yÜksek gerİlİm gÜÇ kesİcİlerİ deneylerİ · deney ÇeŞİtlerİ tİp deneylerİ rutİn...
TRANSCRIPT
Yüksek Gerilim Güç Kesicileri
Ödev-1
Teslim Tarihi: 23.12.2016
Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Özcan KALENDERLİ
Konu: Yüksek Gerilim Güç Kesicileri Deneyleri
Grup No:4
Efecan TURGUT - 040090072
Halil İbrahim YÜKSEKKAYA - 040100216
İbrahim YÜCE – 040070037
İrfan TOKCAN – 040100205
TİP DENEYLERİ
Tip deneyleri iki başlık altında incelenebilir.
Zorunlu Tip
Deneyleri
Uygulanabildiğinde
Zorunlu Tip
Deneyleri
ZORUNLU TİP DENEYLERİ
• Dielektrik deneyleri
• Radyo girişim deneyi
• Ana devre direncinin
ölçülmesi
• Sıcaklık artış deneyleri
• Kısa süreli dayanım
akımı ve tepe dayanım
akımı deneyleri
• Sızdırmazlık deneyi
• Elektromagnetik
uyumluluk deneyi
• Mekanik ve çevresel
deneyler
• Kısa devre akımında
kapama ve açma
deneyleri
• Kapasitif akım
anahtarlama deneyleri
• Depreme dayanma
deneyi
Dielektrik Deneyleri
Yıldırım Darbe
Gerilim Deneyi
Şebeke Frekanslı Gerilim Deneyi
Yardımcı ve Kontrol Devreleri Deneyleri
Kısmi Boşalma Deneyleri
Yıldırım Darbe Gerilim Deneyi
Yüksek gerilim hatlarını en çok etkileyecek dış faktörlerden biri de yıldırım darbe gerilimleridir.
Bu nedenle yıldırım darbe dayanımı deneyleri uygulanmaktadır.
Yıldırım darbe gerilimi yüksek frekanslı bir doğru gerilim türüdür.
Yıldırım Darbe Gerilim Deneyi
Yıldırım darbe gerilimi deneyini
yapabilmek için doğal yıldırım
oluşumunu beklemek zaman ve deney
açısından uygun değildir.
Bu nedenle laboratuvar ortamında
yapay olarak yıldırım darbe
gerilimleri oluşturulmaktadır.
Bu gerilimler Marx üreteçleri
kullanılarak üretilmektedir.
Şebeke Frekanslı Gerilim
Deneyi
Deney gerilimi olarak sinüs eğrisi biçimli 25-100 Hz arası
frekanslı alternatif gerilim uygulanır.
Gerilim küçük bir değer ile başlatılır, hızla tam değerine
yükseltilir ve bu değerde 1 dakika kadar tutulur.
Sonra gerilim hızla küçük bir değere düşürülerek
sonlandırılır.
Deney anında kesicide herhangi bir atlama veya delinme
oluşmamalıdır.
Kısmi Boşalma Deneyleri
Kısmi boşalma, katı yalıtkan içindeki boşluklarda veya
yalıtkan sıvılardaki gaz kabarcıkları içindeki iyonlaşma
nedeniyle oluşabilir. Bu boşalma dielektrik malzemenin
yüzeyi boyunca da görülebilir.
Kısmi boşalma tespitinde gerçekleşen temel işlem genel
olarak şekilde verilen devreye referansla açıklanabilir.
Kısmi Boşalma Deneyleri
Kısmi boşalma devreleri
genellikle ölçüm
empedansı boyunca
bilinen bir akım
darbesinin uygulanması ile
veya tercihen doğrudan
deney numunesinin uçları
boyunca kalibre edilir.
Radyo Girişim Deneyi
Yüksek gerilim ekipmanının yüksek gerilimli noktasında
dış kısmi boşalma (korona) meydana gelebilir.
Bu durum iç kısmi boşalma ile birlikte radyo ve
televizyonlarda parazite neden olabilir.
Bu radyo girişiminin gerilim ile nasıl değiştiğini
belirlemek için laboratuvarda gözlem ve deneyler yapılır.
Genellikle 1 MHz’lik bir frekansta radyo girişim
deneyleri yapılabilir.
Ana Devre Direncinin
Ölçülmesi
Kesicinin ana devresindeki her bir kutbun direnci; aynı
tip diğer kesicilerin sıcaklık artışı kıyaslanarak denenir.
