-
HOCHSCHULE BIBERACH
Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü
Elektrik Tesislerinde Dağıtım ve Koruma
EES 455
Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 2Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 2
1. Elektrik dağıtım sistemleri2. Hatalar, tipleri ve etkileri3. AG ve YG’de Topraklama4. AG Aşırı akım koruma cihazları5. Röleler6. Hat koruması7. Transformatör koruma8. Motor koruma9. Jeneratör koruma10. Akım ve gerilim trafoları
DERSİN İÇERİĞİ
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 3Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 3
Alınması Gereken Dersler:1 - Elektrik Mühendisliğine Giriş2 - Elektrik Ölçme3 - Güç Elektroniği4 - Elektrik Makineleri5 - Elektromekanik Enerji Dönüşümü6 - Enerji Üretimi7 - Enerji İletimi8 - Enerji Dağıtımı9 - Güç Sistemlerinin Analizi10 - Elektrik Tesisleri11 - Elektrik Tesis Proje
12 - Elektrik Tesislerinde Koruma13 - Elektriğin Endüstride Uygulanması14 - Güç Elektroniği15 - Güç Kalitesi 16- Kontrol tekniği17 - Elektrik Sürücü Sistemleri18 - Aydınlatma 19 - Yüksek Gerilim Tekniği20 - Elektrik Santralları21 - Elektrik Enerjisi Ekonomisi22 – Topraklama 23 - Otomasyon
ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANA KONULARI
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 4Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 4
1. IEC/EN Standartları, AG/YG Elektrik Şebekeleri 2. Kısa devre ve hata akımlarının hesaplanması (IEC 60909)3. Şok Akımlara Karşı Güvenlik Önlemleri (IEC 60 364-4-41)4. Kablo ve İletkenlerin Aşırı Akımlara Karşı Korunması (IEC 364-4-43)5. Elektrik Tesislerinde Gerilim Düşümü Hesabı (IEC 60 364-5-52)6. Selektif Seçicilik ve Back-up-Koruma (IEC 60 364-5-53)7. AG ve YG Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Topraklama,
Koruma, ve Potansiyel Dengeleme iletkenleri (IEC 60 364-5-54, HD 637 S1)
8. İlk Denetleme ve Deneyler (IEC 60 364-6-61)9. Elektrik Tesislerinde Koruma10. Transformator ve Asenkronmotor
Elektrik Güç Sistemlerinin Tasarım ve Planlanması
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 5Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 5
Ofis BinasıOfis Binası Alışveriş MerkeziAlışveriş MerkeziTicaret MerkeziTicaret MerkeziTünelTünelHastaneHastane HavalimanıHavalimanı
Konutlar
Küçük işletmeler, tarım ve konutlar
Sanayi, büro, iş hanlarımağaza ve oteller
Araştırma ve büyük sanayiler
SantralTransformatör
İletim
Demir yolu ulaşımı
1. Elektrik Dağıtım Sistemleri
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 6Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 6
2050 Yılında Elektrik Şebekeleri
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 7Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 7
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 8Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 8
Yedek radyal şebekeler
AG Dağıtım şebekelerinin incelenmesi
n.a: normalde açık; n.k: normalde kapalı; ÖY: önemli yükler; ai : trafonun yükleme faktörü
Basit radyalşebeke
T1
AG Ana panosu
ϕcosToplam
rT
PS ≥
ϕcos)1( 2TrT
PSn ≥⋅−
a) Kısmi yedek şebeke
T1 T2
n.k
n.k ÖY
b) Tam yüklü şebeke
T1 T2 T3
n.k n.k
n.a n.a
ϕcos)1( ToplamrTi
PSan ≥⋅⋅−
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 9Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 9
Sanayi Dağıtımşebekeleri
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 10Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 10
Sanayi dağıtım şebekeleri(Optimum Ray sistemi)
Sanayi dağıtım şebekeleri(Ray sistemi)
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 11Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 11
IEC ve EN Standartları,Türkiye’de Yönetmelikler
1896 1958
2006
AnkaraMart 2001
Standartlar can ve mal güvenliği için en asgari kurallardır. Uygulanmaları zorunludur.
