacak jeneratörlerin ve gerekse dağıtım şebekesinden enerji alımı için kullanılacak OG/AG transformatörlerinin nominal güçlerinin belirlenmesi ve genel dağıtım şebekesinden gerçekleştirilecek bağlantı noktasının yeterliliğinin tayini için çok önemlidir. Her bir yük için gerekli olan görünen gücün (kVA) gerçek değerlerinin belirlenmesi ile •
Enerji alış sözleşmesi beyan edilecek güç talebinin belirlenmesi
•
OG/AG transformatorlerinin belirlenmesi
•
Dağıtım panolarının yük akımı seviyelerinin belirlenmesi
•
Sistemin enerji ihtiyacını sağlamak üzere genel dağıtım şebekesine bağlanacak enerji alış noktasının uygunluğunun analizinin gerçekleştirilmesi sağlanır.
nominal
güçlerinin
2.2. ENKANDESAN LAMBALAR (KLASİK AKKOR TUNGSTEN FLAMANLI VEYA HALOJEN)
Enkandesan yani akkor lambalar en eski ve sıkca kullanılan aydınlatma cihazlarıdır ve 2‐tipi vardır. 6
TESİS YÜKLERİ
•
Standart ampul: Tungsten filamanlı içine argon, azot veya kripton gazı doldurulmuş ampul,
•
Halojen ampul: Bu da tungten flamanlı olup içi halojen bileşimle (lodin, bromin veya florinle) doldurulmuştur.
Enkandesan lambaların dezavantajı yüksek sıcaklık vermesi ve harcadığı güce göre ışık şiddetinin az olmasıdır. Avantajı ise göz için iyi renk indeksine sahip olmasıdır. İşletme ömrü standart ampuller için yaklaşık 1000 saat ve halojen ampuller için 2000‐ 4000 saattir. İşletme ömrü, besleme gerilimi %5 arttığında %50 azalır. Enkandesan lambaların beslenmesi İşletme sırasında filamanın sıcaklığı çok yüksek olduğundan direnci lambanın devredeki durumuna bağlı olarak değişir. Soğuk direncin değeri düşük olduğundan ateşleme sırasında nominal akımın 10‐15 katında mili saniyeler süresinde yüksek akım çeker. Bu ise aynı anda enerjilendirilmesi gereken lamba sayısını sınırlar. Bu durum hem standart ve hemde halojen lambalar için aynıdır. Lambalara uygulanan gerilimin değerine bağlı olarak lambaların parlaklığı değişir. Gerilim değişimi, genellikle triyak dimmer cihazı kullanarak gerçekleştirilir ve aydınlatma seviyesi ayarı yapılır. 7
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Enkandesan lambaların gücü (bu elektriksel gücün tamamı aktif güçtür. PN (Watt) olmak üzere güç faktörü Cosϕ = 1 dir. Bu cihazların çektiği akımlar: 3‐ fazlı durumda I a ( A) = PN (Watt ) 3.U LL (Volt )
1‐fazlı durumda I a ( A) = PN (Watt ) .U LN (Volt )
U LL faz‐faz gerilimi
U LN faz‐nötr gerilimi 8
TESİS YÜKLERİ
Tablo 2.1. Enkandesan (klasik veya halojen)aydınlatma armatürlerinin akım ihtiyacı
2.3. FLUORESANT LAMBALAR VE BUNLARA AİT EKİPMANLAR
Fluoresant tüpler enkandesan lambalara göre düşük ısı yayarlar ve daha uzun işletme ömrüne sahiptirler. Standart tüplü fluoresant lambalar Balastı dahil fluoresant armatürlerin çekeceği toplam akım Ia =
Pbalast (Watt ) + PN (Watt ) U LN .Cosϕ
Pbalast (Watt ) Fluoresant armatür balastının çektiği güç,
PN (Watt ) Fluoresant lambanın çektiği güç, Cosϕ = 0,6 güç faktörü, düzeltme kapasitörsüz fluoresant
armatürün güç faktörüdür,
Cosϕ = 0,86 güç faktörü düzeltme kapasitörlü fluoresant armatürün güç faktörüdür,
9
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Cosϕ = 0,96 elektronik balastlı fluoresant armatürün güç faktörüdür.
