Güç Kalitesi Milli Projesi |
2. Bölüm

Teknolojinin en uç noktasında olduğumuz bu çağda enerjinin hayatımızdaki önemi kuşkusuz hayati boyuttadır. Dünya politikaları artık bu kapsamda oluşturulmakta ve uygulanmaktadır. Elektrik enerjisi tümüyle hayatımıza girmiş, ve öyle bir bütünlük sağlamış ki adeta bizi dünyayla bir arada tutan bir köprü konumundadır.

A- A+

09.10.2011 tarihli yazı 16235 kez okunmuştur.

Güç Kalitesi Milli Projesi Güç Kalitesi Aktif Güç Filtresi Orta Gerilim Rezonans Kuplaj Transformatör TEİDAŞ TÜBİTAK MATLAB

Orta Gerilim Aktif Güç Filtresi

Projenin amacı; OG seviyesinde, dağıtım/iletim sistemi arayüzünde paralel rezonansa yol açabilecek, dağıtım sisteminden kaynaklanan akım harmoniğini/lerini filtrelemektir.

Bu alt proje kapsamında 5 MVA kurulu gücü olan ve 36 kV baraya kuplaj transformatörü (Coupling Transformer) üzerinden bağlanabilecek bir OG Aktif Güç Filtresi Sistemi için araştırma ve teknoloji geliştirme çalışması yürütülerek bir prototip gerçekleştirilecektir. Bu amaçla, standart 1 MVA'lık birimler geliştirilerek, 5 adedinin paralel bağlanmasıyla 5 MVA kurulu güce ulaşılacak ve tespit edilen en problemli noktaya bağlanacaktır. OG Aktif Güç Filtresi prototipi de genelleştirilmiş 1 MVA'lık standart birimlerden oluştuğundan modüler ve bir noktada ihtiyacın ortadan kalkması neticesinde o noktadan kolaylıkla sökülüp, ihtiyaç duyulan başka bir noktaya kolaylıkla bağlanabileceği için taşınabilir bir sistem olacaktır. Çok hızlı tepki gösterebilen bu Aktif Güç Filtresi, Dağıtım Sistemi'nden kaynaklanan düşük frekanslı harmonik akım bileşenlerinden paralel rezonans olayına neden olabilecek bileşeni (3 üncü, 5 inci veya 7 nci harmonik akım bileşeni) sönümlendirerek, bu harmoniğin İletim Sistemi Elemanları üzerindeki tahrip edici etkilerini giderecektir. OG Aktif Güç Filtresi kavramı dünyada çok yeni bir kavram olup, sadece Japonya'da bir-iki uygulama yapıldığı bilinmekle birlikte, bu uygulamalar hakkında ayrıntılı bir bilgi yoktur. Bu nedenle, proje grubu tarafından geliştirilecek olan, OG Aktif Güç Filtresi özgün bir sistem ve özgün bir uygulama olarak uluslararası literatüre çok önemli bir katkıda bulunacaktır.

Parafudur Sayaçları

Elektrik İletim Sistemi'nde transformatörlerin ve hatların anahtarlanması (kapama ve açma) esnasında, arıza akımlarının ve kapasitif/küçük endüktif akımların kesilmesi esnasında geçici rejim aşırı gerilim bileşenleri oluşmaktadır. Aşırı gerilimlerin İletim Sistemi'nde yaratacağı olumsuzlukları gidermek ve devre elemanlarını aşırı gerilime karşı korumak amacıyla önlemler alınması gerekmektedir. Direk faz iletkenine, transformatör merkezine veya yakınlarına yıldırım düşmesi durumunda çok yüksek genlikli aşırı gerilim ve akım bileşenleri oluşmaktadır. Bu bileşenler İletim Sistemi'nde Güç Kalitesi parametrelerini olumsuz etkilemekte, aynı zamanda devre elemanlarında geçici veya kalıcı hasarlanmalara yol açmaktadır. Yukarıda açıklanan olumsuz etkilerden korunmak için uygun noktalara ve uygun teknik özelliklere sahip parafudrlar yerleştirilmesi gerekmektedir.

Anahtarlama ve yıldırım düşmesi gibi olaylar esnasında oluşan aşırı gerilimlerde, gerilimin genliği ve süresi ile parafudrun açığa çıkan enerjiyi absorbe etme yeteneği hakkında bilgilere ihtiyaç vardır. Ayrıca, böyle bir olay olduğunda bu bilginin olma zamanı, olay anında oluşan büyüklüklerin değerlerinin bilinmesi, alınması gerekecek önlemleri belirleme açısından önem arz etmektedir. Bu amaçla, söz konusu büyüklüklerin elektronik parafudr sayaçları ile ölçülerek, problemlerin tespiti ve gerekli karşı önlemlerin alınması için ihtiyaç duyulan elektronik parafudr sayaç altyapısının sağlanması ve gerekli araştırma çalışmalarının yapılması planlanmıştır.

