YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ"

Ilkin Albayrak
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ Dersin Adı Dönemi Dersin Kredisi AKTS Yüksek Gerilim Tekniği Bahar Dönemi Başarı Değerlendirmesi Yılsonu Notuna Katkısı Vize (Ara) Sınav %30 Kısa Sınav (2 tane) %10 Ödev %10 Final Sınavı %50 Değerlendirme Yöntemi Bağıl Değerlendirme EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 1

2 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ Haftalık Ders Planı I.Hafta Yüksek Gerilimine Giriş ARA SINAV Nisan 2017 II.Hafta Yüksek Gerilim Elemanları X.Hafta III.Hafta Yüksek Gerilim Enerji İletim Hatları XI.Hafta IV.Hafta Statik Elektrik Alanının Temel Denklemleri XII.Hafta V.Hafta Düzlemsel Elektrot Sistemleri XIII.Hafta Boşalma Olayları Düzlemsel Çok Tabakalı Çok Yalıtkanlı Elektrot Sistemleri Küresel Çok Tabakalı Çok Yalıtkanlı Elektrot Sistemleri Silindirsel Çok Tabakalı Çok Yalıtkanlı Elektrot Sistemleri VI.Hafta Eş Merkezli Küresel Elektrot Sistemleri XIII.Hafta Aşırı Gerilimler ve Bunlara Karşı Koruma VII.Hafta Eş Eksenli Silindirsel Elektrot Sistemleri XIV.Hafta Yüksek Gerilimin Üretilmesi ve Ölçülmesi VIII.Hafta Tabakalı Elektrot Sistemleri FİNAL SINAVI Haziran 2017 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 2

3 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ Elektrik Enerjisi Üretimi, İletimi ve Dağıtımı EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 3

4 IEC (International Electrotechnical Commission IEC 60038) ye göre; Alternatif Gerilimde 1000V un, Doğru Gerilimde 1200V un üzeri YÜKSEK GERİLİM kabul edilir. IEC Gerilim Aralığı AC DC Risk tanımı Yüksek Gerilim (Kaynak Sistemi) Düşük Gerilim (Kaynak Sistemi) Aşırı Düşük Gerilim (Kaynak Sistemi) > 1000 V rms > 1500 V Elektrik arkı V rms V Elektrik şoku < 50 V rms < 120 V Düşük risk EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 4

5 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri Güç gereksinimindeki artış İletilen uzaklıklardaki artış Küçük gerilim düşümü (% 3-5) Kayıpları azaltmak Ekonomi (kuruluş, işletme, bakım masraflarını azaltmak) Boyutları azaltmak EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 5

6 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri Güç gereksinimindeki artış EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 6

7 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri İletilen uzaklıklardaki artış EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 7

8 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri Küçük gerilim düşümü (% 3-5) Endüktif reaktans ifadesi (X L ) X L = ω. L = 2π. f. L(Ω) Besleme Kaynağı l, R Hat Kapasitif reaktans ifadesi (X C ) Empedans ifadesi (Z) V 1 : Hat başı gerilim X C = 1 ω.c = 1 2π.f.C (Ω) Z = R + jx L jx C I, V, P Yük l: Hattın uzunluğu (m,km) RDC: Hattın doğru akım direnci ( ) RAC: Hattın alternatif akım (efektif) direnci ( ) I V 2 : Hat sonu gerilim RAC>RDC r: Birim uzunluğun direnci ( /km) R = r.l ( ) L = Endüktans (mh) C = Kapasite, kapasitans ( F) V1 R R I L L C C V2 Bir Fazlı Yük EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 8

9 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri Kayıpları azaltmak EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 9

10 Yüksek Gerilime Gereksinimin Nedenleri Ekonomi (kuruluş, işletme, bakım masraflarını azaltmak) Boyutları azaltmak 1000MW lık gücün iletilebilmesi için 154kV luk 6 tane hat gerekirken 380kV luk bir hat yeterli olur. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 10

