Yüksek Gerilim Tekniği İÇ AŞIRI GERİLİMLER

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Yüksek Gerilim Tekniği İÇ AŞIRI GERİLİMLER"

Melek Çubukçu
9 yıl önce
İzleme sayısı:

1 İÇ AŞIRI GERİLİMLER n Sistemin kendi iç yapısındaki değişikliklerden kaynaklanır. n U < 220 kv : Dış aşırı gerilimler n U > 220kV : İç aşırı gerilimler enerji sistemi açısından önem taşırlar. 1. Senkron jeneratör yükünün kalkması 2. Ferranti olayı 3. Kapasitif devrenin açılması 4. Fazların toprakla teması 5. Ferrorezonans n Yük altında endüvi reaksiyonu ve iç gerilim düşümü nedeniyle, uç gerilimi endüklenen (EMK) den farklıdır. Herhangi bir arıza sonucu oluşabilen gerilim artışı, orta veya yüksek frekanslı ve nispeten kısa sureli olup, frekansın yarı dalgası içinde yok olur. n Süresi: Saniye-saat (özellikle yıldız noktası yalıtılmış sistemlerde) n Derece: Anma geriliminin %70-%

Kapasitif devrenin açılması 4. Fazların toprakla teması 5. Ferrorezonans 25.03.

2 n Yükün kalkması halinde, iç gerilim düşümü = 0 olur. Bu durmda uyarma regülatörü faaliyete geçer, ancak ani gerilim yükselmesi engellenemez E = U + ( R + jx ). d I Bu denklemde R direnci ihmal edilebilecek düzeydedir. E = U + jx. d I ΔU = X d.i.sinϕ I = 0 E U

yükselmesi engellenemez E = U + ( R + jx ).

3 n S gücü ile çalışan bir üretecin yükü ani olarak S kadar azalırsa, bunun reaktif bileşeni de Q kadar azalır. Normal çalışmada yük akımı I 1 ise, gerilimde ani olarak u''=x d ''I 1 kadar artış olur. Subtransient (ani) artış, anma geriliminin %30 una kadar çıkar. X d '': Generatörün subtransient reaktansıdır. 2-3 periyot sonra gerilim artışı u'= X d 'I 1 X d ': Generatörün transient reaktansıdır, %25 kadar olabilir Gerilim regülatörü devreye girerse u' den sonra gerilim u 1 değerine düşer. Aksi takdirde u 2 değerine yükselir

Subtransient (ani) artış, anma geriliminin %30 una kadar çıkar. X d '': Generatörün subtransient reaktansıdır.

4 n Yük kalkarsa yükselir yükselir. türbinin dönme sayısı uyarma dinamosunun gerilimi E = k.n.φ Buhar santrallerinde regulasyon hızlıdır, su santrallerinde ise mekanik zorlanma olmaması için regulasyon sınırlı kalır, bu nedenle %50 artış meydana gelir. Eğer generatör kapasitif yüklenirse artış daha da fazla olabilir FERRANTİ OLAYI n Kısa ve orta uzunluktaki hava hatlarında boşta çalışma durumunda hattın sonundaki gerilim, hat başı gerilimine göre yüksektir. Kapasitif akımdan dolayı oluşan bu olaya Ferranti olayı denir

Eğer generatör kapasitif yüklenirse artış daha da fazla olabilir. 25.03.

5 KAPASİTİF DEVRENİN AÇILMASI n Kesici açıldığında U 2, U 1 (max.) gerilimi ile dolmuş olacağından, U 1 gerilimi negatif olarak maksimum değerine ulaştığında kesicinin uçları arasında U = 2U 1 (max.) = 2U 2 kadar bir fark oluşur. Bu gerilim arkın yeniden tutuşmasına sebep olur FAZLARIN TOPRAKLA TEMASI n Bu durumda şebekedeki diğer fazlarda işletme frekansında (50Hz) aşırı gerilimler ortaya çıkar. B u g e r i l i m l e r i n genlikleri ve sönüm süreleri yıldız noktasının durumuna bağlıdır

(max.) = 2U 2 kadar bir fark oluşur. Bu gerilim arkın yeniden tutuşmasına sebep olur. 25.03.