Herhangi bir kesicinin direnci, o tip kesicilerin direncinin
%20’sinden fazla olamaz.
Kesicinin ana devresindeki direncin ölçümü için iki
yöntem izlenir.
1. Doğru akım vererek direnç değerini kaydetmek.
2. Kutupların karşı uçlarındaki doğru gerilim düşümünü
ölçmek
Ana Devre Direncinin
Ölçülmesi
Deney için seçilen akım değeri, anma akımının üstündeki
bir uygun değer olabilir.
Ancak bu akım değeri tercihen en az 100 amper olarak
alınır.
Ölçümler sıcaklık artışı deneyinden önce, ortam
sıcaklığında yapılmalı ve tip deney raporuna işlenmelidir.
Sıcaklık Artış Deneyleri
Kesicinin yalıtımını sağlayan sıvı maddelerde ve
kesicininin diğer ekipmanları üzerinde yapılan
deneylerdir.
Bu malzemelerin akıma bağlı olarak sıcaklığındaki
değişim ölçülerek denenmelidir.
Dayanma Gerilimi Deneyleri
Dayanma gerilimi deneyleri yapılırken dört farklı yöntem izlenebilir.
Yukarı-Aşağı Yöntemi
Gerilim aynı aralıklarla atlama yapana kadar arttırılır. Her atlamadan sonra gerilim tekrar düşürülür. Standartlar çerçevesinde uygulanan gerilimlerin %50’si kabul edilebilir atlama sayısıdır.
Sabit Gerilimde Dayanma Yöntemi
Birikimli Frekans Yöntemi
Eşyükselti Yöntemi
Sızdırmazlık Deneyi
Kesici içerisindeki gazın sızması ile oluşabilecek
aksiliklerin önüne geçilmesi amacıyla uygulanan
deneylerdir.
Sızdırmazlık deneyi sadece SF6 gazlı kesicilerde
uygulanır.
Elektromanyetik Uyumluluk
Deneyleri
Elektromanyetik uyumluluk, elektromanyetik enerjinin
yaratılması, iletilmesi ve alınması durumlarında sağlanan
ve elektromanyetik açıdan bir girişim oluşturmayacak
her türlü etki olarak tanımlanabilir.
Oluşan standartlar sonucunda elektromanyetik
uyumluluk ürün için önemli bir kriter haline gelmiştir.
Bu doğrultuda kesicinin kullanılabilmesi için
elektromanyetik uyumluluk deneyleri yapılır.
Mekanik ve Çevresel Deneyler
Kesicinin düşük veya yüksek sıcaklığa dayanımı ölçülür.
Çevre sıcaklığında mekanik çalışma deneyi ve neme
dayanıklılık deneyleri uygulanır.
Kısa Devre Akımında
Kapama ve Açma Deneyleri
Bu deneyler üç aşamada uygulanır. Bunlar;
Tek fazlı kısa devre deneyi
Kritik akım deneyi
Kapama ve kesme deneyleri
Kapasitif Akım
Anahtarlama Deneyleri
Bu deneyler iki aşama olarak uygulanır. Bunlar;
Kablo şarj akımını anahtarlama deneyleri ve
Kondansatör bank akımını anahtarlama deneyleri
uygulanır.
Depreme Dayanma Deneyi
Kesicinin depreme dayanımını ölçmek için yapılan
deneylerdir.
Kesiciler yüksek sarsıntılara karşı dayanıklı olmak
zorundadır.
Bu deneyler yapay deprem oluşturmayı sağlayan
simülatörler yardımı ile gerçekleştirilir.
UYGULANABİLDİĞİNDE
ZORUNLU TİP DENEYLERİ
• Koruma Derecesinin Doğrulanması
• Mekanik ve Çevresel Testler
• Kritik Akım Deneyleri
• Tek Faz ve İki Faz Toprak Arızası Deneyleri
• Kısa Hat Arıza Deneyleri
• Faz Uyumsuzluğunda Kapama ve Açma Deneyleri
• Kapasitif Akım anahtarlama Deneyleri
• Endüktif Akımı Kesme Deneyleri
RUTİN DENEYLER
Rutin deneyler
kesiciyi üreten firma
tarafından
uygulanan
deneylerdir.
Rutin deneyleri altı
başlık altında
inceleyebiliriz.
