ÜLKEM ZDEK ENERJ HT YACININ TRAFO SEKTÖRÜNDEK ETK LER VE ARTAN GÜÇ TALEPLER DOπRULTUSUNDA GÜÇ TRAFOLARDAK GEL MELER BALIKES R ELEKTROMEKAN K SANAY TES SLER Elektrik Mühendisi Yüksek Makina Mühendisi TaNeR MuTLu
Giriş Ülkemizdeki Enerji Đhtiyacı Kurulu Gücümüz ve Yıllara Göre Değişimi Enerji Kaynakları ve Çeşitliliği Mevcut Yatırımlar ve Kapasite Arttırımları Yakın Gelecekteki Enerji Hedefleri Güç Trafoları ve Enerji Đhtiyacı Enerjinin Naklinde Olmazsa Olmaz: Güç Trafosu Enerji Artışı ve Trafo Đlişkisi Enerji Đhtiyacının Küçük Güçlü/Büyük Güçlü Trafolarla Temin Edilmesi Yüksek Talep - Aşırı Yüklenme ve Arızalar Enerji Maliyeti ve Trafolardaki Verim Artan Güç Taleplerine Bağlı Trafolarındaki Gelişmeler ve Yenilikler Tasarımsal Gelişmeler Kullanılan Malzeme Çeşitliliği Yeni Aksesuarların Pazarda Yer Alması Sonuç Kaynaklar
GĐRĐŞ Gelişen ve kalkınan ülkelerin enerji ihtiyaçları doğrudan bizim sektörümüz olan güç trafolarıyla ilişkilidir. Enerji insanoğlu için yemek içmek gibi doğal bir ihtiyaçtır. Teknoloji çağının en çok beslendiği kaynaktır, enerji. Sanayi ve kalkınma için olmazsa olmazdır. Enerji temin etmek devletin vatandaşlarına karşı bir sorumluluğudur. Bu doğrultuda devletler talep edilen enerji miktarını vatandaşına arz etmek zorundadır. Đklimsel değişiklikler, sanayi ve teknolojik altyapı gelişmeleri, inşaat sektörünün büyümesi ve büyük çaplı konutların, gökdelenlerin yapılması talep edilen enerji miktarını her geçen gün katlayarak arttırmaktadır. Artan enerji taleplerine paralel olarak, güç trafolarındaki talepler de artmaktadır. Enerji üretimi-kapasite artışı, trafo artışıyla aynı anlama gelmektedir. Trafolardaki geliştirmeler ve iyileştirmeler, ömrünün uzamasına ve maliyetinin düşmesine neden olmuştur. Bu sayede artan enerji talebine daha az maliyetle çözüm sunabilmektedir.
ÜLKEMĐZDEKĐ ENERJĐ ĐHTĐYACI KURULU GÜCÜMÜZ VE YILLARA GÖRE DEĞĐŞĐMĐ 80000 70000 60000 Kurulu Güç (MW) 50000 40000 30000 20000 10000 0 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Yıl
ÜLKEMĐZDEKĐ ENERJĐ ĐHTĐYACI ENERJĐ KAYNAKLARI VE ÇEŞĐTLĐLĐĞĐ Kurulu Gücümüzün Kaynaklara Dağılımı Elektrik Üretimimizin Kaynaklara Dağılımı
Kurulu Gücümüzün Kaynaklara Dağılımı Elektrik Üretimimizin Kaynaklara Dağılımı
ÜLKEMĐZDEKĐ ENERJĐ ĐHTĐYACI MEVCUT YATIRIMLAR VE KAPASĐTE ARTTIRIMLARI Küresel ısınmalar ve teknolojik gelişmeler enerji ihtiyacını arttırmıştır. Enerji santralleri sayısı artmaktadır ve mevcut santrallerde kapasite arttırımları gerçekleştirilmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim artmıştır. (Rüzgar, güneş, biyokütle, jeotermal) 500kW a kadar lisanssız üretim yapılabilirken bu değer özel durumlarla birlikte 1MWA ve üzerine çıkarılmıştır. Hidroelektrik santralleri ve kombine çevrim doğal gaz santralleri projeleri ülkemizin çeşitli bölgelerinde irili ufaklı gerçekleştirilmektedir. Đlerleyen günlerde ülkemiz nükleer enerji ile tanışacaktır.
