3. İLETİM SİSTEMLERİNİN GÖSTERİLİMLERİ Şemalar

Transkript

1 5 3. İLETİM İTEMLERİNİN GÖTERİLİMLERİ 3.. Şemalar İletim sistemleri üç fazlı sistemler olup, sistemin dengeli olduğu kabul edildiğinden, gösterilimlerde üç kutuplu şema yerine, simetriden faydalanılarak tek kutuplu şema kullanılmaktadır. Aşağıdaki şekilde, tek hat şeması verilen basit bir iletim sisteminin; üç kutuplu, tek kutuplu ve birim değere indirgenmiş tek kutuplu şemaları görülmektedir. Şemalardan görülebileceği gibi, üç kutuplu devre çözüm açısından tek kutuplu devreye göre şüphesiz daha karmaşıktır. Ancak tek kutuplu devrede de, modelleme gereği ideal trafonun varlığından dolayı hesaplamalarda primere veya sekondere indirgemeler yapmak gerekecektir. Oysaki son devreden de görülebileceği gibi, birim değere çevrilmiş sistemde, ideal trafonun devrede tutulmasına gerek kalmamaktadır. Generatör Trafo Hat Yük a) Tek hat şeması b) Üç kutuplu şema

2 6 c) Tek kutuplu şema d) Tek kutuplu şema (birim değere indirgenmiş sistem) Şekil 3. asit bir iletim sisteminin gösterilimleri 3.. irim Değerler Enerji iletim sistemlerinin incelenmesinde, sistemdeki elemanların (generatör, trafo, hat, yük,...) birim ( : per-unit) değerlerinin elde edilmesi büyük kolaylıklar sağlar. u amaçla aşağıdaki algoritma kullanılabilir :.Adım: az eçimi: Güç (), Gerilim (), Akım (), Empedans (),...büyüklüklerinden herhangi ikisi baz seçilir. (geleneksel olarak A ve A alınır).adım: Diğer büyüklüklerin baz değerleri, bilinen formüller yardımıyla hesaplanır. / 3., /,... 3.Adım: ir elemanın Gerçek Deger irim Degeri şeklinde belirlenir. az Deger

3 7 Generatör Trafo İletim Hattı ( L km) Trafo Yük Güç g t t yük Gerilim g / / 3 yük Empedans d t hat t 3 ~ A (Üretim) (İletim) (Yük) Güç A A A Gerilim A = A = A = 3 Akım A / 3. A / 3. A / 3. 3 Empedans / A / A 3 / A Transformatörlerden dolayı, baz gerilimi de trafoların anma çevirme oranlarında tam olarak dönüştürürler. Ancak seçilen baz gerilimi hat geriliminden farklı ise ( A ), baz geriliminin yine trafonun anma çevirme oranlarına göre çevrilmesi gerekecektir, bu durumda baz gerilimi dağılımı ; Gerilim ( / )* A A ( 3 / )* A şeklinde olmalıdır. Eğer, örnekteki ikinci trafonun çevirme oranı, 3 yüksek gerilim tarafı olmak üzere ( 3 / 4 ) ise baz gerilimi dağılımı; Gerilim ( / )* A A ( 4 / 3 )* A şeklinde olacaktır. Örnek : Generatör Trafo İletim Hattı Trafo Yük Gerilim(kV) 0 0 / / ~ A (Üretim) (İletim) (Yük) Gerilim(kV)

4 8 Örnek : Generatör Trafo İletim Hattı Trafo Yük Gerilim(kV) 0 0 / / ~ A (Üretim) (İletim) (Yük) Gerilim(kV) (0/380)x400 = 400 (36/380)x400=38 Örnek 3 : Generatör Trafo İletim Hattı Trafo Yük Gerilim(kV) 0 0 / / ~ A (Üretim) (İletim) (Yük) Gerilim(kV) (0/400)x380 = (36/360)x380= Tek ve Üç Fazlı Devreler İçin Empedansın az Değeri Tek fazlı devrelerde; V., V /, V., / V ifadelerinden tek fazlı devreler için empedans değeri; V / V : Faz Nötr Gerilimi () olarak bulunur. Üç fazlı devrelerde ise; (3 3Faz anlamında bir indis) 3, V / 3 ifadelerini () de yerine koyarak; 3 / 3 / / 3 3 / 3 : Faz Arası Gerilimi () olarak empedans değeri bulunur.

