KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUARI ÖN HAZIRLIK KİTABI

Transkript

1 KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUARI ÖN HAZIRLIK KİTABI KOCAELİ 2018

2 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 1/Akım ve Gerilim Transformatörleri Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Akım transformatörü ve gerilim transformatörü sekonderine bağlanacak olan cihazların empedansları ile ilgili ne söylenebilir? Akım transformatörü: Gerilim transformatörü: (2) Soru 1 deki verdiğiniz cevaba istinaden aşağıdaki ölçüm cihazlarının hangi ölçü trafosuna/trafolarına bağlanacağını tabloya yerleştiriniz. Voltmetre, Ampermetre, Diferansiyel röle, Sayaç, Aşırı Gerilim ve Düşük Gerilim Koruma Rölesi, Wattmetre Akım transformatörü Gerilim transformatörü Akım ve Gerilim transformatörü (3) Sekonderi kullanılmayan tek kademeli akım ve gerilim transformatörünün uçları ne yapılır? Akım transformatörü: Gerilim transformatörü: (4) Ölçme ve koruma amaçlı kullanılacak olan iki adet cihaz bulunmaktadır. Bu cihazlar aynı akım trafosunun sekonderine seri bağlanabilir mi? Cevabınıza göre nedeninin açıklayınız? (5) Akım transformatörünün sekonder akım değerleri nelerdir. Kullanım yerlerini belirtiniz? (6) Akım transformatörünün etiket değerinde yer alan ve bazen 10P bazen ise M5 ile gösterilen değerler akım trafosunun hangi özelliğini belirtir. İkisi arasındaki temel farkındalık nedir? (7) Tipik bir 10/5 lik bir akım trafosunun primerinden 8A geçmesi durumunda sekonder akımını belirtiniz. (8) Akım trafosunun etiketinde belirtilmesi gereken özelliklerin bir kaçını yazınız. Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

3 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 2/Reaktif Güç Kompanzasyonu Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Reaktif güç kontrol rölesi ne işe yarar? Açıklayınız. (2) Sadece aktif güç tüketen ve hem aktif hem reaktif güç tüketen yüklere örnekler veriniz. (3) Kompanzasyon nedir? Nasıl yapılır? (4) Reaktif güç kontrol rölesinin ana bölümlerini kısaca açıklayınız. (5) Reaktif güç kontrol rölesinin önemli parametrelerini yazınız. (6) Evinizde kompanzasyon yapıyor musunuz? Evet veya hayır ise nedenini açıklayınız? (7) Kompanzasyon yapılırken neden güç katsayısı tam olarak 1 yapılmak istenmez açıklayınız? Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

4 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 3/Aşırı Gerilim ve Düşük Gerilim Koruma Rölesi Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Aşırı Gerilim ve Düşük Gerilim Koruma Rölesinin amacı ve görevi hakkında ne söylenebilinir? (2) Aşırı gerilime karşı koruma neden gereklidir, güç sistemine ne gibi bir zarar verebilir kısaca açıklayınız? (3) Düşük gerilime karşı koruma neden gereklidir, güç sistemine ne gibi bir zarar verebilir kısaca açıklayınız? (4) Düz zaman karakteristiğini kısaca açıklayınız ve hangi durumlarda kullanılabileceğini belirtiniz? (5) Ters zaman karakteristiğini kısaca açıklayınız ve hangi durumlarda kullanılabileceğini belirtiniz? (6) Deneyde kullanılacak olan rölede, SG1/5 anahtarının 1 konumunda Eğer ölçülen değer 0.2Un değerinden alt değere düşerse sistem bloke edilir şeklinde bir fonksiyon vardır. Bu fonksiyon hangi amaçla kullanılabilir, yorumlayınız? Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

5 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 4/ Diferansiyel Röle Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Hat diferansiyel koruma hakkında kısaca bilgi veriniz. (2) Bara diferansiyel koruma hakkında kısaca bilgi veriniz. (3) Transformatör diferansiyel koruma hakkında kısaca bilgi veriniz. (4) Röleye girilen P/In parametresi ne amaçla kullanılmaktadır, açıklayınız. (5) Röleye girilen S parametresi ne amaçla kullanılmaktadır, açıklayınız. (6) Röleye girilen I2tp/In parametresi ne amaçla kullanılmaktadır, açıklayınız. Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