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 12Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 12
IEC 60 364: Binalarda Elektrik TesisleriIEC 60364-1: Amaç, Kapsam, Dayanak ve Uygulama, Tanımlar
Bölüm 2: Kısım 2: Tanımlar (VDE 0100)
Bölüm 3: (VDE 0100)Genel KarakteristiklerinBelirlenmesi
Bölüm 4: Güvenlik ÖnlemleriKısım 41: Şok akımlara karşıgüvenlik önlemleri
Kısım 42: Termik etkilere karşı koruma
Kısım 43: Kablo ve iletkenlerin aşırı akıma karşı korunması
Kısım 44: Aşırı gerilime karşıkoruma
Kısım 45: Düşük gerilime karşı koruma
Kısım 46: SAyırma ve açmalara karşı koruma
Bölüm 5: Donanımın seçimi vekoruma için güvenlikönlemleri
Kısım 51: Genel önlemlar
Kısım 52: Kablo ve iletken tesisleri
Kısım 53: Açma ve kontrol cihazları
Kısım 54: Topraklama, koruma iletkeni ve potansiyel dengeleme iletkeni
Kısım 55: Diğer elektrik malzemeleri
Kısım 56: Güvenlik amaçlıkurulan elektrik tesisleri
Kısım 61: Denetlemenin önemli kısımları
• Gözle denetleme• Kontrol ve ölçme• Koruma ve potansiyel dengeleme iletkeni
• Elektriksel ayırma ile koruma• Yalıtım direncinin ölçülmesi• Otomatik kesme ile koruma• Döner alan ölçümü• Gerilimin ölçülmesi• Diğer ölçümler
Kısım 30: GenelKarakteristiklerinBelirlenmesi
• En büyük talep gücü• Eşzamanlılık faktörü• Beslemenin niteliği• Dağıtım kaynakları• Tesisin devre düzeni• Uyumluluk• Bakım• Besleme kaynakları• Dış etkiler
Bölüm 6:
İlk denetleme ve deneyler
Bölüm 7: Özel tesisatlar veya yerler için özel kurallar
Kısım 701: Banyo ve duşyerleri
Kısım 710: Tıbbîyerler
Kısım 718: Kalabalık topluluk-ların bulunduğu binalar,
Kısım 722: Uçan yapılar, gösteri amaçlı araba ve karavanlar
Kısım 7 . . . . . . . .
Kısım 7 . . . . . . . .
Kısım 7 . . . . . . . .
Kısım 7 . . . . . . . .
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 13Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 13
Türkiye’de Kullanılan Normlar:
1. Elektrik İç Tesisleri YönetmeliğiIEC 60 364 (VDE 0100)
2.Topraklamalar Yönetmeliği IEC 60 364’ün KısımlarıHD 637 S1 (VDE 0141)
3. Proje Hazırlama Yönetmeliği
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 14Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 14
IEC ve EN Normları:
• IEC 60 364: Binalarda Elektrik Tesisleri
• IEC 60 909: Elektrik Tesislerinde Kısa Devre Hesapları
• IEC 62305: Binaların Yıldırıma Karşı Korunması
• HD 637 S1: YG Elektrik Tesislerinde Topraklama
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 15Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 15
1. DIN 18012 Binalarda Yapı Bağlantı KutularıTesisleri (Bina, oda ve tesis yerleri, ölçüler)
2. DIN 18013 Binalarda Sayaç Tesisi3. DIN 18014 Temel Topraklama 4. DIN 43871 Tali Dağıtım Panoları5. Teknik Yapı Bağlantı Şartnamesi (Enerji dağıtımı
yapan firmalar)6. DIN 18015 Binalarda Elektrik Tesisleri
1. Kısım: Plan ve tasarım ilkeleri2. Kısım: Asgari donatımın cinsi ve yapısı*3. Kısım: İletken, şalter ve prizlerin düzenlenmesi
DIN Standartları
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 16Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 16
Dünyada Elektrik İç Tesisleri Norm Grupları
Uluslar arasıIEC 60364 „Electrical installations of buildings“ gelecekte:„Low voltage installations“
AvrupaHD 384 „Binalarda Elektrik Tesisleri“
gelecekte: HD 60364 „AG Elektrik Tesislerinin Kurulması “
Yerel (Örnek: Almanya)DIN VDE 0100 (VDE 0100) „AG Elektrik Tesislerinin Kurulması “
Yerel (Örnek: Türkiye)Türk Standartları Enstitüsü
Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 17Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 17
Bilgisayar Programları:
1. Simaris Design (Siemens)2. Doc Win (ABB) 3. ECODIAL (Schneider)4. NEPLAN (ABB)5. DigSilent (Fichter)6. Sincal (Siemens)
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 18Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 18
10 Adımda akım devresi hesabı:(Projelerde dikkate alınması gereken hususlar)
1. İşletme (tasarım) akımının hesaplanması2. Aşırı akım koruma cihazının nominal