1
2
4
3
5
6
Ana devre üzerinde kuruda şebeke
frekanslı gerilime dayanım deneyleri
Kontrol ve yardımcı devreler üzerinde
şebeke frekanslı gerilim deneyleri
Ana devre direncinin ölçülmesi
Sızdırmazlık deneyleri
Mekanik çalışma deneyleri
Tasarım kontrolü ve gözle muayene
Ana Devre Üzerinde Kuruda
Şebeke Frekanslı Gerilime
Dayanım Deneyleri
Yüksek gerilim şebekelerinde kullanılan kesiciler şebeke
frekansında 1 dakika boyunca belirli gerilimlere
dayanmak üzere tasarlanmak zorundadırlar.
Bu deney ile numunelerin yalıtkanlık deneyleri yapılır.
Kontrol ve Yardımcı
Devreler Üzerinde Şebeke
Frekanslı Gerilim Deneyleri
Bobinlerin ve diğer kontrol cihazlarının sıcaklık artışı
deneyleri anma akımı ve frekansında gerçekleştirilmelidir.
Kesici ve röleler anma gerilimleri baz alınarak denenir.
Sürekli işletmede olan devreler ise sıcaklığın sabit bir
değere ulaştığı ana kadar denenir.
Açma ve trip devreleri sadece komutun uygulandığı anda
enerijilendirildiği için, deney koşulları buna uygun olarak
şekillendirilir.
Kontrol ve Yardımcı
Devreler Üzerinde Şebeke
Frekanslı Gerilim Deneyleri
Eğer kesiciye otomatik komut gönderen bir cihaz bulunuyorsa, bu cihaz 2 saniye aralıklarla 10 defa enerjilendirilerek denenmelidir.
Böyle bir cihazın evcut olmadığı durumlarda, uygulamaya ağlı olarak belirlenen bir döngü içerisinde enerji verilip kesilmelidir.
Bu işlem standart koşullarda 1 saniyelik aralık, 2 saniyelik enerjilendirme şeklinde 10 periyot devam eder.
Oğutma sonrasında ise 10-15 saniyelik bir süre boyunca enerjilendirilir.
Ana Devre Direncinin
Ölçülmesi
Kesicinin ana devresindeki her bir kutbun direnci; aynı
tip diğer kesicilerin sıcaklık artışı kıyaslanarak denenir.
Herhangi bir kesicinin direnci, o tip kesicilerin direncinin
%20’sinden fazla olamaz.
Kesicinin ana devresindeki direncin ölçümü için iki
yöntem izlenir.
1. DC akım vererek direnç değerini kaydetmek.
2. Kutupların karşı terminallerindeki DC gerilim düşümünü
ölçmek
Sızdırmazlık Deneyleri
Sadece SF6 gazlı kesicilere uygulanır.
Yıllık gaz kaçak miktarının tespiti yapılır.
Genellikle SF6 gazlı kesiciler en az 25 yıl kullanabilecek
şekilde üretilir.
Mekanik Çalışma Deneyleri
Yapılan araştırmalar kesici arızalarının büyük bir
kısmının (yaklaşık % 75) mekanik yetersizlikten
meydana geldiğini kanıtlamıştır.
Bu konuda vakum kesiciler diğer tip kesicilere göre daha
avantajlıdır. Daha az mekanik parça içerir, açma/kapama
işlemleri için daha az kuvvet gerektirir.
Bu durum; daha az mekanizma parçasının daha düşük
darbe ve vibrasyonlara maruz kalmasına ve dolayısıyla
mekanizmanın daha az deformasyona ve aşınmasına yol
açar.
Tasarım Kontrolü ve
Gözle Muayene
Tasarım kontrolünde şu aşamalar incelenir.
Boya, gümüş ve galvaniz kalınlıklarının ölçümü yapılır.
Tasarımdaki genel hatalar gözden geçirilir.
Gözle görülebilecek tasarım ve başka hatalar detaylı bir
şekilde son kontrollerden geçirilir.
SAHA DENEYLERİ
Saha deneyleri,
kesiciyi üreten
firmanın kesicinin
montajını tamamen
bitirmesinden sonra
uygulanan
deneylerdir.
Dört ayrı başlık
altında incelenir.
1) Açma-Kapama Çalışması
ve Zamanlama Deneyleri
2) Yalıtım Deneyleri
3) Ana kontak geçiş
direncinin ölçülmesi
4) Akım sınırlandırma
kondansatörlerinin güç
faktörünün ve kapasite
değerinin ölçülmesi
Açma-Kapama Çalışması ve
Zamanlama Deneyleri
Kesiciyi işletmeye almadan önce birkaç kez yüksüz
çalıştırmak hem kesiciyi kontrol hem de sistemdeki
aksaklıkları önlemek açısından önemlidir.
