YÜKSEK GER İLİM GÜÇ KESİ KESİCİLER İ
KESİİCİ SEÇ KES SEÇİİMİ
• Kesici çeşitleri hakk ında genel bilgiler 040000369
Selim Turan
2. Kesici çeşitlerinin avantajlar ı ve dezavantajlar ı 040000389
Mehmet Demirtaş
3. Kesici seçiminde göz önünde bulundurulması gereken başlıca esaslar ve olağan koşullar için anma değerlerinin seçimi 040000384
Aydın Başyiğit
4. Ar ıza koşullar ı için anma değerlerinin seçimi 040000383
Kemal Sözer
5. Örnek uygulama: PowerWorld simulasyonu 040000353
Kaptan Ceyhun Terzioğlu
1. KESİCİ ÇEŞİTLER İNİN ÖZELLİKLER İ Kesiciler genel olarak alt õ çeşittir.
1. az yağlõ kesiciler 2. yağlõ kesiciler 3. havalõ kesiciler 4. basõnçlõ haval õ kesiciler 5. SF6 lõ kesiciler 6. vakumlu kesiciler 1.1. Yağlõ Kesiciler : İlk yüksek gerilim güç kesicileridir. Uzun yõllar kullanõlmõşlardõr. Enerji naklinin gelişmesinde önemli yer tuttular. Yağlõ kesici, içinde kesici kontaklar õnõn bulunduğu çelik bir kaptan oluşur. Yağ hem ark õ söndürür hemde yal õtõmõ sağlar. Küçük kesicilerde her üç kutup
aynõ
kazan
içersindeyken
büyük
kesicilerde ayr õ kazanlarda bulunur. Kazan içersinde buharlaşan gazõn basõncõnõ yükseltmek için söndürme odac õklar õ bulunur. Bu sayede basõncõ yükselen gaz h õzla tahliye edilerek ark õ soğutur ve söndürür. Basit yap õlõ kesicilerdir.
1.2. Az Yağlõ Kesiciler : Bu kesicide yağlõ kesiciden
farkl õ
olarak
sadece
söndürme
odasõnda yağ bulunur. Kutuplararas õ ve kutuplarla toprak aras õ yalõtõm başka yalõtkanlarla sağlanõr. Ark ile buharlaşan gazõn yüksek bas õnçta hücrenin dõşõna akmasõyla ark hõzla soğur ve söndürme işlemi tamamlanõr. Az yağlõ kesiciler alçak ve orta gerilim kademesinde kullanõlõr. Açma kapama işlemi motor yay kurma mekanizmas õyla yapõlõr. Kurma motoru AC veya DC gerilimle çal õşabilir. Açma işlemi ise bir mandal ile yayõn boşaltõlmasõyla gerçekleşir.
1.3. Haval õ Kesiciler : havalõ kesicilerde temel ark söndürme ilkesi ark õn direncinin artõr õlmasõdõr. Bunun için ark boynuzlar õ ,ark dilimleyicileri, mõknatõslõ sigorta bobinleri bulunur.
a. Ark boynuzlar õ : ark õn boyu uzat õlarak direnci artõr õlõr ve söndürülür. b. Magnetik üfleme : Ark iletken bir yap õ olduğundan magnetik alanla yönü değiştirilebilir. Böylece magnetik kuvvet ark õn boyunu uzat õr, õsõsõnõ düşürür ve söndürür .
c. söndürme hücreleri : Ark kendinden daha soğuk olan hücre duvarlar õ arasõnda ilerleyerek soğur ve söner.
d. metal engel koyma: Soğuk metal elektrotlar ark õ seri bağlõ küçük ark parçalar õna bölerek soğutur ve söndürür. Hava üflemeli kesiciler bugün
150 kV a kadar
çõkabilmektedir. Hava üflemeli kesiciler ilk bulunan kesicilerdir. Günümüzde nadiren kullanõlõrlar.
1.4. Basõnçlõ Havalõ Kesiciler : Bu kesiciler açma olayõ sõrasõnda meydana gelen ark õn üzerine bas õnçlõ hava üfleyerek söndürürler. Aniden soğumaya başlayan ark yüksek basõnçlõ havan õn iyonlaşmayõ engellemesiyle bir süre sonra söner. Yüksek bas õnç sağlamak için kompresöre ve hava tank õna dağõtõm içinse borulara ihtiyaç vard õr. Bu kesiciler 11kV ve 1100 kV aras õnda kullanõlmaktadõr.
Günümüzde
yüksek
gerilimde SF6 sõklõkla kullanõldõğõ için basõnçlõ haval õ kesiciler sadece 245kV ve üstü için kullanõlõr.