akımının tesbit edilmesi3. Kablo veya iletken kesit hesabının yapılması4. Kısa devre hesaplarının yapılması5. Şok akımlara karşı güvenliğin sağlanması
(Otomatik açma)6. Gerilim düşümü hesaplarının yapılması7. Selektif seçiciliğin sağlanması8. Topraklama, koruma ve potansiyel
dengelemenin yapılması9. Çizimlerin, şekil ve şemaların yapılması10. Tesisin denenmesi, ölçülmesi ve devreye
alınması
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 19Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 19
Siemens: SIMARIS 5.0
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 20Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 20
ABB: NEPLAN
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 21Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 21
1 G
VA
110kV 20kV
20kV
6kV
M1
M5
M6
M10
R90 R90
0.4kV
R30
R10
0.4kV
R60
0.4kV20kV 0.4kV
R40System 1
G3~
EmergencySupply-BB
0.4kV
R40System 2
R05 Adm. BuildingR10 Press ShopR30 Body ShopR40 Paint ShopR50 Social BuildingR60 Assembly ShopR90 Compr. Supply,
Utilities
0.4kV
0.4kV
UtilitiesBody Shop
Press Shop
Paint Shop
AssemblyShop
TransformerPowerstation
Utilities
20kV
0.4kV
0.4kVR50
R5
G
SocialBuilding
2. Elektrik Tesislerinde Kısa Devre Hesapları(IEC 60 909)
Hatalar, tipleri ve etkileri
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 22Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 22
Elektrik Tesislerinde Hatalar
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 23Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 23
L1L2L3
İletken hatası
NPE
3-faz
L1-L2-L3
Kısa devreL1-L2
L2-L3
L1-L3
L1-N/ L2-N/ L3-N
2-faz1-faz
PEN
BU FU
BI
nI
BR ARToprak
Toprakhatası
Gövde hatası
Tanımlar:
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 24Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 24
Kısa devre akımlarının karakteristikleri: Hesaplama metotları
kI"pi
F
kEEk
kk
IIII","","
1
23
maI
3"kcn II >
thI
stCE II Re, ak II >1"I˝k Başlangıç simetrik kısa devre akımıip Tepe kısa devre akımıIk Kararlı durum kısa devre akımıid.a. Kısa devre akımının d.a. bileşeniA id.a. d.a. bileşeninin başlangıç değeri
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 25Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 25
Üç kutuplu kısa devre akımı panolarda dinamik zorlamaları kontrol etmek için hesaplanır.
Tek kutuplu kısa devre akımı son devrede otomatik açmanın istenilen zamanda gerçekleşmesinin kontrolü için hesaplanır.
"3kI
"min1kI
ak II >"
min1
Elektrik tesislerinde kısa devre akımları
"3kcn II >
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 26Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 26
22''3
33 kkn
k
nk
XRUc
ZUcI
+⋅
⋅=
⋅⋅
=
''2 kp Ii ⋅⋅= χ
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2R/X
χ
max
min''min''
min 33 kn
n
kk Z
UcU
SI
⋅⋅
=⋅
=
min
max''max''
max 33 kn
n
kk Z
UcU
SI
⋅⋅
=⋅
= ''3
''2 2
3polkpolk II ⋅=
Elektrik tesislerinde kısa devre akımları
k
kXR
e3
98,002,1−
⋅+=χ
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 27Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 27
QtR QtX
Q A
TKR TKX LR LX F
013nUc ⋅
~"kI
Last
TQ
FehlerstelleHV LV
1:rt
A
", kQnQ IU
L
Kısa devre yerindeki eş değer gerilim kaynağı
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 28Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 28
RU
SU
TU
N
RTUSTU
UNU~
~
~
R(L1)
S(L2)
N
1I
2I
3I
VNU
WNU
NU 1 NU 2 NU 3
T(L3)
RSU
RR II =
RS IaI ⋅=2
RT IaI ⋅=
0120
0240ReRe
Imj
Simetrik bileşenler
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 29Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 29
( )( )3/2cosˆ)(
3/2cosˆ)(,cosˆ)(
πωπω
ω
+⋅=−⋅=
⋅=
tutututututu
W
V
u
23
21866,05,0
0120 jjea j +−=+−==
23
21866,05,0
02402 jjea j −−=−−==
13 =a
01 2 =++ aa
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 30Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 30
= + +
RI
SI
TI
Pozitif bileşen Negatif bileşen Sıfır bileşen
RI 1
TI 1
SI 1 RI 2
TI 2
SI 2
RI 0 SI 0 TI 0RI
RI 1
RI 2RI 0
Her asimetrik sistem positif, negatif ve sıfır bileşenlere ayrılır.
