4.4. Gerilim Kararlılığının Temel Geçici Hal Durumu



Benzer belgeler
4.6. Dinamik Gerilim Kararlılığını Etkileyen Faktörler

Facts cihazlarının gerilim kararlılığına etkisinin incelenmesi. Effects of facts devices voltage stability

Sabit ancak farklı değerlerdeki reaktif güç talebi durumu için P-V eğrileri ( Q 1 = 0.5 pu, Q 2 = 1.0 pu, Q 3 = 2.0 pu, Q 4 = 4.

ENDÜSTRİYEL BİR TESİSTE DİNAMİK KOMPANZASYON UYGULAMASI

Haftanın Amacı: Asenkron motorun hız ayar ve frenleme tekniklerinin kavranmasıdır.

ELEKTRİK PİYASASI ŞEBEKE YÖNETMELİĞİNDE DEĞİŞİKLİK YAPILMASINA İLİŞKİN YÖNETMELİK MADDE

İÇİNDEKİLER CİLT I ELEKTROMANYETİK GEÇİT SÜREÇLERİ

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

SERİ PARALEL DEVRELER

BÖLÜM 5 KISA DEVRE HESAPLARI

TÜRKĐYE ELEKTRĐK ĐLETĐM SĐSTEMĐNDE RÜZGAR SANTRALI BAĞLANTILARI

GÜÇ SİSTEM ANALİZLERİNİN ENERJİ VERİMLİLİĞE ETKİLERİ

EK 1 ENTERKONNEKTE ŞEBEKEDE KULLANILACAK İNDİRİCİ GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİNİN KARAKTERİSTİKLERİ

DENGESİZ GÜÇ AKIŞI ANALİZLERİ İÇİN SABİT HIZLI ASENKRON GENERATÖRLÜ RÜZGAR TÜRBİNİ MODELİ BÖLÜM 1: GENERATÖR MODELİ BÖLÜM 2: YÜK AKIŞI UYGULAMALARI

ELEKTRONİK DEVRE TASARIM LABORATUARI-I MOSFET YARI İLETKEN DEVRE ELEMANININ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Örneğin bir önceki soruda verilen rüzgâr santralinin kapasite faktörünü bulmak istersek

DENEY 4 DC ŞÖNT ve SERİ MOTORUN YÜKLEME KARAKTERİSTİKLERİ

ENDÜKTİF REAKTİF AKIM NEDİR?

GENETEK. Güç Sistemlerinde Kısa Devre Analizi Eğitimi. Güç, Enerji, Elektrik Sistemleri Özel Eğitim ve Danışmanlık San. Tic. Ltd. Şti.

GERİLİM DÜŞÜMÜ KOMPANZE YÖNTEMLERİ

6. Bölüm: Alan Etkili Transistörler. Doç. Dr. Ersan KABALCI

GÜÇ SİSTEM GERİLİM KARARLILIĞINDA YÜK MODELLEMELERİNİN ÖNEMİ

MOSFET. MOSFET 'lerin Yapısı

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

Güneydoğu Anadolu Bölgesi Gerilim Çökme Problemlerinin Değerlendirilmesi Assessment of Voltage Collapse Problems in Southeast Anatolia Region

Bölüm 8 FET Karakteristikleri

4.1. Deneyin Amacı Zener diyotun I-V karakteristiğini çıkarmak, zener diyotun gerilim regülatörü olarak kullanılışını öğrenmek

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 02

REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU ve REZONANS HESAPLARI

Alternatif Akım. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören. Alternatif Akım

ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE SÜPERİLETKEN MALZEMELER. Rıfkı Terzioğlu, Türker Fedai Çavuş Sakarya Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

EGE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EMO İZMİR ŞUBESİ İÇİN

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

Elektrikte Güç Faktörünün Düzeltilmesi Esasları. Önerge No: 2227/2010

Şekil 1: Zener diyot sembol ve görünüşleri. Zener akımı. Gerilim Regülasyonu. bölgesi. Şekil 2: Zener diyotun akım-gerilim karakteristiği

Gerilim beslemeli invertörler, akım beslemeli invertörler / 13. Hafta. Sekil-7.7 de endüktif yükte çalışan PWM invertör görülmektedir.

