Elektrik Şebekeleri etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
Elektrik Şebekeleri etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

30 Haziran 2020 Salı

Elektrik Motorlarında Dağıtık Reaktif Güç Kompanzasyonu

Elektrik motorlarında dağıtık  reaktif güç kompanzasyonu yani güç faktörü düzeltmesi, reaktif güç ihtiyacı duyan elektrik yükünün bağlantı terminallerine uygun  şekilde boyutlandırılmış bir kondansatörü grubunun  doğrudan bağlanmasıyla gerçekleştirilir.

Kurulum basit ve ucuzdur. Kondansatör ve yük, aşırı akımlara karşı aynı koruyucu cihazları kullanabilir, böylece eş zamanlı olarak devreye  bağlanır ve devreden  çıkarılır.

Elektrik Motorlarında Kondansatör Gruplarının Bağlantı Tipleri 

Yukarıda verilen şekil,  motorların reaktif  güç kompanzasyonu için sıkılıkla tercih edilen bağlantı tiplerini göstermektedir. Bu bağlantı tiplerinin her birini bağlantı şemaları üzerinden açıklayalım.

Doğrudan Bağlantı (1 & 2 Numaralı  Bağlantı Tipleri )

Doğrudan bağlantı durumunda (şema 1 ve 2) şöyle bir risk altında çalışma söz konusu olmaktadır : besleme hattından ayrıldıktan sonra, motor artık yani rotorda hareketten kaynaklanan kinetik enerjinin varlığı nedeniyle dönmeye devam eder  ve kondansatör grubundan çekilen reaktif enerji ile kendini  manyetik olarak uyarır ve asenkron özellikte bir jeneratöre dönüşebilir. Bu durumda, anahtarlama ve kontrol cihazının yük tarafındaki  elektriksel  gerilim , tehlikeli bir aşırı gerilim riski    (nominal gerilim  değerinin iki katına kadar bir büyüklüğe ulaşabilir! ) teşkil edebilir.

Dolaylı Bağlantı (3 Numaralı Bağlantı Tipi )

Bu bağlantı tipi kullanıldığında, kondensatör grubu devreye  motorun çalıştırılmasından sonra ve motor beslemesinin kesilmesinde önce bağlanmaktadır . Bu tip güç faktörü düzeltmesi ile yükün besleme tarafındaki  elektrik şebekesi yüksek bir güç faktörü ile çalışır; Öte yandan, bu çözüm ekonomik açıdan daha maliyetlidir.


11 Eylül 2018 Salı

Kesinti ve Çökmelere Karşı Dirençli Güç Sistemlerinin Geliştirilmesi

Kentsel altyapıların kriz dönemlerinde yeterince sağlam olması için istikrarlı bir güç sistemi (kaynağı) son derece elzemdir. Bu akıllı şebekelerin planlanmasında halledilmesi gereken ciddi bir konudur. Akıllı sistemlere ait bileşenler giderek otomatize hale gelirken , bu şebekeler bozucu etkilere ve saldırılara karşı giderek daha savunmasız hale geliyorlar. 

Paralel olarak çalışan bilgi işlem ve haberleşme altyapısı üzerinden gerçekleşen veri alış verişi, akıllı şebekelerin gelecekte mümkün kılacağı merkezi olmayan, talep odaklı ve ekonomik bir güç kaynağı için bir ön koşuldur. Bu verilerin manipülasyonu ile siber korsanlar daha şimdiden ihtiyaca ait rakamları ve değerleri değiştirmek ve böylece şebekenin kasıtlı olarak ciddi şekilde aşırı yüklenmesine ve ayrıca elektriği sisteme veren ekipmanların teker teker devreden çıkarılmasına neden olabilirler.

Kesinti ve Çökmelere Karşı Güçlü Güç Sistemlerinin Geliştirilmesinde Alt Şebekelerin Tasarımı Önem Arz Eder.
Nükleer ve Enerji Teknolojileri Enstitüsü (IKET ) ‘den Sadeeb Simon Ottenburger sadece imkan dahilindeki siber saldırılara değil, aynı zamanda depremler veya şiddetli yağmur gibi kriz senaryolarına yakından bir bakarak enerji yönetim sistemlerinde uygulanması planlanan ve henüz planlama safhasında riskleri dikkate alan önleyici bir strateji geliştirmek istedi. Bu strateji gerçek zamanlı olarak, öncelikle bir sistem çöküşü sonrasında şebekenin gitmesi  ( ingilizcede Blackout olarak adlandırılır )durumunda  değil elektrik güç yetersizliği senaryosu (İngilizcede Brownout olarak ifade edilen gerilim seviyesinin önemli ölçüde düşüşü esnasında işlev görecektir. 

Bunun için iki parametre değiştirilebilir : ilki yani ağ topolojisinin tasarımı, bu stratejinin oluşturulmasında tasarımcıya belli bir serbestlik kazandırmaktadır. Bu topoloji daha çok mikro şebekeler ve birbirinden bağımsız şekilde elektrik üretimi yapan çok sayıda ada üzerine inşa edilirler. Bu durum kritik önemdeki altyapıları farklı mikro-şebekelere dağıtma olanağı sağlar. Böylesi bir alt şebeke örneğin Fukushima’daki depremden sonra bir üniversite kliniğinin elektrik beslemesinin güvenli şekilde gerçekleşmesine imkan vermiştir. 
Diğer parametre ise mikro-şebekelerin elektrik dağıtımı ve bu şebekelere ait bilişim ve haberleşme ağının kendi bileşenlerininkiyle birlikte bu bilişim ve haberleşme ağlarının enerji depolama ve üretim yapan birimlerinin konfigürasyonudur. 


Kesinti Senaryolarını Değerlendirme 
Akıllı bir şebekenin, esasında mikro-şebekelerin alt şebekelere bölünmesi ve tekil şebekelerin konfigürasyonu sayesinde belirlenen topolojisi, simülasyon modeline değişken parametre olarak dahil edilir. Bu sayede her bir model şehir için farklı kesinti senaryoları test edilerek değerlendirmeye tabii tutulurlar ve bu şekilde sürekli olarak değişen esas koşullar ile diğer kritik altyapıların içinde bulunduğu durum hesaba katılmış olur. Ottenburger böyle bir strateji sayesinde kentlerin elektrik kesinti ve çökmelerine karşı direnme gücünü artırabilmeyi hedefliyor.

29 Ağustos 2018 Çarşamba

Puant Talebin Yumuşatılması Nedir?

Puant Talebin  Yumuşatılması Nedir?

Tanım
Enerji endüstrisinde puant talebin yumuşatılması endüstriyel ve ticari elektrik tüketicilerindeki yük piklerinin yumuşatılmasıdır. Bu güç tüketimindeki  aşırı talep kısmı , sadece sistem kararlılığı için değil, aynı zamanda elektrik satın alma  maliyetleri bakımından çok önemlidir. Bunun sebebi, maliyetlerin büyük bir kısmını oluşturan  hizmet bedellerinin, özellikle muhasebeleştirme dönemlerinde kullanılan en yüksek güç üzerinden hesaplanıyor olmasıdır. Satın alınan elektriğin yük eğrisi ne kadar muntazam (pik talep seviyesinin düşük oluşu ) ise şebeke iletim hizmet bedelleri o ölçüde düşük olacaktır.