1.5. SF6 lõ Kesiciler : Bu kesicide kesme hücresi, yüksek bas õnçlõ silindir biçimli bir kap ve biri sabit diğeri hareketli iki kontaktan oluşur. Kesme ortam õ 1.5- 6 bar bas õnçlõ SF6 gazõdõr. Kesici ark õnõ söndürmek için ark üzerine bas õnçlõ gaz üflenir. Böylece ark soğutulur, kontaklar aras õ ortam iletkenliğini kaybedip yal õtkan olur ve ark söner. SF 6 gazõ açma sõcaklõğõnda ortama kükürt ve flor iyonlar õ ve elektronlar verir. Bu s õrada çok elektronegatif olan flor iyonlar õ ortamdaki elektronlar õ yakalayarak ark ak õmõnõ sõnõrlar. SF6 nõn õsõyõ çok çabuk dağõtmasõndan dolayõ sõcaklõk hõzla düşer. Ark soğur ve söner. Kesicinin gerilim dayan õmõ basõnçlõ havalõlara göre daha yüksektir. Bu kesiciler yal õtõm sõnõflar õna göre
gaz yal õtõmlõ ve hava yal õtõmlõ olarak ikiye ayr õlõr. Gaz yalõtõmlõ kesiciler 36kV tan 800kV a hava yal õtõmlõ kesiciler ise 72.5 kV tan 420 kV a kadar kullan õlmaktadõr.
1.6. Vakumlu Kesiciler : Bu kesicide kesme hücresi, yüksek vakumlu silindir biçimli seramik bir kap ve biri sabit diğeri hareketli iki kontaktan oluşur. Kabõn içinde 10-6 ile 10-7 torr basõncõnda vakum
bulunur.
Kontaklar
ayr õlõrken
ark
üzerinden geçen ak õm, ak õm sõf õr õna kadar akar. Ak õm sõf õr õnda ark söner ve maden buhar õ kontaklar üzerinde yoğunlaşõr. Ark bölgesi dõşõnda yüksek vakum bulunduğundan maden buhar õ hõzla o bölgeye kaçar ve ortam çabucak yalõtkan duruma geçer. Böylece ark söndürülür. Vakumlu kesicide ark söndürme maddesi bulunmaz. Bu kesici çok yüksek gerilim kademelerinde kullan õlmazlar. Özellikle düşük gerilim kademelerinde (7.5kV-12kV) SF6 ya göre kullanõmõ kolay olmasõna rağmen pahal õ olduğundan tercih edilmezler.
2. KESİCİ TÜRLER İNİN AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI 2.1. Tam Ya ğ l õ Kesiciler Avantajlar õ :
Tam yağlõ kesicilerin yapõsõ basittir. Kullanõmõ da kolaydõr. Dezavantajlar õ :
Tam yağlõ kesicilerde yağ değiştirmek çok pahal õ bir işlem olmaktadõr. Örneğin 230 kVluk bir kesiciye toplam 50000 litre yağ gerekmektedir. Kulland õğõ yağ miktar õndan da anlaşõlabileceği gibi tam yağlõ kesicilerin boyutlar õ çok büyüktür. Kazan yaşlandõkça mukavemeti azal õr ve yüksek bas õnç oluşturan açma işlemi esnasõnda patlama riski doğurur. Bünyesindeki yağõn da dõşar õ çõkmasõyla bu kesiciler hem can hem mal güvenli ği için tehlike arzederler.
2.2. Az Ya ğ lõ Kesiciler Avantajlar õ :
Boyutlar õ tam yağlõlara nazaran küçüktür ve daha az yer kaplarlar. Bu nedenle fi yatlar õ daha ucuzdur. Montajlar õ kolaydõr ve kullanõmlar õ basittir. Daha az yağ kullanõrlar. Yalõtõm testi için özel cihazlara gereksinimleri yoktur. Dezavantajlar õ :
Ark söndürme işlemini kar şõlayan yağ miktar õ az olduğundan daha s õk değiştirmek gerekir. Bazõ türlerinde yağ kaçõrma görülebilir ve bu olay ciddi yang õn tehlikeleri oluşturabilirler. Bu yüzden yan õcõ patlayõcõ ortamlar õnda uygun değildirler. Bir başka dezavantajlar õ da endüktif ve kapasitif ak õmlar õ kesmede pek başar õlõ olamayõşlar õdõr.