ALÇAK GERİLİM REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYON SİSTEMLERİNİN DENEYSEL KARŞILAŞTIRMASI

Orta Vadede (Dönemde) Piyasa Dengesi:

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE OLUŞAN HARMONİKLERİN FİLTRELENMESİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

SENKRON MAKİNA. Senkron generatörün rotoru yukarıda ifade edildiği gibi DC-uyartımlı elektromıknatıs olabileceği gibi sabit mıknatıslı da olabilir.

Yüksek Gerilim İşletmeciliği

BJT (Bipolar Junction Transistor) nin karakteristik eğrilerinin incelenmesi

1.1. Deneyin Amacı Temel yarı iletken elemanlardan, diyot ve zener diyotun tanımlanması, test edilmesi ve bazı karakteristiklerinin incelenmesi.

2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

Asenkron Makineler (2/3)

Per-unit değerlerin avantajları


MATLAB KULLANARAK BARA ADMİNTANS MATRİSİNİN OLUŞUMU

SEKONDER KORUMA. 1_Ölçme Trafoları (Akım Trafosu / Gerilim Trafosu) 2_Sekonder Röleler 3_Anahtarlama Elemanları (Kesiciler / Ayırıcılar) 2_RÖLELER

ÜRETĠCĠLERDEN REAKTĠF GÜÇ DESTEĞĠ SAĞLANMASI ve GERĠLĠM KONTROLU

İÇİNDEKİLER. BÖLÜM-1-ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLARIN YAPISI VE ÇALIġMA PRENSĠBĠ

ZENER DİYOTLAR. Hedefler

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

Elektrik Makinaları I

Üç Fazlı Sistemler ALIŞTIRMALAR

Arttıran tip DC kıyıcı çalışması (rezistif yükte);

V cn V ca. V bc. V bn. V ab 30. -V bn. V an HATIRLATMALAR. Faz-Faz ve Faz-Nötr Gerilimleri. Yıldız ve Üçgen Bağlı Yüklerde Akım-Gerilim İlişkileri

UZUN ENERJİ NAKİL HATLARI İLE ENERJİ İLETİMİNİN ZORLUKLARI ve SİSTEM GÜVENİLİRLİĞNİ ARTIRMAK İÇİN ALINAN ÖNLEMLER Türkiye de elektrik enerjisinin

DC DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Yüksek Gerilim Tekniği İÇ AŞIRI GERİLİMLER

3 Fazlı Açma-Kapama Kontrollü AC Voltaj Kontrolcü. (yıldız bağlı rezistif yükte);

Güç Sisteminde SVC ve STATCOM Denetleyici Etkilerinin İncelenmesi

T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ ALİAĞA MESLEK YÜKSEKOKULU

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

Ar-Ge Projeleri. 1-) Depolama sistemleri için en iyi dünya örnekleri incelenerek, ADM EDAŞ şebekesi için optimum uygulamanın belirlenmesi.

Şekil 5-1 Frekans modülasyonunun gösterimi

ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOULU

ANALOG ELEKTRONİK - II. Opampla gerçekleştirilen bir türev alıcı (differantiator) çalışmasını ve özellikleri incelenecektir.

Bu Bölümde Neler Öğreneceğiz?

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 10. HAFTA

ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI GÜÇ SİSTEMLERİNDE HARMONİKLER VE FİLTRELEMELERİN İNCELENMESİ

Reaktif güç kompanzasyonu, bazı uygulama ve ülkeler de şebekenin orta gerilim kısmında yapılırken, çoğunlukla alçak gerilim kısmında yapılır.

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

güç Atörleri Ans çak gerilim Al kond

İçindekiler. Genel... 3 ka Otomatik Sigortalar ka Otomatik Sigortalar... 6 ka Otomatik Sigortalar ka Otomatik Sigortalar...

AŞIRI AKIM KORUMA RÖLELERİ Trafolarda Meydana Gelen Aşırı Akımların Nedenleri

SCHMITT TETİKLEME DEVRESİ

DC/DC DÖNÜSTÜRÜCÜLER

Yrd. Doç. Dr. Süleyman ADAK Mardin Artuklu Üniversitesi. İstasyon Yerleşkesi / Mardin Tel Faks.:

6. ÜNİTE DOĞRU AKIM MAKİNALARININ DEVREYE BAĞLANTI ŞEMALARI

2. Bölüm: Rüzgar Enerjisi Dönüşüm Sistemleri ve Yapıları

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Bölüm 7 FET Karakteristikleri Deneyleri

KOMPANZASYON ve HARMONİK FİLTRE SİSTEMLERİ

Isc, transient şartlarında, Zsc yi oluşturan X reaktansı ve R direncine bağlı olarak gelişir.

