ÜRETĠCĠLERDEN REAKTĠF GÜÇ DESTEĞĠ SAĞLANMASI ve GERĠLĠM KONTROLU TEMEL UYGULAMA PRENSĠPLERĠ VE DĠKKAT EDĠLMESĠ GEREKEN HUSUSLAR TANIMLAR 1- AĢırı ikazlı çalıģma: ün sisteme reaktif güç vermesi, 2- DüĢük ikazlı çalıģma: ün sistemden reaktif güç çekmesini, REAKTĠF GÜÇ DESTEĞĠ SAĞLARKEN UYULMASI GEREKEN ĠġLETME ESASLARI Üretici, üretim tesislerinin her bir ünitesindeki reaktif güç kapasitesini kullanarak, ilgili üretim tesisinin bağlı olduğu baranın gerilimini, BYTM ve/veya Sistem ĠĢletmecisi tarafından belirlenen set değerinde ve belirlenen bir tolerans dahilinde* regüle etmelidir. Üretici, bu yükümlülüğü yerine getirirken aģağıda belirtilen seçeneklerdeki iģletme esaslarına riayet etmelidir. Nihai hedef otomatik bir dıģ kontrolcü (outer loop) vasıtasıyla tesisin bağlı olduğu baranın geriliminin kontrol edilmesi olmalıdır. a) Otomatik bir dıģ kontrolcü (outer loop) vasıtasıyla tesisin bağlı olduğu baranın geriliminin kontrol edilmesi Belirlenen bara gerilim set değeri Gerilim Kontrolcüsü V/Q Ref Voltaj Ref. Voltaj ya (Arttır/Azalt) da MVAR Ref. Set AVR Generator i G Q, MVAR Step-Up Trafo Sistem Diğer ünitelerin aktif/reaktif yüklenmesi Diğer Üniteler ġekil 1: gerilimi prensip kontrol yapısı: DıĢ kontrolcü * gerilimi regülasyonunun baģarı değerlendirmesi için tolerans değeri TEĠAġ tarafından belirlenecektir. Bu konfigurasyonda, gerilim regülasyonu droop değeri (ΔV/ΔQ) (örneğin, 0%, integral kontrol ya da 4%, oransal kontrol) Ģebeke bağlantı durumu göz önüne alınarak, gerektiğinde, TEĠAġ ile değerlendirilmelidir. Dikkat edilmesi gereken temel nokta, bu kontrol yapısında, ünitelerin Gerilim Regülasyon modunda ya da YavaĢ Reaktif Güç Kontrolünde**, iģletilmesi ve dıģ kontrolcünün ünitelere Gerilim Referansı (arttır-azalt sinyalleri) ya da MVAR referansı verecek Ģekilde iç kontrol döngülerine göre daha yavaģ konfigüre edilmesidir. 1
b) Ünitenin Otomatik Gerilim Regülatörü ile trafo gerilim düģümünün kompanse edilmesi (Line Drop Compensation) yoluyla bara geriliminin regüle edilmesi (IEEE Std. 421.5) Belirlenen bara gerilim set değerine göre Arttır Azalt Voltaj Ref. Set (pu) AVR Generator G Vt It Vc Step-Up Trafo,Xt Sistem Vc= Vt + jit.xc, Xc<0 Akım/Gerilim Ölçümü Diğer Üniteler ġekil 2: gerilimi prensip kontrol yapısı: Gerilim düģümünün kompanse edilmesi Bu yapı her bir ünitenin ayrı bir trafo ile sisteme bağlandığı santral konfigürasyonları için daha uygun olarak kullanılabilir. Modern dijital ikaz sistemlerinde mevcut olup genelde aktive edilmemiģ olan bu seçenek ile trafonun içine doğru yaklaģık %50 oranında (0.5*Xt <= Xc <=0.7*Xt) kompanse edildiği takdirde bara gerilimi için efektif kontrol sağlanabilir. Doğru bir konfigürasyon ve kompanzasyon oranı için üretici firma desteği gerekecektir. ġekil 1 deki yapı, bu yapıya göre, iģletme için daha uygun olarak değerlendirilebilir. ** Ünite bazında YavaĢ Reaktif Güç Kontrolü nden kasıt ünite bazındaki MVAR denetleyicisinin AVR döngüsünden çok daha yavaģ konfigüre edilmesinin gerekliliğidir (ya da yavaģ olarak konfigüre edilmiģ olduğu irdelenmelidir). Ünite bazındaki reaktif güç kontrolcüsünün bir set değeri değiģikliğinde 25-30 sn lik süreçte dengeyi sağlaması yeterli olacaktır. Buna bağlı olarak da bu yapıda, santral için düzenlenen bara gerilimi dıģ kontrol döngüsü, bu iç döngüden de yavaģ konfigüre edilmelidir. Ünite bazında Hızlı Reaktif Güç Denetleyicileri (<25 sn dengeye gelme süresi) ya da Güç Faktörü denetleyicileri kesinlikle kullanılmamalıdır. 2