Tablo 2.2 Fluoresant lambalı armatürlerin akım ihtiyacı
Kompakt fluoresant Armatürler Kompakt fluoresant lambalar klasik fluoresan lambalar ile aynı ömre ve aynı ekonomik karakteristiğe sahiptir. Genel olarak iş yerleri alış veriş merkezlerinin koridorlarının hollerinin sürekli olarak aydınlatılmasında kullanılır.
10
TESİS YÜKLERİ
Tablo 2.3 Kompakt fluoresant lambanın güç tüketimi ve çektiği akımlar
2.4. DEŞARJ LAMBALI ARMATÜRLER
Bu lambaların gösterdiği güç tüketimine balastın güç tüketimi dahil değildir
11
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Tablo 2.4 Deşarj lambalarının güç tüketimi
2.5. ASENKRON MOTORLAR
Asenkron motorlar, endüstriyel tesiste sıkca kullanılan cihazlar olup özellikle yol alma sırasında şebekeden rotor yapısına bağlı olarak çok yüksek akım çekerler . 12
TESİS YÜKLERİ
AKIM TALEBI Motorun tam yük akımı aşağıda verilen formülle belirlenir. 3‐fazlı motor I MN = 1‐fazlı motor I MN =
PMN (kW ).1000
3.U MN (Volt ).η (% ).Cosϕ MN
PMN (kW ).1000 U MN (Volt ).η (% ).Cosϕ MN
PMN Motorun plakasında yazan nominal mekanik mil gücü U MN Motorun plakasında yazan nominal gerilimi,
η Motorun plakasında yazan nominal yüklenme şartlarındaki verimi,
Cosϕ MN Motorun plakasında yazan nominal yüklenme şartları altındaki güç faktörüdür. MOTORUN YOL ALMA AKIMI 3‐ fazlı motorun yol alma akımı I S motor tipine bağlı olarak
•
Sincap kafesli 3‐fazlı motorların yol alma akımı 2‐ kutuplu motorlarda I S = 4,2 − 9.I MN kutup sayısı daha fazla olan motorlarda I S = 4,2 − 7.I MN
•
Rotoru sargılı veya bilezikli asenkron motorlarda yol alma akımı rotor devresindeki yol verme dirençlerine bağlı olarak I S = 1,5 − 3.I MN değerlerini alır. 13
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
•
Asenkron motorlar için frekans konvertörü kullanıldığında darbesiz devreye giriş mümkün olmakla birlikte motor gücünün %10 fazlasını çektiği kabul edilir.
MOTORUN GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜZELTILMESI VEYA YÜKSEK YOL ALMA AKIM DARBELERINI AZALTMAK MAKSADIYLA MOTOR DEVRESINE PARALEL KONDANSATÖRLER BAĞLANIR. B UNLARLA ILGILI AÇIKLAMALAR, GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜZELTILMESI VE ELEKTRIK MOTORLU TAHRIK SISTEMLERININ BOYUTLANDIRILMASI BÖLÜMLERINDE GENIŞ AÇIKLAMALARI YAPILMIŞTIR .
Subtransiyent akım ve koruma ayarları Motorun devreye gidiği ilk anda alternatif akım döner makinaların özelliği olarak yol alma süresi boyunca çekilen yol alma akımından farklı olarak tepe değeri çok yüksek subtransiyent akım çekerler. Genellikle motorun ilk devreye girdiğinde çekilen bu akım önemsenmediğinden özellikle kesici kontaktör kombinasyonlu yol vericilerde sistemde hata olmadığı halde nedeni bilinmeyen açtırma olarak adlandırılan açmalara neden olur. Bunu önlemek için kesicinin magnetik ani açma eşik değeri çok yüksek değerlere ayarlanır. Bu nedenle özellikle magnetik ani açtırmalı kesicilerle korunan elektrik motorlarında koruma ayarları yapılırken söz konu akım göz önüne mutlaka alınmalıdır. Bu değere bağlı olarak motor koruma sisteminin ve motoru besleyen güç sisteminin koruma rölelerinin ani açtırma akım değerleri belirlenir.