Puant Talebin Yumuşatılmasının Yük Ötelenmesi ile Karşılaştırılması
Puant talebin yumuşatılması ,  bir tüketicinin elektrik sarfiyatını anlık bir yük yükselmesinin önüne geçebilmek amacıyla kısa süreyle ve hızlı bir şekilde azaltması (yük-atma) anlamına gelir. Bu, ya üretimin kısılması veya oto prodüktör veya enerji depolama sisteminin devreye sokulması sayesinde gerçekleştirilebilmektedir.  Böylece , ortaya çıkması muhtemel bir aşırı yüklenme durumunun dengelenebilmesi amacıyla tesisin kendi ürettiği elektrik kullanılmaktadır.
Yük ötelemesinde , her ne kadar elektrik tüketimi  kısılmış oluyor ise de,  daha sonraki bir dönemde ve daha uygun bir maliyetle veya şebeke yüklenmesi şartlarında bu talep tekrar yükseltilmektedir. Oto üreticiler veya elektrik depolama tesisleri,  yüksek fiyat veya yüksek şebeke yüklenmesi safhalarında bu durumun üstesinden gelinmesi amacıyla  devreye sokulabilirler ama üretim daha sonra tekrar telafi edilebilir olduğundan bu durumdaki aşırı talep, puant talebin yumuşatılmasına kıyasla daha az önem taşır.

Puant Talebin Yumuşatılmasının Yük Ötelenmesi ile Karşılaştırılması

Puant Yükler ve Şebeke İletim Hizmet Bedeli
Şebeke işletmeleri puant yük talebini sevmezler çünkü elektrik şebekesi şebekedeki en yüksek güç temelinde planlanır ve tesis edilirler.  Pek çok sanayi tesisi, bu durumu dikkate almadan, farklı gerilim seviyelerindeki farklı şebekelerden ana şebekeye bağlanırlar ve gün içerisinde örneğin üretim tesislerinin ilk devreye girmeleri sırasında, ısıtmada veya pompa çalıştırma vs gibi  faaliyetleriyle,  sürekli salınarak değişen bir yük talebi yaratırlar.  Ani yük artışlarının sebebi olan sanayi ve orta ölçekli işletmeler kayıt özelliği olan güç ölçüm cihazları tarafından güvenilir şekilde tespit edilmektedir.
Şebeke işleticisi daha sonra , ortalama  bir aralık üzerinden (genelde 15 dakika gibi bir rakamdır ) azami ortalama güç sarfiyatını kullanarak şebeke iletim hizmet bedelini hesaplar.  Orta ölçekte bir işletme için hesaplanan iletim hizmet bedeli aşağıda verilmektedir.

Hesaplama Örneği:
Bir işletme yıl boyunca puant güç ihtiyacı duymadan hep aynı kalan 4.000 kW lık  bir güç talebine sahiptir.  Bu işletme kilowatt başına, yerel dağıtım bölgesine göre değişen ve dağıtım firması tarafından açıkça belirtilen bir bedel üzerinden   yıllık bir elektrik güç   bedeli ödemelidir.

Örneğin kW ve yıl  başına 50 Euro olsun.  Şebeke iletim hizmet bedeli bu durumda 4.000 kW x 50 Euro= 200.000 Euro olacaktır. Şimdi özel bir durum olarak sadece 30 dakika için fazladan bir 500 kW güç ihtiyacı oluştuğunu kabul edelim. Güç bedelinin ana bileşeni için doğrudan 500 kW kadar  bir artış söz konusu olup hizmet bedeli  de 25.000 Euro artacak dolayısıyla 30 dakikalık bir güç ihtiyacı 25.000 Euroya mal olacaktır.   Bu hesapta elektrik tüketim maliyeti dikkate alınmamaktadır.

Puant Talebin Yumuşatılmasının Pratik Uygulanışı
Örnekte görüldüğü üzere,  puant talebin şebeke iletim maliyetini düşük tutabilmek amacıyla yumuşatılması mevcut hesap sisteminde oldukça makul bir yaklaşım olacaktır.
Yük Yönetimi ile Puant Talebin Yumuşatılması (Talep Tarafının Yönetimi )
Puant yüklerin yönetilmesinde farklı yaklaşımlar söz konusudur. Puant yük izleyicisi olarak isimlendiriler mekanizma çeyrek saatlik aralıklarla daha önceden tanımlanmış puant yük seviyelerini sürekli olarak kontrol ederek denetlemektedir.  Bunun için, çeyrek saatler boyunca izlenen tüketim, bu aralıklar içerisinde belli bir sınırı aşacak olursa işletmede daha önceden belirlenmiş  süreçler (elektrik tüketimine neden olan) giderek kısılır. Bu sayede işletme azami güç tüketimini belirleyerek etkileyebilir.

Puant Talebin  Elektrik Enerjisi Depolama ve Üretimi ile Yumuşatılması
Hiçbir yükün devreden çıkarılamaması  durumunda, işletme  puant  yüklerden kaçınmak için kendi elektrik gücünü sisteme verebilir. Bu ek güç, örneğin, şirketin kendi elektrik depolama veya CHP sistemlerinden gelebilir. Böylece, güç şebekesine giriş noktasındaki puant yük , tesise ait güç depolama ve / veya yedek  jeneratörden  tarafından karşılanır 

Puant Talebin Yumuşatılması, Temiz Enerjilere Geçiş ve Esneklik
Dağıtım şebekesi işletmecisi açısından, şebeke tesisi maliyetlerinin düşük tutulması amacıyla  talep gücün yumuşatılması bilhassa önemlidir.  Çünkü güç kapasitesinin her artırımı, onun için iletim ve dağıtımda ciddi bir bakır maliyeti anlamına gelir.  Bu mantıkla, daha muntazam bir elektrik üretim ve tüketimi  arzu  edilmektedir.  Ne var ki elektrik piyasalarının  temiz enerjiye dönüş süreci içerisinde daha dinamik bir niteliği bürünmesiyle,  rüzgar ve güneş  gibi enerji kaynaklarının varlığı, yük profilindeki muntazamlıktan daha ziyade giderek artan bir yük bağımlı esnekliği gerekli kılmaktadır.  Bu durum kendisini dağıtım şebekelerinde de  hissettirmektedir çünkü yenilenebilir enerjiden elektrik üreten pek çok tesis  bu elektriği aynı yerde şebekeye vermektedir.
Güneşli ve rüzgarlı günlerde şebekede bir güç fazlası ortaya çıkarsa, bu enerji esnek tüketiciler tarafından uygun ve şebekeye faydalı bir şekilde kullanılabilir.  Böyle bir imkana sahip olmama durumunda şebeke işletmecisi, negatif dengeleme enerjisinin (nagative balancing ) satışında olduğu gibi,  şebekede ortaya çıkan puant güç nedeniyle iletim hizmet bedeli maliyetlerinde bir artışla karşılaşırdı. 

7 Haziran 2018 Perşembe

Elektrik Şebekeleri Düşündüğünde

Teknik olarak,  böyle şebekeler mümkün ama model bölgeler, akıllı şebeke ve sayaçlar için sınırlı bir potansiyele sahiptir. Müşteriler veri casusluğundan korkuyor, hiç kimse faturayı ödemek zorunda kalmak istemiyor.