c) Operatör denetiminde tesisin bağlı olduğu baranın geriliminin kontrol edilmesi Belirlenen bara gerilim set değeri Kontrol Odası Varsa, Yükte Kademe Operatörü DeğiĢtirici Pozisyonu **** Arttır Azalt Voltaj Ref. Set Voltage Ref. AVR Generator G Q, MVAR Step-Up Trafo Sistem Diğer ünitelerin aktif/reaktif yüklenmesi Diğer Üniteler **** Yükte Kademe DeğiĢtirici, operator denetiminde Manual kullanılabileceği, gibi otomatik olarak da Yüksek Gerilim sını regüle etmek için Auto da da kullanılabilir. ġekil 3: gerilimi prensip kontrol yapısı: Operatör denetimi Operatör denetiminin esas olduğu bu yapıda dikkat edilmesi gereken temel nokta, ünitelerin Gerilim Regülasyon modunda (voltage supporting operation, AVR Auto Mode) iģletilmesidir. gerilim kontrolünün operatör denetiminde yapıldığı durumlarda, TEĠAġ tarafından aksi bir talimat gelmedikçe, ünitelerin bağımsız bir Ģekilde Reaktif Güç Kontrolü ya da Güç Faktörü Kontrolünde, kesinlikle çalıģtırılmamaları gerekmektedir***. Ani ya da süreli gerilim bayılmalarında sistemi ayakta tutmak için ünitelerden otomatik olarak alınacak ekstra reaktif güç desteğinin sürekliliği ancak bu Ģekilde mümkün olacaktır. Kullanılabilir bu üç temel kontrol yapısında da beklenen, ünitelerin bara gerilimini kontrol edebilmek amacıyla belirlenen zorunlu MVAR değerlerine nominal çıkıģ gücü ve minimum kararlı üretim düzeyleri arasındaki her noktada gerektiğinde ulaģabilir olmasıdır. Ünitelerin bu zorunlu değerlere ulaģıp ulaģmadığı ancak bara geriliminin belirlenen tolerans dahilinde regüle edilemediği durumlarda kontrol edilecektir. Tüm kontrol yapıları için genel prensip olarak, generator terminal gerilimi sürekli çalıģma aralığı nominal terminal geriliminin %95 ve %105 bandından daha dar olmamalıdır. V/f limitleyicisi ve V/f trip değerleri >=%107~108 Ģeklinde ayarlanmalıdır. Farklı bir kontrol yapısı kullanılması durumunda, bu yapı TEĠAġ tarafından uygunluğunun değerlendirilmesi için benzer bir blok Ģema halinde belirtilmelidir. *** Belirli bir gücün altındaki üretim tesisleri ya da ünitelerde reaktif güç desteği hizmeti, gerilim kontrolu beklentisi (bara geriliminin belirli bir tolerans dahilinde regüle edilmesi) yerine, kararı TEĠAġ ta olmak üzere, bu iģletme Ģekilleri ile sabit reaktif güç çıkıģı ya da sabit güç faktörü çıkıģı sağlanarak alınabilir. Özellikle güçlü baralara bağlı, düģük güçlü üniteler açısından bu bir iģletme kolaylığı sağlayabilir. 3
TEST SIRASINDA ALINMASI GEREKEN ĠZĠNLER/ÖNLEMLER/DĠKKAT EDĠLMESĠ GEREKEN HUSUSLAR 1. TEĠAġ Milli Yük Tevzi Merkezi ve Bölgesel Yük Tevzi Merkezi nden onay alınmalıdır. 2. Test edilen ünite, her türlü dıģ kontrol döngüsünden bağımsız olarak, Regülasyonu Modunda (AVR Auto Mode) çalıģtırılacak ve generatör terminal gerilimi set değeri arttırılıp/azaltılarak reaktif güç yüklenmesi sağlanacaktır. Yükseltici trafosunda Yükte kademe değiģtiricinin olduğu ünitelerde, kademe değiģtirilerek ve gerektiğinde generatör terminal gerilim set değeri değiģtirilerek ünitenin reaktif yüklenmesi sağlanabilir. 