V cn V ca. V bc. V bn. V ab. -V bn. V an HATIRLATMALAR. Faz-Faz ve Faz-Nötr Gerilimleri. Yıldız ve Üçgen Bağlı Yüklerde Akım-Gerilim İlişkileri

DERS BİLGİ FORMU. Okul Eğitimi Süresi

İstenmeyen Duruşlara ve Oluşabilecek Hasarlara Karşı Prosesinizi Korur

EVK Enerji Verimliliği, Kalitesi Sempozyumu ve Sergisi Haziran 2015, Sakarya

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

KOMPANZASYON

DEVRE VE SİSTEM ANALİZİ ÇALIŞMA SORULARI

Yumuşak Yol Vericiler - TEORİ

GÜÇ KALĐTESĐ & HARMONĐK FĐLTRELEME

GÜÇ SİSTEMLERİ KONFERANSI Kasım 2018 Ankara

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Transkript:

49 4.4. Gerilim Kararlılığının Temel Geçici Hal Durumu Đletim sistemine bağlı bir asenkron motorun şekil (4.3.b) ' deki P-V eğrileriyle, iletim sisteminin P-V eğrilerini biraraya getirerek, sürekli hal gerilim kararlılığına benzer biçimde, bu eğriler yardımıyla sistem üzerinde çalışma noktasının değişimini ve kararsızlılığın nasıl oluştuğunu görmek mümkündür. Ancak belirtmelidir ki, buradaki bozucu etkinin sistemde hızlı ve ardışıl bir çökmeye neden olacak kadar büyük bir etkiye sahip olmaması gerekir; aksi halde konu P-V eğrileriyle açıklanamaz [21]. Örnek olarak alıcı uca, asenkron motora paralel bağlı bir kapasitenin devreye alınması (veya çıkarılması) durumu göz önüne alınacaktır. Bu durumu açıklamak için şekil (4.6) ' da örnek sistem ve sisteme ilişkin P-V eğrileriyle motor yükünün kararkteristiklerinin bir araya getirilmesi gösterilmektedir. Buradan, gerek motorun yüklenmesine bağlı olarak ve gerekse uç geriliminin değişimi sonucu sabit elektrik yükünü (P e ) sağlamak amacıyla kaymanın (s) değişim etkileri açıkça görülmektedir. Sürecin işleyişini daha iyi açıklamak için bileşik P-V eğrilerini tekrar ele almak faydalı olacaktır. Vs=1.0 pu Vr C M Şekil 4.6. Örnek sistem ve P-V+Yük karakteristik eğrileri Yük barasına bir şönt kapasite bağlanması durumunda P-V eğrisi değişecek, ancak bağlamadan hemen sonra asenkron motorun kayması değişmeyecektir. Böylelikle motorun çalışma noktası (A), sabit bir kayma ile karakteristik eğri üzerinde kalarak, yeni P-V eğrisi üzerindeki çalışma noktasına geçecektir (C ''). Buna "sabit empedans atlaması" denilebilir. Bundan sonra, asenkron motorun

50 şebekeden çektiği güç artarak mekanik gücü geçer. Bu nedenle, dinamik denklem T6 ' ya göre asenkron motorun kayması azalacak ve bunun sonucunda da motor ivme kazanacaktır. Kayma azaldığından motorun eşdeğer empedansı da küçülecektir ve asenkron motorun çalışma noktası yukarı doğru kayarak (şekil 4.6.) yeni çalışma noktasına (C) ulaşılır. Bu durum için transiyent mekanizması, başlangıç çalışma noktasının üst (A - C '' - C) ya da alt (B - B' - C) gerilim bölgesinde olması durumları için aynıdır (sistem kararlı kalır). Bu geçiş süreci gerilim çökmesi olayını yöneten bir durumdur. Farklı tür ve büyüklükteki bozucu etkiler için de temel süreç geçerli olmakla beraber, özellikle koruma amacıyla, gerilim ve güçlerin zaman içinde değişimlerinin izlenmesi daha uygun bir yaklaşım olacaktır. 4.5. Dinamik Gerilim Kararlılığını Etkileyen Faktörler ve Korumanın Esasları Gerilim karalılığını etkileyen faktörleri ve korumanın esaslarını açıklamak için, iki baralı bir sistemde yük barasına bağlı bir asenkron motor göz önüne alınacaktır. Açıklamalar, önce varsayımlara dayalı temel durumlar için daha sonra da gerçek durumları yansıtacak şekilde yapılacaktır. Referans [52], [53] ve [54] ' den yararlanarak göz önüne alınacak makina modeli için şu parameterler seçilmiştir : r 1 = 0.015 pu, r 2 '= 0.015 pu, x 1 = 0.15 pu, x 2 = 0.15 pu H = 0.5 s (atalet sabiti), S BAZ = 100 MVA (baz güç), s = 0.0275 (kayma) Makinanın farklı güçlerde çalıştırıldığı durumlarda kayma için farklı değerler seçilmektedir. 4.5.1. Temel Durumlar Herhangi bir bozucu etki sonrasında bara geriliminin azaldığı ve bir süre sonra da eski değerine döndüğü varsayımıyla oluşabilecek durumlar, şekil (4.7) ' yardımıyla şöyle izah edilebilir :