Güneş ve rüzgar deyim yerindeyse canları istedikleri zaman kendilerini gösterirler. Bu durum, bu kaynaklardan elektrik üretiminin oldukça güvenilmez bir oynaklıkta olmasına neden olur ve kamu hizmetleri ile şebeke operatörleri için yeni sorunlar yaratır: Güç şebekesi ile özel tüketicilerin ve sanayinin enerji tedariğinin sağlanması için sistem nasıl kararlı halde tutulabilir ? Bunu yapmanın üç olası yolu vardır: Güç şebekesini yüksek güçlü ve ve en iyi durumda sınırlar arası geçişkenliğe sahip olan bir enterkonnekte şebeke sistemine dönüştürmek, elektrik enerjisini ara depolama yoluyla kontrol etmek ve elektrik enerjisi arz ve talebini akıllı diye tabir edilen yöntemlerle kontrol etmek yani, "akıllı bir şebeke" olarak tasarlamak. BITKOM Bilgi Teknolojileri Dernekleri Federasyonu BITKOM’un uzun yıllardır başkanı olan August-Wilhelm Scheer,– kendisi ayrıca bir girişimci, iş bilgi uzmanı ve üç çocuğun babasıdır.- konferanslarında dinleyicileri : "İlke olarak her şey zaten çözülmüş, tıpkı bir çocuğun yetiştirilmesinde olduğu gibi! ” diyerek şaka yollu bir şekilde temin etmeyi seviyor olsa da bu görevleri başarılı bir şekilde yönetmek teknik açıdan oldukça zorlu bir iştir.

Akıllı Şebekeler Gelecekte Nerede Olacaklar? 
Ancak şeytan ayrıntılarda ve uygulama safhasında gizlidir. Enerji tedarikçileri bu arada, müşterilerin hemen elektriğe ihtiyaç duydukları ve aynı zamanda güneşin gülümseyip, taze bir esintinin kendini gösterdiği dönemlerde özellikle mutlu oluyorlar ki böyle bir hava durumu Almanya'da oldukça nadir görülür. Çünkü o zaman fotovoltaik sistemler ve rüzgar türbinleri büyük miktarlarda elektrik üretiyorlar: 60 gigawatt'ın üzerinde kurulu bir elektrik gücü sayesinde, rüzgar enerjisi ve güneş pilleri, mevsime ve günün saatine bağlı olarak Almanya'nın halihazırda 30 ila 80 GW arasında seyreden güç ihtiyacını uygun koşullarda aritmetik olarak karşılayabiliyor. Almanyada elektrik üretiminin fazlalığından dolayı giderek daha fazla bir arz fazlalığı yaşanmakta. 

Bunun sonucunda, bulutsuz ya da rüzgarlı günlerde, Leipzig elektrik borsalarındaki fiyatlar düzgün bir şekilde düşer ve bu durumu özel müşteriler ne farkederler ne de bundan zarar görürler. Alman elektrik şebekesi işletmecileri bu günlerde fazlalık elektriği ne yapacaklarını bilemiyorlar ve bu elektriğin büyük bir kısmını komşu ülkelere, genellikle maliyet fiyatına ve hatta üstüne para ödeyerek ihraç ediyorlar. Öyle zamanlar oluyor ki örneğin, Hollanda, Almanya’dan kendisinin işine yarayacak uygunluktaki rüzgar gücünü alarak para bile kazanmış oluyor. Çünkü, yeteri kadar güçlü tüketici olmadan üretilen fazlalık enerji şebekenin aşırı yüklenmesine sebep olur. AC voltajının tepe değeri ve bununla birlikte frekans da artar. Bununla birlikte, hassas tüketiciler genellikle çok dar bir gerilim veya frekans aralığını tolere etmektedirler. Almanya'da AC voltajı polariteyi saniyede 49.8’kereden daha az ve 50.2 kereden daha fazla değiştirmemelidir. - aksi takdirde elektrikli ekipmanın zarar görme riski vardır. 

Gerekirse, şebeke operatörleri şebekeyi kararlı hale getirmek için fazlalık güç kaynaklarını devreden çıkarabilirler. Uzun sürelerde devreye alınıp, devreden çıkarılan fosil ve nükleer santrallerin yüksek ataletlerinden dolayı bu durum rüzgar türbinlerini etkiler. Çünkü bu merkezi olmayan enerji üreticilerinin tümü, "reaktif güç" üretebilen modern invertörlerle donatılmamıştır. Yalnızca kısa mesafelerde taşınabilirler ki bu da onların merkezi olmayan üretimini gerektirir. Reaktif güç olmadan, elektriksel ve manyetik alanlar oluşturulamaz, bunun için şebeke üzerinde herhangi bir etkisi yoktur ve bu nedenle şebeke kararlılığına katkıda bulunurlar.

Dağıtık Veri Kaynakları


“Akıllı şebekeler” ile birlikte alçak gerilim seviyesinde de, gelecekte bu tür zorlukların üstesinden gelinmesinde yardımcı olması beklenmektedir. Günümüzün şebeke kontrol sistemleri neredeyse tamamen yüksek ve kimi zaman da orta gerilim seviyesinin izlenmesi ve kontrol edilmesi ile sınırlıdır. Bununla birlikte, Fraunhofer Rüzgar Enerjisi ve Enerji Sistem Teknolojisi Enstitüsü tarafından Almanya'da kurulu olan fotovoltaik gücün üçte ikisinden fazlasının, alçak gerilim şebekesi üzerinden ve düzensiz bir şekilde sisteme aktarıldığı tahmin edilmektedir. Bununla birlikte, şebeke işletmecileri genellikle bu sistemlerin yüklenme seviyeleri hakkında yeterince bilgi sahibi değildir.
Konut ve işletmelerdeki dijital sayaçlar bu nedenle veri kaynakları olarak kullanılabilirler. En azından mühendislerin beklentisi bu yönde. Bu sayaçlar anlık güç ihtiyacını gerçek zamanlı olarak belirleyecek ve ayrıca tüketicileri şebekedeki elektrik arzının ne fazla olduğu durumda bilgilendirecektir. Böylelikle, konutlar, işletlemler ve sanayi tesisleri kullanımlarını bu dönemlere kaydırma yoluna gidecektir. Tüm bu süreç, uzaktan yönetilebilir cihazlarla otomatize edilebili olup yine daha uygun ücretlendirmeye sahip bir elektrik tarifesi ile bu durum daha çekici hale getirilebilir.


Elektoteknik ve Elektronik Bilişim Teknolojileri Derneği (VDE) 'na göre, bir günlük süre içerisinde kullanılabilecek potansiyel teknik olarak şu anda sadece dokuz gigawatt altında. Bu yaklaşık dört milyon hanenin ihtiyaçlarına karşılık geliyor. Ve Fraunhofer Sistem ve İnovasyon Araştırmaları Enstitüsü, akıllı şebekelerin Alman ekonomisine yönelik makroekonomik etkilerini yılda yaklaşık 56 milyar avro olarak tahmin ediyor.

