konu: elektrİk sunum yapan: y veli Özkaldi · yüksek seçilen gerilim de ... farklı gerilim ve...

KONU: ELEKTRİKSUNUM YAPAN: Yılmaz Veli ÖZKALDI

HİDROELEKTRİK SANTRAL

1. Barajlar Kongresi – Ekim 2012

Jeneratörler, kısaca türbin milinden aldığı mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren makinalardır. Jeneratör kapasitesi (kVA cinsinden), net düşü ve debiye bağlı olarak hesaplanan türbin gücü, jeneratör güç faktörü ve öngörülen jeneratör verimi göz önüne alınarak belirlenir.

JENERATÖR


Güç faktörü, büyük, orta ve küçük güçlü jeneratörlerde sırasıyla 0.95/ 0.9/ 0.85 değeri alınarak hesaplara katılır.Jeneratör gerilimini belirlerken ekonomik değerlendirme yapılmalıdır.Yüksek seçilen gerilim değerleri sargıların izolasyonunu ve ısı iletimini, dolayısıyla generatörün ağırlığını ve dolayısıyla fiyatı artacaktır.


Bu yüzden tüm bu faktörler göz önüne alınarak nominal gerilim tespit edilir.

SN ≤ 3 MVA 0,4 – 6,3 kV3 MVA < SN ≤ 10 MVA 6,3 kV10 MVA < SN ≤ 40 MVA 11 kV40 MVA < SN ≤ 100 MVA 13.8 kVSN > 100 MVA >14,4 kV

GERİLİM SEVİYESİ


Jeneratörler için kısmi yüklerde (%20, %40, %60, %80 ve%100) kayıpları ve bunlara tekabül eden verimlerdeğerlendirilir.Bir jeneratörün kayıpları aşağıda sıralanmıştır. Stator ve rotor sargı dirençlerinden ileri gelen bakır

kayıpları, Jeneratörün yatak sürtünmeleri ve devrinden dolayı

oluşan sürtünme ve rüzgar kayıpları, Histerezis ve fuko akımlarından kaynaklanan makinanın

manyetik alandaki nüve kayıpları.

KAYIP VE VERİM


Bir jeneratörün verimi % olarak ifade edilir.% verim: 100 x Jeneratörden alınan güç

Jeneratörden alınan güç +kayıplar

Jeneratör verimi genel olarak güce bağlı olarak% 96.5 - 98.5 arasında değişmektedir.


İkaz sistemleri, jeneratör alan sargıları için gerekli olan doğru akımı sağlar, miktarını düzenler ve tüm güç düzenleyici kontrol ve koruyucu devreleri ihtiva ederler.İkaz sistemi, jeneratör kontrol sisteminin bel kemiğidir.Hidroelektrik Jeneratörler de aşağıdaki ikaz sistemleri kullanılmaktadır:

• Döner tip ikaz sistemleri (fırçalı veya fırçasız)• Statik ikaz sistemleri

İKAZ SİSTEMİ


JENERATÖR BÖLÜMLERİSTATOR:

Kaynaklı çelik konstrüksiyondan imal edilmiş vesantral binasının bir parçası olarak betonayerleştirilmiş bir taban plakasından meydanagelen bir çerçeve ile stator nüvesi ve statorsargılarından oluşur.


Stator nüvesi yüksek kalitede aşınmaz, her iki yüzü ince silisli çelik saçlardan imal edilir. Saçlar daha sonra düzgün bir şekilde dizilir ve her iki ucundan kırlangıç tip cıvatalarla tutturulur. Stator nüvesindeki havanın düzgün bir şekilde akmasını ve sürtünme kayıplarını minimize edecek şekilde hava boşlukları bırakılır.


ROTOR:

Kutuplar, rotor çemberi, rotor örümceği, rotorsargısı, sönümleme sargısından oluşur.Rotor kutup parçaları için yüksek dereceli soğukişlemden geçmiş ince çelik saçlar basınç altındadizilir ve kırlangıç yada t şeklinde geçmelerlerotor rimine bağlanır.


Rotor çemberi yekpare bir yapı oluşturmak üzere yüksek dayanımlı soğuk işlemden geçmiş ince çelik saçlardan imal edilir.Radyal, kapalı soğutma sisteminin gerektirdiği soğutma havası pasajları için yeterli hava deflektörleri temin edilir.