11 Neden Yüksek Gerilim? Uzak mesafelere enerjiyi iletme ihtiyacı Üretilen ve tüketilen güç seviyelerinin artması Yüksek Gerilim in Üstünlükleri Uzak mesafelere az kayıpla enerji iletebilmeye olanak tanır. Büyük güçleri daha ekonomik olarak taşıyabilme imkanı verir. Büyük güçlerde (yüksek akım) iletken kesitinin küçük kalmasını sağlar. Yüksek Gerilim in Sakıncaları İzolasyon (yalıtım) problemi (gerilim artıkça yalıtım ekipmanlarının boyutları ve maliyetleri artar) İnsan sağlığını ve güvenliğini etkiler. (Elektrik ve Manyetik Alanın insan bünyesine olumsuz etkisi, gerilim arttıkça YG li cihazın koruma mesafesinin artması) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 11

12 Gerilim Sınıflandırılması (IEC 60038) U>1000V U 1000V Yüksek Gerilim, YG (High Voltage, HV) Alçak Gerilim, AG (Low Voltage, LV) 1kV < U 52kV Orta Gerilim, OG (Medium Voltage, MV) 52kV < U 300kV Yüksek Gerilim, YG (High Voltage, HV) 300kV < U 800kV Çok Yüksek Gerilim, ÇYG (Extra Hight Voltage, EHV) 800kV > U Aşırı Yüksek Gerilim, AYG (Ultra High Voltage, UHV) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 12

13 Gerilim Seviyeleri (TÜRKİYE) Alçak Gerilim 220/380 Volt Orta Gerilim kv 6,3 kv terkedilmekte olan bir gerilim değeridir. Sanayide kullanılan özel makinalar için özel gerilim değerleri (3,3-6,3-11kV, ) kullanılmaktadır. Yüksek Gerilim 380kV, 154kV (Halen bu iki gerilim değerinde iletim şebekesi vardır. Ara değerlerde de 66kV gibi iletim yapılabilmektedir. Gerilim Seviyeleri (DÜNYA) AVRUPA (50HZ) K.AMERİKA (60 HZ) AG V V OG kv 2,4-6, ,5-69 kv YG kv kv ÇYG kv kv UYG kv EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 13

14 EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 14

15 Türkiye de Yüksek Gerilim Kademeleri OG YG Anma Gerilimi U n (İşletme Gerilimi) 3kV 6kV 10kV 15kV 20kV 30kV (34,5kV) 66kV 154kV Anma Gerilimi U n İzin verilen En Yüksek İşletme Gerilimi, U m ( 1,2U n ) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 15 3,6kV 7,2kV 12kV 17,5kV 24kV 36kV 72kV 170kV ÇYG 380kV 420kV (400kV)

Tarihçe: GENEL TANIM VE KAVRAMLAR 1882 de Pearl Street New York üzerinde 110V doğru gerilimle 83W lık 400 adet lambayı besleyen (~ 33 kw lık) ilk pistonlu buharlı güç santralı devreye girdi.

16 Tarihçe: GENEL TANIM VE KAVRAMLAR 1882 de Pearl Street New York üzerinde 110V doğru gerilimle 83W lık 400 adet lambayı besleyen (~ 33 kw lık) ilk pistonlu buharlı güç santralı devreye girdi yılında işletmeye alınan ve pistonlu buhar makinesi ile Londra'daki Holborn Viaduct Santrali devreye girdi. Amerika da kurulan ilk ticari santral (1882) Pearl Street Station (100kW) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 16

17 Tarihçe: 1886 da W. Stanley transformatörü geliştirdi da ilk tek fazlı alternatif akımla enerji iletimi gerçekleşti (4kV luk 42 km uzunluğunda New York a gelen ilk hat) 1888 de çok fazlı AA geliştirildi (Nikola Tesla) EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 17

Tarihçe: 1893 te 3 fazlı ilk hat Kaliforniya da devreye girdi. 1897 de 44 kv 1913 te 150 kv 1910 lu yıllar 100kV değerine ulaşılmıştır.