ÜLKEMĐZDEKĐ ENERJĐ ĐHTĐYACI YAKIN GELECEKTEKĐ ENERJĐ HEDEFLERĐ Enerjide dışa bağımlılığın azaltılması Yerel kaynakların kullanımının azami seviyeye yükseltilmesi Enerji kullanımında tasarrufun sağlanması Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının arttırılması Enerji sepetine nükleer enerjinin de eklenmesi MEVCUT i. Bakü-Tiflis-Erzurum Doğal Gaz Boru Hattı (BTE) ii. Türkiye-Yunanistan Doğal Gaz Enterkonektörü (ITG) iii. Batı Hattı (Rusya Türkiye Doğal Gaz Boru Hattı) iv. Mavi Akım Boru Hattı v. Đran Türkiye Doğal Gaz Boru Hattı YENĐ i. Trans Anadolu Doğal Gaz Boru Hattı (TANAP) Projesi ii. Türkiye Bulgaristan Enterkonektörü (ITB)
Nükleer Enerji Nükleer enerji günümüz elektrik ihtiyacının yaklaşık %17 sini karşılamaktadır. Bazı ülkeler enerjilerinin büyük bir kısmını nükleer santrallerden üretmektedir. Fransa enerjisinin %75 ini nükleer enerjiden sağlamaktadır. Amerika ise enerjisinin %15 ini buradan karşılamaktadır. Dünya çapında 400 den fazla nükleer santral bulunmakta ve bunların 100 den fazlası sadece Amerika da yer almaktadır. Akkuyu NGS - 4 Ünite (4 x 1200 MW) Sinop NGS - 4 Ünite (4 x 1120 MWA)
Rüzgar Enerjisi Doğaldır Yenilenebilir, Temiz ve sonsuz bir güç olup kaynağı güneştir. Güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşmektedir. Türkiye'de bulunan 159 Rüzgar Enerji Santrallerinin toplam kurulu gücü 5.227,80 MW'dır. 2015 yılında Rüzgar Enerji Santralleri ile 11.543.059.498 kilovatsaat elektrik üretimi yapılmıştır.
Güneş Enerjisi Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, yaklaşık olarak 1370 W/m² değerindedir. Yeryüzüne ulaşan miktarı atmosferden dolayı 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişir. Türkiye'de bulunan Güneş Enerji Santrallerinin toplam kurulu gücü 660,20 MW'dır. 2015 yılında Güneş Enerji Santralleri ile 194.100.000 kilovatsaat elektrik üretimi yapılmıştır.
Jeotermal Enerji Dünyada halen kurulu gücü 8912 MW Buhar ve sıvı baskın sistemlerin elektrik enerjisine dönüştürülebilmesi için çeşitli sistemler mevcuttur 20. yüzyıl başına kadar sağlık ve yiyecekleri pişirme amacıyla kullanılıyordu. Günümüzde elektrik üretiminde, ısıtmada ve endüstrideki kullanımları öne çıkmaktadır. Türkiye'de bulunan 25 Jeotermal Enerji Santrallerinin toplam kurulu gücü 725,20 MW'dır. 2015 yılında Jeotermal Enerji Santralleri ile 3.318.417.011 kilovatsaat elektrik üretimi yapılmıştır.
Biyokütle Mısır, buğday gibi özel olarak yetiştirilen bitkiler, otlar, yosunlar, denizdeki algler, hayvan dışkıları, gübre ve sanayi atıkları, evlerden atılan tüm organik çöpler (meyve ve sebze artıkları) kaynak oluşturmaktadır. Türkiye'de bulunan 72 Biyogaz, Biyokütle, Atık Isı ve Pirolitik Yağ Enerji Santrallerinin toplam kurulu gücü 394,70 MW'dır.
GÜÇ TRAFOLARI VE ENERJĐ ĐHTĐYACI ENERJĐNĐN NAKLĐNDE OLMAZSA OLMAZ : GÜÇ TRAFOSU Santrallerde üretilen enerjinin istenilen merkezlere aktarılması gereklidir. Enerjinin ekonomik iletimi için gerilimin uygun bir seviyeye çıkarılması/indirilmesi gereklidir. Bu aşamalarda güç trafoları görev almaktadır. Đletim hattı uzunluğu açısından Avrupa nın en büyüğü Türkiye dir.
GÜÇ TRAFOLARI VE ENERJĐ ĐHTĐYACI ENERJĐ ARTIŞI VE TRAFO ĐLĐŞKĐSĐ Enerji ihtiyacı Santral yatırımları Yeni şalt sahaları Güç trafoları Yeni TEĐAŞ şartnamesi ile daha büyük trafolar Çok sayıda düşük güçlü trafo yerine büyük güçlü az trafo (Avantaj-Dezavantaj)
GÜÇ TRAFOLARI VE ENERJĐ ĐHTĐYACI ENERJĐ ĐHTĐYACININ KÜÇÜK GÜÇLÜ/BÜYÜK GÜÇLÜ TRAFOLARLA TEMĐN EDĐLMESĐ Trafo siparişleri ülkenin enerji yatırımlarını dolaylı olarak haber verir. Büyük güçlü GSU trafolar santraller ve iletim şebekesinde enerji temini sağlar. Küçük güçlü yağlı ve kuru tip dağıtım trafoları enerjinin dağıtımında ve bizlere iletilmesinde rol oynar. Büyük güçlü trafolar için özel şartnameler, küçük güçlü trafolar için standart şartnameler ile alım yapılır.