•
Subtransient akımın tepe değeri çok yüksektir. Tipik olarak motorun I MN nominal veya anma akımının 12‐15 katı arasıdır. Bazen bu değer motor nominal akımının 25 katına çıkabilir. 14
TESİS YÜKLERİ
•
Kesicilerin, kontaktörlerin ve termik rölelerin tepe değeri nominal motor akımının 19 katına ulaşabilen subtransiyent akımlara dayanabilecek kapasitede olmaları ve kesicilerin aşırı akım ani açtırma değerlerinin buna göre ayarlanması gerekir.
•
Eğer yol alma esnasında aşırı akım elemanınında beklenmeyen açtırma görülürse yol alma akımları normal sınırları aşmıştır. Sonuç olarak bazı maksimum açma kapama (anahtarlama) sistemlerinin dayanımımının artacağı aksi takdirde, sistemin çalışma ömrünün azalabileceği ve hatta bazı cihazların tahrip olabileceği hesaba katılmalıdır. Bu gibi durumlardan sakınmak için anahtarlama tesislerinin aşırı boyutlandırılması göz önüne alınır.
•
Anahtarlama sistemleri motor yol vericilerinin kısa devrelere karşı korunmasını sağlayacak şekilde dizayn edilmelidirler.
Asenkron motorlar hakkında daha geniş ve detaylı bilgilere Elektrik Motorlu tahrik sistemlerinin boyutlandırılması bölümünden ulaşılabilir.
15
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Tablo 2.5. Asenkron motor ve akım‐güç değerleri (ilk kısım)
Tablo 2.5. Tipik asenkron motorların akım ve güç değerleri 16
TESİS YÜKLERİ
2.6. ARK OCAKLARI
2.6.1. İŞLETME PRENSIPLERI Elektrik ark prensibine göre çalışan sistemlerdir. Elektrik arkı aşağı yukarı 3000 °C ye ulaşabilen yüksek sıcaklıklar elde edebilmeye imkan sağlar. Alternatif akım ark ocakları genellikle 3‐fazlı olup ark üretmeyi sağlayan 3‐grafit elektroddan meydana gelir. (Şekil 2.1) Küçük kapasiteler için 1‐fazlı ark ocakları da kullanılır. .DC ark ocakları son birkaç on yılın üzerinde kullanılmaktadır. Ocakların güç değerleri birkaç MVA değerinden 100MVA dan daha yüksek değerlere kadar ulaşabilir. Sürekli kullanılan en yüksek gerilim değeri 950 Volt un üzerine çıkmaz. Kullanılan akıma gelince kabaca 10000 A den başlayarak 100000 A değerine kadar ulaşabilir. Elektrotlardaki akım yoğunluğu 25 A/cm2 kadar ulaşır. 17
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Şekil 2.1: Ark ocağı tesisinin Prensip görünüşü
Ark ocağının ana bölümleri : ‐ Besleme devresi, ‐ Çapı 4 metreden 10 metreye kadar değişen ve kaplama içinde ısıtma direncini haiz olan ocak tankı, ‐ Tahliye duman giderici, elektrik bağlantıları gibi yardımcı sistemler. 2.6.2. GÜÇ TEMININDEKI ZORLUKLAR VE ŞEBEKE ÜZERINDEKI BOZUCU ETKILER VE ÇÖZÜMLERI 18
TESİS YÜKLERİ
Bu bölümde AC ve DC olmak üzere ark ocağını 2‐tipi incelenecek her birine ait karakteristikler birbirleriyle karşılaştırılarak güç teminindeki zorluklar ve şebeke üzerindeki etkileri incelenecektir. Bir AC Ark ocağının elektrik devresi Şekil 2.2 de görüldüğü gibi ‐ İndirici transformatör merkezine ‐ Anahtarlama yapacak, yani ocağı devreye alıp devreden çıkaran açma kapama kesicileri, ‐ Koruma kesicileri, ‐ Ocak transformatörü, ‐ Eğer gerekiyorsa reaktif enerji kompanzasyon, anti‐ harmonik filtre sistemi ve aşırı gerilim koruma sistemi, ‐ Elektrik kablolarından meydana gelir. 19
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Şekil 2.2. AC Ark ocağının elektrik devresi
Bir DC ark ocağının elektrik devresi AC ark ocağının devresinden beslemesine konan doğrultucu ve birkaç elektrod bulunması nedeniyle Şekil 3 de görüldüğü gibi farklıdır.