3. Test sırasında sistem gerilim değiģimleri, bağlantı noktasında nominal gerilimin ~ ± % 2-3 ünü geçmemelidir. Bu amaçla santraldeki diğer üniteler gerilimi regüle etmek amacıyla kullanılacağı gibi BYTM ile koordinasyon da sağlanabilir. 4. ün MVAR kapasitesine tam olarak ulaģılabilmesi için bara geriliminin durumu (nominalin altında / üstünde) göz önüne alınarak ilgili teste (aģırı / düģük ikazlı çalıģma) baģlanmasına dikkat edilmelidir. 5. Ünitenin nominal güç seviyesine ulaģması mümkünse, testler nominal güç seviyesine ulaģılabildiği zamanda gerçekleģtirilmelidir. Ayrıca testler ilgili ünitenin her zaman maruz kaldığı iģletme koģullarında (hidrojen basıncı vb...) gerçekleģtirilmeli, test sonuçlarını geçici olarak normalden olumlu/olumsuz etkileyecek durumlardan kaçınılmalıdır. Amaç üniteyi olduğu gibi test etmektir. 6. Test edilen ünitenin generatör yüklenme eğrisi ve tüm ilgili koruma değerleri (V/f limitleme, V/f trip, AĢırı Limitleme, AĢırı Trip, Stator Akım Limitleme, Yüksek Gerilim Trip, DüĢük Limitleyicisi, Kaybı trip, DüĢük Gerilim Trip değerleri) test öncesinde elde edilmeli, bilinmeli ve bu bilgiler test raporuna eklenmelidir. 7. gerilimini regüle etmek için ünite/santral bazında kullanılan kontrol yapısı blok Ģema olarak, rapora eklenmelidir. 8. Test neticesinde Reaktif Güç Destek Hizmeti Test Tutanağı doldurularak teste katılan taraflarca imzalanmalıdır. 4
REAKTĠF GÜÇ DESTEK HĠZMETĠ TEST PROSEDÜRÜ 1) Ünite nominal güçte çalıģıyorken, (ünitenin çıkıģ gücü sabitlenebilir. Primer kontrol inaktif.) terminal gerilimi set değerini (yükseltici trafo yükte kademe değiģtirici pozisyonunu), kademeli bir Ģekilde aģağıdakilerden biri gerçekleģene kadar arttırınız. (değiģtiriniz.) (a) yüklenme eğrisi sınırına ulaģana kadar, (b) V/f limitleyici aktive olana kadar, (iģletilebilir maksimum generatör terminal gerilimi, %105 110) (c) AĢırı Limitleyici aktive olana kadar, (d) Stator Akım Limitleyici aktive olana kadar, (e) Maksimum iç ihtiyaç gerilimi seviyesine ulaģana kadar, (test edilen ünitenin iç ihtiyaç gerilimine etkisi varsa ve iç ihtiyaç farklı bir Ģekilde regüle edilmiyorsa) Hangi nedenin/koruma iģlevinin/ ayar değerinin aģırı ikazlı olarak daha fazla MVAR yüklenmesine müsaade etmediğini belirtiniz. 30 dakika bu iģletme Ģartında devam ettikten sonra, bu Ģartlarda Tablo 1 i doldurunuz. Zaman Test baģlangıcı Test sonu MW MVAR Gerilim akımı (Amp) (Volts) Stator Akımı (kamp) Ünitenin aģırı ikazlı olarak daha fazla MVAR yüklenmesine müsaade etmeyen durum: Ġç ihtiyaç gerilimi Tablo 1: AĢırı ikazlı çalıģma sırasında kayıt altına alınacak veriler 2) Ünite nominal güçte çalıģıyorken, (ünitenin çıkıģ gücü sabitlenebilir. Primer kontrol inaktif.) terminal gerilimi set değerini, (yükseltici trafo yükte kademe değiģtirici pozisyonunu) kademeli bir Ģekilde aģağıdakilerden biri gerçekleģene kadar azaltınız. (değiģtiriniz.) (a) DüĢük ikaz limitleyici aktive olana kadar, (b) ĠĢletilebilir minimum generatör terminal gerilimine ulaģılana kadar, (<= %95) (c) yüklenme eğrisi sınırına ulaģana kadar, (d) Stator Akım Limitleyici aktive olana kadar, (e) Minimum iç ihtiyaç gerilimi seviyesine ulaģana kadar, (test edilen ünitenin iç ihtiyaç gerilimine etkisi varsa ve iç ihtiyaç farklı bir Ģekilde regüle edilmiyorsa) 5