JENERATÖR YATAKLARI:

Taşıyıcı yataklar jeneratörün dönenkısımlarının ağırlığını ve hidrolik basıncıkarşılayacak kapasitede imal edilir.Genellikle iki parçadan oluşan segmentlerhalindeki pabuçlar yay yada pivot denenbir mil üzerinde desteklenir ve üniformolarak yüklenir.


Yataklar yağının soğutulması, yatak yağ haznesinin içine monte edilen su soğutucuları ile sağlanır.Genellikle soğutma suyu serpantinleri yağ haznesi içinde bulunur.


Jeneratörün ilk çalıştırılması sırasındayataklarda bir film tabakası oluşturmak üzeremotorla tahrik edilen yüksek basınçlı yağpompaları, boruları ve gerekli kumanda teçhizatıile birlikte temin edilirler.Yağ pompaları hem AC hem de DC kaynağındanbeslenen pompalar olmak üzere iki set olaraksağlanır.


FREN SİSTEMİ:Fren sistemi, jeneratör nominal hızının yaklaşık olarak % 30 kadarı olan bir hızdan itibaren 5 dakika içinde durabilecek şekilde boyutlandırılır.Fren sistemi, boyutlandırılırken türbin kaçak döndürme momenti de göz önünde tutulmalıdır.


NÖTR DİRENCİ

Faz toprak arızalarında jeneratör ve yardımcı teçhizat üzerinde aşırı gerilimleri sınırlamak ve toprak arıza rölesinin çalışması için nötr direnci kullanılır.


BARA KESİTİ


AKKÖPRÜ SANTRALI JENERATÖR ÇALIŞMA EĞRİSİ

65 MVA, 13.8 kV, 214.3 d/d


TRANSFORMATÖRLERTransformatörler; elektromanyetik endüksiyon yolu ile elektrik enerjisini, aynı frekansta fakat farklı gerilim ve akımda, bir veya birkaç devreye dönüştüren ve hareket eden parçası olmayan statik bir makinedir.Transformatörler, genellikle elektriğin iletim ve dağıtım aşamalarında, elektriğin üretildiği santrallerde jeneratör gerilimini yükseltmek için kullanılır.


Transformatörlerin primer sargı gerilimi bağlı olduğu generator gerilimine, sekonder sargı gerilimi ise bağlanacağı sistem gerilimine göre seçilir.Transformatörler gerilim regülasyonunu karşılamak üzere yüksek gerilim sargısı beş (5) kademe olarak ( 2x2.5%) yüksüz kademe değiştirici ile donatılır.


Transformatörlerin anma kapasitesine jeneratör çıkış gücü ile karşılaştırılarak karar verilir.Transformatör nominal kapasiteleri bağlı olduğu jeneratör kapasiteleri, genel olarak aynı alınır.


İÇİHTİYAÇ TRANSFORMATÖRÜ


SANRAL OTOMASYONUHidroelektrik santrallar uzun yıllar boyunca hizmet verecek biçimde tasarlanmaktadır.Güvenli ve kaliteli elektrik enerjisinin sağlanması, ancak iyi planlanmış kontrol, kumanda ve koruma sistemi ile sağlanabilir.


Santral otomasyonu içerisinde kontrol, ölçüm ve korumayı kapsayan sistemler bütünüdür.Arızaya müdahale süresi santral otomasyonu sistemi sayesinde en aza indirilmektedir. Tesisteki geçmişte yapılan tüm işlemler otomasyon sistemi hafızasında saklanacağından, bu bilgiler istenildiğinde geriye dönük incelenebilir ve enerji verimliliği gelecekte azami düzeye çıkarılabilir.


Kontrol sistemi; otomatik işletme için gerekli olan sensörleri, tahrik mekanizmalarını ve otomasyon ünitelerini ihtiva eder. Üniteler lokal olarak veya bir kontrol merkezinden işletmek mümkündür.Kontrol merkezinden santralın bütün bölümleri izlenebilir ve bütün temel kontrol fonksiyonları bilgisayar klavyesinden gerçekleştirilir.