2.3. Haval õ Güç Kesicileri Avantajlar õ :
Fiyatlar õ ucuzdur ve sistemleri çok basittir. Az bak õm gerektirmeleri de başka bir avantajdõr. Bak õm yapmadan ayn õ kesiciyle çok sayõda açma kapama yapmak mümkün olur. Dezavantajlar õ:
Bu kesiciler artõk çok eskide kalm õş modellerdir ve artõk uygulamadan kalkm õştõr. Basit yapõlar õ çalõşanlar için ve yang õn riskine kar şõ tehlike arzeder. Yüksek gerilim ve yüksek güç seviyelerinde uygun değildirler. Doğru ak õm uygulamalar õnda kesmeyi zorlaştõran yapõlar õ vardõr.
2.4. Basõnçl õ Haval õ Güç Kesicileri Avantajlar õ :
Basõnçlõ havalõ kesiciler çok hõzlõ açma yapabilirler. Bunun sebebi havan õn söndürme hücresine hareketinin ihmal edilebilecek sürede gerçekle şebilmesidir. Bu sayede ark sadece bir çevrimde söndürülebilmektedir. Kapama da çok h õzlõ gerçekleşebilmektedir. Söndürme hücresinde bas õncõn, valf hareketiyle hemen düşmesi sonucu kontaklar yay bas õncõyla çok hõzlõ şekilde kapanõrlar. Bu tür kesicilerin montajlar õ ve bak õmlar õ kolaydõr. Yapõlan deneyler basõnçlõ havalõ güç kesicilerinin çok yüksek gerilime uygunlu ğunu ortaya koymuştur. Dezavantajlar õ :
Kompresör, hava tank õ ve boru tesisat õ gibi ek elemanlara ihtiyaçlar õ vardõr. Bu kesicilerin maliyetleri de çok yüksek olmaktadõr.
2.5. SF 6 Güç Kesicileri Avantajlar õ :
SF6 gazõnda õsõl iletkenlik fazladõr. Bunun yanõnda arktaki elektrik alan şiddeti daha küçüktür. Bu sayede ark enerjisi düşer ve õsõya dönüşen enerji azald õğõndan kontaklar daha az aşõnõr. SF6 gazõnõn bir başka avantajõ ise ark ak õmõ sõf õra gelmeden önce ortamdaki õsõnma neticesinde (bas õnç da bu yüzden art õnca) SF6 gazõnda iletkenliğin diğer gazlara nazaran daha hõzlõ azalmasõdõr. Ayr õca kesme işlemi ardõndan SF6 gazõ dah yüksek gerilimlere dayan õr hale gelir ki bu da önemli bir avantajd õr. Kontaklar aras õna az miktarda gaz verilerek elektron yakalama ilkesiyle söndürme yap õlabilir. Bu da kesiciye düşük ak õmlar õ da , k õsa devre
ak õmlar õnõ da yaklaşõk verimlilikle kesebilmeyi sağlar. Bu kesicilerde kaza riski çok düşüktür. Diğer bir avantajlar õ ise işletmelerinin basit olmasõdõr. Dezavantajlar õ :
Bu kesicilerin fiyatlar õ yüksektir. Bu , önemli bir dezavantaj teşkil eder. Diğer bir dezavantaj ise kesicinin içinde yüksek s õcaklõklarda gerçekleşen reaksiyonlardõr ki neticede zehirli gazlar ortaya çõkar. Bu gazlar õn hiçbir şekilde dõşar õya çõkmamalar õ gerekmektedir. Bu gazlar õn atmosfere salõnmalar õ da doğamõz için tehlike içerir. Bu yüzden kesici gövdesindeki herhangi bir olas õ sõzõntõ ciddi bir problemdir. SF 6 gazõnõn sebep olduğu diğer bir problemse bu gazõn düşük basõnç ve sõcaklõk seviyelerinde kolay s õvõlaşmasõdõr. Bu özellik, hususiyetle yüksek yerlerde (soğuk yerlerde) ve soğuk iklimlerde problem teşkil edebilir. Düşük sõcaklõk iç basõncõ da düşürecek, düşük basõnç ve düşük sõcaklõk etkisiyle s õvõlaşan gaz içerideki basõncõn daha da düşmesini getirecektir. Bu da kesicinin işlevini büyük ölçüde kaybetmesi demektir. Kimi uygulamalarda kesici gövdesinin
s t lmasõ yoluna gidilerek problem
õ õ õ
çözülmeye çal õşõlmõşsa da bu ek maliyet ve yer anlam õna geldiğinden bir dezavantaj oluşturur.