5 istemde az Değişimi İletim sisteminde bulunan generatör, transformatör, büyük güçlü motorlar gibi elektriksel cihazların empedansları genellikle ohm olarak değil, bu cihazların kendi anma gerilim ve anma güçleri cinsinden birim değer pü olarak verilir. u cihazların baz değerleri, kullanıldıkları bir sistemde seçilen baz değerinden farklı olabilir. Yada yukarıda bahsedildiği gibi transformatörlerin çevirme oranlarında dolayı yalnızca baz gerilim değişebilmektedir. Dolayısı ile, gerekli baz dönüşümleri yapılarak bu cihazların empedanslarına ilişkin yeni bir birim değer hesaplanmalıdır. /, /, pü püo, 0 0 pün n n pü püo : empedansın eski birim değerini, pün : empedansın yeni birim değerini ifade etmektedir. Vo n pün pü0 (3) Vn o (3) ifadesinde V o ve o sırasıyla eski baz gerilimi ve baz gücü, V n ve n sırasıyla yeni baz gerilimi ve baz gücü temsil etmektedir irim Değerlerin Faydaları Tüm bara gerilimleri " pü" civarında olur ve birbirleri ile kıyaslamaları kolaylaşır, Transformatörlerin çevirme oranlarından kurtulunur, Transformatörlerin oluşturduğu kuplajlı çevre sayısı azalır, Ancak faz kaydırıcılı ve kademe değiştiricili trafolar için model irdelenmelidir.

6 istem Elemanlarının Modelleri Generatör Generatörler en basit model olarak sürekli hal incelemelerinde, sargı direnci ihmal edilerek sabit bir reaktans (d : enkron Reaktans) gerisinde bir EMK ile modellenirler. unun yanında transiyent (geçici hal) subtransiyent (üst geçici hal) durumlarında E ve d farklı değerler alır. Durum EMK Reaktans ürekli-hal E d Geçici Hal E' d' Üst Geçici Hal E'' d'' Genellikle; E'' > E' > E ve d'' < d' < d ve sırasıyla generatörün, anma gücü ve anma gerilimidir. d kendi güç ve gerilim A olmak üzere veya % olarak verilir. Örnek : =50 MVA, = 5 kv d = 0,5 verilerine göre d nin gerçek değerini hesaplayınız. Gerçek(d) ir büyüklüğün birim değeri için kullanılan ifadeye göre; ( d) olacaktır az(d) d nin baz değeri ise generatörün kendi ve değerleri baz kabul edilerek belirlenebilir. ( d) A A A d nin gerçek değeri d 5 5 (d ) (d ) A 0,5 0,5 0,5 0,5x4,5, Örnek : Aynı generatörün, A =00 MVA A = 6 kv olan bir sisteme bağlı olması durumunda d nin yeni birim değerini hesaplayınız.

7 ( dn ) ( do ) O N N O 5 0, ,5 50 0,9375 0, Trafolar n N N t t t t t n t n t t n t () Primerden () ekondere () ekonderden () Primere /n n n /n /n n A = t A A A A t t t t t A t A t t A t A İspat : t t t t t t t t t t n (n t ) t t t

8 A =54 kv A = 00 MVA olması durumunda t nin yeni birim değeri? 5 / 54 kv t= 50 MVA t=0, t n t n 54 0, , , ,04 50 A =54 kv A = 00 MVA olması durumunda t nin yeni birim değeri? 5 / 60 kv t= 50 MVA t=0, primer A =54 kv olduğuna göre, 5 sekonder A 54 4,44 kv 60 t n t n 60 0, 54 0, 5 4, , , Yükler üyük güçlerdeki motorlar, senkron generatöre benzer biçimde, bir EMK önünde reaktansla modellenirler ( > E ) modunda çalışma olur. Diğer yükler genellikle pasif empedans (admitansla) modellenirler 3 A A.( Cos jin ).( Cos jin )