Federal Bakanlıklar tarafından sürdürülen Çevre ve Ekonomi için “E-Enerji” finansman programının bir parçası olarak, altı farklı model bölge, geleceğin enerji şebekesinin nasıl görünebileceğini araştırdı: Karlsruhe / Göppingen, Mannheim, Cuxhaven, Aachen, Harz ve Ren-Ruhr bölgeleri ayrıca son dört yılda, akıllı bir güç şebekesinin temel unsurlarını da geliştirdiler ve bu şebekelerin çalışmalarıyla ilgili deneyim kazandılar. Önemli bir bulgu, ticari işletmelerin, en yüksek güç tüketim taleplerini yüzde yirmiye, özel hane halkının ise yüzde onuna kadar olan bir kısmını, zaman aralığı olarak kaydırabildikleri idi. Uzmanlar ayrıca yaklaşık yüzde üç oranında bir enerji tasarrufu hakkında konuşuyorlar. Ne var ki yıllık tüketimi yaklaşık 4,000 kilovat saat olan standart bir hane için, bu, ayda sadece beş avrodan daha düşük bir mali rahatlama sağlayacaktır.

Yüksek Harcamaya Karşılık Elde edilen Fayda Yetersiz mi ?

Bu sayılar müşterileri veya enerji sağlayıcılarını coşturmaya yetmiyor.. Açıkça, birçok eylemin zaman olarak planlanması meselesinin hafife alındığı anlaşılıyor. Kim gece yarısı ütülemek veya elektrikli fırında yemek pişirmek ister ya da hangi hangi fırıncı öğleden sonra ekmek pişirme planı yapar? Dahası, tüm bölgelerde, yerel olarak üretilen elektriğin en iyi şekilde yine yerel/bölgesel olarak tüketileceğine dair içgörüyle karşılaşmak şaşırtıcı değildi. Böylece, Cuxhaven bölge modeli aynı zamanda birkaç yüz testi hane, iki büyük yerel soğutma tesisi, belediye yüzme havuzu ve arıtma tesisini testlerine dahil etti. Özellikle, büyük ticari müşteriler, offshore rüzgar türbinleri tarafından bolca üretildiği zaman rüzgar enerjisini kullanarak şebekeden çektikleri akımı düşürdüler.. Bir tampon görevi görerek, iletim nakil şebekelerini rahatlattılar.

"Model Şehir Mannheim" da ayrıca kendi kendine örgütlenmeye ağırlık verdi. Durumu "Şimdi ye kadar elektrik hatları merkezi olarak kontrol edildi" diyerek açıklıyor Mannheim MVV Energie AG ‘de İnovasyon Yöneticisi olarak görev alan Robert Thomann açıklıyor: "Biz enerji sistemini aşağıdan yukarıya doğru optimize ediyoruz." Mannheim’liler enerji sistemini organizmanın bir türü olarak kabul ederek bir ağaçla karşılaştırıyorlar: Merkezi sistemler gövdeyi, birkaç düzine yapı, dağıtım şebekesi hücreleri olarak dalları , en küçük nesneler olan haneler ise yaprakları oluşturmaktadır.

Her birinde enerji sorumlusu diye tabir edilen kontrol mekanizmaları etken olmaktadır. Tüketimi sürekli olarak gözetim altında tutamayan ve gerekirse elektrik fiyatlarının düştüğü saatlerde özellikle de gece saatlerinde cihazları açıp kapatamayan tüketiciler adına elektrik sisteminin güç yönetimini devralırlar. Mannheim modelindeki her dağıtım şebekesi hücresinde ayrıca, her ikisi de bir otomatizasyon cihazı olan bir şebeke ve bir piyasa moderatörü bulunur. Birincisi, hücrenin fiziksel ve lojistik olarak düzgün şekilde çalıştığını gözetler. Cihaz aynı zamanda komşu hücreler ile gerçekleştirilen otomatik akım dengeleme ile ilgilenir. Müşterilerin kendi ürettikleri elektriği bir güç alışverişinde elektrik pazarına satabilecekleri “ piyasa moderatörü “ tarafından desteklenmektedir.

Hücresel konseptleri sayesinde, Mannheimlılar ayrıca insanların ayrıca korkuları olan bir duruma karşı önlem alabiliyorlar: Birçok kişi yerel enerji tedarikçilerinin hane halklarının kullanım alışkanlıklarını, güç tüketimlerinin saniyeler mertebesinde doğru olarak ölçülmesi sayesinde gizlice öğrenmek istemesinden korkuyor, bu nedenle bu akıllı cihazlara karşı genele yaygın bir kızgınlık var. Belki de bunun sebebi bazı saha testlerinde müşterileri konu ile ilgili olarak harekete geçirmenin zor olmasıydı.. Müşterilerden bazıları ise yeni teknolojiyi doğru kullanmada veya yeni ürün ve hizmetleri anlamada problem yaşıyor.
Buna ek olarak, bir Forsa (Almanların TUİK’i) araştırmasına göre, hanelerin sadece yaklaşık yüzde 4’ü akıllı şebeke kontrolü tabanlı yeni bir dijital sayaç için para ödemeye hazır. Enerji tedarikçileri ve şebeke operatörleri bunu duymaktan hoşlanmıyorlar; eski siyah Ferrari sayacı değiştirmek için yüz Euro talep edip aynı zamanda daha yüksek aylık kira ücreti talep ediyorlar. Forsa araştırmasına göre, tüketicilerin yüzde 70'inden fazlasının, elektrik tedarikçisinin elektrik birim fiyatlarını artırmak için şebekeyi yenilemek istediğine inanması hiç de şaşırtıcı değil.

Genel olarak, elektrik tedarikçileri ve şebeke işletmecileri, uzun bir süre kabul görme ve ekonomik problemlerle boğuşmaları gerekti. Özellikle, uzun süredir artan yenilenebilir enerji üretimi nedeniyle elektrik üretim maliyetleri düşmekte ve bunun için tedarikçiler tüm vergiler, harçlar ve yenilenebilir enerji kesinti ücretleri aynı kalmış olsa bile maliyetleri çok daha az miktarda düşürebiliyorlar , Yeni teknolojiye yapılan yatırımların kendini amorti edebilmesi için uzun yıllar geçmesi gerekiyor.

8 Eylül 2017 Cuma

Akıllı Elektrik Sayaçları Nasıl Çalışıyor?

Akıllı elektrik sayaçları iki bileşenden meydana gelmektedir: Sayacın kendisi ve verileri internet ortamına aktaran bir ağ geçidi. Klasik elektrik sayaçları belli bir dönemde tüketilen elektrik gücünün toplam değerini gösterirken, akıllı sayaçlar bu değerleri istenilen aralıklarla hesaplayıp müşteriden istenen uç noktasına protokolleyebilirler. Bu kabiliyet sayesinde, sadece elektrik tüketimi bilgisinin doğru bir şekilde aktarılmasının insanları tasarrufa teşvik edeceği ümit edilmektedir. Bu durum sadece yerel veriler için geçerlidir, bunun için enerji işletmelerine bir aktarım gerekli değildir. Bahsettiğimiz ağ geçitleri sayesinde bu veriler elektrik tedarikçilerine aktarılır. İlk etapta kullanıcı tarafından bir talep meydana gelmemişse önemli bir değişiklik meydana gelmez: Esas uygulamada akıllı sayaç ekranındaki verileri senede sadece bir kez aktarır.