6 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 5/Harmonik Analizi ve Harmonik Filtre Dizaynı Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Harmonikler için aşağıda belirtilen ifadelerden doğru olanlarını belirleyiniz. Endüktans ve kondansatör elemanlarından oluşan yükler harmonik kaynağıdır. Akım ve gerilim dalga şekilleri arasında oluşan faz farkı yalnızca harmoniklerden dolayı oluşur. Rezistif, endüktif ve kapasitif yükler doğrusal yüklerdir. 0. harmonik bileşen, dalga şeklindeki doğru akım bileşenini ifade eder. 2., 4., 6., gibi çift harmonik bileşenlerin değeri daima sıfırdır. THB değeri, dalga şeklinin sinüzoidal durumdan ne ölçüde uzaklaştığını gösteren bir büyüklüktür. Harmonikler, gerilim ve akım dalga şekillerinin efektif değerlerine etki eder. Harmonikli bir dalga şeklinde efektif değer daha küçüktür. 5. harmonik bileşen sinüzoidal olmayan bir dalga şekli ifade etmektedir. Periyodik olmayan fonksiyonlar için Fourier Serisi açılımı uygulanır. Pasif ve aktif harmonik filtreler aynı amaçla kullanılabilir. Harmoniklerin süzülmesi amacıyla paralel bağlanan pasif harmonik filtreler esasen seri rezonans devreleridir. Paralel pasif filtre empedansı, rezonans frekansının altında kapasitif özellik gösterir. Harmonikler, yalnızca yarı-iletken güç elektroniği elemanlarından kaynaklanmaktadır. (2) Yalnızca 5. harmonik bileşen içeren, sinüzoidal olmayan ve periyodik bir işaretin değişimini ölçekli olarak çiziniz. 5. harmonik bileşenin genliği temel bileşenin genliğinin %20 dir. Temel bileşen ve 5. Harmonik bileşenin açısı sıfırdır. Temel bileşenin periyodu (1/50) saniyedir. (3) Harmonikler hakkında uygulamada olan 2 adet uluslararası ve 1 adet ulusal standardı kod ve numaraları ile belirtiniz. Uluslararası standartlar : Ulusal standart : (4) İlk soruda yanlış olarak belirlediğiniz 4 adet ifadeyi doğru olarak yazınız. Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

7 ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUVARI ÖN HAZIRLIK RAPORU Deney No/Adı : 6/ Mekanik ve Elektronik Elektrik Sayaçlarının İncelenmesi Adı Soyadı : Öğrenci No : Grup No : Sorular : (1) Elektronik elektrik sayaçlarının çalışma prensiplerini, avantaj ve dezavantajlarını açıklayınız. (2) Elektronik elektrik sayaçlarının, mekanik elektrik sayaçlarına olan üstünlüklerini araştırınız. (3) Akıllı sayaçlarda kullanılan tek zamanlı ve çok zamanlı tarifeler nedir, hangi amaçla kullanılmaktadır. (4) Akıllı sayaçlarda tek zamanlı ve çok zamanlı tarifeler için mesken ve ticarethane güncel fiyatlarını belirtiniz ve hangi durumlarda tek zamanlı, hangi durumlarda çok zamanlı tarife kullanımı daha az bir elektrik faturası ile karşılaşmamızı sağlar? (5) Aşağıdaki sayacın kullanım amacıyla ilgili ifadelerden hangisi/hangileri doğrudur, işaretleyiniz? Sayaç, güç ölçümü amacıyla kullanılır. Sayaç, enerji ölçümü amacıyla kullanılır. Sayaç, gerilim ölçümü amacıyla kullanılır. Sayaç, akım ölçümü amacıyla kullanılır? (6) Sayaçlar neden bazı durumlarda akım ve gerilim transformatörü ile birlikte kullanılırlar? Açıklama: Verilen cevapların tümü tarafınıza ait olmalıdır. Deney esnasında yapılacak olan sözlü sınavda deney ile ilgili verilen tüm dokümanlardan sorumlusunuz. Sözlü sınav sonucu olarak deneye katılamayabilir veya yapılacak olan deney sonucu hazırladığınız rapordan değerlendirme puanı alamayabilirsiniz. Bu nedenle deneye gelmeden önce konuya hakim olmanız önemlidir. Sorular verilen boşluklara yapılacaktır.