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 31Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 31
Akımların hesaplanması (Örnek: )"1kI
Şebeke
Q T
Kısa devre yeri
HV LV
321
LLL
321
LLL
Hata akımları
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 32Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 32
R
S
T
E
F
RI SI TI
1. Şebeke çizilir
2. Hata yeri belirlenir
00
=
==
R
TS
UII
3. Transfer matriksi T yazılır
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
aa
aaT2
2
1
1
111
31
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
=⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
T
S
R
III
aa
aaIII
2
2
2
1
0
1
1
111
31
RSTITI ⋅=102
Simetrik bileşen komponentleri
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 33Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 33
4. Simetrik komponentler akımı hesaplanır
( )
( )( )
R
RTSR
RTSR
RTSR
IIII
IIaIaII
IIaIaII
IIIII
31
31
31
31
31
31
31
210
22
21
0
===
=++=
=++=
=++=
1Z
~
2Z
0Z
1I
2I
0I
00
02
01
0U
2U
1U
~
~
~
3ncUE =
"1kI
5. Bağlantı şemaları verilir
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 34Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 34
6. Tek fazlı hata akımı hesaplanır ve RST düzeyine transfer edilir
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
=⋅= −−
2
21012
1
1
1
111
31
aa
aaTITIRST
)( 0211002211
ZZZIEIZIZIZE
++=++=
021
"1
1210"1
33
ZZZEI
IIIIII
k
Rk
++=
=++==
0211 ZZZ
EI++
=
021
"1
..3ZZZ
UcI nk ++=
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 35Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 35
"3 kQnQ
Q IUc
Z⋅
⋅=
QQ
QQ
XRZX
⋅=
⋅=
1,0995,0
Şebeke fiderleri
k
nk Z
UcI⋅⋅
=3
"
1) Transformatörsüz
Empedans ve hata akımlarının hesaplanması
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 36Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 36
2"
13 rkQ
nQQQt tI
UcZ ⋅
⋅= rT
krk IuI ⋅≈ %100"
2) Transformatörlü
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 37Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 37
rT
rTkrT S
UuZ2
%100⋅=
2
2
23rTSUP
IPR rTLVkrTrTLV
krTT
⋅=
⋅=
%100⋅=rT
krTRr S
Pu
22TTT RZX −=
TT
cKκ⋅+
⋅=6,01
95,0 max
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
=
rT
rT
TT
SU
X2κ
TTTK ZKZ ⋅=
TTT jXRZ +=
TKR TKXTT
TT
RRXX
=⋅=
0
0 95,0
Sıfır empedanslar
1U '2
U
Transformatör
Nispi Reaktanz
Dy
TT
TT
RRXX⋅=⋅=
4,01,0
0
0
Dz, Yz
TT
TT
RRXX
=⋅=
0
0 100...7
Yy
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 38Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 38
)( "dGGGK jXRKZ +⋅=
"15,0......05,0 dG XR ≈
rGrG
dd SU
Xx/2"
" =
rGdrG
nG x
cUUK
ϕ⋅+⋅=
sin1 "max
GR"dX
~3G
3/rGU
"dGG jXRZ +=
Senkron jeneratör
GG
nk KZ
UcI⋅
⋅=
3/"
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 39Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 39
SlRl ⋅κ
=
( )[ ]CRR xCCX °−Θ⋅+⋅= °° 20120 α
Havaî hatlar ve kablolar
=
=
L
L
L
L
RRXX
0
0
Sıfır empedanslar:
Çizelge
Çizelge
LR LX
lXX LL ⋅= `lRR LL ⋅= ` LfX L ⋅⋅⋅= π2
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 40Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 40
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +μ=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ +
πμ
π=rdln
nf
rdln
nfX'L 4
141
22 0
0
'LX
Burada:
’nin geçmesi gerekir. Burada, R bandılın yarı çapıdır (IEC 60909-2), n bandıldaki iletken sayısı, tek iletken için n=1 alınır. μ0 = 4π x 10 –7 H/m.
İletkenler veya bandılların merkezleri arası geometrik ortalama uzaklık,r Tek iletkenin yarı çapı. İletkenin bandıl olması durumunda, r’nin yerine
Havaî hatlar için birim uzunluğundaki reaktansı
n nB nrRr
1−=
mmxmmxmmx
/12,0/33,0/08,0
'
'
'
Ω≈
Ω≈
Ω≈ Kablo ve iletkenler
Havai hatlar
Baralar
Pratik değerler:
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 41Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 41
|3,03100.
