SF6 GAZLI GÜÇ KESİCİLERİ



Benzer belgeler
Otomatik Yük Ayırıcı

AŞIRI AKIM KORUMA RÖLELERİ Trafolarda Meydana Gelen Aşırı Akımların Nedenleri

AŞIRI GERİLİMLERE KARŞI KORUMA

ELEKTRİKLE ÇALIŞMALARDA GÜVENLİK. Yıldırımdan korunma

İzolatör başlıca beş kısımdan oluşur: Gövde: İletkenin ve mesnet demirinin tutturulduğu kısımdır. Tutturma yuvası: İzolatör demirinin izolatöre

KESİCİLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

HİDROLİK VE PNÖMATİK KARŞILAŞTIRMA

KORONA KAYIPLARI Korona Nedir?

Transformatör İmalatı, Bakımı, Onarımı Servis Hizmetleri Mühendislik Hizmetleri Primer, Sekonder Saha Testleri YG, OG Şalt Sahası Bakım Onarım

Otomatik Tekrar Kapamalı Kesici. (Recloser)

CLMD Alçak gerilim güç kondansatörleri Güç faktörü düzeltmede güvenilirlik

Doç. Dr. Özcan Kalenderli Güz Yarıyılı

YATAY SİGORTALI YÜK AYIRICILAR

AC YÜKSEK GERİLİMLERİN ÜRETİLMESİ

Öğr.Gör.Alkan AKSOY. Hazırlayan: Öğr.Gör. Alkan AKSOY -Sürmene

HMH SERİSİ METAL MAHFAZALI MODÜLER HÜCRELER

3.KABARTILI DİRENÇ KAYNAĞI Dr.Salim ASLANLAR 1

HAVAİ HAT İLETKENLERİ VE HAT SABİTELERİ

Sıvı soğutma takımları Grasso FX GC PP Soğutma gücü kw. Bakım kitabı (Orijinal metnin Çeviri) L_202523_1

FLY ART. ELEKTRİKSEL YÜZEY TEMİZLEYİCİ HAZIRLAYICI ve ELEKTRİKSEL YÜZEY KAPLAMA KORUMA

EK-B Gazlı Söndürme Sistemleri İçin Açıklayıcı Bilgiler

Çalışma hayatında en çok karşılaşılan soru işyerinden patlama tehlikesi olup olmadığı yönündedir. Bu sorunun cevabı, yapılacak risk

5. AYIRICILAR VE KESİCİLER

BASINÇLI KAPLARDA MEYDANAGELEBİLECEK TEHLİKELER

YÜKSEK GERİLİM ELEMANLARI. Prof. Dr. Özcan KALENDERLİ

LBSG 36 KOMPLE SF6 GAZ YALITIMLI METAL MAHVAZALI MODÜLER HÜCRELER (RMU)

SAĞLIK BAKANLIĞI ALÇAK GERİLİM ELEKTRİK PANO ve TABLOLARI

Toz Patlaması ve Tozdan Kaynaklanan Güvenlik Risklerinin Yönetimi

ELEKTRİK DAĞITIM SİSTEMİ ELEMANLARI-3 AG VE OG YERALTI KABLOLARI

: Saf kil, Alüminyum Silikat; Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O. Feldspat : Potasyum Alüminyum Silikat; K.Al.Si 3 O 8 veya K 2 O.Al 2 O 3.

Elektrik Dağıtım Şebekesi: İletim hattından gelen ve şalt merkezlerinde gerilim seviyesi düşürülen elektriği, ev ve işyerlerine getiren şebekedir.

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Silindirsel Elektrot Sistemi

MOTOR KONSTRÜKSİYONU-3.HAFTA

Elektron ışını ile şekil verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

PRES ĐŞLERĐNDE HĐDROPNÖMATĐK OLARAK ÇALIŞAN YÜKSEK GÜÇ ARTIRICI ÜNĐTELER

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TEDAŞ-MLZ(GES)/ (TASLAK) TÜRKİYE ELEKTRİK DAĞITIM A.Ş. GENEL MÜDÜRLÜĞÜ FOTOVOLTAİK SİSTEMLER İÇİN DC ELEKTRİK KABLOLARI TEKNİK ŞARTNAMESİ

ALÇAK GERİLİM DAĞITIM PANOLARI TEKNİK ŞARTNEMESİ

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması

ENERJİ DAĞITIMI-I. Dersin Kredisi

TS E GÖRE HERMETİK CİHAZ YERLEŞİM KURALLARI

Yüksek Gerilim Güç Kesicileri

olduğundan A ve B sabitleri sınır koşullarından

BÖLÜM 5 KISA DEVRE HESAPLARI

AŞIRI GERİLİM KORUMA ÜRÜNLERİ (SPD) PARAFUDR

TEMEL ELEKTROT SİSTEMLERİ Eş Merkezli Küresel Elektrot Sistemi

EK 1 ENTERKONNEKTE ŞEBEKEDE KULLANILACAK İNDİRİCİ GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİNİN KARAKTERİSTİKLERİ

Ürün serisi tanımı: Wilo-EMU FA (standart versiyon)

MESAFE VE KONUM ALGILAYICILARI

Piyasayı alt eden şalt!

TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ

Yüksek Gerilim Tekniği İÇ AŞIRI GERİLİMLER

Havalı Güç Kesicileri

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

Soru 5) Pistonun, silindir içersinde iki ölü nokta arasında yaptığı tek bir harekete ne denir? a) Çevrim b) Vakum c) Basma d) Zaman

AYTU YÜKSEK ISI VE TEKNİK TEKSTİL ÜRÜNLERİ SAN.TİC.LTD.ŞTİ.

Doğru Akım (DC) Makinaları

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 3

Kusursuz bir onarım ancak cihazın tamamı gerekli olduğu her zaman zarar verilmeden sökülebiliyorsa mümkündür.

TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

ORTA GERİLİM ANAHTARLAMA BİLEŞENLERİ v

3.1. Proje Okuma Bilgisi Tek Etkili Silindirin Kumandası

AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Tavan lambası. Montaj talimatı 91585AB4X5VII

ETK,EVK. b SF6. Gos Insuloted Switchgeor. ond Controlgeor. Alternatif Akım Kesicileri. ffiel.

ADB (AIR DISC BRAKES/HAVALI DISK FRENLERI) HATA ARAMASI İÇIN TEMEL ESASLAR. Bakınız 1. c)

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAK TEKNİĞİ SUNUSUNA. K ayna K. Teknolojisi. Teknolojisi

BASINÇLI KAPLARDA MEYDANAGELEBİLECEK TEHLİKELER

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

ÖĞRENME FAALİYETİ-3 ÖĞRENME FAALİYETİ ÖĞRENME FAALİYETİ ÖĞRENME FAALİYETİ

Yüksek Enerjili Şekil Verme. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

YÜKSEK GERĐLĐM HÜCRELERĐNĐN IEC STANDARTLARI UYGULAMALARI, NORMUNA GÖRE DEĞERLENDĐRME

Açma eğrileri. Compact NSX Dağıtım sistemlerinin koruması DB t(s) DB t(s)

2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

Hava Hattı İletkenlerine Gelen Ek Yükler

İTFAİYEDE KULLANILAN YANGIN SÖNDÜRME ARAÇ-GEREÇ VE MALZEMELRİN TANITIMI, KULLANIMI VE BAKIMI D- LANSLAR VE MALZEMELRİN TANITIMI, KULLANIMI VE BAKIMI

O.G ve A.G ÇÖZÜM ORTAĞINIZ

Isı ile emk elde etmek

8. Silindirlerin Düzenleniş Şekline Göre

100 kv AC YÜKSEK GERİLİM BÖLÜCÜSÜ YAPIMI

People. Passion. Performance. RX Hidrolik Kırıcılar Her Türlü Zorlu İş İçin

2- Tristör ile yük akımı değiştirilerek ayarlı yükkontrolü yapılabilir.

Dik Milli Komple Paslanmaz Çelik Santrifüj Pompalar

Dik Milli Komple Paslanmaz Çelik Santrifüj Pompalar

Türkiye'den Dünya'ya PARAFUDR KULLANMA KILAVUZU


KULLANIM KILAVUZU NOT: BU ÜRÜN PROFESYONEL KULLANIM İÇİN UYGUN DEĞİLDİR.

DC Motor ve Parçaları

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAKNAĞINDA ARK TÜRLERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi.

6. GENLEŞME DEPOLARI 6.1 AÇIK GENLEŞME DEPOSU

m3/h, Pa. Kavrama, kayış-kasnak veya direk tahrik Eurovent e göre Kısa/Uzun gövde; kılavuz giriş kanatlı/kanatsız

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Universal Tip Susturucu Yuvarlak Şekil

YTÜMAKiNE * A305teyim.com

YÜKSEK GERİLİM GÜÇ KESİCİLERİNDE SON GELİŞMELER

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Transkript:

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SF6 GAZLI GÜÇ KESİCİLERİ YÜKSEK GERİLİM GÜÇ KESİCİLERİ Doç. Dr. Özcan Kalenderli DÖNEM ÖDEVİ 040970443 Gözde Vardar 040990342 Gökhan Onar 040990349 Mustafa E. Karadeniz 040990368 Cengiz Şeker 040990385 Yusuf Süha Işıklı 26/12/2003

