DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı"

Özge Yıldızoğlu
6 yıl önce
İzleme sayısı:

Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı i,v l, R Hat Gerilim düşümü I,V t (s) Doğru Akım Sinyali υ = Δv Doğru akım devrelerinde daima υ = Δv = V 1 V 2 V 1 ; Hat başı gerilimi V 2 ; Hat sonu

1 Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı i,v l, R Hat Gerilim düşümü I,V t (s) Doğru Akım Sinyali υ = Δv Doğru akım devrelerinde daima υ = Δv = V 1 V 2 V 1 ; Hat başı gerilimi V 2 ; Hat sonu gerilimi υ = V 1 V 2 = 2R. I (Gerilim düşümü) Besleme Kaynağı l: Hattın uzunluğu (m,km) R: Hattın direnci ( ) r: Birim uzunluğun direnci ( /km) R = r.l ( ) V1>V2 = v = V1-V2 V1 I R I R V2 DC Yük I, V, P Yük Basit Tek Yönlü Enerji Şebekesi EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 1

2 Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Hat iletkenin direnci R = ρ.l S şeklinde hesaplanabilir. R; İletkenin direnci (ohm) l; İletkenin uzunluğu (metre), S ; İletkenin kesiti (mm 2 ), ; İletkenin öz direnci (ohm.mm 2 /metre) İletkenlik(G) : Elektrik akımının geçişine gösterilen kolaylıktır. G ile gösterilir ve birimi Siemens(S) tir. Özdirenç( ): Birim uzunluk(1m) ve kesitteki(1mm 2 ) iletkenin direncidir birimi ohm.mm 2 /metre dir.. Öz İletkenlik(k): Öz direncin tersidir, k ile gösterilir ve birimi S.m/mm 2 yada m/ohm.mm 2 dir. EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 2

3 Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Özdirencin tersi öz iletkenliktir. S: İletken kesiti (mm 2 ) ρ = 1 k R = l k.s S n : Anma kesit değerleri (Al ve Cu için) Standart iletken kesitleri AWG (American Wire Gauge): Amerikan Tel Ölçüsü k: İletkenin öz iletkenliği (m/ohm.mm 2 ) şeklinde ifade edilir. 0, 50 0, , 5 2, mm 2 k cu = 56 m/ohm. mm 2 k al = 35 m/ohm. mm 2 EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 3

4 Genel Tanımlar Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Gerilim düşümü yüzde olarak ifade edilirse p; Hatta meydana gelen güç kaybı Hattın yüzde güç kaybı P hb ; Hat başı gücü P hb = P + p (Güç + güç kaybı) %P k = 100. p P %ε = 100. υ V n p = 2. I 2. R V1>V2 = v = V1-V2 V1 I R I R V2 DC Yük Hattaki gerilim düşümü v = 2. I. R denklemine konularak R = l k.s ve I = P V denklemi yerine v = 2. l k.s. P V denklemi elde edilir. Yüzde gerilim düşümü olarak, %ε = 200.P.l denklemi elde edilir. EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 4

5 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek1 l=500m k=56m/ohm.mm P = 50kW V = 600V a) Şekildeki devrede en uygun iletken kesitini yüzde gerilim düşümünü %ε 5 alarak hesaplayınız. b) Hesaplanan anma kesiti için gerilim düşümünü hesaplayınız. c) Güç kaybını, hat başı gücünü ve hattın verimini bulunuz. a) %ε = 200.P.l 5 denkleminde en uygun kesit için birer birer hesaplayalım. S = 25mm 2 iletken kesiti için %ε 25 = 200.P.l S = 35mm 2 iletken kesiti için %ε 35 = 200.P.l S = 50mm 2 iletken kesiti için %ε 55 = 200.P.l S = 70mm 2 iletken kesiti için %ε 70 = 200.P.l = = 9, 921 > 5 Kesit uygun değil = = 7, 086 > 5 Kesit uygun değil = = 4, 96 5 Kesit uygun = = 3, Kesit uygun Yukarıdaki hesaplamalara göre S = 50mm 2 lik iletken kesitinden sonraki değerlerin uygun olduğu görülür. EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 5

6 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek1 b) Hattın direnci R = l = 500 R = 0, 179Ω k.s Sistemin devreden çektiği akım I = P = I = 83, 333A V 600 Hattın gerilim düşümü v = 2. I. R = 2. 83, , 179 v = 29, 833V Hattın başındaki gerilim V 1 = V 2 + υ = , 833 V 1 = 629, 833V c) Hatta meydana gelen güç kaybı p = 2. I 2. R = 2. 83, , 179 = 2486, 091W Hattın yüzde güç kaybı Hat başı gücü Hattın verilimi %P k = 100. p 2486,091 = 100. = 4, 972 P P hb = P + p = , 091 = 52486, 091W %η = 100. P P = 100. = 100. P hb P+p ,091 = 95, 271 EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 6