6 FAZLARIN TOPRAKLA TEMASI Sistemin yıldız noktası: 1. Yalıtılmış olabilir ( Z 0 = ) ): Diğer fazlar (A ve B) U N gerilimine yaklaşır. U A ve U B gerilimleri, empedansın faz açısı büyürse çok yüksek değerlere ulaşabilir. 2. Doğrudan topraklı (Z 0 =0): U A =0.5*U N olur. 3. Omik direnç üzerinden topraklı (Z 0 =R): U A ve U B, U N nin (0,3-0,7) katı değer alırlar. (U U : arıza öncesi faz-faz gerilimi) 4. Peterson bobini üzerinden topraklama (Z 0 =X L ): U A ve U B 1.73 kat artar, ferrorezonansa yol açar! n Nonlineer (doğrusal olmayan) rezonans halidir. n Lineer rezonans sistemin doğal frekansına, ferrorezonans ise kaynak gerilimine bağlıdır. n Direnç, bobin ve kapasiteden oluşan seri-paralel devrelerde meydana gelir

Omik direnç üzerinden topraklı (Z 0 =R): U A ve U B, U N nin (0,3-0,7) katı değer alırlar. (U U : arıza öncesi faz-faz gerilimi) 4.

7 Meydana gelme ihtimalinin yüksek olduğu durumlar: 1. Yıldız noktası doğrudan veya Peterson bobini üzerinden topraklı sistemler. 2. Bir kaynaktan beslenen ancak boşta çalışan güç trafosu içeren sistemler. 3. Yıldız noktası doğrudan topraklı ve gerilim trafosu içeren sistemler. 4. Kesiciler tarafından açılıp kapatılan sistemler Rezonansın oluşumuna neden olabilen etkenler: 1. Sistemde ortayan çıkan küçük çaplı gerilim artışları. 2. Endüktansın demir çekirdeğinin B-H karakteristiğinin durumu. 3. Kaynak geriliminin anlık değeri

Yıldız noktası doğrudan topraklı ve gerilim trafosu içeren sistemler. 4. Kesiciler tarafından açılıp kapatılan sistemler. 25.03.

8 Sistem Ç noktasında çalışırken kaynak gerilimi (V K), V 1 kadar artarsa, Ç noktası T noktasına kayar. Artış V 2 kadar olursa yeni bir çalışma noktası olan A bölgesine geçilir. Bu olaya Sıçrama adı verilir Sıçrama durumuında: 1. Akımın genliği büyür. 2. Reaktif akım değişikliğe uğrar. (endüktif akım kapasitif olur.) 3. U L (bobin üzerinde) sargı gerilimi yükselir. 4. U C (kapasite) gerilimi yükselir. Gerçek sistemlerde V artışları V K nın 1/25 kadarına eşittir

2012 26 Sıçrama durumuında: 1. Akımın genliği büyür. 2. Reaktif akım değişikliğe uğrar. (endüktif akım kapasitif olur.) 3.

9 Ferrorezonans 3 farklı moda sahiptir: a. Ana harmonik rezonans (kaynak frekansında) b. Alt harmonik rezonans (kaynak frekansının tek sayılı katları) c. Simetrik olmayan rezonans (kaynak frekansında) n Devre ferrorezonansa girdiğinde, gerilimdeki küçük bir artışa karşın, akım A noktasından, B noktasına sıçrar. Gerilim arttırılınca P noktasına ulaşılır. Gerilim azaltılınca akım B noktası yerine, önce D, sonra da aniden E noktasına düşer. ABDEA alanı devrenin C kapasitesi ile büyür, R omik direnci ile küçülür. R büyüdükçe B noktası, A noktasına doğru kayar. Sıçrama meydana gelmez!

2012 28 n Devre ferrorezonansa girdiğinde, gerilimdeki küçük bir artışa karşın, akım A noktasından, B noktasına sıçrar.

Benzer belgeler

3 FAZLI SİSTEMLER fazlı sistemler 1

3 FAZLI SİSTEMLER fazlı sistemler 1 3 FAL SİSTEMLER Çok lı sistemler, gerilimlerinin arasında farkı bulunan iki veya daha la tek lı sistemin birleştirilmiş halidir ve bu işlem simetrik bir şekilde yapılır. Tek lı sistemlerde güç dalgalı