20
TESİS YÜKLERİ
Şekil 2.3. DC ark ocağı besleme devresi
Ocağın gücü elektrotların pozisyonu ve besleme gerilimi ayarlanarak düzenlenir. Böylelikle ark uzunluğu ayarlanır. Ark ocağının tüketimi, ocağın işletme fazlarına bağlı olarak değişir. 21
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Şekil 2.4. Ark ocağı işletme diyagramı
Ark ocaklarının 3‐işletme fazı vardır (Şekil 2.4) 1. Ark: Bu elektrotların soğuk metal içine yerleştirildiği periyottur. Ark gerilimi ve gücü şebeke stabilitesini bozabilecek düzeye erişecek şekilde maksimum değerde değildir. 2. Erime: Bu periyotta metal erir ve ocak gücü maksimumdur. 3. Rafine: Bu son periyot boyunca ocağın refraktör tuğlalarının zarar görmesini önlemek amacıyla düşük güçte demirin sıcaklığı yükseltilir. Bu periyotlar boyunca tüketilen güç sürekli olarak değişir ve şebekede gerilim oynamalarına ve filiker olaylarına neden olur. Ocağın bağlandığı barada gerilim düşümü, ocağın bağlandığı baradaki gerilim düşümü aşağıda verilen ifade yardımıyla bulunur:
ΔU RP+ XQ = UN U N2 22
TESİS YÜKLERİ
Burada P
: OCAK TARAFINDAN GERÇEKLEŞTIRILEN AKTIF GÜÇ TÜKETIMI,
Q
: OCAK TARAFINDAN GERÇEKLEŞTIRILEN REAKTIF GÜÇ TÜKETIMI,
Z = R + jX : OCAĞIN BAĞLANDIĞI BARAYA KADAR KABLO,
SERI REAKTÖR, INDIRICI TRANSFORMATÖR GIBI EKIPMANLARIN EMPEDANSLARININ TOPLAMIDIR.
23
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Şekil 2.5: Ocağın bağlandığı baradan gerilim düşümü Fliker
Fliker, özellikle AC ark ocakları tarafından oluşturulan şebeke gerilimindeki ana bozucu etkidir. Bu ise erime periyodunda elektrik arkının kararsızlığından kaynaklanmaktadır. Alternatif gerilim sıfırdan geçerken ark söner ve tekrar tutuşur. Sonuçta gerilim oynamalarına neden olan fliker olayları meydana gelir. Ark ocağında meydana getirilen fliker miktarı, Şekil 2.6 göz önüne alındığında 24
TESİS YÜKLERİ
Şekil 2.6: Bir ark beslemesinin eş değer bağlantı diyagramı
X SCN : HESAP NOKTASINA KADAR ÜST ŞEBEKE BÖLÜMÜNÜN TOPLAM EŞDEĞER REAKTANSI, X F : HESAP NOKTASINDAN OCAĞA KADAR ELEKTRIK BAĞLANTILARININ TOPLAM REAKTANSIDIR.
Ark ocağı tarafından oluşturulan filiker miktarı aşağıdaki ifade yardımıyla bulunabilir.
⎛ X SCN G =k ⎜⎜ ⎝ X SCN + X F 2
2
⎞ ⎟⎟ ⎠
k katsayısı test sonuçlarının analizi sonucu tahmin edilen bir sayı olup 2 standard sapma ile 11,25 eşit olarak elde edilir. 25
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Tecrübeler göstermiştir ki izin miktarı: G = 0.09 olmalıdır. Buna göre
⎛ X SCN k ⎜⎜ ⎝ X SCN + X F 2
verilebilen
filiker
2
⎞ ⎟⎟ =0.09 bulunur. ⎠
Endüstriyel şebekeye ark ocağının bağlanması için aşağıdaki şartın gerçekleşmesi gerekmektedir.