1. GENEL BİLGİ Gerçekte Gaz yalıtımlı tesis fikri oldukça eskidir. Yüksek gerilimde yer kaplayan ilk tesisler 1930 da İngiltere de ortaya çıkmıştır. 1950 den 1960 a bir imalatçı, yalıtkan olarak yağ ve basınçlı hava kullanan birkaç gaz yalıtımlı tesis gerçekleştirmiştir. Bununla beraber bu tesislerin sayısı uzun süre çok sınırlı kalmıştır. Etütlerin 1960 da başladığı Fransa da imalatçılar yalıtım olarak bazen SF 6 bazen de basınçlı hava kullandılar. Uygulanan tesislerin tatminkar sonuçlar vermesi üzerine, bu teknik günümüzde şehir tesislerinde kullanılmaya başlanmıştır. 2. SF 6 GAZI SF 6 açık adı sülfür heksaflorid olan bir gazdır. SF 6, 18.yy. ın başında Moissanve Lebeu tarafından Paris te ilk defa flor gazı içinde kükürdün yakılması ile elde edilmiştir. 1937 de Cooper SF 6 gazının yalıtkan olarak kullanılması konusunda araştırmalar yaptı. 1938 de Alman Panent Grosse elektrik arkını söndürmek amacıyla SF 6 gazı ile ilgilendi. Sanayileşmesi 1948 de Amerika da başlamıştır. 1948 den itibaren flor gazı içinde 300 C de akışkan kükürdün yakılmasıyla daha büyük miktarlarda imalat yapılmıştır. SF 6 gazlı ilk güç şalteri 1960 da Amerika da üretildi. 1966 da ise ilk gaz yalıtımlı şalt tesisi yapıldı. 1970 den itibaren SF 6 gerek orta gerilimde gerek ise yüksek gerilim güç kesicilerinde yağ ve basınçlı havanın yerini aldı. SF 6 gazı yüksek delinme dayanımı ve kimyasal kararlılığı nedeniyle elektrik sanayisinin birçok kullanım alanına girdi. SF 6 gazının delinme dayanımı atmosfer basıncında havanın delinme dayanımının yaklaşık 3 katıdır. 2.1 SF 6 GAZININ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ SF 6 gazı bir asal gaz gibi davranmaktadır. Normal koşullarda renksiz, kokusuz, tatsız, zehirsiz, ve en önemlisi yanmaz bir gazdır. 500 C ye kadar kararlılığını korumaktadır. Bu gazın sınır değerleri Tablo-1 de verilmiştir. Tablo-1 Sınır değerler Yabancı Maddeler İzin Verilen Max. Yoğunluk Karbon tetraflorür (CF 4 ) % 0.05 O 2 + N 2 + Hava % 0.05 Su % 15. 10-6 Asidite (HF Cinsinden) % 0.3. 10-6 Hidrolize Edilen Florür % 10-6 Madeni Yağlar % 10. 10-6

3. SF 6 GAZI İLE DİĞER GAZLARIN KARIŞIMI SF 6 gazı sahip olduğu özelliklerinden dolayı güç ve yüksek gerilim elektrik endüstrisinde vazgeçilmez bir yalıtım malzemesidir. Bununla birlikte gazın maliyetini düşürmek ve kullanım alanlarının sınırlarını genişletmek amacıyla SF 6 gazı üzerinde birtakım iyileştirme ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Bu amaçla SF 6 gazının N 2 gazı ile karışımı incelenmiş ve bu karışımın yeni bir yalıtım malzemesine eşdeğer olduğu görülmüştür. 3.1 SF 6 + N 2 KARIŞIMININ YALITIM ÖZELLİKLERİ N 2 gazı zehirsiz, yanıcı olmayan, SF 6 gazına oranla daha ucuz ve yüzey pürüzlerine daha duyarlı olan bir gazdır. SF 6 ile N 2 gazı Tablo-2 de görülebileceği üzere gazın uygulama sıcaklıklarının aralığını daha genişletmektedir. Uygulama sıcaklığı aralığının daha geniş olmasına karşın bu karışım sayesinde gazın atlama gerilim seviyesi azaltılmış olur. Tablo-2 SF 6 + N 2 Karışımlarının Sıvılaşma Noktaları Karışım (%) 25 C deki Yükleme Basıncı SF 6 + N 2 1 ATM 3 ATM 5 ATM 20/80-92.1-77.1-68.9 40/60-82.4-66.9-57.3 60/40-76.7-59.6-50.5 100/0-68.7-50.1-37.3 120 100 kv (max) 80 60 40 20 2 Bar 4 Bar 0 0 20 40 60 80 100 120 SF6 (%) Şekil-1 SF 6 + N 2 Karışımının Atlama Gerilimi (50 mm çaplı küre üzerinde)