2.6. Vakumlu Kesiciler: Avantajlar õ :
SF6 gazlõ kesicilerden daha ekonomiktir. Çok iyi seviyede ,verimli kesme i şlemi yapabilirler. Ortamõn vakum olmasõndan dolayõ dielektrik dayanõmlar õ diğer kesicilerden çok üstündür. Neredeyse hiç bak õma ihtiyaçlar õ yoktur. Bazõ modellerinde 10 yõllõk kullanõm ardõndan bazõ aksamlar õ yağlamak gerekmektedir ki bu s õf õr bak õm maksimum kullanõm anlamõna gelir. Bünyesinde hiçbir ark söndürme veya so ğutma maddesi yoktur. Bunun sebebi açma olayõ esnasõnda kontak yüzeyinde oluşan plazma yap õsõndaki metal buhar õ sayesinde ark õn sõf õrdan geçinceye kadar devam etmesi ve bu anda birbirinden uzakla şmakta olan kontaklar aras õnda tekrar yükselen dielektrik dayan õmõn ark õn kendiliğinden sönmesini sağlamasõdõr. Metal buhar õ ise mikro saniyeler mertebesinde sürede kontaklara geri döner. Vakumlu güç kesicilerinin güvenilirlikleri çok yüksektir. Bu kesicilerin bir di ğer önemli avantajõ ise her türlü ak õmõ kesme kabiliyetlerinin olmasõdõr. Örneğin 90o ye varan aç õlardaki endüktif ak õmlar õ dahi kesebilirler. Dezavantajlar õ :
Vakumlu kesiciler günümüzde henüz alçak gerilim seviyelerinde uygun olabilecek fiyat seviyelerini yakalayamam õşlardõr. Bu kesicilerin çok yüksek gerilim seviyelerinde de uygulamalar õ henüz görünmemektedir.
3. YÜKSEK GER İLİM GÜÇ KESİCİLER İ ANMA DEĞERLER İ Kumanda elemanlar õ ve yardõmcõ donanõmlar õ dahil edilen bütün kesiciler için belirtilmesi gereken anma değerler şunlardõr: a) Anma gerilimi b) Anma yalõtõm düzeyi c) Anma frekans õ d) Anma ak õmõ e) K õsa devre anma kesme ak õmõ f) Toparlanma geçici gerilimin anma değeri g) K õsa devre anma kapama ak õmõ Yukar õdaki anma değerlerden başka özel durumlarda verilmesi gereken de ğerler de bulunmaktadõr: a) Anma gerilimi 52 kV ve daha yüksek, anma kesme ak õmõ 12,5 kA’den büyük olan üç kutuplu kesiciler için k õsa hat ar õzasõndaki anma değerleri b) Anma gerilimi 72,5 kV ve daha yüksek olan, hava hatlar õnõ kapatmak ve açmak üzere üretilmiş üç kutuplu kesiciler için boşta hat kesme ak õmõ c) Açma-kapama düzenlerinin olmas õ halinde bu düzenlerin anma besleme frekans õ d) Eğer kesicide bas õnçlõ gaz kullanõlõyorsa, açma-kapama işlemleri için gereken gaz anma besleme bas õncõ Bu anma değerlerin dõşõnda talep edildiği takdirde verilmesi gereken anma de ğerler de şunlardõr: a) Boşta kablo anma kesme ak õmõ b) Kondansatörler için anma kesme ak õmõ c) Endüktif ak õm anma kesme değeri d) Faz uyumsuzluğunda anma kesme ak õmõ e) Yardõmcõ devreler anma besleme gerilimi f) Yardõmcõ devreler anma besleme frekans õ
3.1. Anma Gerilimi: Kesiciye ait anma gerilimi, kesicinin kullan õlacağõ şebekenin en yüksek geriliminin en üst sõnõrlar õnõ belirler. Üç kutuplu bir kesicinin anma gerilimi 50 Hz frekans õnda aşağõdaki standart değerlerden seçilmelidir: Anma gerilimi 72,5 kV ve a şa ğ õ sõ olan kesiciler için: 3,6-7,2-12-17,5-24-36-52-72,5 kV Anma gerilimi 72,5 kV’ tan yüksek olan kesiciler için: 100-123-145-170-245-300-362-420-
525-765 kV
3.2. Anma Yal õt õm Düzeyi: 20 °C sõcaklõk, % 65 bağõl nem ve 1013 mbar hava bas õncõ altõnda kesicinin anma yalõtõm düzeyi aşağõdaki tablolardan seçilmelidir. Tablo 1. Anma gerilimi 72,5 kV ve daha aşağõ olan kesiciler için
3,6
Anma dayanma gerilimi (kVefektif) 10
7,2
20
12
28
17,5
38
24
50
36
70
52
95
72,5
140
Anma Gerilimi (kV-efektif)
Tablo 2. Anma gerilimi 100 kV-245 kV aras õnda olan kesiciler için Anma Gerilimi (kV-efektif) 100 123 145 170
Anma dayanma gerilimi (kVefektif) 150 185 185 230 230 275 275 325 360
245
395 460
3.3. Anma Frekansõ: Kesicinin anma frekans õ, kesicinin kullan õlacağõ şebekenin frekans õdõr. Kesicinin diğer anma değerleri anma frekans õna bağlõdõr ve frekansa göre seçilmelidir. Üç fazl õ kesicilerin anma frekans õ 50 Hz olmalõdõr.