XF ≥36 X SCN
Bundan dolayıdır ki ark ocağının bağlanacağı yerde minimum kısa devre gücü :
36.U N2 olmalıdır. S SCN min = XF
Harmonikler: Elektrik arkıının kararsızlığından dolayı ark ocakları yüksek değerde tek harmoniklerin süperpoze olduğu sürekli harmonik spektrumunu haizdir. DC ark ocaklarının özel durumunda harmonikler doğrultucu köprüleri tarafından meydana getirilir. (Harmonikler için detaylı bilgiye güç kalitesi bölümünden ulaşılabilir.) 26
TESİS YÜKLERİ
2.6.3. Ark ocaklarının kesici ve transformatörleri Şekil 2.7: Çekirdek tipi transformatör
Bir ark ocağı transformatoru normal dağıtım transformatorundan tamamen farklıdır. Sarım oranları OG de primer için sekonderi sadece birkaç yüz volt olacak şekilde yüksektir. Sekonderi ayarlamak için primer üzerinde bir çok ayar kademesi değiştircisi vardır. Şekil 2.7 görüldüğü gibi yüksek elektrodinamik zorlamalara maruz kaldığı için çekirdek tipi transformator kullanımı tercih edilir. Ark ocağının kesicisi bir taraftan sistemlerin korumasını sağlamalı ve en az besleme kısa devre gücüne eşit bir güce sahip olmalı ve diğer taraftan ocağın işletilmesinden dolayı gerçekleştirilen en az yılda 5000 açma kapamaya dayanacak yapıda olmalıdır. 27
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
Şekil 2.8: Ark ocağı güç besleme devresi karakteristikleri
Bu nedenle bu sistemlerde iki farklı kesici devreye seri bağlanır. Bunlar : ‐ Açma kapama işlemini yapacak kesiciler, ‐ Kısa devreye karşı koruma ve açma yapan kesiciler. 28
TESİS YÜKLERİ
Ark ocağı tarafından oluşturulan filiker için hesap örneği tesis karakteristikleri Şekil 2.8 de görülmektedir. Sistemin enerji alım sistemine bağlantı noktasındaki filiker miktarının belirlenmesi (A noktası): A noktasında üst taraftaki şebeke empedansı, 2 U N2 (kV ) ( 154) X SCN = = = 6,59Ω S SCN (MVA) 3600 2
S SCN = 3600MVA Sebeke kısa devre gücü: A noktasında alt taraf empedansı (154 kV ) 2
2
2
⎛U ⎞ ⎛U ⎞ ⎛U ⎞ X F = X H + X T 1 + X S .⎜⎜ PT 1 ⎟⎟ + X T 2 .⎜⎜ PT 1 ⎟⎟ + X E .⎜⎜ PT 1 ⎟⎟ ⎝ U ST 2 ⎠ ⎝ U ST 1 ⎠ ⎝ U ST 1 ⎠
2
2
2
⎛ 154 ⎞ ⎛ 154 ⎞ ⎛ 154 ⎞ X F = 6 + 142 + 30,5.⎜ ⎟ + 31,8.⎜ ⎟ + 2,5.10 −3.⎜ ⎟ = 2748ohm 31 , 5 31 , 5 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ 0,231 ⎠
X F 2748 = = 417 X SCN 6,59
29
ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM NOTLARI (2)
XF >36 , 154 kV hat üzerindeki diğer X SCN
kullanıcılar rahatsız olmayacaklardır. 31,5 kV barada ki filiker miktarı (B noktası) : B noktasındaki ust taraf empedansı, 2
⎛ 31,5 ⎞ X SCN =(6,59+6+142 )×⎜ ⎟ =6,47Ω ⎝ 154 ⎠
B noktasında alt taraf empedansı: 2
⎛ 31,5 ⎞ X F =30.5+31,8 +2.5×10 ×⎜ ⎟ =108,8.2Ω ⎝ 0.231 ⎠
X F 108,8 = =16,8 X SCN 6,47
−3
XF
View more...
Comments