4. SF 6 GAZ KAPSÜLLERİNİN ÇEŞİTLİ BİÇİMLERİ VE KARŞILAŞTIRILMASI 4.1 SF 6 TESİSLERİNİN KAPSÜLLENMESİ SF 6 tesisleri mekanik yapılarının yanında önemli ölçüde kapsüllenme sistemleriyle de birbirinden ayrılmaktadır. Bugün kullanılmakta olan farklı kapsülleme sistemleri Tablo-3 te gösterilmiştir. Tablo-3 Kapsülleme Sistemleri Tip Kapsülleme Çeşidi Kapsülleme Baralar Çıkışlar Malzemesi 1/1 Al 1 Fazlı 1 Fazlı Alüminyum 3/1 Al 3 Fazlı 1 Fazlı Alüminyum 3/1 Çe 3 Fazlı 1 Fazlı Çelik 3/3 Çe 3 Fazlı 3 Fazlı Çelik 4.1.1 NORMAL İŞLETME Günümüzde kullanılan kapsülleme çeşitleri normal işletme için geçerli en önemli kriterlere göre Tablo-4 de karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir. Bu tesis için en önemli ağırlık noktaları mevcut personele, şebeke durumuna ve öngörülen işletme şekline göre ayarlanması gerektiği için tablodaki kriterler sadece tesisin kullanıcısı tarafından yerine getirilebilir. Tablo-4 Normal İşletmedeki Çeşitli Kapsülleme Sistemlerinin İncelenmesi Normal İşletmedeki Kapsülleme Sistemi Kriterler 1/1 Al 3/1 Al 3/1 Çe 3/3 Çe Dielektrik Dayanım 3 2 2 2 Dinamik Dayanım 3 2 2 1 Uygun Anma Akım 2 3 1 2 Bakım 3 2 2 1 Hacim İhtiyacı 3 3 2 2 Ağırlık 3 3 2 2 Ulaşabilirlik 2 2 2 3 Genel Toplam 19 17 14 13

4.1.1.a. DİELEKTRİK DAYANIM Dielektrik dayanım bir fazlı kapsüllemede esas itibariyle üç fazlıdakinden daha yüksektir. Bir taraftan bir fazlı kapsüllemede fazlar arası hiçbir katı yalıtkan gerekli olmamakta, diğer taraftan deneyler, fazlar arasında faz toprak arasındakinden hemen hemen iki kat daha yüksek şalt aşırı gerilimin ortaya çıktığını göstermektedir. 4.1.1.b. DİNAMİK DAYANIM Üç fazlı kapsüllenmiş sistemlerde iletkenler arasındaki küçük mesafe ve büyük kısa devre akımlarından dolayı katı yalıtkanın dinamik zorlanması söz konusu olmaktadır. Bu alandaki araştırmalar iç mekanik gerilimlerin katı yalıtım parçalarının dielektrik özelliklerini önemli ölçüde bozabildiğini göstermektedir. Bu yüzden dinamik zorlanması az olan bir fazlı kapsülleme sistemleri bir arıza ihtimalini azaltmakta ve katı yalıtımın ömrünü uzatmaktadır. 4.1.1.c. UYGUN ANMA AKIM Üç fazlı kapsüllenmiş sistemlerde az bir kapsülleme akımı akmaktadır. Bu tür tesisler özellikle Al gibi magnetik olmayan bir malzemeden ise çok yüksek anma akımları dielektrik koşullara göre saptanan boyutlar içinde taşıyabilir. Diğer taraftan üç fazlı kapsülleme magnetik çelikten yapılmış ise o zaman iletkenlerin tan olmayan simetrisinden dolayı anma akımı azaltan yerel Fuko akım kayıpları ortaya çıkar. Genel olarak, dielektrik koşullara göre boyutlandırılmış bir fazlı Al kapsüllemeleri tesislerin bütün durumlarda gerekli anma akım koşullarını sağlayabildiğini söyleyebilir. 4.1.1.d. BAKIM Üç fazlı yapı tarzında boyutların, ağırlığın ve parça sayılarının daha fazla olmasından dolayı bakım işleri daha pahalı ve karmaşıktır. 4.1.1.e. AĞIRLIK Tesislerin ağırlığı yapısına ve kullanılan kapsülleme malzemesine bağlıdır. Kapsülleme malzemesi olarak Al kullanılması tesis ağırlığının ve bununla birlikte zemin zorlanmasının azaltılmasına yarar. 4.1.2 ARIZALI İŞLETME SF 6 tesisleri montaj yerinin yüksekliğine, kirlenmeye ve iklimsel etkilere karşı tam anlamıyla duyarlı olmadığı için ve gaz yoğunluğu ile birlikte yalıtım düzeyi devamlı kontrol edildiği için arızalar konvensiyonel yüksek gerilim tesislerine göre çok daha az olarak ortaya