GÜÇ TRAFOLARI VE ENERJĐ ĐHTĐYACI YÜKSEK TALEP AŞIRI YÜKLENME VE ARIZALAR Kapasite arttıran firmalar, teknoloji geliştiren firmalar, küresel ısınma sonuçtu soğutma sistemlerine aşırı yüklenme gibi sebepler ile yüksek enerji talebi meydana gelmektedir. Kullanıcı, kapasitenin yeterli olmadığı bölgelerde enerji talebini arttırdığı takdirde trafolar bu ihtiyaca aşırı yüklenme koşullarında cevap vermeye çalışır. Aşırı yüklenme koşulları sonucunda trafolarda arızalar meydana gelebilir. Trafolar da aşırı yüklenme haricinde dış etkilerden kaynaklanan kısa devreler de meydana gelebilir. Daha sık ODAF soğutma tiplerine yönelme ile trafonun daha etkin soğuması sağlanır. Arızaların önüne geçebilmek için ürettiğimiz trafolarda aşırı yüklenme koşullarını standardın üzerinde varsayarak tasarımımızı gerçekleştiriyoruz. Kullandığımız izolasyon malzemeleri ve soğutma ekipmanları ile daima güvenli bölgede kalmayı hedefliyoruz.
GÜÇ TRAFOLARI VE ENERJĐ ĐHTĐYACI ENERJĐ MALĐYETLERĐ VE TRAFOLARDAKĐ VERĐM 1 kwh enerji tüketiminin kullanıcıya maliyeti yaklaşık olarak 35 kuruştur. (Enerji+dağıtım bedeli) Bu maliyetlerin aşağı çekilmesi için verim faktörü devreye girmektedir. Güç trafolarında, Avrupa Verim Şartları dışında bu konuda standartlaşma çok fazla yoktur. Trafonun ilk maliyeti yüksektir ancak ömrü de uzundur. EU Trafoları Verim Değerleri Enerji yatırımlarının artması ile beraber şartnamelerde kayıp değerlendirmesinin kullanılması ve verim taleplerlerinde artışlar açıkça görülmektedir. Güç trafoları kayıpların giderilmesi ve maliyetlerin düşürülmesi için çok önemlidir. Optimum tasarım ile ürettiğimiz trafolar yurtiçinde ve dışında aktif olarak çalışmaktadır.
ARTAN GÜÇ TALEPLERĐNE BAĞLI TRAFOLARDAKĐ GELĐŞMELER VE YENĐLĐKLER TASARIMSAL GELĐŞMELER Yüksek verimli trafolar ile daha düşük kayıplar ve daha uzun ömürlü tasarımlar. 3D tasarımlar ve FEM analizleri ile kaçak akı yollarının bulunması ve ekranlamalar. Geliştirilen yazılımlar ile trafonun termik, dinamik analizlerinin yapılması karşı önlemlerin alınması. Optimum tasarımlar ile trafonun ömrünün artması ve maliyetinin düşürülmesi
ARTAN GÜÇ TALEPLERĐNE BAĞLI TRAFOLARDAKĐ GELĐŞMELER VE YENĐLĐKLER BEST Transformers KULLANILAN MALZEME ÇEŞĐTLĐLĐĞĐ Daha fazla CTC, daha fazla demet ya da emaye kaplı bakır kullanımı Çoklu iletkenlerin lak izolasyonu ile kaplanabilmesi Yağ çeşitliliğinin artması, organik yağların kullanımı Birim kaybı çok düşük çekirdek sacı üretimi Đstenen boyutlarda ve toleranslarda üretilebilen izolasyon malzemeleri
ARTAN GÜÇ TALEPLERĐNE BAĞLI TRAFOLARDAKĐ GELĐŞMELER VE YENĐLĐKLER BEST Transformers YENĐ AKSESUARLARIN PAZARDA YERALMASI Çekirdek sabitleme teknolojisinin gelişimi ve çekirdek tasarımı Soğutucuların büyümesi, aynı zamanda yeni tasarımlarla hafiflemesi Đlerleyen teknoloji ile aktif kısmın daha iyi kurutulduğu fırınların üretimi Transformatör izleme sistemlerinde gelişmeler ve trafo içinin daha iyi analizi Yüksek gerilimli plug-in buşingler
SONUÇ Enerji bir ülkenin gücüdür. Ülkemizin gücünü arttırmak için bu halkada yerimizi almak ve uzun ömürlü trafolar üretmek bizim işimizdir.
KAYNAKLAR 1. EÜAŞ 2015 Yıllık Rapor 2. EÜAŞ 2015 Sektör Raporu 3. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Müdürlüğü 4. Dış İşleri Bakanlığı Web Sitesi http://www.mfa.gov.tr/turkiye_nin-enerji-stratejisi.tr.mfa 5. "Ülkemizde Planlanan Nükleer Santral Projeleri" ((Türkçe)) (HTML). Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. 2015. Erişim tarihi: 16 Ağustos 2015. 6. Ahmet Kerem Köseoğlu," Güç Trafolarında Kalite ve Performans Faktörleri", CWIEME Seminer, 2015 7. Türkiye Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı, Aralık 2014 8. http://www.turk-res.com.tr/ruzgar-haritalari/ 9. http://www.enerjiatlasi.com/
TEŞEKKÜRLER Sorularınız?