|
8,0
"−
⋅⋅
≤∑∑
∑
kQnQ
rTrT
rM
IUScS
P
Trafo üzerinden beslenen motorlar
∑ ++= 321 rTrTrTrT SSSS
"kQIQ
A
2T
kVUn 6=
~3M
~3M
~3M
1M 2M 3M 4M
∑ rMP
~3M
kVUn 4,0=B
3T
kVUnQ 20="kI
1T
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 42Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 42
TN sistemde çevrim empedansının ve tek kutuplu kısa devre akımının hesaplanması
Çevrim empedansı için eşdeğer şeması
TT RX LL RX
PENPEN RX
FF RX
PEPE RX
RB
L1L2L3
PENPEN
Bara 1Bara 2, Ana pano
PE
?=SZ
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 43Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 43
PEPE
PENPEN
LL
FF
TT
XRXR
XRXRXR
,,
, ,
,
S
nk
ZUc
I⋅
⋅=
3min
min1"22
SSS XRZ +=
1. Empedans değerlerinin hesaplanması
200111
200111
minmin1
"
)222()222(
3
LTLTQLTLTQ
nk
XXXXXRRRRR
UcI
+++++++++
⋅⋅=
|2|3
)0()1(
minmin1
"
ZZUc
I nk+⋅⋅
=
k
nk
ZUcI
33
" ⋅=23
"
"2 =k
k
II
)()1( kZZmit =
1"2 kp Ii ⋅⋅κ=
3"2 kp Ii ⋅⋅κ=
1. Transformator
2. Havai hat
3. İletken
4. PEN iletkeni
5. PE iletkeni
∑∑ SS XRToplam:
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 44Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 44
RL A1, XL A1RQ, XQ
RB
L1L2L3N
RT, XT
M3~
RL PEXL PE
RA
RL A2XL A2
TT Sistemde topraklama direncinin ve hata akımının hesaplanması
BABALAKATH RR
URRZZZ
UI+
=++++
= 021
0
HI
aS
nA I
UZveyaIVR 050 ≤≤Δ
L
BALAKATS RRZZZZ ++++= 11
?=AR
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 45Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 45
Şok Akımlara KarşıGüvenlik Önlemleri
IEC 60 364-4-41
3. AG ve YG Elektrik Tesislerinde Topraklamalar
IEC 60 364-5-54
EN 50522
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 46Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 46
A.A etkilerinin akım-zaman bölgeleri
100005000200010005002001005020105210,50 ,20,110
20
50
100
200
500
1000
2000
5000
10000
AC-2
C1b
ms
mA
C2 C3
Vücutakımı
Akı
mın
akış
süre
si
Organik bir hasar olmaz. Geçici kalp kasılmaları, kaslardakramp, nefes almada zorluklar görülür
Tehlikelifizyolojiketkiler, ağıryanıklar veölüm olaylarıgörülür
AC-4-2:Ventriküler fibrilasyon olasalığı ∼%50
AC-4-3:Ventriküler fibrilasyon olasalığı>%50
AC-4-1:Ventriküler fibrilasyonolasalığı
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 47Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 47
RBRA
L1L2L3
PENPEN
Temel topraklama
Dağıtım panosu
Koruma Potansiyeldengelemeiletkenleri(KPD)
Ana topraklama klemensi (ATK)
1. TN sistemde topraklama tesisatın ana öğesi değildir.2. Hata akımı çevrim empedansı tarafından tayin edilir.
TN Sistemin incelenmesi:
U0 (V) ta (s)
230 ?
400 ?
AB16
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 48Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 48
N
RB
IΔn40 A
30 mA
L1L2L3
PE
N
RA
B/16 A
1. TT sistemde topraklama tesisatın ana öğesidir.
2. Toprak hatası akımı topraklama direnci tarafından tayin edilir.
RT RL1
RL2RPE
TT Sistemin incelenmesi
Dağıtım panolarında PE ve N klemensleri kesinlikle birleştirilemez.
Direnç toprağın cinsine, nemine, sıcaklığına ve topraklamatesisinin yapısına, şekline ve aşınma durumuna bağlıdır.
Toprak
Ana topraklama klemensi (ATK)
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 49Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 49
IDM: Yalıtım izleme düzeneği,
RCD: Artık akım koruma düzeneği
L1
L3
PE
Potansiyeldengelemeiletkenleri M
IdCE
A
1. hata 2. hataRTPDB
RCD RCD
1 ~
IDM
Bu sistemin TT veya TN ile birlikte hastanelerde, maden ocaklarında ve çok hassas tesislerde kurulması zorunludur.
IT Sistemin incelenmesi (IEC 60 364-7 Kısım 710)
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 50Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 50
Topraklayıcı çeşitleri
Topraklayıcı olarak aşağıdaki malzemeler kullanılabilir.
1) Temel topraklayıcı (Kullanılması zorunludur)2) Gözlü topraklayıcı3) Şerit topraklayıcı4) Halka topraklayıcı5) Derin topraklayıcı6) Yıldız topraklayıcı7) Ağ topraklayıcı8) Levha topraklayıcı (Kullanılması yasaktır)
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 51Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 51
ADB
Topraklama filizi
Mesafe tutucu
Temel Topraklama
DR EE .