Mevcut Scada Verileri ve Enerji Sayaçlarına İlişkin Veri Tabanları Oluşturulması

Şu anda TEİAŞ'ın elinde iki değişik takım veri mevcuttur:

Aylık bazda Elektrik İletim Sistemi'nde faturalandırmaya esas enerji sayaçlarının okumaları,
SCADA Sistemi'nin ölçüm yaptığı noktalar için dakikada bir örneklenerek alınan elektriksel büyüklüklerin değerleri; SCADA Sistemi vasıtasıyla RTU tesis edilmiş yaklaşık 160 trafo merkezi veya santralden toplanan üretim değerleri, hat akışları, trafo yükleri (MW, MVAr) ve bara gerilimleri (kV) arşivde bir dakikalık ortalamalar şeklinde tutulmaktadır.

Bu alt proje kapsamında geçmişe dönük enerji sayaç okumaları ve son bir yıllık SCADA verileri için veri tabanları oluşturularak değerlendirmeye tabi tutulacaklardır. Bu işlem, daha sonra sistematik bir biçimde TEİAŞ personeli tarafından devam ettirilecek ve gelecek dönemlere yayılacaktır

Bu veriler aylık bazda da olsa İletim Sistemi'nin hangi hatları ve noktalarında reaktif enerji akışlarının fazla olduğu, hangi noktalarında gerilim regülasyonunun yetersiz olduğu ve enerji kesintileri hakkında bir ön fikir verecektir. Böylece örnekleme yoluyla ölçüm yapacağımız İletim Sistemi'nin en kritik noktaları biraz daha belirginleşmiş olacaktır.

Elektrik İletim Sistemi Ana Elemanlarının Kayıplarının Tespitine Yönelik Sayaç Altyapısı Oluşturulması

Türkiye Elektrik İletim Sistemi'ndeki enerji kayıpları % 2,8 civarındadır. Bu kayıpların hesabı iletim sistemine giren enerjinin ölçüldüğü sayaçlar ile iletim sisteminden çıkan enerjinin ölçüldüğü faturalandırmaya esas sayaçların farklarına dayalı olarak belirlenmektedir.

Bu kayıpların ne kadarının iletim hatlarından, ne kadarının transformatörlerden ve diğer İletim Sistemi elemanlarından olduğu bilinmemektedir. Bu alt proje kapsamında seçilmiş bazı İletim Sistemi elemanlarının giriş ve çıkışlarına enerji sayaçları bağlanarak bu kayıpların boyutları gerçek işletme koşullarında tespit edilecek ve bu kayıpların yüklenme faktörüne bağlı olarak nasıl değiştiği sorgulanmaya çalışılacaktır.

Ayrıca bu kayıpların ne kadarlık bölümünün bakır, ne kadarlık bölümünün çekirdek ve korona kayıpları olduğu simülasyon çalışmalarına dayalı olarak irdelenecektir. Bu amaçla, ağırlıklı olarak üniversitelerin bünyelerinde oluşturulan araştırma grupları modelleme ve simülasyon çalışmaları yapacaklar ve bulguların gerçekliğini deneysel çalışmalar ile doğrulayacaklardır. Sayaç ölçümleri ve üniversite araştırma gruplarının çalışmaları sonucu hangi noktalarda ve hangi tip kayıpların baskın olduğu ortaya çıkacak ve bu kayıpların azaltılmasını sağlayacak karşı önlemlerin belirlenmesine ışık tutacaktır.

Araştırma Grupları Araştırma, İnceleme ve Değerlendirme Projeleri

Mobil Güç Kalitesi Ölçümleri ve Geçici Rejim Olayları'nın kaydedilmesi sonucu elde edilen Milli Güç Kalitesi Monitörleri tarafından toplanan veriler ağırlıklı olarak Üniversite Araştırma Grupları ve bunların yanında TÜBİTAK - BİLTEN ve TEİAŞ Araştırma Grupları tarafından incelenecek, çözümlenecek ve değerlendirmeye alınacaktır. Böylece, hangi noktalarda ne tür problemler olduğu, bu problemlerin nereden ve nasıl kaynaklandığı tespit edilmeye çalışılacak ve iyileştirici önlemler geliştirilecektir. Bu alt proje kapsamındaki çalışmalar modelleme ve PSS/E ve PSS/Adept, EMTDC, SPICE, SIMPLORER, MATLAB gibi benzetim programları kullanılarak ve gerektiğinde laboratuarlarda deneysel çalışmalar ile tamamlanacaktır. Proje kapsamında çok sayıda Yüksek Lisans ve Doktora tezi verilerek, Güç Kalitesi alanında uzman araştırmacıların yetiştirilmesi hedeflenmiştir.

Bu proje kendi teknolojimizi kullanarak, dışa bağımlı kalmadan kendi insan kaynaklarımızla neler yapabileceğimizin en büyük ve öncü çalışmasıdır. Projenin yazılımlarının tamamen yerli olması gelecekte koşullara uygun olarak mevcut sistemlerin geliştirilmesi için önemli bir faktördür.

İletim ve dağıtım sistemindeki kayıpların %10-20 oranında azalmasına zemin hazırlayarak, Türkiye Elektrik Sistemi'nde yıllık 100 milyon dolardan fazla tasarruf sağlaması planlanmaktadır. Bir diğer önemli getiriside mevcut tesislerde daha fazla elektriksel güç iletilip dağıtılabilmesidir. Bunun sonucunda elektrik enerjisine dayalı yatırımlarda ilerlemelerin sağlanması olacaktır.