Akıllı Sayaçlar Elektrik Arz ve Talebinin Dengelenmesinde Önemli Bir Yer Tutmaktadır.
Günümüzde elektrik tüketicilerinin elektriği arzı bol iken kullanması ya da elektrik darboğazı meydana geldiğinde kendi isteğiyle vazgeçmesi halinde kullandıkları elektriğin fiyatında indirimle kullanmalarını sağlayarak ödüllendirme düşüncesi etkilidir. Akıllı sayaç için ana argümanımız: Yenilenebilir enerjilerin her zaman arz edilememesi ve depolanmalarının son derece maliyetli olması. Değişken tarifelerden yararlanmak isteyen tüketicilerin sözleşmeye dayalı olarak daha fazla veriyi elektrik tedarikçisine aktarması gerekmektedir. Aksi takdirde ne zaman ne kadar elektrik enerjisinin kullanılacağı, ve o zaman diliminde elektriğin uygun maliyetli veya pahalı olacağının anlaşılabilmesi mümkün olmayacaktır.

21 Nisan 2017 Cuma

Elektrik Arkı Kazası

Yeraltı kablolarının enerjisini keserken (15 kv gerilim seviyesi) bir takım güvenlik önlemleri almak gerekliydi. Ne yazık ki bu önlemleri almamak bir teknikerin kazaya uğramasına neden oldu. 
Şimdi kendisinden bahsedeceğimiz ve elektrikli tren hatlarında görev yapan  teknikerimizin, havai hattın toprak hattına geçiş noktalarında besleme hatlarından her ikisini de topraklaması gerekirdi. 
Bir tren hattını besleyen enerji hattını taşıyan ve yeraltı kablosunun yerden yükselerek üzerine alındığı, kablo bağlantı kutusunda sonlandığı ve havai hat olarak devam ettiği taşıyıcı direk üzerinde bir topraklama yapılması her zaman öngörülür. Topraklama klemensleri havai hattın üzerine monte edilmelidir. 
Teknikerimiz, sahada sorumlu kişiden sözlü olarak besleme hattını ayırma görevini almıştır. Arkadaşı ile berabar direğe tırmanırlar. 
Güvenlik kemeri takıp en yakın canlı iletkene 1,5 metre mesafe kuralına uyarak topraklama işlemlerine hazırlık için işe koyulurlar. Direk tarafında kalan topraklama klemenslerini iletkenlerin üzerinde sabitleyip besleme yani yeraltı kablosu tarafındaki klemensleri topraklama çubuğunun üzerine taktıktan sonra topraklama çubuğunu kademe kademe (teleskopik yapıdadır) uzattılar. 
Teknikerler direkten hemen inmemeliydiler , çünkü havai iletkenlere topraklama tertibatını monte etmeden yeraltı kablosunun iletkenlerini tek fazlı bir yüksek gerilim test cihazı ile gerilimin varlığı noktasında kontrol etmeleri gerekmekteydi. 

Elektrikli Tren Hatlarınıın Şalt Manevralarında Güvenlik Her Zaman Çok Önemlidir. 
Topraklama iletkeninin üzerine takılı olduğu teleskopik topraklama çubuğunu uzattıkları sırada kaza meydana geldi. Teknikerlerden bir tanesi, daha önceden enerjisinin kesildiği bildirilmiş olan yeraltı kablosunun yükselerek direk üzerinde bittiği noktadaki klemens noktasının tehlike arz eden sınır bölgesi içerisine girmiş bulundu ve tam 15 kV gerilimin meydana getirdiği arktan etkilendi. Ark, büyük bir şans eseri sadece teknikerin gözleinde keratokonjunktivite neden oldu. Bu bahsedilen gözün kornea tabakasında bir tür güneş yanığı diyebileceğimiz bir problemdir. Asıl etken aşırı yüksek Ultraviyole ışığa maruz kalınmasıdır. 
Güneş yanıklarında olduğu gibi kazaya uğrayan tekniker ancak birkaç saat sonra ağrılardan şikayet etmeye başladı. Tıbbi müdahale olmaksızın, böyle bir kaza sonucunda retina tabakasında iltihap neticesinde meydana gelecek lekelerin kalıcı olması ve görme yetisini bozma ihtimali vardır. Tekniker kaza sonucunda beş gün boyunca iş göremez hale gelmiştir. 

İş sahasında Kazaları Önleme: 
  • Tesisteki bir bölgenin gerilim altında olmadığı bildirilmesi durumunda bundan emin olunulmadığı takdirde o bölgeyi kesinlikle gerilim altında olarak düşünmek gerekir. Dikkatli olma zorunluluğu vardır. 
  • Kritik aşamada, tekniker gerekli mesafe kurallarına uymalıdır. Yukarıdaki örnekte 15 kV gerilim seviyesi için en yakın canlı metal kısım için yaklaşık 1,5 metre mesafe her zaman bırakılmalıdır. Kazaya uğrayan teknikerimiz bu örnekte direk üzerindeki yeraltı kablosunun bittiği noktadaki klemens noktasında bu tehlikeli sınırın içerisinde kalmıştır. 
  • Teknikerler yüksek gerilim sahasında (1 kV üzerindeki gerilimlerde ) mümkün olduğu ölçüde hat açmanın yazılı olarak doğrulanmış olduğu durumlarda işe koyulmalıdır. Ayrıca direktifi veren ile alan arasındaki konuşma dili tümüyle şalt işlemlerinin mesleki dili olmalıdır. 
  • Şalt durumunun bildirilmesi ile ilgili olarak yazılı bir dökümantasyon oluşturulmalı ve şalt işlemini yapacak personelin bilgileri ile işleme ait tüm teknik detaylar verilmelidir.


20 Mart 2017 Pazartesi

Sağlık Tesislerinde Acil Durum ve Yedekleme Güç Sistemleri


Sağlık tesislerinin yapımı sektör olarak büyürken ilgili teknolojiler de ilerlemeye, beraberinde çok sayıda acil yedek güç sistem seçeneklerini getirmeye devam etmekte. Mevcut eski acil yedek güç sistemleri böylesi seçeneklerden azami şekilde faydalanabilmek maksadıyla yenilenmekte yönetmeliklere uygun hale getirme çalışmaları da buna paralel olarak sürmektedir. Aslında sağlık tesislerinde normal ve acil durum güç sistemleri arasındaki geçişi ilgilendiren teknolojiler bir endüstri tesisindekinden pek farklı değil. Bizim görebildiğimiz aydınlatma sistemlerinde hissedilen kısacık bir geçiş ve bu geçişi de uzaktan denetlemek mümkün. 

Hastaneler yönetmeliklere de uygun olarak herhangi bir binada uygulanabilecek yıllardır acil durum sistemleri ile birlikte inşaa ediliyor. Standart bir yapıda aranan bir takım gereksinimlere ek olarak hastanelerde acil güç sistemleri, herhangi bir gerilim düşmesinden 3 4 güne kadar sürebilen elektrik kesintilerinde kritik bakım odaları ve teçhizatlarının enerjilendirilmesini sağlarlar. Teknolojideki gelişmeler gelişmiş acil durum güç tedariği ile yedekliği sunarak denetimi kolaylaştırıyor. 