çıkmaktadır. Arızalar genellikle ilk koruma kademesinde sistemden uzaklaştırılır. Her durumda güvenilir bir basınç deşarjı ile kapsülleme gövdesinde bir pırtlamanın ortaya çıkmaması garanti altına alınmalıdır. SF 6 tesislerinin genellikle kapalı hacimlerde monte edilmesi suretiyle personel hayatının tehlikeye girme olasılığı önemli ölçüde azaltılmış olur. Arıza sırasında farklı kapsülleme sistemlerinin özelliklerini kıyaslayabilmek için önemli kriterler Tablo-5 de gösterilmiştir. Tablo-5. Arıza sırasında çeşitli kapsülleme sistemlerinin incelenmesi Arızadaki kriterler Kapsülleme Sistemi 1/1Al 3/1Al 3/1Çe 3/3Çe Ark Dayanımı Sönümlü 3 2 2 1 Yarım topraklı 3 2 2 1 Tam topraklı 2 2 3 3 Etkiler, Zararlar 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Onarım Zamanı 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Genel Toplam 9 9 8 6 6 6 6 6 7 3 3 5 4.1.2.a Elektrik arkı dayanımı Tam ve yarım topraklanmış şebekelerde bir fazlı kapsülleme ve bir fazlı gaz kontrolü büyük faydalar ummaktadır. Bir taraftan fazlar arası direk atlamalar ve böylelikle üç fazlı kısa devreler azaltılmakta diğer taraftan arıza esnasında öteki fazlar etkilenmemektedir ve ilgili gaz bölümünde çok yavaş bir gaz basıncı artışına sebebiyet verirler. 4.1.2.b Etkiler ve zararlar Bir fazlı kapsüllenmiş bir sistemde elektrik arkını zararları aşağıdaki iki şart yerine getirildiği takdirde en aza indirgenebilmektedir. Birinci olarak basınç zorlanmasının olduğu kapsülleme birimi dayanıklı olmak zorundadır. İkincisi arıza ilgili hacimde sınırlı kalmalıdır. Üç fazlı kapsüllemede zararlar da daha geniş olmaktadır. 4.1.2.c Onarım süresi Özellikle arıza bölgesine sınırı bulunan gaz hacimlerinin işletme biçimine alınmaksızın her eleman hızlı olarak monte ve demonte edilebilmelidir. Dışarıya doğru basınç

deşarjlı bir fazlı kapsüllenmiş tesisler bir arızadan sonra hızlı bir şekilde tekrar işletmeye girebilmektedir. 4.2 Kapsülleme malzemesi Tablo-6 da bugün en çok kullanılan kapsülleme malzemeleri farklı kritere göre kıyaslanmıştır. Tablo-6. Kapsülleme malzemelerine ait farklı kriterlerin kıyaslanması Kapsülleme malzemesi Kriter Manyetik olmayan Alüminyum çelik çelik Aynı kalınlıkta tutuşma zamanı Kısa Uzun Uzun Basınç dayanımı Yüksek Yüksek Yüksek Sızdırmazlık Yüksek Yüksek Yüksek Ağırlık Hafif Ağır Ağır Fiyat Orta Az Yüksek 4.2.1 Onarım süresi Aynı kalınlıktaki çelik Al dan daha büyük bir tutuşma zamanına sahiptir. Tutuşma zamanı malzeme yanında, kapsülün oluşumuna ve ark tutuşmasının konumuna da bağlıdır. İç ark ile nadiren bir zararın oluştuğu düşünülürse ve diğer taraftan her durumda ilgili gaz hacminin revizyonu gerekirse o zaman kalın, ağır ve pahalı bir kapsüllemeden çok güvenilir ve hızlı bir koruma sistemine yatırım yapmak amaca daha uygun olacaktır. 4.2.2 Basınç dayanımı SF tesislerinin kapsülleme gövdesi önemli hiçbir basınç zorlanmasına maruz kalmamaktadır. Kapsülün gerekli basınç dayanımı iyi seçilmiş malzemelerle herhangi bir zorluk olmaksızın elde edilebilmektedir. 4.2.3 Sızdırmazlık Kapsüllemelerin gaz sızdırmazlığındaki farklılıkları malzeme seçimi yanında malzemenin döküm ya da alaşımdan olup olmadığına da bağlıdır. Bugüne kadarki işletme deneyimleri, çelik ve Al kaynak ve döküm kapsüllemelerle gaz kaybının yıllık %1 in altında olduğunu göstermiştir.

