Elektrik Tesislerinde Besleme Sisteminin Etkileri

Elektrik ekipmanları normal şartlar altında nominal gerilim ve frekans toleransları içinde, düşük gerilim distorsiyonunda, dengeli yüklenmede ve imalatçının verdiği işletme şartlarında optimum olarak tasarlanır. Bu sınırların dışında işletme; sıcaklık artışlarına, düşük verimliliğe ve beklenmeyen çalışmalara neden olur. Büyük sapmalar, koruma elemanlarının yanlış çalışmasından dolayı açmalara neden olur.

Tüketici gruplarının, enerji sistemindeki bozulmalar karşısında gösterdikleri tepkiler birbirinden farklı olabilir. Sistem güvenilirliği, çeşitli tüketici grupları için değişik seviyelerde olabilir. Aşağıdaki tabloda enerji sistemindeki bozulmalar dört gruba ayrılmış ve tüketici gruplarının bu bozulmalara karşı gösterdikleri tepkiler ve çözümleri verilmiştir.

Tablo 1: Güç besleme güvenilirliğine bağlı olarak elektrik tüketicilerinin sınıflandırılması

Gerilim kalitesi, ekipmanın çalışması üzerinde belirleyici etkiye sahiptir. Tesisin enerji aldığı noktadaki gerilim kalitesi, yüklerin ve bağlantı kablolarının dirençlerinin etkisi ile ana bağlantıdan uzaklaştıkça azalır ve ekipmanın bağlantı terminallerinde çok zayıflar. Enerji kaybından ileri gelen kesilmeler veya kötü gerilim kalitesi daima uygunsuz bir durum olup çok ciddi sonuçlar ortaya çıkarır. Sinemalar, AVM’ler, spor ya da fuar alanları, hastaneler gibi halkın toplu olarak bulunduğu ve kritik öneme sahip yapılarda gerilimin kesilmesi, çok büyük riskler ortaya çıkarabilir. İmalat endüstrisinde güç kaybı, önemli ölçüde zararlar meydana getirebilir.

Tüm ticari ve endüstriyel elektrik tüketicileri, her bir yük veya yük grubu için daha yüksek kalitede ve güvenilirlikte güç teminine ihtiyaç duymaktadır. Çoğunlukla bu kritik yüklerin güç ihtiyaçları, genel yük toplamına göre nispeten küçüktür ve yardımcı güç temini ve dinamik/statik alçak gerilim şebekelerinden güç temini ile ilgili ana karakteristikler TEDAŞ ve TEİAŞ şartnamelerinde açıklanmıştır.

Standartların amacı, temin edilecek güce ait gerilimin aşağıda verilen karakteristik değerlerini açıklamak ve ortaya koymaktır:

• Frekans


• Genlik


• Dalga şekli

Şebekeyi karakterize eden bir diğer değer ise, standartlarda açıklanmadığı ve çoğu zaman göz önüne alınmadığı halde sistem işletme kalitesinde önemli rol oynayan enerji alış noktasındaki kısa devre gücüdür. 

Bir elektrik sisteminde kısa devre esnasında sistemin taşıyabileceği akımlardan daha büyük akımlar meydana gelebilir. Elektrik tesisinin normal akımlara göre tesis edildiği dikkate alınırsa, bu tesisatı kısa devre akımlarından korumak gerekir.

Yüksek kısa devre gücü, tüketiciler tarafından üretilen fliker, harmonikler, motor yol alma akımları gibi bozucu etkilerden daha az etkilenen şebeke meydana getirme avantajı sağlar. Diğer taraftan yüksek kısa devre güçleri, daha yüksek kısa devre akımları meydana getirdiğinden şebeke elemanlarının yüksek kısa devre akımlarına dayanıklı  olmasını ve şebekede daha hassas ve hızlı koruma sisteminin kurulmasını gerektirir.  Elektrik tesisinin tasarımının mükemmel olması, tesisin kurulmasında iyi malzeme kullanılması ve itinalı montaj yapılmasına rağmen enerji temin edilen noktadaki şartların uygunsuzluğu; tesisi verimsiz, yetersiz ve güvensiz hale getirir. Gerçekte tasarlanacak tesisin gerekli yükler ve yüklenme şartları belirlendikten sonra sakin ve darbeli yüklenme esas alınarak ve tesisin enerji süreklilik ihtiyaçları göz önünde bulundurularak öncelikle en uygun enerji temin şeklinin belirlenmesi gerekir. Enerji temin şeklinin ve yerinin belirlenmesinde göz önüne alınacak ölçütler:

• Elektrik enerjisi temininde aylık ve yılık kesinti miktarları,


• Art arda meydana gelen iki kesinti arasındaki süre,


• Kesintiden sonra yeniden enerjilendirmeye kadar geçen süre,


• Enerji alınan sistemdeki gerilim değişimleri,


• Tesisin bağlanacağı OG sisteminin istenen gücü vermedeki yeterliliği,

Yukarıda açıklanan ilk dört ölçüte ait bilgiler aynı enerji sistemine bağlı işletmelerden ve enerji dağıtım firmalarından temin edilir.

Endüstriyel bir tesis için gerekli OG enerji temini genellikle, aşağıda açıklanan şekillerde yapılmaktadır.

• YG/OG transformatör indirici merkezinden tüketici sistemlerini beslemek üzere tesis edilen OG enerji nakil hava hatlarına veya kablo hatlarına bağlanarak,


• Tüketicinin yakınına YG/OG transformatör merkezi tesis ederek,


• Tüketici için oto-prodüktör enerji temin etmek,

Uygun olarak tasarlanan ve tesis edilen bir güç sistemi, aşağıdaki ihtiyaçları karşılamalıdır:

1. Sistemin aktif ve reaktif güçte sürekli olarak yük değişimlerini karşılaması gerekir.

2. Sistem enerjiyi minimum maliyette sağlamalıdır.

3. Güç sistemi, aşağıdaki faktörleri kesin olarak sağlamalıdır:

• Frekans sabitliği,


• Gerilimin kararlılığı,


• Yüksek güvenilirlik seviyesi

Kaynak

Turgut ODABAŞI; "Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Tasarımı"