3.4. Sürekli İşletme Anma Ak õmõ: Kesicinin sürekli işletme anma ak õmõ, kesicinin zarar görmeden ve çe şitli bölümlerinin aşõr õ õsõnmaksõzõn, sürekli olarak taşõyabildiği anma frekansõndaki ak õmõn efektif değeridir. Sürekli işletme anma ak õmõ, aşağõdaki standard değerlerden seçilmelidir: 400-630-800-1250-1600-2000-2500-3150-4000-5000-6300 A
3.5. K õsa Devre Anma Kesme Ak õmõ: Kesicinin k õsa devre anma kesme ak õmõ, şebeke frekansl õ toparlanma gerilimi kesicinin anma gerilimine ve geçici rejim toparlanma gerilimine eşit olan bir devrede, kesicinin bu koşullarda kesebildiği en büyük k õsa devre ak õmõdõr. K õsa devre anma kesme ak õmõ şu değerlerle belirlenir: a) Ak õmõn alternatif bileşeninin efektif değeri b) Ak õmõn doğru ak õm bileşen yüzdesi Standard bir kesici aşağõdaki özellikleri sağlamalõdõr: a) Kesici, k õsa devre anma kesme ak õmõnõ anma geriliminden daha düşük gerilimlerde de kesebilmelidir. b) Anma geriliminden daha yüksek gerilimlerde hiç bir kesme ak õmõ garanti edilmez. K õsa devre anma kesme ak õmõ alternatif ak õm bileşeninin efektif değeri 6,3-8-10-12,516-20-25-31,5-40-50-63-80-100 kA değerlerinden seçilmelidir.
3.6. Anma K õsa Devre Kapama Ak õmõ: Kesicinin anma k õsa devre kapama ak õmõ, kesicinin anma gerilimine kar şõlõk gelen k õsa devre ak õmõdõr. Anma k õsa devre kapama ak õmõnõn değeri, anma k õsa devre kesme ak õmõ alternatif ak õm bileşenin efektif değerinin 2,5 katõ olmalõdõr.
3.7. Anma K õsa Devre Süresi: Kesici kapalõ durumda iken anma k õsa devre kesme ak õmõna eşit bir ak õmõ geçirebildiği süredir. Standard süre 1 saniyedir. Eğer 1 saniyeden daha yukar õ değer kullanõlacaksa 3 saniye değeri kullanõlabilir.
3.8. Anma İşlemler Dizisi: Kesicilerde anma işlemler dizisi 2 farklõ şekilde yapõlabilmektedir. a) A - t - KA - t’ - KA b) KA - t’’ - KA Burada A açma işlemini, KA ise kapama işlemini ve hemen ard õndan gelen açma işlemini, t de hõzlõ otomatik yeniden kapama düzeni bulunmayan kesicilerde 3 dakikad õr. t’’ hõzlõ otomatik yeniden kapama düzeni bulunmayan kesicilerde 15 saniye olmaktad õr.
3.9. Boşta Hat Anma Kesme Ak õmõ: Boşta hat anma kesme ak õmõ, kesicinin anma geriliminde, en büyük manevra aşõr õ gerilimlerini aşmadan kesebildiği boşta hat en büyük kesme ak õmõdõr. Boşta hat anma kesme ak õmõ, sadece 72,5 kV ve üstü üç fazl õ hava hatlar õnõ açõ p kapamak için verilmelidir. Standard değerler aşağõdadõr: Tablo 3. Boşta Hat Anma Kesme Ak õmõ Standard Değerleri
72,5
Anma dayanma gerilimi (kVefektif) 10
100
20
123
31,5
145
50
170
63
245
125
300
200
362
315
420
400
525
500
Anma Gerilimi (kV-efektif)
3.10. Boşta Kablo Anma Kesme Ak õmõ: Boşta kablo anma kesme ak õmõ, anma gerilimde kesicinin en büyük manevra a şõr õ gerilimlerini aşmadan kesebldiği boşta kablo en büyük kesme ak õmõdõr. Bu anma değerin belirtilme zorunluluğu yoktur. Anma gerilimi 24 kV’ un altõnda olan kesicilerde bu anma değerinin verilmesi gereksizdir.