2πρ⋅
≈
πBLD ⋅⋅= 4
Beton
Toprak
Çelik donatımlı temel topraklayıcıya örnek
Bağlantıklemensleri
mmx )5,330(
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 52Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 52
Topraklama tesisleri, koruma iletkenleri ve koruma potansiyel dengeleme iletkenlerinin gösterilmesi
Duş veya banyokabini
Binanın temeli
eKPD
AG
dağıtı
m p
anos
u
PE-K
AG
dağıtı
m p
anos
u
PE-K
Temel topraklama
ATB(K)
Tİ
T1
EL
VPE
V
PE
KPD
KPDKPD
PE
V
PE
V
PE
KPD
Tİ
PE
KPD
Kalo
rifer
eKPDeKPD
V
PEeKPD
LPS
T2
LPS
T2
C1 Metal su borusu
C2 Pis su boruları
C3 Metal gaz borusu
V İşletme cihazları
C4 Klima tesisi
C5 Kalorifer boruları
C6 Metal borular (banyoda)
C7 Yabancı iletkenler
T1 Temel topraklama
T2 Yıldırım koruma topraklaması
LBS Yıldırım koruma tesisi
PE Koruma iletkeni(Güvenlik için)
Tİ Topraklama iletkeni(Hata akımının toprağa akıtılması için)
KPD koruma potansiyel dengeleme
eKPD Ek koruma potansiyel dengeleme
PE-K Koruma iletkeni klemensi(Güvenlik için)
TEDAŞEnerji girişi
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 53Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 53
YG Elektrik Tesislerinde TopraklamalarTopraklamalar Yönetmeliği
(HD 637 S1, Bölüm 9: Power installations exceeding AC 1kV)
EE SS
UUEE
UUSTST
EEEE
UUSTST
ϕ
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 54Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 54
Direklerde topraklama tesisleri
34,5kV
Trafo yıldız noktasıtopraklaması
Dağıtım panosu topraklaması
Parafudr
topraklaması
Direk topraklaması
400V/230V
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 55Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 55
YG` de sınırlı akım süreleri için izin verilen en yüksek dokunmagerilimleri
3
4
56789
100
3
1
2UTp
43 5 6 7
4
56789
1000
V
8 9 0,1 2 876543 9
c
a
s3
b
9 1 2 87654 10
Dok
unm
age
rilim
i
Akım süresi ta) Hayvanlardaki zamana bağımlı dokunma gerilimi b) Eski VDE 0141’deki dokunma gerilimi c) Yeni kabul edilen eğri
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 56Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 56
I″k1
I″k3
N
Yıldız noktası direk topraklanmış şebekeler
Tek kutuplu hata akımı= Toprak kısa devresi
021
min1
3"
ZZZUc
I nk ++⋅⋅
=
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 57Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 57
I″k1
L1
L2
L3
Yıldız noktası bir direnç üzerinden topraklanmışşebekeler
Tek kutuplu hata akımı= Toprak kısa devresi
kAIk 2"1 ≤
VUVU BE 75150 ≤>
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 58Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 58
ICEXD
L1
L2
L3
ID
Yıldız noktası kompanse edilmiş şebekeler
Tek kutuplu hata akımı= Toprak hatası
VUVU BE 75150 ≤≤
CEst II ⋅= %5...3Re
)1637(%10Re SHDII CEst ⋅≤
DCE II =
33 nECE
UcCI
⋅⋅⋅⋅= ω
LUcI nD⋅⋅
⋅=
ω3
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 59Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 59
Yıldız noktası yalıtılmış şebekeler
CEICE = IF
L1
L2
L3
CE CE
Tek kutuplu hata akımı= Toprak hatası
AIA CE 3510
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 61Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 61
İletken ve Kabloların AşırıAkımlara Karşı Korunması
IEC 364-4-43 (HD 384.4.43)
L1
L2 L3
PEN (N)
4. Aşırı Akım Koruma Cihazları
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 62Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 62
RCD (KAR)
MCB
MCCB
gG
E
IEC EN 61008-1
IEC EN 60269
IEC EN 60898
IEC EN 60947
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 63Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 63
Dağıtım panosu
Yük P=2,3kW"
min1kI
"3kI
İletkenin çizelgeden okunansürekli akım taşıma kapasitesi
İletkenin sürekli akım taşıma kapasitesi
İşletme akımı, tasarım akımı
İletken değerleri
bI
zI
rI
zI⋅45,1
Koruma cihazınınnominal akımı
Koruma cihazınınaçma akımı
Aşırı akım koruma düzeneği
na II ⋅= 20.....5
2I
nI
Aşırı akımlara karşı akım devresinin korunması:
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 64Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 64
Aşırı yükte koruma
Bir kabloyu ya da yalıtılmış iletkeni aşırı yüke karşı koruyankoruma cihazının karakteristikleri aşağıdaki iki koşula uygunolacaktır:
znb III ≤≤
zII ⋅≤ 45,12
Anma kuralı:
Tetikleme kuralı:
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 65Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 65
rz IfffI ⋅⋅⋅= 221
:::::
4
3
2
1
rIffff
İşletmede kablo ve iletkenlerin yüklenebilirliği için düzeltme faktörlerine dikkat edilmelidir.