7 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek2 l=200m kal=35m/ohm.mm DAM P = 9,5kW V = 220V % = %80 verim a) %80 lik verime göre giriş gücü %80 = Sistemin devreden çektiği akım Hattın güç kaybı p a) Hatta meydana gelen güç kaybının %5 ten küçük olması için gerekli anma kesitini, b) Elde edilen kesit değerine göre güç kaybını ve %pk yı, c) Hat başı gerilimini bulunuz. d) Mevcut kesit değeri %ε 3 gerilim düşümü için uygun mudur? Değilse ne olmalıdır? Gösteriniz. P = 11875W I = P V = EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 7 p I = 53, 977A. P denkleminden p Hatta meydana gelen güç kaybı p = 2. I 2. R = 2. I 2. l k.s = 593, p = 593, 75W bulunur , S = 593, 75 S = 56, 08mm2 En uygun kesit değeri için S = 70mm 2 alınır.

8 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek2 b) Hattın kesiti S = 70mm 2 Hatta meydana gelen güç kaybı R = l k.s = EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 8 R = 0, 0816ohm p = 2. I 2. R = 2. 53, , 0816 p = 475, 486W Hattın yüzde güç kaybı %P k = 100. p 475,486 = 100. = 4, 004 P c) Hattın gerilim düşümü v = 2. I. R = 2. 53, , 0816 v = 8, 809V Hattın başındaki gerilim %ε = 200.P.l V 1 = V 2 + υ = , 809 V 1 = 228,, 809V 3 eşitsizliğinin sağlanıp sağlanmadığına S = 70mm2 iletken kesiti için bakalım. %ε 70 = 200.P.l S = 95mm 2 iletken kesiti için %ε 95 = 200.P.l olarak alınır. = = 4, 006 Eşitsizliğe uymadığı için bir üst kesite bakılır. = = 2, olduğundan S = 95mm 2

9 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek3 O k=56m/ohm.mm 200m A 100m B PA = 50kW PB = 100kW V=700V a) Hatta meydana gelen güç kaybının %10 dan küçük olması için B hattının kesitini bulunuz. b) B hattında bulunan kesit değeri %ε 5 gerilim düşümü için uygun mudur? c) A ve B yi dikkate alarak sonuç kesit değerini, d) A noktasının gerilimini bulunuz. O a) Hattın yüzde güç kaybı %P kob = %P koa + %P kab % p OA p AB P OA P AB Her bir koldan çekilen akımlar I AB = I B = P B = = 142, 857A V 700 Çekilen toplam akım Her bir hattın dirençleri konulursa; I A = P A = = 71, 429A V 700 I OA = I A + I B = 142, , 429 = 214, 286A 2 p OA = 2. I OA. l OA k.s ve p AB = 2. I AB EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 9 2. l AB k.s IA+IB IA PA = 50kW PB = 100kW yüzde güç kaybı formülünde yerine A IB B

10 Doğru Akımda Enerji Dağıtımı Örnek3 %P kob = %10 = I OA 2.l OA k.s.p OA 10 = , S I AB 2.l AB k.s.p AB , S S = 29, 155mm 2 olarak hesaplanır. Bu kesitte iletken olmadığından standart iletken kesitlerinden S = 35mm 2 olarak hesaplanır. Bu değer %P kob 10 istenmesi durumunda kullanılması gereken iletken kesitidir. b) Toplam gerilim düşümü %ε OB = %ε OA + %ε AB = 200.P OA.L OA kesiti hesaplayalım. 5 = S S = 58, 309mm 2 hesaplanır S P AB.L AB = 5 denklemi yazılarak Bu kesitte iletken olmadığından standart iletken kesitlerinden S = 70mm 2 olarak c) Yukarıda yapılan çözümlerde şebekede toplam güç kaybının %P kob 10 ve toplam gerilim düşümünün %ε 5 istenmesi durumunda S = 70mm 2 lik iletken kesitinin kullanılması gerektiği görülür. EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 10

11 KAYNAKLAR Enerji Dağıtımı-I, Dr.Bora ALBOYACI Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği Elektrik Kuvvetli Akım Tesisler Yönetmeliği Enerji Dağıtımı Defter Notu EEM13423 ELEKTRİK ENERJİSİ DAĞITIMI 11

Benzer belgeler

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Alternatif Akımda Enerji Dağıtımı Üç Fazlı Şebeke Bağlantıları Yıldız Bağlantı

DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE GERİLİM DÜŞÜMÜ HESABI Alternatif Akımda Enerji Dağıtımı Üç Fazlı Şebeke Bağlantıları Yıldız Bağlantı Alternatif Akımda Enerji Dağıtımı Üç Fazlı Şebeke Bağlantıları Yıldız Bağlantı Yıldız bağlantıda; Trafonun her faz sargı uçları kısa devre edilir. Kısa devre noktası yıldız noktası olup, bu hat nötr hattıdır.