4.2.4 Ağırlık Al un kullanılmasıyla tesisin ağırlığı büyük ölçüde azaltılmaktadır. Bundan da zeminin az miktarda zorlanması ve ekonomik montaj imkanları ortaya çıkmaktadır. 4.2.5 Fiyatlar Özellikle yüksek anma akımlar için Al, SF6 tesislerinin ekonomik olarak kapsüllenmesine olanak vermektedir. Çelik kullanıldığında çoğu defa antimagnetik çelikten oluşan pahalı donanımlar veya tamamiyle antimanyetik çelikten imal edilmiş kapsüllemeler gereklidir. 4.2.6 Sonuçlar İşletme sürekliliği ve hizmet personelinin güvenliği için kapsülleme çeşidi, kapsülleme malzemesinden çok daha az önem arz etmektedir. Bu yüzden aşağıdaki şartlar SF6 tesislerinin optimal tasarlanması için gereklidir. 1- Tamamiyle bir fazlı kapsülleme 2- Kapsülleme gövdelerinin patlamasını azaltmak için dışarıya doğru güvenilir basınç deşarjı 3- Hizmet personeli zarar görmeyecek şekilde gaz deşarjlı donanımlarının yerleştirilmesi 4- Bir arızanın ilgili gaz hacminde sınırlandırılması için basınca dayanıklı bölümlerle yalıtılması 5- Arıza arklarının etkilerini azaltmak için emin ve hızlı çalışan bir koruma sisteminin kullanılması 5- ÇALIŞMA PRENSİBİ 5.1- SF 6 Gazlı Kesicilerin Ana Bölümleri Aşağıda SF 6 kesicilere ait iki ayrı örnek verilmiştir. İlk örnekte iki kesme aralığının bir tek yüksek basınç ara deposu (4) vardır. Bunun basıncı 15 bardır (6). Supabın açılması ile gaz iki ayrı kısa boru üzerinden önce her iki kesme hücresine gelir, burada arkı üfledikten sonra alçak basınç bölmesine (5) geçer. Kesme işlemi sona erdikten sonra SF 6 gazı alçak basınç bölmesinden emilir, süzülür, sıkıştırılır ve tekrar yüksek basınç kısmında depolanır. Açma

konumunda kesme aralığında SF 6 gazının basıncı 3 bardır. Gerilim dayanımı basınçlı havalı kesicilerdekinden daha yüksektir. Seri bağlı 4 kesme aralığı bulunan bir SF 6 lı kesicinin 220 kv taki gücü 15 GVA kadardır. 1. Sabit kontak lalesi 2. Sabit ark elektrodu 3. Hareketli mekik (boru biçiminde) 4. Yüksek basınç ara deposu 5. Alçak basınç bölmesi 6. Ana supap Aşağıdaki diğer şekilde SF 6 gazlı kesicide ana supap kesme aralığını çıkış kanalları içine yerleştirmiştir. Böylece açık konumda da kesme aralığını yüksek basınçlı SF 6 gazı (9,5 bar) içinde bulunması temin edilmiş olur. Bunun sonucu olarak diğer modellere göre daha kısa yapılabilmektedir. Açma halinde sabit kontak (1) başlangıçta hareketli meme (2) ile birlikte biraz hareket ederken halka biçiminde supap açılır, bu suretle kontakların birbirinden ayrılması anında alçak basınç bölmesine (4) gaz akışının çoktan başlamış olması sağlanmış olur. Alçak basınç bölmesindeki basınç 2,5 bar kadardır. Kesme işlemi bittikten sonra halka biçimli supap mekanik olarak tırnağından kurtulur ve yayın etkisiyle tekrar kapama konumuna gelir. Eksoz gazı olarak çıkan gaz iyice süzüldükten sonra bir kompresör vasıtasıyla yüksek basınç bölmesine (3) sevk edilir. Kesicinin 123 kv taki kesme gücü 5 GVA kadardır. SF 6 kesicilerin gaz sarfiyatı her açma için sistemin türüne göre 30-3001 dir. 1. Ancak bir miktar hareket eden kontak 2. Hareketli kontak memesi 3. Yüksek basınç odası 4. Alçak basınç odası 5. Bilezik içinde supap 6. Salıcı tırnak 7. Tahrik çubuğu 5.2- Basınçlı Gazın Ark Akımı ile Üretilmesine Dayanan Söndürme Hücreleri Bu söndürme hücreleri şekilde görüldüğü gibi I ile gösterilen ve gazın dışarıya çıkmasını sağlayan delikleri bir silindirden ibarettir. 2 sabit kontak elemanları bir boru biçiminde içi boş olan 8 kontak elemanına yaylarla basar. 2 kontak elemanının hemen altında arka dayanıklı maddeden yapılmış halka biçiminde ark kontak elemanı mevcuttur.