18 Tarihçe: 1893 te 3 fazlı ilk hat Kaliforniya da devreye girdi de 44 kv 1913 te 150 kv 1910 lu yıllar 100kV değerine ulaşılmıştır li yıllar 100kV ile 50 km lik uzaklığa 50MW lık güç nakledilmiştir de 165 kv 1923 te 223 kv 1935 te 287 kv 1953 te 345 kv EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 18

19 Tarihçe: kV, 250MW, 400km 1954 te 380kV ile iletime geçilmiştir lı yıllar 380kV, 1000MW lık nakil gerçekleştirilmiştir te 500kV 1969 da 765kV 1980 de 1100kV 1990 da 1200kV 1500 kv Günümüzde 1000kV, 10000MW Günümüzde yüksek gerilimde doğru akımda enerji nakli (HVDC) yaygınlaşmaktadır. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 19

20 Türkiye de Tarihçe: Türkiye de ilk santral 1902 yılında Tarsus Mersin de kuruldu. 2 kw lık su santralıydı te İstanbul da Alibeyköy Silahtarağa Santralı kuruldu ve İstanbul sokaklarına aydınlatma amacıyla elektrik verildi te İstanbul da konutlara da elektrik verildi te Zonguldak Çatalağzı Termik Santralı ile İstanbul Ümraniye arasında 66 kv luk hat kuruldu de Karadeniz Ereğlisi ile İstanbul arasında 154 kv luk iletim hattı açıldı da 380kV luk enerji iletimi başladı. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 20

Yüksek Gerilim Doğru Akım Enerji Sistemleri (HVDC) Yüksek Gerilim Doğru Akım Enerji Sistemleri (HVDC) Denizaşırı bölgelere denizaltından enerji naklinde Kablo kullanılmıştır 1954 İsveç-Gotland

21 Yüksek Gerilim Doğru Akım Enerji Sistemleri (HVDC) Yüksek Gerilim Doğru Akım Enerji Sistemleri (HVDC) Denizaşırı bölgelere denizaltından enerji naklinde Kablo kullanılmıştır 1954 İsveç-Gotland arasında 96 km lik ilk denizaltı nakil kablosu döşenmiştir. Tek iletkenle 30 MW lık güç 150 kv Doğru Gerilim ile taşınmıştır. Bugün Baltık ülkelerinde, ABD de kullanılmaktadır. Yüksek gerilim ve akımda çalışabilen yarıiletken elemanların geliştirilmesi sonucu çok uzak mesafelere iletimde AA akıma göre ucuz olduğu bilinmektedir. EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 21

22 KAYNAKLAR Prof.Dr. Muzaffer Özkaya, Yüksek Gerilim Tekniği Cilt 1 ve Cilt 2 (Birsen Yayınevi) Yrd.Doç.Dr. Cabbar Veysel BAYSAL, Yüksek Gerilim Tekniği Ders Notu Prof. Dr. Özcan Kalenderli, Yüksek Gerilim Nedir? Neden Gereklidir? Uluslararası Standart IEC EEM13414 YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ 22

Benzer belgeler

ENERJİ İLETİMİ. Dersin Adı Dönemi Dersin Kredisi AKTS Enerji İletimi Güz Dönemi Başarı Değerlendirmesi. Yılsonu Notuna Katkısı

ENERJİ İLETİMİ. Dersin Adı Dönemi Dersin Kredisi AKTS Enerji İletimi Güz Dönemi Başarı Değerlendirmesi. Yılsonu Notuna Katkısı ENERJİ İLETİMİ Dersin Adı Dönemi Dersin Kredisi AKTS Enerji İletimi Güz Dönemi 2 + 2 4 Başarı Değerlendirmesi Yılsonu Notuna Katkısı Vize (Ara) Sınav %30 Kısa Sınav (2 Tane) %10 Ödev %10 Final Sınavı %50