Kabloların döşeme türü Taslak: Çizelge A.2, PVC
Kabloların yığılması Taslak: Çizelge A,17 EITY 10.02.05
Değişen ortam sıcaklıkları Taslak: Çizelge A,14
İşletme türü
Çizelgeden okunan değer Kısa devre sıcaklığı:PVC: 160°C
VPE: 250°C
PE : 150°C
İşletme sıcaklığı:
PVC: 70°C
VPE: 90°C
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 66Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 66
2
''1⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ⋅=
kk I
SktS : İletkenin kesiti (mm2)
Ik : Hata akımı (A)
k : Malzeme katsayısı ( )
tk : Açma süresi (s)2mmsA
5 saniyeye kadar olan açma zamanları yaklaşık olarak aşağıdaki formül ile hesaplanabilir:
Çok kısa süreli açma zamanları için (t < 0,1s) aşağıdaki formül kullanılır:
İletkenin I²t yükleme değeri
Koruma cihazınıngeçirgenlik enerjisi
t/s
I/A
MCBgG
Kablo veya iletken
Kısa devrede koruma
222 SktI k ⋅≤⋅
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 67Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 67
1. Tasarım akımı,
2. Kabul edilebilir en büyük sıcaklık,
3. Gerilim düşümü sınırı,
4. Kısa devre ve toprak hata akımlarına bağlı olarak oluşan elektromekanik zorlamalar,
5. Açıkta olan iletkenlerde ortaya çıkabilecek diğer mekanik zorlamalar,
6. Kısa devre ve toprak hatası korumalarının çalışması için gerekli en büyük empedans sınırı,
dikkate alınarak belirlenecektir.
Kablo ve iletkenler:
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 68Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 68
5. Elektrik Tesislerinde Gerilim Düşümü Hesabı
IEC 60 364-5-52
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 69Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 69
Kofre kWh DP
SZ
ŞebekeZ iletkenAnaZ PanoZ CihazZ
IEC 60 364 Kısım 41’e göre otomatik açma şartları
IEC 60 364 Kısım 52 ve DIN 18015-1’e göre gerilim düşümü
118015DIN − %5,0≤ΔU %5,2≤ΔUmaxl
( )'302
1000
Cl
Smüsade R
mZl°⋅⋅Ω
=
UIlS bΔ⋅κ
ϕ⋅⋅⋅=
cos2
UIlS bΔ⋅⋅⋅⋅
=κ
ϕcos3SIlU bAC⋅
⋅⋅⋅=Δ −
κϕcos2 ~1
SlIU ACb⋅
⋅⋅⋅=Δ −
κϕcos3 ~3QQ
T
%4≤ΔU
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 70Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 70
6. Elektrik Tesislerinde Selektif Açma ve KorumaIEC 60 364-5-53: Elektrik tesislerinde cihazların seçimi, tesisi, koruması ve ayırması
IEC 60 364-7-710: Tıbbi yerlerIEC 60 364-7-718: Kalabalık toplulukların bulunduğu binalar, Taslak norm
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 71Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 71
Sayaç panoları
Yapıbağlantıkutusu
Ana tablo
Ana besleme kablosu
Ana kablo
Ana iletkenler
s s s s s s s s
Belediye Yönetmelikleri
Teknik BağlantıŞartnameleri
Binalarda Yapı
Yönetmelikleri
Bölgesel Yönetmelikleri
Yangın Yönetmelikleri
Genel Proje Talimatları
Tesislerde seçicilik
Muf
gG
MCCB
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 72Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 72
Sigortalar ile devrelerin korunması ve seçicilik
Kısadevreakımı
50A 50A
?1 =nI
AIn 1002 =
Sigorta bandları birbirine değmemelidir.
±6% band kaymasına dikkat edilmelidir.
21 6,1 nn II ⋅≥1
32
800A
NH-Sigortaları IEC 60269-1 - VDE0636-201 - 2A bis 1150A
gGADP
TP
1000630400250160
100A
63
40251662
102 103 10410110-1
100
101
102
103
Ip (A)
t (s)
Ik=800A
ts=1,7s
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 73Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 73
Minyatür kesiciler ile devrelerin korunması ve seçicilik (MCB)
1 6432 810 403020 1006080
x Anma akımı In
Zam
an t
0,01
0,1
0,4
1
510
1
10
60
300
Dak
ika
Sani
ye
I1
I2
C
I4
I5D
I5I4I4
AI5
I4
BI5
I3
I3
Aşırı yükte açma
Gecikmesiz kısa devrede açma
MCB Minuture Circuit Breaker IEC 60898-1 (IEC 60947-2) - In = 0,5A bis 115A, Icn=3 - 25kA
F1
F2F3
B=?