Açma esnasında meydana gelen ark; 4,5 ve 6 ile gösterilen ısındığı zaman gaz veren söndürme maddelerinden gazın akışını sağlar. Bu söndürme maddesinin özellikleri anahtarın iyiliğini karakterize eder. Bu çeşit maddelerin ark oluşumunda iletken sıvılar veya kömürleşmiş boşalma yolları bırakmaması gerekir. Arkla temaslarında yeter miktarda yüksek değerli söndürme gazı üretmeleri ve bu temasın çok defalar olmasına rağmen yüzeylerindeki yalıtkan hassasiyetin bozulmaması gerekir. Söndürme maddesi bunlardan başka katı olmalı, eskimez ve sıcaklık dereceleri ve nemin değişmelerinden etkilenmemelidir. 6- OG Kesicileri Gelişmekte olan her ülkede olduğu gibi ülkemizde de enerji dağıtım hatları normalin üzerinde uzamakta, aynı hat üzerindeki branşman çoğalmakta ve hatların kapasiteleri hızla artmaktadır. Bu durum, kısa devre arızası sayısını arttırdığından, işletmecileri bir bakım periyodu içerisinde çok sayıda kısa devre arızası açabilecek kesici tipi aramaya zorlamaktadır. 6.1- Arkın Kükürt SF 6 (Hexafluorid) Gazında Söndürülmesi Hareketli kontağın sabit kontaktan ayrılmasıyla, hücredeki memenin önünde oluşan ark plazması, etrafındaki SF 6 gazını ısıtır. Böylece sabit kontağın bulunduğu hücrede P 1 basıncı oluşur. Plazmanın etrafındaki gazın daha çabuk ısıtılabilmesi ana akım devresine seri olarak bağlanmış bir bobinle sağlanır. Bobinin meydana getirdiği manyetik alan, ark plazmasının kontak yüzeylerine dönmesini ve dolayısıyla daha fazla gazın ısınmasını sağlar. Bobinin bir başka yararı da kontak malzemesinin dengeli ve daha az yanmasını sağlamaktır. Uygun basınç oranı (P 1 /P 2 ) sağlandığında gaz P 1 den P 2 ye ses hızı ile geçer. Gaz, önce memeden düzgün bir akımla ve daha sonra genleşerek yine ses hızında serbest olarak püskürür. Arkın alt kısmında meydana gelen girdap kızgın ark plazması ile çevresindeki soğuk gazın karışmasını sağlar. Çevrede yeterli gaz bulunması ve SF 6 gazının düşük sıcaklıklarda da ısıyı iyi iletmesi, akım sıfırına ulaştığı anda ark plazmasının elektriksel geçirgenliğinin çok çabuk düşmesine sebep olur. SF 6 gazının elektronegatif özelliği, yani elektronların gaz molekülüne bağlı kalması, ayırma aralığının çok çabuk yalıtılmasını ve dielektrik dayanımının yeteri kadar yükselmesini sağlar.

6.2- SF 6 Gazlı Kesici Hücresi SF 6 kesicisinde de diğerlerinde olduğu gibi biyel hücresi vardır. Biyel hücresinde hareketli parçalarda dolayı gaz sızmasını önlemek için uygun salmastralar yerleştirilmiştir. Akım yolu üst bağlantı cıvatası (1), sabit kontak (3) ve hareketli kontak (5) üzerinden alt bağlantı cıvatasına (1) ulaşır. Şekilde SF 6 kesici kutbu (BBC, HB) tipi görülmektedir. 1: Bağlantı çubuğu 5: Hareketli kontak 9: Hareket mili 2: Rotasyon bobini 6: Gaz üfleme hücresi 10: Piston 3: Sabit kontak 7: Eksoz hücresi 11: Biyel hücresi 4: Ark halkası 8: Hareket mafsalı 6.3- SF 6 Gazlı Kesiciler Orta gerilim SF 6 kesicilerinde de genel olarak iki ark söndürme ilkesi vardır. Bunlardan biri rotasyon ilkesi olup, hareketli kontağın sabit kontaktan ayrılmasıyla meydana gelen ark, sabit kontağa seri bağlanmış bir bobinin oluşturduğu manyetik alan tarafından uçları halka biçiminde iki kontak arasında çevresindeki gazın ısınmasını ve bir basıncın oluşmasını sağlar. Meydana gelen basınç farkı bir gaz akımını oluşturur ve arkın soğumasını sağlar. Akım sıfır değerine ulaştığı anda SF 6 gazının elektronegatif özelliğinden dolayı gaz molekülleri çok çabuk oluşarak ayırma aralığını yalıtır ve arkın sönmesini sağlar. Rotasyon ilkesine göre çalışan SF 6 kesicileri yumuşak bir ark söndürme özelliğine sahiptir. Bundan dolayı kopma akımının değeri küçüktür. Kısa devre açma akımları oldukça sınırlıdır. Örneğin 10 kv ta 25 ka, 15 kv da 20 ka. Kapasitif akımları açma yeteneği de oldukça kısıtlıdır. İkinci bir ark söndürme ilkesi ise pistonla üfleme tipidir. Hareketli kontağın sabit kontaktan ayrılmasıyla meydana gelen ark, hareketli kontağa bağlı bir pistonun hareketi sırasında SF 6 gazının bir bölümünü sıkıştırarak ayırma aralığına üflemesi ile soğutulur. Soğuyan ark, akım sıfır değerine ulaştığı sırada söner. SF 6 gazının elektronegatif özelliği ayırma aralığının çok çabuk yalıtılmasını sağlar ve arkın tekrar tutuşmasını önler. Sert bir ark söndürme özelliğine sahip olan bu pistonlu üflemeli SF 6 kesicilerinin kısa devre açma kapasiteleri oldukça yüksektir. Bu özelliğinden dolayı bu prensip, büyük güçlü orta gerilim kesicilerinden başka yüksek gerilim ve güç kesicilerinde de başarı ile uygulanmaktadır. Kapasitif akımları da başarı ile açabilirler. Ancak sert ark söndürme