Hastanelerin ilk yapılışları sırasında tesis edilen acil durum batarya sistemleri (örn. her bir acil durum aydınlatma armatürü için kendi üzerinde olanlar ) ve kritik yükleri besleyen diğer bölgesel amaçlı kesintisiz güç kaynakları kendilerinden uzakta bulunan bir jeneratöre bağlı olan aynı güç devrelerine sahiptirler. Tek kaynaktan beslenen acil durum sistemlerinin bakımları ve test edilmeleri oldukça kolay ve güvenilirlikleri yüksektir. Bazı sistemlerde yedek güç sağlayabilecek büyük kesintisiz güç kaynakları , batarya bankları, ve envertörler bulunmaktadır. Kesintisiz güç kaynakları doğru ve alternatif akım güç devreleri arasında geçiş yapabilecek şekilde bir batarya ve envertöre sahip tekil donanımlardır. Doğru akım veren bataryalar şebeke gerilimi altında yüklerini muhafaza ederler. Bir akü grubu (batarya bankı) çok sayıda d.c akülerden oluşur ve tek bir güç havuzu oluşturmak üzere kendi aralarında seri ya da paralel olarak bağlanırlar. Bir akü grubu doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için envertöre ihtiyaç duyar. Envertör alternatif akım şeklindeki gücü üzerinden geçirerek, yükü her türlü kesinti durumunda beslemek için doğru akım akülerini kullanmak üzere tasarlanmışlardır. Kesinti halinde çok hızlı şekilde devreye girerek cevap verebilmeleri bu cihazların üstünlüğüdür. Jeneratör sistemler bir kesinti halinde belli bir sürede devreye girebilirken, kesintisiz güç kaynakları herhangi bir güç kesintisini hissettirmeksizin devreye girebilirler. Ne var ki bu sistemler genellikle kısa süreli yedekleme sağlayabilirler. 90 dakikaya kadar enerji temini sağlayabilecek kesintisiz güç kaynakları tasarlanmaktadır. Asıl görevleri birkaç saniye içinde jeneratörlerin devreye girdiği ana dek elektrik kesintisini yüke hissettirmemektir. Yedek veya acil güç sisteminin bulunduğu mahal ve karmaşıklığından bağımsız olarak genel sistem gereksinimleri kabaca her zaman bu şekilde özetlenebilir. Yedek güç jeneratörleri yaklaşık  10 saniye içerisinde kritik önemdeki yükleri besleyebilir hale gelebilmelidir. Bu gereksinimleri biraz daha açalım:

Hastanelerde Acil Durum Jeneratörleri Hayati Önem Taşımaktadır.

Tadilat (Güçlendirme ) 

Büyük hastaneler yıllar içerisinde daha da büyümeye eğilim gösterirler. Sürekli bir ekleme yapılarak genişletilirler. Ne zaman bir hacim artışı olursa buna uygun olarak acil güç gereksinimi de artmaktadır. Sonuç olarak hastane binası içerisinde değişik alanlarda çok sayıda acil /yedek jeneratörler bulunabilmektedir. Öyle bir durum olabilir ki bu birbirinden uzak jeneratörlerin birbirlerini destekleme ve yedeklik sergilemeleri imkansız olabilir. En doğrusu bu jeneratörlerin tek bir merkezden yönetilmeleri ve mümkün olabildiğince aralarında bağlantı olmasıdır. 

Acil güç ihtiyacının giderilmesi amaçlı tadilatlarda acil güç sistemleri standart bir yapıya kavuşturulur ve sistem daha esnek bir hal alır. Öncelikle tadilatın doğasında tevsii yani genişlemeden kaynaklı mevcut güç altyapısına dahil olan yeni donanımın temini söz konusudur. Akıldan çıkarılmaması gereken önemli bir konu, bu teçhizatların bir ömrünün olduğudur ve ciddi bir kazaya mahal verilmemesi için öngörülen süre sonrasında yenileri ile değiştirilmelidir. Acil ve ciddi sonuçlara sebebiyet verebilecek durumların öngörülmesi pek mümkün olamadığından acil durum sistemlerinin ömür beklentisi iyi anlaşılmalı ve zamanında yenileme gerçekleştirilmelidir. Örnek vermek gerekirse, bir akünün ömür beklentisi ortalama 3 ila 5 sene kadardır. Bir jeneratör için ise bu süreyi 20 ila 30 yıla kadar çekebiliriz. Elbette ki bunlar bakımlarının zamanında ve düzgün şekilde yapıldığını kabul ederek verebildiğimiz rakamlar. Tadilatların önemli bir yönü de acil durum sistemlerinin kendi aralarındaki değiştirilebilirlikleri olacaktır. Bir hastanenin değişik bloklarında kullanılacak acil durum güç sistemleri birbirleri ile her zaman aynı ve benzer olamayacağından, bu sistemlerin bakımlarının düzgün yapılabilmesi için yedek parça temini konusunda çok ciddi bir uzmanlık gerekecektir. Teçhizatlar bir kez yenilenip standartlaştırıldığında, tüm hastanede her teçhizat için tek tip (yedek ) parça ve ebat söz konusu olabilecektir. Bu sayede herhangi bir arıza durumunda arızalı parçaların kendi aralarında yer değiştirilebilirliği işleri olabildiğince kolay hale getirecek sistemin toplam verimi artacaktır. Daha az yedek parça stoğu yapılması da ayrıca bir üstünlük olarak karşımıza çıkacaktır. 

Tadilat ve güçlendirme sayesinde N+1 yedekliği fırsatı da doğmaktadır. Eğer acil durumlar için 3 adet jeneratör öngörülmüş ise, sisteme dahil edilecek dördüncü bir jeneratör ile üç jeneratörden birinin arıza nedeniyle devreden çıkması durumunda bu arıza durumu gayet yumuşak şekilde atlatılabilecektir. 

Sağlık Tesislerinde Özellikle KGK'larınun N+1 Yedekliliği  Enerji Temini Noktasında Çok Ciddi Bir Güvenlik Unsurudur
Kontrol Seçeneklerinin Ele Alınması 

Jeneratörlerin kontrolü, kapalı geçiş anahtarlaması, ve yük atma gibi kontrol seçeneklerinin, yeni bir acil durum güç sisteminin işletmeye alınmasının öncesinde düzgün şekilde ele alınması gerekir. Bu sistemler için çok geniş bir seçenek ve esneklik yelpazesi söz konusudur. Güç kaynakları ile yükün bir birine bağlanması için , çok sofisitike acil durum güç sistemlerinin anahtarlanmasında bir çok kontrol özellikleri ile uzaktan işletilebilen kesicileri kullanan anahtarlama sistemleri görev almaktadır. 

Anahtarlama elemanları ile jeneratörlerin kontrolünün sağlanması tıpkı otomatik transfer şalterindeki gibidir. Şebekedeki elektrik kesintisini algılayan ve sonra jeneratörlere yol veren ve sonra da istenen kararlılığa ulaştığı anda yedek güç sistemi (jeneratörler)ne bağlantıyı gerçekleştiren otomatik bir sistem. Daha sofistike kontrollerle hangi jeneratörlerin ve toplam kaç tane jeneratörün devreye gireceği bir parametre olarak kontrol edilebilir. 