Nakliye esnasında oluşabilecek aksaklıklar tespit edilir.
İşleme başlamadan önce kesici temizlenir ve bağlantıları
kontrol edilir.
Çalışma testinde işlem sırası;
Elle Kurma, Elle Kapama, Elle Açma, Uzaktan Açma
Kapama şeklinde yapılır.
Elle Kurma
İşleme başlamadan önce devre gerilimi kesilir.
Kesici AÇIK ve YAY BOŞTA konumuna getirilir.
Kurma işlemi bittikten sonra kurma kolu yerinden
çıkartılır.
Kesiciyi kurma işleminde kolu takıp mekanizma üzerinde
bulunan ok işareti yönünde hareket ettirilir (Resim 3.8).
Kurma işlemi sona erince YAY KURULU konuma geçer
ve kesici AÇIK konumda kalır. Kesici bu durumda
kapama yapacak şekilde konumlanmıştır (Resim 3.9).
Elle Kapama
Elle ya da motorla kapama yayı kurulmadan kesici
kapanmaz. Kapama yayının kurulmuş olması gerekir.
Kapama butonuna basarak kesici kapatılır (Resim 3.10).
Kumanda panosunda yay konumu YAY BOŞTA, kesici ise
KAPALI konuma getirilir (Resim 3.11).
Elle Açma
Kesiciyi açmak için kesicinin kapama yapmış olması yeterlidir. Açma yayı kapama esnasında otomatik olarak kurulmaktadır.
Açma butonuna basarak kesici açılır (Resim 3.12).
Kumanda panosunda yay konumu YAY BOŞTA, kesici ise AÇIK konumuna gelecektir (Resim 3.13).
Uzaktan Açma-Kapama
Kesicide uzaktan açma kapama işlemi yani uzaktan
kumanda bobinler ile yapılır.
Kapama işlemi, kapama bobininin uzaktan verilen
sinyalle kapama yayını boşaltması
Açma işlemi ise açma bobininin uzaktan verilen sinyalle
açma yayını boşaltması ile olur.
Yalıtım Deneyleri
Kayıp açısı ve yalıtım direncinin ölçülmesi
Kesici kapalıyken yapılan ölçmelerde elde edilen
kayıplardan, kesici açık durumdayken yapılan kayıplar
çıkartılırsa elde edilen kayıp farkı kesicinin yalıtım
durumunu gösterir.
Ana Kontak Geçiş
Direncinin Ölçülmesi
Kesici kapalı konumda iken Ducter (düşük dirençli ohm
metresi) denilen bir ölçü aletiyle yapılır.
Ducter, kesici ve ayırıcı kontak geçiş dirençlerini ölçmek
için tasarlanmış özel bir cihazdır.
Ölçü aletinin kabloları her kutuptaki iki izolatör ucuna
uygun bir şekilde bağlanır ve kontak geçiş direnci
bulunur.
Akım Sınırlandırma
Kondansatörlerinin Güç
Faktörünün ve Kapasite
Değerinin Ölçülmesi
Kesici açık pozisyondayken yapılır.
Sırayla iki izolatörden birisi enerjilenir ve izolatör ile tank arasındaki akım ve güç değerleri ölçülür.
Daha sonra kesici kapatılır ve her kutbun tanka göre akım ve güç kayıpları ölçülür.
Ölçülen değerlerden %PF sıcaklık da dikkate alınarak hesaplanır.
NUMUNE ALMA
Numuneler alıcı firma tarafından rastgele seçilir.
Her teslimatta deneye alınan kesicilerin aynı tip ve
karakteristikte olanları 1 parti sayılır.
Numune sayısı aşağıdaki çizelgeye göre tespit edilir.
Partideki Kesici Sayısı Alınacak Numune Sayısı
2-25 Adet 2
26-100 Adet 4
101-500 Adet 6
KABUL KRİTERLERİ
Kesicinin alıcı firma tarafından kabul edilmesi için tüm
tip deneylerinden ve rutin deneylerden olumlu sonuç
almış olması gereklidir.
Deneylerin herhangi birinden ya da birkaçından olumsuz
sonuç alınırsa deneyler tekrarlanır.
Tekrar edilen deneyler sonucunda bozuk çıkan kesiciler
üretici firma tarafından onarılır ya da yenisi ile
değiştirilir.