3.11. Kondansatör Anma Kesme Ak õmõ: Kesicinin anma geriliminde ve bu standartlarda verilen kullanma ve i şletme koşullar õ altõnda en büyük manevra aşõr õ gerilimlerini aşmadan kesebildiği en büyük kesme ak õmõdõr. Yalnõz başõna kullanõlan kondansatör bataryas õ anma kesme ak õmõnõn belirlenmesi zorunlu değildir. 52 kV anma değerine kadar kesici anma değerleri koordinasyon çizelgesi aşağõda verilmiştir.
Tablo 4. Kesici Anma Değerleri Koordinasyon Çizelgesi Anma Gerilimi (kV)
K õsa Devre Anma Kesme Ak õmõ (kA)
3,6
7,2
12
17,5
24
36
52
10 16 25 40 8 12,5 16 25 40 8 12,5 16 25 40 50 8 12,5 16 25 40 8 12,5 16 25 40 8 12,5 16 25 40 8 12,5 20
Anma Sürekli Çalõşma Ak õmõ (A) 400 630
400 400
400 400
400
400
630 630 630
630 630 630
1250 1250 1250
1600 1600
2500 2500
4000
1250 1250 1250 1250
1600 1600 1600
2500 2500
4000
1600 1600 1600 1600
2500 2500 2500
4000 4000
1600
2500
1600 1600
2500 2500
4000
1600 1600 1600
2500 2500
4000
1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250 1250
630 630 630
630 630 630
630 630 630
1250 1250 1250 800 1250 1250
1600
2000
4. YÜKSEK GER İLİM GÜÇ KESİCİLER İNİN SEÇİM ESASLARI Yukar õdaki bölümde yüksek gerilim güç kescilerinin anma karakteristkleri anlat õldõ. Herhangi bir uygulama için kesicinin normal yük ve ar õza koşullar õnõn gerekli anma değerleri dikkate alõnmalõdõr. Kesicinin özellikleri belirlenirken ileride sistemin tümü üzerinde meydana gelebilecek değişiklikler de göz önünde bulundurulmalõdõr. Kesicilerin uygulamada normal işletme koşullar õ ve ar õza koşullar õ için ayr õ ayr õ anma değerleri seçilmelidir.
4.1. Normal (Olağan) İşletme Koşullarõ için Anma Değerleri Seçimi 4.1.1. Anma Gerilimi Seçimi: Kesicinin anma gerilimi, bağlõ bulunduğu noktada meydana gelebilecek en yüksek şebeke geriliminden yüksek olmal õdõr. Kesicinin anma gerilimi, yukar õda verilen standard değerlerde seçilmelidir. Bu değerler faz arasõ gerilim değerleridir.
4.1.2. Yal õt õm Koordinasyonu: Yalõtõm koordinasyonunun amac õ, elektrik şebekesinde aşõr õ gerilimlerden ortaya çõkabilecek aygõt ar õzalar õnõ en düşük düzeyde tutmak ve ekonomik olarak atlamalardan kaçõnõlmasõ mümkün olmadõğõnda, bu atlamalar õ olabildiği kadar hasar vermeyecekleri noktalara kayd õrmaktõr.
4.1.3. Anma Frekansõ: Anma frekansõ, diğer anma değerleri etkilediğinden eğer kesici anma frekans õ dõşõnda bir frekansta kullanõlacaksa bu dikkate al õnmalõdõr.
4.1.4. Anma Sürekli Çal õşma Ak õmõnõn Seçimi: Kesici belli bir süre aşõr õ ak õmlara dayanamayacağõ için kesicinin seçimi yap õlõrken kesicinin anma sürekli çal õşma ak õmõ, işletmedeki tüm yük ak õmlar õna uygun seçilmelidir.
4.1.5. Yerel Hava ve İ klim Koşullar õ: Kesiciler en düşük hava s õcakl õk değerlerine göre sõnõflandõr õlmõştõr: Bina içi -5 °C ve -20 °C Bina dõşõ -25 °C ve -50 °C Sõcaklõk dõşõnda duman, kimyasal at õklar, tuz kal õntõlar õ gibi dõş etkenler bina dõşõ kesiciler için uygun olmayan koşullar ortaya çõkarmaktadõr. Bu durumda kesicinin aç õk havaya maruz kalan k õsõmlar õnõn ve izolatörlerinin projelendirilmesinde yukar õdaki etkenlere dikkat etmek gerekir. Kesicinin rüzgar bas õncõnõn 700 N/m2‘yi veya 5 kg/m2‘lik buz yükünü aşan bölgelerde kullanõlmasõ durumunda özel bir imalat gerekebilir.