Önceden belirlenmiş bir sıralamaya göre tüm jeneratörler başlatılır, ilk jeneratör hazır olduğunda ilgili yükler o jeneratöre bağlanır. Diğer jeneratörler sırayla başlatıldığı zaman hepsi birbirine paralel hale getirilir ve işlem gücüne sahip güç şalterleri jeneratörleri binanın yükünü besleyecek şekilde devreye alır. Bu senaryonun iyi tarafı üstün yük yönetimi, uzaktan izleyebilme ve ihtiyaçlara uygun esneklik sağlamasıdır. 

Yumuşak geçiş sistemi bir yükün aynı anda iki kaynaktan (şebeke ve acil durum jeneratörü )beslenmesini sağlar. Sıralamaya göre, ikinci kaynak yükü beslemek üzere devreye alınırken birinci kaynak devreden çıkarılmaz. Yani ikisi paralel olarak yükü beslerler. Birinci asıl kaynak devreye girdiği anda (belli bir süre sonra) birinci ikinci yani yedek kaynak devreden çıkar. Bu sistem en çok şebeke elektriği hastaneye geri döndüğünde işe yaramaktadır. Çünkü acil durum güç sistemi devreden çıkarak yükü şebeke elektriğine aktarırken en ufak bir kesinti meydana gelmez. Bu işlemin güvenli şekilde gerçekleşebilmesi için özel ve röle ve denetleme devreleri kullanılır ki yumuşak geçiş sisteminde ufak da olsa hissedilir bir kesinti olmasın. Eğer kesintisiz güç kaynağı bulunmuyorsa bu özellik kritik mahal beslemeleri için çok iyi bir özellik haline gelmektedir. Elbette ki bu sistemleri işletecek eğitimli personellerin bulunması esas gereksinimdir. 

Yük atma özelliği aşırı yük durumunun ortaya çıkma riskine karşı başvurulan bir özelliktir. Eğer acil durum güç besleme sistemine bağlı yükün büyüklüğü jeneratörlerin kapasitesini aşıyor ise yüklerin bazıları ilgili kesiciye komut verdirilerek devreden çıkartılır. Bunu yapabilmek için öncelikle hangi yüklerin devreden çıkarılacağına karar verilir ve bu yük grupları bir bütün olarak devreden çıkarılacak şekilde devreden çıkarılmalarında görev alacak kesicilere tayin edilirler. Eğer jeneratör güçlerinde sorun var ise HVAC gibi düşük öncelikli yükler devreden çıkarılır. Tasarımı yapan proje mühendisi tekniğe ve insan hayatına önem göstererek bu öncelikleri belirlemelidir. 

Sistem Kontrollerine Hakimiyet 


Bu sistemler, yüklenici firmaya işin yapılışı esnasında bir takım talepler veya düzeltmeler sunmaktansa sorumlu tasarım mühendisi tarafında kusursuza yakın şekilde işin projelendirilmesi aşamasında tasarlanmalıdır. Eğer düzgün bir işleyiş isteniyorsa bu işleyişin açık şekilde tarifi gerekir. Burada anlatmak istediğimiz şey tasarım aşamasında çoğu zaman gözden kaçan önemli bir parametre: Sistem Kontrolleri.

Acil durum güç sistemleri düzgün işleyebilmek için mekanik operasyonlara muhtaçtır. Akıllı bir şalt cihazı ya da otomatik transfer anahtarının iş görebilmesi için, bu donanımların iç mekaniği, detaylı bir manevra dizisiyle birlikte sofistike kontrol özellikleri gerektirecektir. Otomatik transfer şalterleri genellikle dahili kontrol özellikleri üzerinde gelirler. Buna rağmen, tasarım mühendisi manevra sıralamalarını, bazı özellikleri manuele alma, cevap süreleri, cevap davranışları zamanlayıcı ayarları, bağlı teçhizatta kullanılacak rölelerin özellikleri vs gibi bir takım özellikleri tanımlayarak projelendirme yapmalıdır. Bundan başka tasarım mühendisi hangi kontrol sinyallerinin uzaktan verileceğini ve bu sinyallerin röleleme şemalarının nasıl gerçekleştirileceğini de önceden belirlemelidir. Pek çok otomatik transfer şalteri bina otomasyonuyla haberleşme özelliğine sahip olup bina otomasyonunun acil güç ihtiyacını gidermede görev alan jeneratörleri kontrol edebilmektedir. 

Otomatik Transfer Şalteri 

Örnek olarak, otomatik transfer şalteri veya ilgili şalt sistemi bina otomasyon sistemini bir elektrik kesintisi durumunda uyarmalıdır çünkü bina otomasyonu genelde bir kesintisiz güç kaynağı üzerinden beslenmekte ve elektrik kesintisinden son ana dek haberdar olamamaktadır. Eğer bina otomasyon sistemi böyle bir kesintiden haberdar olamazsa devreden çıkan her uç elemanı için alarm verip duracaktır. Bu da sistemde bir karmaşaya neden olacaktır. Tasarım mühendisi hastanedeki ilgili kişilerle görüşerek kritiklik seviyesini dikkate alarak ihtiyaçları belirlemeli ve bunu yaparken de etkinlik, bakım kolaylığı ve maliyeti de unutmamalıdır. 

Her ne kadar tasarım mühendisinin kontrol özelliklerine hakim olması ve manevra sıralamasını düzgün şekilde belirlemesi önem arzetmekte ise de, yapılan tasarımda düzgün bir kalite kontrol olmaksızın bu kontrol özelliklerinin sisteme düzgün şekilde entegre edilmesi garanti altına alınamaz. Tasarımdan sonraki aşamada belirlenen kontrol özellikleriyle birlikte tasarım kriterlerinin devreye alma aşamasında kontrol edilmesi düzgün bir işletme için şarttır.

24 Mayıs 2016 Salı

HVDC ile HVAC Güç İletim Sistemlerinin Karşılaştırılması

Elektrik gücü üretici merkezlerden alınarak, tüketicileri besleyen dağıtım sistemine dahil edilmek üzere uzak mesafelerde bulunan trafo merkezlerine aktarılmalıdır. Doğru akım sistemler her ne kadar tarihsel olarak daha erken dönemlerde kullanılmış ise de yerini çok geçmeden alternatif akım sistemine bırakmıştır .  İlk doğru akım sistemler Edison’un firması tarafından geliştirilmiş ve  elektriksel gücün iletilmesi/aktarılması birkaç kilometreyi aşmayan bir mesafeyle sınırlı kalmıştır.  Bu yüzden sadece böylesi kısa bir menzil içerisinde kalan tüketiciler  elektriksel güce kavuşmuştur. İletim mesafesi arttıkça bakır kayıplarından kaynaklı olarak gerilim düşümleri oluşmaktadır. Bu durumun üstesinden gelebilmek için  doğru akım sistemine ait gerilim seviyesi yükseltilmiştir.  Ne var ki doğru akım sistemlerde gerilim seviyesini  kolay bir şekilde yükseltmek mümkün değildi.  Sonrasında alternatif akım sistemlerin geliştirilmesi sonucu transformatör (trafo) kullanarak bu gerilim seviyelerini yükseltmek oldukça kolay hale gelmiştir.  Elektriksel güç gerilimin yükseltici trafo merkezlerinde yükseltilmesi, bu seviyeyle iletilmesi ve dağıtım yapılacak bölgede indirici trafo merkezlerinin bu gerilim seviyesini düşürmesi ile gayet kolay bir şekilde tüketiciye ulaştırılmaktadır. Güç elektroniğinin gelişimi, bu dönemlerde doğru akım iletim sistemlerini tekrar düşünmemiz için bizleri zorlamaktadır. Doğru akım ile alternatif akım sistemlerin bu savaşımı halen devam etmektedir.