8 KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK TESİSLERİ LABORATUARI RAPOR KİTABI KOCAELİ 2018

9 RAPOR HAZIRLAMA KURALLARI 1. Deney raporlarının yazımında A4 kağıdı kullanılmalıdır. 2. Deney raporlarının tükenmez kalem ile yazılmalıdır, bilgisayar çıktısı olarak veya kurşun kalem ile hazırlanan raporlar kabul edilmeyecektir. 3. Deney raporlarında bazı sorular öğrenci numaraları baz alınarak hazırlanmıştır, bu sorulardaki değerlerin hatalı alınması kopya olarak değerlendirilecek ve puan verilmeyecektir. 4. Yukarda verilen kurallara ek olarak deney raporu hazırlama ve deneylerde Elektrik Tesisleri Laboratuarı Deney Kitabı nda bulunan DENEYLERDE UYULMASI GEREKEN KURALLAR geçerlidir.

10 Deney No:1 Deney Adı:Akım ve Gerilim Transformatörleri DENEY RAPORU SORULAR 1. Deneyde alınan sonuçlar tablo olarak verilmelidir. Elde edilen sonuçlara göre kullanılan akım transformatörleri için çevirme oranı hatalarını hesaplayınız. 2. Aşağıda verilen problemlerin çözümlerini elde ediniz a) Anma gerilimi 34.5 kv, kısa devre akımı I k=8 ka olan bir tesiste kesicinin açma süresi t k 0.1 saniyedir. Bu tesiste 30/5/5A lik bir akım transformatörü kullanılmıştır. Bu tesiste kullanılacak akım transformatörünün I th akımının değerini hesaplayınız. Hem ölçü hem koruma amaçlı bu transformatörü etiket değerleri ile karakterize ediniz. b) X kva gücünde (cosφ=0.9) 400 V luk bir dizel jeneratör grubunun her üç fazının akımının, üç faz arası ve bir faz geriliminin, frekansının, gücü ve güç katsayısının ölçülmesi istenmektedir. Gerekli ölçme tesisine ait üç kutuplu bağlama şemasını çiziniz, akım ve gerilim transformatörlerinin çevirme oranları ve ölçü aletlerinin skala değerlerini belirleyiniz. (X numaranızın son iki rakamının 200 sayısına eklenmesidir. Örneğin: Numaranız 22 ile bitiyorsa X=22+200=222 olacaktır.)

11 Deney No:2 Deney Adı:Reaktif Güç Kompanzasyonu DENEY RAPORU SORULAR 1. Tablo-1 deki sadece U, L ve R değerlerine bağlı kalarak diğer sütunları hesaplayıp aldığınız değerler ile karşılaştırınız. Not: (Deneyde elde edilen sonuçlar ve bu sonuçlar baz alınarak yapılan hesaplamalara göre hazırlanan tablo ile sadece U, L ve R değerlerine bağlı kalarak yapılan teorik çözüme göre hazırlanan tablo, birbirinden ayrı iki tablo olarak verilmelidir). 2. Kompanzasyonda kullanılan üç faz kondansatör gruplarının içerisindeki kondansatörler neden üçgen bağlıdır? Yıldız bağlandığı durumlar var mıdır? Birkaç cümle ile açıklayınız. 3. Bir atölyede aşağıdaki yükler bulunmaktadır: A Grup Motorlar B Grup Motorlar Aydınlatma Harici Yükler Akım Trafosu Dönüştürme Oranı (k) P ç=30 kw η=8x.y U=400 V I n=79 A 5 adet P ç=75 kw η=9y.x U=400 V I n=142 A 3 adet P lamba=36 W cosφ= adet S=30 kva cosφ=0.90 Primer Akımı (A) 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500 A, 2000, 3000 Sekonder Akımı (A) 5 ( X ve Y sırasıyla numaranızın son iki rakamıdır. Örneğin numaranız 12 ile bitiyorsa, X.Y=1.2 ve Y.X=2.1 şeklinde olacaktır.) Fabrikanın 24 saatlik çalışma programı şu şekildedir: 08:00-20:00 = 2 adet A grubu motor, 2 adet B grubu motor, aydınlatma yükünün yarısı, 20:00-08:00 = Tüm motorlar, tüm aydınlatma, tüm harici yükler devrededir. Bu şekilde çalışan bir sistem için kompanzasyon hesabı yapılması istenmektedir. Sistemin çalışılmasına müsaade edilen güç katsayısı değeri 0.98(end) olacaktır. a) RVC nin tüm önemli parametrelerini (C/k, kademe sayısı ve sırası, cosφ) belirleyiniz. b) İkinci çalışma durumu için kullandığınız kondansatör değerine göre cosφ yi kontrol ediniz.