51 a) b) Şekil 4.7. V 1 >V 2 farklı bara gerilimleri ve T 1 >T 2 farklı arıza temizleme süreleri olmak üzere a) V 1, T 1 için, b) V 2, T 1 için, c) V 2, T 2 için asenkron motorun P-Q eğrileri, d) P-V eğrilerine göre durum.

52 c) d) Şekil 4.7. (devam) Şekil (4.7.a.) 'da daha önce sabit güç yükü için izah edilen durum tipik olarak gözükmekte, burada ayrıca reaktif gücün değişimi de gösterilmektedir. Gerilimin V n nominal değerinden, V 1 gibi daha düşük bir değere indiği durumuda, aktif ve reaktif güçlerde ani bir düşme görülmekte, ancak gerilim V 1 değerini korurken, aktif güç nominal değerine gelmekte reaktif güç ise nominal değerini aşan yeni bir değere oturmaktadır. Bu durum tamamen tüm sistemin dinamiğini yansıtan denklemlerin çözümüyle elde edilmektedir. Gerilimin yeni değeri V 1, sistemin çökmesini tetikleyecek seviyede olmadığı yine bu eğriden anlaşılmaktadır. Burada en önemli

53 nokta, reaktif gücün davranışıdır. Zira gerilim azalması ile motor, nominal değerinde (veya çok yakın) aktif güç çekmeye devam ederken, reaktif güç talebinde artma olmaktadır. Bu şekil için, teorik bir varsayım olarak, gerilim V n değerinden V 1 veya V 2 değerlerine indiğinde bu değerlerde sabit kaldığı düşünülmektedir, oysa gerçek durumda reaktif güç artımıyla bara geriliminin de azalması söz konusudur. Daha sonra bu durum esas alınarak incelemeler genişletilecektir. Yine şekil (4.7.a) ' dan görüleceği üzere, T 1 süresi sonunda gerilim nominal değerine döndüğünde, aktif ve reaktif güçler de önce bir adım artımıyla nominal değerlerine dönmektedirler. Şekil (4.7.b.) 'de ise gerilimin nominal değerinden V 2 gibi bir değere indiği varsayılmaktadır, ancak burada a) durumundan farklı olarak gerilim azalmasının daha fazla V 2 < V 1 olduğu kabul edilmiştir. Burada da, gerilimin azalmasını, aktif ve reaktif güçlerde ani bir azalmayla takip etmekte, ancak aktif güç nominal değerine dönmeye çalışırken reaktif güç sürekli artmakta ve bu durumda aktif güç nominal değerine ulaşamadan tekrar azalmaya başlamaktadır. T 1 süresi sonunda V 2 gerilimi V n nominal değerine döndürülmesine rağmen, aktif güç toparlanamamakta reaktif güç ise artmaya devam etmektedir. Sonuçta kayma s = 1 ' e gidecek başka bir deyişle motor duracaktır. Bunun nedeni, şekil (4.3.a.) ' da görülen devir sayısımoment karakteristiği yardımıyla açıklanabilir. Şöyle ki, uç geriliminin azalmasıyla motorun devrilme momenti de küçülmekte, bunun sonucu çökme olayı meydana gelmektedir. Bu durumdan korunmanın yolu şekil (4.7.c) 'de gösterildiği gibi, arıza temizleme süresini kısaltmaktır T 2 <T 1. Burada b) ' deki durmla aynı koşullarda bozucu etki (gerilim azaltılması) uygulanmış, ancak arıza temizleme süresi daha kısa T 2 <T 1 tutulmuştur. Bu şekilde dinamik olayların işleyişinin korunmanın esasları ortaya çıkmaktadır. yardımıyla gelişimi gösterilmiştir. şekil 4.7.d. 'de ise aynı durumların P-V + kayma eğrileri 4.5.2 Gerçek Uygulamalar Burada, kısım 4.5.1 'de açıklanan ve varsayımlara dayalı uygulamalar genişletilerek, paralel iki radyal hatla (3. bölümde göz önüne alınan hat) beslenen asenkron motor yükünün, hatlardan birinin devre dışı olması durumunda oluşacak bozucu etkiye maruz kalmasıyla ortaya çıkacak durumlar ve uygulanacak koruma düzeninin prensipleri incelenecektir.