HVDC Sistemlerin HVAC ile Kıyaslanması: Başabaş Mesafesinin Tespiti

Doğru Akım Sistemlerde Sözkonusu Olan Gelişmeler
Edison’un üstesinden gelemediği sorun,  d.c sistemlerin gerilim seviyesini yükseltmek ve böylece elektriksel gücü uzun mesafelere iletmek olmuştu.  Civa buharlı valf (doğrultucu)’lerin  bulunması , alternatif ve doğru akımlar  arasındaki geçişi kolaylaştırmıştır.  Şimdi , alternatif akımın gerilim seviyesi  bir trafoda yükseltildikten sonra bu akım doğru akıma ve  iletim hattının sonunda bu gerilim seviyesi tekrar düşürüldükten sonra tekrar alternatif akıma dönüştürülmekte ve güç bu yönde aktarılmaktadır.  Böyle bir teknik Yüksek Gerilimli Doğru Akım İletim Sistemlerini uygulanabilir kılmaktadır. ABB firması bu teknolojiyi kullanarak 50’li yılların sonlarında bir HVDC iletim hattı kurmuştur.  Dönüştürücü yani a.c/d.c dönüşümü yapan valflerin bulunduğu kısım çok büyük ve pahalı, ayrıca bakım maliyetleri yüksekti. Çok geçmeden katı hal tristör valfleri geliştirildi. Bu aygıtlar daha küçük ve maliyet etkin anahtarlar  idi. 

HVDC Elektrik Güç İletim Sistemleri 
Bugün HVDC sistemlerdeki ciddi ilerlemelerin arkasında güç elektroniğindeki gelişmeler bulunmaktadır. Artık HVDC teknolojisi pek çok elektrik iletim hatları ve farklı frekanstaki güç şebekelerinin kendi aralarında birleştirilmesi noktasında çok önemli bir yerde bulunmaktadır.
  
HVDC ile HVAC Sistemlerin Karşılaştırılması

Yatırım Maliyeti:
D.C iletimi A.C iletimine göre daha az iletken gerektirmektedir. D.C sistemlerde her bir devre için iki iletken gerekliyken, üç faz A.C için üç iletken gereklidir.  HVDC iletkenlerini taşıyan direkler daha küçük seçilebilir ve bu daha küçük açıklıklar ve alanlar demektir.  Genel olarak bu sistemin HVAC ye göre daha az bir maliyeti olacağı anlamına gelir.  Buna karşılık HVDC hatlarının uçlarında konumlandırılan dönüştürücü (konvertör)lerin maliyetleri böyle bir dönüştürücüye ihtiyaç duymayan HVAC ‘lerin yanında maliyeti ciddi şekilde artıran bir unsur haline gelmektedir.  Belirli bir mesafeden sonra ki bu mesafeye başabaş mesafesi adını verebiliriz HVDC sistemler HVAC sistemlerden daha uygun maliyete sahip olmaktadır.  Genel olarak bu başabaş mesafesi  havai hatlarda 600 km iken denizaltı hatlarda 50 km  kadardır.

Kayıplar
Deri olayı D.C sistemlerde söz konusu değildir. Ayrıca Korona olayı da A.C sistemlerde göre daha azdır.  Kayıplar daha az olduğundan uzun mesafelerde HVDC sistemler daha üstün sistemler haline gelmektedir.

Denetlenebilirlik
D.C sistemlerde endüktans bulunmadığundan bu sistemlerde gerilim regülasyonu daha kolaydır.  HVAC sistemlere göre daha iyi denetlenebilir sistemlerdir.

Farklı Frekanstaki Şebekelerin Kendi Aralarında Bağlanması
A.C güç şebekeleri bazı ülkelerde 50 hz bazı ülkelerde 60 hz olarak sabitlenmiştir. Bu farklı frekanstaki sistemleri kendi aralarında birleştirmek A.C olarak neredeyse  imkansızdır. HVDC sistemler buna imkan verebilmektedir. (d.c akımda frekans gibi bir zorunluluk olmadığından iki sistem sıfır frekansta bağlanmış olurlar )
Yakınlardaki İletişim Hatları İle Girişim
HVDC sistemlerde frekans sıfır olduğundan A.C sistemler gibi iletişim hatları üzerinde girişim yani bozulma yaratmazlar.

Kısa Devre Akımı
Uzun mesafelere yayılmış bir HVAC sistemde  alıcı taraftaki kısa devre akımı yüksektir. HVDC sistem birbirine bağlanmış iki A.C şebekenin kısa devre akımlarını  artırıcı bir etkide bulunmaz.

Sonuç
Yüksek gerilimli doğru  akım (HVDC ) iletim  sistemleri yüksek gerilimli alternatif akım (HVAC )sistemlere nazaran, kararlılık, denetlenebilirlik vb bir takım üstünlüklere sahiptir.  Başabaş mesafesini aşan mesafelerde HVDC sistemler daha karlı hale gelmektedir. Özellikle denizaltı HVDC irtibat  (link )hatları  açık denizlerde rüzgar santrallerini birbirine irtibatlandırmada maliyet yönüyle çok  uygundurlar. Bu sayede bu sistemlere olan ilgi giderek artmaktadır. HVAC sistemler daha uzun süre kullanılmaya devam edecektir.  HVDC sistemlere HVAC sistemlerin rakibi değil tamamlayıcısı bir durumundadır. 

8 Şubat 2015 Pazar

Trafo Merkezleri

Trafo merkezleri, üretim santrallerinde üretilen elektrik enerjisinin gerilim seviyesini çok zaman hemen santral çıkışından yükselterek iletim hattına aktaran ara ekipmanların bulunduğu alanlardır. Çoğunlukla şehir dışlarına inşaa edilirler. Bu gösterimde verilen trafo merkezinde asıl öğe olan transformatör verilmemiştir. Busbar olarak adlandırılan büyük kesitli bakır lamalara trafonun çıkışından yapılan bağlantı eksik olmakla birlikte genel olarak bu merkezlerdeki teçhizatın genel sıralanışı hakkında güzel bir görsellik arz etmektedir. 


1-2-3-   Anabara (Busbar) 4-Transfer barası 5-Anabara ayırıcısı 6-Yük Ayırıcısı(Kesici)      7-Fider Çıkış Şalteri 8-Transfer Kesicisi 9-Akım Trafosu 10-Gerilim Trafosu









6 Aralık 2014 Cumartesi

600 Volt ve Daha Düşük Gerilimli Alçak Gerilim Sistemlerinde Trafo Nötr Rejimleri

600 Volt ve Daha Düşük Gerilimli Alçak Gerilim Sistemlerinde
 Trafo Nötr Rejimleri

Elektrik Şebekelerinde Trafonun Nötr Noktasının Topraklanma Durumuna Göre Rejim Tipleri