Hangi nedenin/koruma iģlevinin/ayar değerinin düģük ikazlı olarak daha fazla MVAR yüklenmesine müsaade etmediğini belirtiniz. 30 dakika bu iģletme Ģartında devam ettikten sonra, bu Ģartlarda Tablo 2 yi doldurunuz. Zaman Test baģlangıcı Test sonu MW MVAR Gerilim akımı (Amp) (Volts) Stator Akımı (kamp) Ünitenin düģük ikazlı olarak daha fazla MVAR yüklenmesine müsaade etmeyen durum: Ġç ihtiyaç gerilimi Tablo 2: DüĢük ikazlı çalıģma sırasında kayıt altına alınacak veriler 3) 1 ve 2 No lu basamakları, Minimum Kararlı Üretim Düzeyinde ve Nominal Güç ile Minumum Kararlı Üretim Düzeyi (MKUD) arasındaki iki çalıģma noktasında daha tekrarlayınız ve gerekli verileri elde ediniz. (Nominal güç ile beraber toplamda dört farklı çalıģma noktası) DĠKKAT EDĠLMESĠ GEREKEN HUSUSLAR 1. Testler sırasında, belirtilen zorunlu MVAR miktarlarına, generatör terminal gerilimi çalıģma aralığı sebebiyle ulaģılamamıģsa (V/f limitleme, generatör yüksek gerilim koruma değeri vb...), limitleme değerleri kalıcı bir iyileģtirme için tekrar değerlendirilip, gerekirse değiģtirilerek, yükte kademe değiģtirici test sırasında değiģtirilerek, yüksüz kademe değiģtiricinin değiģtirilmesi için de yeni bir tarih belirlenerek, testler tekrarlanmalıdır. 2. Testler sırasında, aģırı ve düģük ikazlı zorunlu MVAR değerlerine, bu değerlerin %10 luk toleransı dahilinde, yukarıdaki maddede belirtilen sebepler dıģında (diğer limitleyiciler ve korumalar) sebebiyle ulaģılamamıģsa, sebepleri ve çözümleri (ayar koordinasyonu) belirtilmelidir. ĠyileĢtirmelerden sonra testler tekrarlanmalıdır. 3. Testler sırasında, aģırı ve düģük ikazlı zorunlu MVAR miktarı ötesinde, ulaģılabilen maksimum değerler ile generatör yüklenme eğrisi limitleri arasındaki fark, yüklenme eğrisinde gözlenen MVAR değerinin %10 unu* geçiyorsa, bunun sebepleri belirtilmelidir. 6
REAKTĠF GÜÇ DESTEK HĠZMETĠ TEST TUTANAĞI, BĠLGĠ SAYFASI 1. Tarih :... 2. Üretim Tesisinin Adı :... 3. Ünitenin Kodu :... 4. Ünitenin Nominal Gücü (Kabul tutanakları ya da Üretim Lisansında belirtilen değer) (P nom ) :...... MW 5. Türbin tipi (Hidrolik, Gaz, Buhar) :... 6. Ünitenin Minimum Kararlı Üretim Düzeyi :.... MW 7. ün nominal MVA değeri :.... MVA 8. ün nominal terminal gerilimi :.... kv 9. anma (rated) rotor (field) akımı/gerilimi :.... Amp; :... Volt 10. sistemi (exciter) anma (rated) akımı/gerilimi :.... Amp; :... Volt 11. ün bağlı olduğu baranın nominal gerilimi :.... kv 12. ün nominal güç faktörü değeri :.... 13. ün soğutma tipi (doğrudan hava / su-hava / su-hidrojen) 14. AĢırı Bölgesinde UlaĢılması Beklenen Zorunlu Reaktif Güç Kapasitesi (Qmax +) :.... :... MVar 15. DüĢük Bölgesinde UlaĢılması Beklenen Zorunlu Reaktif Güç Kapasitesi (Q max -) 16. Yükseltici (Step-Up) Trafo Nominal Primer ve Sekonder :... MVar :.... kv /.... kv 17. Yükseltici (Step-Up) Trafo empedansı (%); X/R Oranı; ve nominal MVA değeri :%... ; X/R=...;....MVA 18. Yükseltici Trafonun test sırasındaki mevcut kademe değeri :.... 19. Koruma ve Limitleme Bilgileri (Değer/Zaman) : V/f limitleme, V/f trip, AĢırı Limitleme, AĢırı Trip, Stator Akım Limitleme, Yüksek Gerilim Trip, DüĢük Limitleyicisi, Kaybı trip, DüĢük Gerilim Trip 7