12 DENEY RAPORU Deney No:3 Deney Adı:Aşırı Gerilim ve Düşük Gerilim Koruma Rölesi SORULAR 1. Deneyde yapılanları kısaca anlatınız, sonuçları veriniz. 2. Deneyde gözlenen ters zaman koruma karakteristiğine ilişkin eğriyi ölçekli olarak çiziniz.

13 DENEY RAPORU Deney No:4 Deney Adı: Diferansiyel Röle SORULAR 1. Deneyde yapılanları kısaca anlatınız. Röle ne zaman açtırma vermiştir? Açıklayınız MVA gücündeki bir güç transformatörü, açtırma eğrisi aşağıda verilen bir diferansiyel koruma rölesi ile korunmaktadır. I1 ve I2 sırasıyla, transformatör primer ve sekonder akımlarının, akım ölçü transformatörünün sekonderine indirgenmiş değerlerini göstermektedir. Ölçü transformatörlerinin dönüştürme oranları sırasıyla 300/5 ve 1000/5'tir; dolayısıyla In değeri 5A'dir (röleye bir düzeltme katsayısı girilmemiştir). Açtırma eğrisindeki P/In değeri 0,27; II nolu parçanın eğimi S=%34; III nolu parçanın başlangıç parametresi I2tp/In ise 1,5'tir. Verilen bilgiler ışığında, aşağıdaki soruları cevaplayınız. a) Transformatör nominal yükte çalışırken, primer ve sekonder akımlarının, ölçü transformatörlerinin sekonderlerine indirgenmiş değerlerini hesaplayınız. b) Diferansiyel koruma rölesine başka bir parametre girilmez ise, transformatörün nominal çalışma koşullarında, çalışma noktasının yukarıda verilen koruma düzlemi (x,y) üzerindeki konumu (Ix,Iy parametreleri) sırasıyla ne olur? Bu durumda röle kesiciyi açtırır mı?

14 DENEY RAPORU Deney No:5 Deney Adı:Harmonik Analizi ve Harmonik Filtre Dizaynı SORULAR 1. Deneyde alınan sonuçlar tablo olarak verilmelidir. 2. Tablo 1 de elde edilen gerilim harmoniklerine göre gerilim dalga şeklini çiziniz. 3. XY π < x 0 f(x) = YX 0 < x π son iki rakamıdır). fonksiyonun fourier katsayılarını belirleyiniz (XY numaranızın 4. Kompanzasyon deneyi raporunda sorulan soruda, sistem 24 saat boyunca gündüzdeki yükler devre ise, sistemde olduğu varsayılan A. harmoniği yok edecek pasif filtre elemanlarının değerleriniz belirleyiniz (A numaranızın son rakamının iki fazlasıdır, örneğin numaranızın son rakamı 3 ise A=3+2=5 olacaktır.). Not: Filtre devresi 50 Hz de cosφ=0.98 olacak şekilde seçiniz.

15 DENEY RAPORU Deney No:6 Deney Adı:Mekanik ve Elektronik Elektrik Sayaçlarının İncelenmesi SORULAR 1. Deneyde alınan sonuçlar tablo olarak verilmelidir. 2. Kompanzasyon deneyi raporunda sorulan 3. soruda, sisteme 1 Mart 2015 te saat 08:00 de kwh, endüktif ve kapasitif kvarh enerji ölçümü için sayaç takılmıştır. 8 Mart 2015 te saat 08:00 de sayaçların test amacıyla ölçüm alınmıştır, daha sonra ise bu ölçüm tarihinden XY gün sonra saat 20:00 da faturalandırma amacıyla tekrar bir ölçüm alınmıştır. Sayaçların bağlantı şemasını çiziniz ve alınan iki ölçümde elde edilen değerleri hesaplayınız (XY numaranızın son iki rakamının iki fazlasıdır, örneğin numaranız 12 ile bitiyorsa XY=12+2=14 şeklindedir).

16