4.1.6. Yüksek Yükseltilerde Kullanma: Kesicinin normal işletme koşullar õna göre kullanõlacağõ yerin yükseltisi 1000 metreyi geçmemelidir.
4.2. Arõza Koşullarõ için Anma Değerleri Seçimi 4.2.1. Anma K õsa Devre Kesme Ak õmõ: Kesicinin anma k õsa devre kesme ak õmõ iki değerle tanõmlanmaktadõr: 1) K õsa devre ak õmõ a.a. bileşeninin efektif değeri (k õsa devre ak õmõ), 2) d.a. bileşeninin yüzde değeri
K õsa devre ak õmõ a.a. bileşeninin efektif değeri seçimi için 6,3-8-10-12,5-16-20-2531,5-40-50-63-80-100 kA değerlerinden biri seçilir. K õsa devre anma kesme ak õmõ d.a. bileşeninin yüzde değeri aşağõdaki biçimde belirlenmelidir: a) Herhangi bir yard õmcõ enerji kaynağõna gerek kalmadan k õsa devre ak õmõ ile açõlabilen kesiciler için d.a. bileşeni, kesicinin açma süresinin en küçük de ğerine eşit bir τ
zaman aralõğõna kar şõlõk gelmelidir. b) Yaln õz yardõmcõ enerji kaynağõ ile açõlan kesiciler için d.a. bileşene kesicinin açma
süresinin küçük değeri ile anma frekans õ yar õm periyodunun toplam õna eşit bir τ zaman aralõğõna kar şõlõk olmalõdõr. Yukar õda açõklanan açma süresi en küçük de ğeri, kesici herhangi bir işletme koşulunda çalõşõrken bir açma işleminde veya bir açma-kapama çevriminde elde edilen en k õsa açma süresidir. Kesici yukar õda açõklanan koşullarda, değeri kesicinin k õsa devre anma ak õmõ değerine kadar olan ve anma değerini aşmayan herhangi bir a.a. bileşeni ile belirlenmiş bir yüzde değerini geçmeyen d.a. bileşenini içeren bütün k õsa devre ak õmlar õnõ kesebilmelidir. Bu koşullarda seçilen kesicinin anma k õsa devre kesme ak õmõ değerinin kesicinin yerleştirildiği noktadaki, simetrik k õsa devre ak õmõnõn ilk değerinden daha az olmayacak şekilde seçilmesi yeterli olacaktõr.Bazõ hallerde yüzde doğru ak õm bileşeni verilen standart değerlerden daha yüksek olabilir.
4.2.2. Anma Geçici Toparlanma Gerilimi, İ lk Kutup Katsayõsõ ve K õsa Hat Ar õ zasõ Anma De ğ erlerinin Seçimi:
Şebekenin varsayõlõ geçici toparlanma gerilimini belirleyen gerilim dalgas õ, kesicinin geçici toparlanma gerilimini belirleyen referans hatt õnõ geçmemeli ve belirlenen gecikme hattõnõ gerilim sõf õr õna yak õn bir yerde kesmeli, ancak daha sonra kesmemelidir. Anma gerilimi 100 kV ve daha küçük olan kesicilerin ilk kutup katsay õsõ 1,5 olmalõ, 100 kV’ u aşan anma gerilimleri için ilk kutup katsayõsõ 1,3 ve 1,5 değerleri arasõndan seçilmelidir. Geçici toparlanma gerilimleri standart değerleri uygulamada kar şõlaşõlabilecek koşullar õn büyük bir k õsmõnõ kapsad õğõ için, farklõ geçici toparlanma gerilim değerlerinin göz önüne alõnmasõ gerekli değildir.
4.2.3. Faz Uyumsuzlu ğ u Karakteristiklerinin Seçimi: Deney koşullar õnõn kapsadõklar õndan daha ağõr koşullar õn ortaya çõkmasõ için, birçok özel durumun ayn õ anda gerçekleşmesi gerekmektedir. Ek olarak faz uyumsuzlu ğu koşullar õnda manevralar ender olarak yap õldõğõndan kesicinin en aşõr õ koşullar õ kar şõlayacak biçimde tasar õmlanmasõ ekonomik olmayabilir. Faz uyumsuzluğu hallerinde sõk sõk manevra yapõlacağõ öngörülen
yerlerde kullanõlabilen kesicilerde veya diğer nedenlerle faz
uyumsuzluğu hallerinde manevralar õn özel bir önemi olduğundan, kesicinin kullan õlacağõ şebekenin gerçek toparlanma gerilimleri belirlenmelidir. Bazen özel bir kesici veya daha yüksek anma gerilim değerli bir kesici kullanõlmasõ gerekebilir. İkinci bir çözüm şekil olarak bazõ sistemlerde, faz uyumsuzluğu sõrasõndaki manevralar õn ağõr koşullar õ, empedans duyarl õ röleler kullanmak sureti ile, açma sal õcõsõna giden kumanda işareti kumanda edilerek ve kesme işlemenin açõnõn 180º olmasõndan önemli süre önce veya önemli süre sonra gerçekleşmesi sağlanarak hafifletilmektedir. Hattõn her iki ucundaki kesicilerin ayn õ anda açmas õnõn sağlanmasõ, geçici gerilimler yönünden ek olumlu sonuçlar verir.