54 a) b) Şekil 4.8. a) Kompanzasyon yapılmamış sistem, b) T 1 =0.5s, c) T 2 = 0.4s için ( T 1 >T 2 ) farklı arıza temizleme süreleri sonunda kompanze edilmiş sistem.

55 c) Şekil 4.8. (devam) Şekil (4.8.) 'den görüleceği üzere a) ' daki örnek iletim sisteminde paralel hatlardan biri, t 1 anında devre dışı kalmaktadır. Bu durumda, a) Öncelikle yük barasındaki gerilim (V r ) ve motorun aktif (P e ), reaktif (Q e ) güçleri ani olarak azalmakta, ardından P e toparlanmaya çalışırken Q e sürekli artmaktadır. 4.5.1 ' deki durumdan farklı olarak yük barası gerilimi sabit kabul edilmemiştir. Bu durumda Q e artımına paralel olarak şebekeden çekilen akım dolayısıyla gerilim düşümü arttığından, yük barası gerilimi azalmakta bu da Q e artımını desteklemektedir. Böylece ardışıl olarak Q artımı - V azalması sonucunda, yük barasına bağlı asenkron motor yükü devrilmeye gitmekte, gerilimin hızla azalmasıyla sistemde gerilim çökmesi olayı meydana gelmektedir (şekil (4.8.a.)). b) a) 'ya benzer bir durum uygulanmakta, ancak paralel bir hat açıldıktan T 1 süre sonra ( t 2 anında ), yük barasına bir şönt C kapasitesi bağlanmaktadır. Kapasite bağlanınca motorun Q e yükü kısmen kompanze edildiğinden bara gerilimi yükselmektedir. Ancak temizleme süresi uzun tutulduğundan, Q e artımı fazla olmuş ve kompanzasyon bu artımı karşılayamamıştır. Dolayısıyla a) ' daki olaya benzer tarzda gerilim im çökmesi meydana gelmiştir (şekil (4.8.b.)).

56 c) Yine a) 'ya benzer bir durum uygulanmış ancak arıza temizleme süresi T 2 kısa tutulduğundan, yükün devrilmesine ve gerilimin çökmesine meydan verilmeden, gerilimde toparlanma sağlanmıştır (şekil (4.8.c.)). Böylelikle transiyent gerilim çökme mekanizması çeşitli yönleriyle ortaya konarak korunma ile ilgili esaslar belirlenmiştir. Buna göre, korumanın en önemli işlevinin, gerilim çökmesini tetikleyen bir bozucu etkinin ortaya çıkmasını izleyen en kısa periyotta yeterli reaktif güç temini olması gerekmektedir [55],[56]. Mekanik anahtarlamalı sistemlerde, bu işlevin yerine getirilmesinin en azından süre olarak kritik olduğu göz önünde tutulursa, uygulanacak en iyi koruma şeklinin, sistemi sürekli gözleyerek, reaktif güç ve gerilim değişimlerini izleyip, devreye gerekli ve yeterli kompanzayonu, sağlayabilecek, anahtarlama işlemleri yarıiletken elemanlarla yapılan kontrollu statik VAr kompanzasyonu olduğu söylenebilir [57],[58],[59]. Buna ilişkin bir düzen, şekil (4.9) ' da gösterilmiştir. Vs Ýletim Hattý Vr1 Asenkron Motor Yükleri Statik Yükler Vr2 TCR C (sabit) Kontrol Şekil 4.9. Yarıiletken anahtarlamalı statik VAr kompanzasyonu (SVC)