B=16A
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 74Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 74
Gecikmesiz kısa devrede açma „I“Standard OnOptional Off
Aşırı yükte açma „L“Standard I2tOptional I4t
S
Toprak hatasında açmaStandard tgOptional I2t
Gecikmeli kısa devrede açma „S“Standard tsdOptional I2t
Nötr iletkeni korumasıStandard 0,5 – 1 x IrOptional Off
L = Long time , inverse time delayed overload release S = Short-time delay short-circuit releaseI = Instantaneous short-circuit release
G = Ground Fault Protection
1 105 x In500,5
0,01
0,1
ta (s)
10
100
1
1000
Ir
tr
Isd
tsdIi
Ig
tg
Güç kesiciler ACB, MCCB (EN 60947-2) (Termik manyetik şalterler)
L
I
G
N
IrN
In =16-1600 AIcu=45- 100kA
In =630-6300 AIcu= 50 - 100kA
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 75Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 75
7. Elektrik Tesislerinde ÖlçümlerIEC 64 364-6-600
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 76Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 76
Her proje tesis edikdikten sonra aşağıdaki deneylerin yapılması zorunludur:
1. Ana ve tamamlayıcı potansiyel dengeleme, koruma iletkenlerinin sürekliliği,
2. Yalıtım direnci gerilim altındaki iletkenler ve her bir gerilim altındaki iletken ve toprak arasında, tesis enerjilenmeden önce,
3. TT sistemde kurulan topraklayıcının yayılma direnci,
4. TN sistemde çevrim empedansı,
5. Tek faz kısa devre akımı ve olası toprak hatası akımı,
6. RCD mekanik ve elektriksel olarak ölçülecektir.
7. Döner alan ölçülecektir.
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 77Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 77
8. OG ve YG Şebekelerinin Aşırı Akımlara Karşı Korunması
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 78Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 78
Örnek bir şebeke planlaması ve koruması
??
?
?
?
?
?
?Q1
İstasyon 1İstasyon 2
İstasyon 3
200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A 200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A
200 / 1? 5? A
n.c.
200 / 1? 5? A
110 / 20 kV30MVAuk = 12%
OG Şebekesi
Kablo uzunlukları
a) 500mb) 20km
Trafo 120/0,4kV0,8MVA6%In,pri = 23AIn,sek = 1155A
Trafo 220/0,4kV0,8MVA6%In,pri = 23AIn,sek = 1155A
Trafo 320/0,4kV0,8MVA6%In,pri = 23AIn,sek = 1155A
Ana bara
154/34,5kV
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 79Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 79
Hatayı tesbit - Çevirici
AMZUMZ
UH
Çevirici
MCCB
Koruma
Koruma cihazlarının kombinasyonu
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 80Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 80
Koruma cihazlarının tarihçesi
1950 1960 1970 1980 1990 2000
MEKANİK ANALOG
DIJITAL
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 81Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 81
ANSI ve IEC Standartları Koruma Fonksiyonları
ANSI IEC Anlamı
Numarası simgesi
21 Z Mesafe rölesi
49 I > Aşırı yük50 I >> hızlı aşırı akım
50N I E>> hızlı aşırı akım toprak
87 ΔIG > Diferansiyel röle 59 U > t Aşırı gerilim rölesi51 I > t bağımlı UMZ 51N IE > t Toprak hatası AMZ 46 I2 Asimetrik yük37 I < Az akım
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 82Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 82
OG/YG şebekelerinde aşırı akım koruma düzenekleri
• UMZ-Koruma düzeneği: Sabit zamanlıaşırı akım rölesi
(Akımdan bağımsız koruma rölesi)
• AMZ-Koruma düzeneği: Ters zamanlıaşırı akım rölesi(Akıma bağımlı koruma rölesi)
• XMZ = UMZ ve/veya AMZ
Fonksiyon için gerekli olan veriler:
Hata kriteri için: Aşırı akımSelektivite kriteri için: Zaman
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 83Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 83
1. Buchholz rölesi ile koruma
2. Termik röle ile koruma
3. HH sigortalar ile koruma
4. Diferansiyel röle ile koruma
5. Aşırı gerilimlere karşı koruma
Transformatörlerin aşırı akımlara karşıkorunması
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 84Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 84
Sigortalar ile korumaDört ana kriter dikkate alınmalıdır:
1. Selektif seçicilik
2. Rush akımları
3. Transformatörün sekonder tarafında
oluşan kısa devre akımları
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 85Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 85
i1
i1 i2
R` b
X L R L
X L R L
X i R i
X Koruma
R Koruma
Akım trafosu İletken Koruma cihazı
P = I2 * RX h
i2
im
10. Akım ve Gerilim Ölçme Transformatörleri
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 86Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 86
i1 [A]
i2 [A]
0
0Primer akımı
Sek
onde
r akı
mı
RB > R N >10VA
RB < R N
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 87Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 87
İletken uzunluğu
İletken kayıpları
16mm2
60
30
02001000
I2N = 5A
2,5mm2I2N = 1A
16mm2
2,2
1,2
2,5mm2
VA
m
Bağlantı şemaları
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 88Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 88
11. Motorların Korunması
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 89Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 89
12. Jeneratörlerin Korunması
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 90Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 90
Tüm Derslerinizde ve Yaşamınızda başarılar dilerim!
Beni dinlediğiğniz için teşekkür ederim.SORULARINIZ ?
-
Prof. Dr.-Ing. Roland KoenigsdorffSeite 91Prof. Dr. İsmail Kaşıkçı, 27 Eylül 2010, Ege üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Bölümü Sayfa 91
Çay kahve arası