özelliğinden dolayı küçük endüktif akımların açılması sırasında akımı koparırlar (chopping effect). Ayrıca gazın sıkıştırılması açma sırasında gerçekleştiğinden güçlü bir tahrik mekanizması gerektirir. SF6 Gazlı Kesicilerin Ark Kesme İlkelerine Göre Karşılaştırılması Ark Söndürme İlkesi Pistonlu Ark Rotasyonlu Kendinden Üflemeli Teknik Ekonomik Çevre temizliği ve personelin korunması Kısa devre açma kapasitesi çok iyi orta iyi Tekrar toparlanma gerilim dayanımı çok iyi orta iyi Küçük endüktif akımların açılmasındaki davranışı olumsuz iyi iyi Kapasitif akımların açılmasındaki davranışı çok iyi orta iyi Elektrik ömrü çok uzun uzun uzun Mekanik ömrü uzun uzun uzun Fiyatı çok pahalı uygun pahalı Bakım masrafı çok fazla fazla fazla Kesici devrede iken ark söndürme ortamının mümkün mümkün mümkün kontrolü Kutupların dış mekanik darbelere duyarlılığı duyarlı duyarlı duyarlı Kontak oksidasyonu var var var Ark söndürme ortamındaki malzeme temini zor zor zor Personel için özel eğitim var var var Nakil ve ambarlama zorluğu sorunlu sorunlu sorunlu Ark söndürme ortamının yanıcılığı yanıcı değil yanıcı değil yanıcı değil Havayı kirletmesi var var var Röntgen ışınlarının yayılması yok yok yok Arıza hallerinde patlama tehlikesi var var var Açma kapama sırasında zehirli gazların oluşması var var var Açma kapama sırasında gaz yayılması yok yok yok Bakım personeli için özel donatım var var var

KAYNAKÇA 1. Gökalp, E., Çakır, H., Trablus, S. SF 6 Tesislerinin Çeşitli Kapsülleme Biçimlerinin Kıyaslanması, Elektrik Mühendisliği 6. Ulusal Kongresi, Ankara, 346-350, 1995. 2. Koraçlı, C., SF 6 Gazıyla İzole Edilmiş Konsantrik-Silindir Aralığında Darbe Gerilim- Zaman Karakteristikleri, Elektrik Mühendisliği 3. Ulusal Kongresi, Ankara, 220-223, 1989. 3. Dinçer, M. S., Taplamacıoğlu, M. C., SF 6 +N 2 ve SF 6 +Ar Gaz Karışımlarının Limit Alan Parametreleri, Elektrik Mühendisliği 6. Ulusal Kongresi, Ankara, 238-241, 1995. 4. Ülgür, Mustafa M., Elektrik Cihazları Dersleri 1, İTÜ Matbaası, 136-138, 1962. 5. Özkan, F. Yılmaz, Yüksek Gerilim Güç Kesicileri; Teori Tasarım ve Deneyler. İTÜ Matbaası, 169-170, 1994. 6. Gökalp, E., Çakır, H., Trablus, S., SF 6 Gazlı Kesicilerin Geliştirilmesi İçin İleri Diagnostik Metotlar, Elektrik Mühendisliği 6. Ulusal Kongresi, Ankara, 242-245, 1995. 7. Farsadi, M., Özkaya, M., Düzgün Olmayan Alanda Sıkıştırılmış SF 6 Gazında Elektrot Yüzey Pürüzlüğünün Delinme ve Korana Başlangıç Gerilimlerine Etkileri, Elektrik Mühendisliği 3. Ulusal Kongresi, Ankara, 217-219, 1989. 8. Rizk Farouk, A. M., Eteiba, Makdy, B., Impulse Breakdown Voltage-Time Curves of SF 6 and SF 6 -N 2 Coaxial Cylinder Gaps. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-101, No:12 December 1982, 4460-4468. 9. Ertan, Kemal, C., Uzunoğlu, M., Gaz İzoleli Şalt Cihazları, 3e Electrotech, sayı 89, Ekim 2001, 52-55. 10. Güç Kesicileri, TEAŞ Şalt Tesis Arşivi.