4.2.4. Anma K õsa Devre Kapama Ak õmõnõn Seçimi: Seçilen bir kesicinin anma k õsa devre kapama ak õmõ, ar õza ak õmõnõn en büyük tepe değerinden küçük olmamal õdõr. Başkaca belirtilmedikçe anma k õsa devre kapama ak õmõ, anma k õsa devre kesme ak õmõ alternatif ak õm bileşeninin 2,5 kat õdõr. Bazõ durumlarda, örneğin endüksiyon motorlar õna yak õn yerlerde, ar õza ak õmõnõn en büyük tepe değeri, k õsa devre ak õmõ alternatif ak õm bileşeninin 2,5 kat õndan daha büyük olabilir. Böyle hallerde, özel bir kesici kullanõlmasõndan kaçõnõlmalõ ve uygun anma k õsa devre kapama ak õmõ olan bir kesici kullanõlmalõdõr.
4.2.5. K õsa Devre Anma Süresinin Seçimi: K õsa devre anma süresinin standard de ğeri 1 saniyedir. Daha yüksek bir değer gerektiğinde anma değeri olarak 3 saniye seçilmelidir. Aksi belirtilmedikçe, k õsa devre süresinin k õsa devre anma süresinden daha büyük olmas õ halinde ak õm zaman arasõndaki ilişki I2t = değişmez eşitliğine uygun olmal õdõr.
5. ÖRNEK UYGULAMA: POWERWORLD S İMULASYONU Çalõşmamõz boyunca ele ald õğõmõz sistemimizde 5 adet bara, 3 adet generatör ve 4 adet yük modellenmiştir. Birim değer ile çalõşõlmakla beraber temel gerilim değeri 138 kV, temel güç değeri 100 MVA ve temel ak õm değeri de 418.34 A'dir.
Sistemimizde herhangi bir ar õza yok iken sistemimizin çal õşmasõ aşağõdaki gibidir. Her bir hattõn kapasitesi 100 MVA olarak al õnmõştõr.
Bu durumda elimizdeki mevcut değerler güç ak õşõ listesi olarak aşağõdaki gibi elde edilmiştir
Kesici seçimi için sistemde meydana gelecek bir ar õzada oluşacak k õsa devre ak õmõnõn bilinmesi önemlidir. Bu nedenle, bizde burada sistemin herhangi bir noktas õnda ar õza meydana getirerek oluşacak k õsa devre ak õmõnõ hesaplad õk. 2 numaralõ bara ile 3 numaral õ bara arasõndaki hattõn ortasõnda faz-faz ar õzasõ olduğunu varsayarsak yap õlan hesaplardan k õsa devre ak õmõnõ buluruz.
Görüldüğü gibi ar õza ak õmõ 2.942 pu çõkmõştõr. Bu değerin temel ak õm ile çarpõmõ gerçek k õsa devre ak õmõnõ verir:
I = 2,942 * 418,37 = 1230,84 A Ortam sõcakl õ ğ õ: Yõl boyunca minimum s õcaklõk -5°C, maksimum s õcaklõğõn +32°C olduğu
varsayõlõrsa, bina dõşõ kesici için -25°C veya -50°C, maksimum +30°C veya +40°C değerlerinden bir tanesi seçilmelidir. Anma gerilimi: 145kV Anma frekansõ: 50Hz Anma dayanma gerilimi: 230kV veya 275kV Sürekli i şletme anma ak õmõ: Temel ak õm 418,37A olduğu için standart değerlerden 630A
seçilir. K õ sa devre anma kesme ak õmõ: K õsa devre ak õmõ 1230,84 A olduğu için standard değerlerden
6,3kA seçilir. Bulunan anma k õ sa devre kapama ak õmõ: Bunun değeri k õsa devre anma kesme ak õmõnõn 2,5
katõ olduğu için 15,75kA olarak hesaplan õr.