SANTRAL KONTROL SİSTEMİ


• Stop• Start• İkazlama• Paralele alma • Yük alma

ÜNİTE DEVREYE ALMA SIRALAMASI


NORMAL DURDURMA SIRALAMASI Aktif ve reaktif güç kademeli olarak sıfıra

doğru azaltılır ve kesici açtırılır. İkaz kesicisi açtırılarak otomatik gerilim

regülatörü devre dışı bırakılır. Ayar kanatları tamamen kapatılır.Giriş vanası tamamen kapatılır.Frenler otomatik olarak devreye girer.


HIZLI DURDURMA SIRALAMASIMekanik arızalar sonucu çabuk durdurma rölesinin operasyonu dolayısıyla ünite aşağıda belirtilen sıralamaya uygun olarak durdurulur.Ayar kanatları ve giriş vanası aynı anda

kapanmaya başlar.Ayar kanatlarının tamamen kapanması

durumunda ünite kesicisi ve ikaz kesicisi açtırılır.Frenler otomatik olarak devreye girer.


ACİL DURDURMA SIRALAMASIElektriki arızalar sonucu acil durdurma rölesinin operasyonu dolayısıyla ünite aşağıda belirtilen sıralamaya uygun olarak durdurulur.Ünite kesicisi derhal açtırılır, ayar kanatları ve

giriş vanası aynı anda kapanmaya başlar.Ünite kesicisinin açtırılmasıyla aynı anda ikaz

kesicisi de açılır.Frenler otomatik olarak devreye girer.


YÜKSÜZ İKAZSIZ ÇALIŞMAÜnite kesicisi derhal açtırılır, ayar kanatları

yüksüz çalışma için belirlenen açıklığa doğru kapanmaya başlar.

Ünite kesicisinin açtırılmasıyla aynı anda ikaz kesicisi de açılır.

Ünite yüksüz ve ikazsız durumda çalışmayadevam eder.


Bir hidroelektrik santralın iç ihtiyaç sistemi alternatif Akım (AC) ve Doğru Akım (DC) sistemlerinden oluşmaktadır.Elektrik ekipmanı için gerekli iç ihtiyaç enerjisi, 400 V AC ve 110 V DC oluşur.Acil durumlar için, dizel-jenerator tesis edilir. Dizel-jenetrator sisteminden öncelikli fiderlerbeslenir.

İÇİHTİYAÇ SİSTEMİ


Alçak gerilim 400 V AC, ünite ihtiyaçları ve genel ihtiyaçlar için gerekli enerjiyi sağlamaktadır.İç ihtiyaç sistemi kapsamında; pompalar, motorlar, kompresörler, aydınlatma, ısıtma-havalandırma ve klima, ısıtıcılar, fanlar, vs. sayılabilir.DC sistemi kapsamında; yedek pompalar, acil ihtiyaç aydınlatma, koruma röleleri, bilgisayarlar ve santral otomasyon sistemi vb. sayılabilir.


AC İÇ İHTİYAÇ SİSTEMİ TEKHAT DİAGRAMI


DC İÇ İHTİYAÇ SİSTEMİ TEK HAT DİAGRAMI


ŞALT SAHASIŞalt sahaları, santralda üretilen elektrik enerjisinin ulusal şebekeye aktarıldığı veya enerji alış verişinin yapıldığı noktalardır.

Şalt sahaları güvenli bir manevra ve elektrik güç akışını sağlayacak teçhizatlar ve yardımcı cihazları içerir.


Bir şalt sahası tesisinin tasarlanması; mevcut saha koşulları, güvenli bir işletme ve bakım kolaylığı gibi konular dikkate alınarak en ekonomik çözüm araştırılmak suretiyle belirlenir.


Açık ve kapalı olmak üzere iki tip şalt sahası vardır.Genelde 36 kV gerilim seviyesinde kapalı tip şalt sahası tasarımı yapılır.154 kV ve 380 kV gerilim seviyelerinde açık tip şalt sahası tasarımı yapılır.Yer durumunun müsait olmadığı durumlarda bu gerilim seviyesinde de kapalı tip şalt (GIS Sistemi) tasarımı yapılabilir.


Şalt sahası gerilim seviyesi, santralın kurulu gücüne göre TEİAŞ tarafından belirlenir.TEİAŞ’ın talebi doğrultusunda; fider sayısı, bara düzeneği ve gerilimin seviyesine göre şalt sahası projelendirilir.

ŞALT SAHASI YERLEŞİM PLANI


AYDINLATMABaraj ve hidroelektrik santralların aydınlatması, iç ve dış aydınlatma, acil durum aydınlatmasını kapsamaktadır. Aydınlatılacak mahallerin (santral binası, şalt sahası, kret, ulaşım yolları gibi ) aydınlık şiddeti hesabı seçilen armatüre ve mahallin özelliklerine göre istenilen lux değerlerini sağlayacak şekilde yapılır.Nemli ortamlarda etanj armatürler, akü odasında aside dayanıklı armatürler kullanılır.


Aydınlatma projeleri, aydınlık şiddeti hesabını, komple dağıtım şemasını, kolon şemasını, kablo kesit hesabını, kablo kesitinin akım taşıma ve gerilim düşümü yönünden kontrolünü, kablo kanalları, dağıtım panolarını, anahtar yerlerinin gösterimini, buatları, linyeleri, bütün armatürleri, lambaları, prizleri, aydınlatma direkleri, sistemi tamamlayıcı diğer bütün malzeme ve aksesuarları içerir.


Normal aydınlatma için besleme, iç ihtiyaç trafolarından400/220 V, 3-faz, 50 Hz, doğrudan topraklı dört telli güç kaynağından olacaktır.Acil durum aydınlatması, genel aydınlatmada bir arıza oluştuğu zaman, can güvenliği açısından bir tehlike oluşmaması için gerekli miktarda aydınlatma sağlayan, bir grup armatür ve armatürlere bağlı cihazlardan oluşur.


TOPRAKLAMAElektrik tesislerinde, gerilim altında olmayan bütün iletken tesisat kısımlarının uygun iletkenlerle toprak içindeki iletkenlerle irtibatlandırılmasına “Topraklama” denir.Topraklama, bir izolasyon hatasının baş göstermesi veya yıldırım düşmesi halinde meydana gelecek olan adım ve dokunma gerilimlerinin insan hayatını tehlikeye sokacak seviyede olmasını önlemek veya bu tehlikeli gerilimleri tamamen ortadan kaldırmak için yapılır.Böylece bir taraftan insan hayatı emniyete alındığı gibi diğer taraftan da işletme emniyeti şartları sağlanmış olur.


TOPRAKLAMA SİSTEMİNİN TASARIM ESASLARI• Topraklama yapılacak yerin toprak özgül

direncinin () ölçümü, • Kısa devre akımının hesabı veya tespiti,• Topraklama sisteminde kullanılacak olan bakır

iletkenin kesitinin tespiti,• Topraklama ağı proje taslağının hazırlanması,• Topraklama direncinin hesaplanması,• Topraklama ağı, adım ve dokunma geriliminin

kontrolü,• Sistem eşdeğer direncinin ölçümü,


Topraklama sisteminde kullanılacak iletken kesiti en az 95 mm2 örgülü bakır olmalıdır.Gerilim altında bulunmayan tüm metalik aksam topraklama ağı ile irtibatlandırılmalıdır. Şalt sahasında topraklama ağı, tel fensin 1 m. dışından geçecek şekilde projelendirilmelidir. İletkenlerin birbirleriyle bağlantısı termo kaynak ile yapılmalıdır.


TERMOKAYNAK BAĞLANTISI


1) Saç kapak2) Tutuşturucu3) Grafit pota4) Kaynak tozu5) Kaynak tutucu pulu6) Kanal7) Kaynak boşluğu8) Kablo9) Topraklama çubuğu

TOPRAKLAMA KAYNAK POTASI


SİSTEM TOPRAKLAMA DİRENCİ

Topraklama sistemi tamamlandıktan sonra ölçüm yapılmalıdır. 380 kV sistemler için 0,5 veya daha küçük,154 kV sistemler için 1,0 veya daha küçük,36 kV sistemler için 2,0 dan küçük olmalıdır.

Ölçüm sonucu, yukarıda belirtilen değerlerin sağlanamaması durumunda ilave topraklama yapılmalıdır.

İlginize teşekkür ederim…

konu: elektrİk sunum yapan: y veli Özkaldi · yüksek seçilen gerilim de ... farklı gerilim ve...

Documents