YG Kısa Devre

advertisement
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
YÜKSEK GERĐLĐM TESĐSLERĐNDE
KISA DEVRE HESAPLARI
Not: Bu çalışma EMO eğitimlerinde kullanılmak üzere
Elk. Y. Müh. Taner ĐRĐZ ve Elk.Elo.Müh. Gökay TURGUT tarafından
hazırlanmıştır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
I. GĐRĐŞ
1) IEC 909’un en önemli özelliği uzman olmayan
mühendislere kolaylık sağlayan kalıp işlemler içermesidir.
2) IEC 909 normlarında açıklanan bu yöntem, 230kV’a
kadar tüm alternatif akım sistemlerine uygulanır.
3) Tip test için yapılan kısa devre güç deneyleri bu
normun dışındadır.
4) Söz konusu yöntem doğru akım sistemlerine
uygulanmaz.
5) Kısa devre akımlarının etkilerini incelemek için IEC
865’e başvurulmalıdır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
II.
Kısa devre olayının ve
büyüklüklerinin tanımlanması:
kısa
devre
IEC 909’daki tanım:
Bir elektrik devresinde, farklı gerilimli iki ya da daha
fazla noktanın, bağıl olarak düşük bir empedans
üzerinden kaza veya kasıt ile birbirine değmesine
kısa devre denir.
Başka bir deyişle kısa devre; elektrik tesislerinde,
faz iletkenleri arasında veya yıldız noktası
topraklanmış şebekelerde, faz iletkenleri ile toprak
arasında, yalıtkanın delinmesi ya da iletken bir
şekilde köprülenmesi sonucu meydana gelen bir
olaydır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Kısa devre ile birlikte sistemde empedansı
küçük yeni bir devre oluştuğundan, bütün
besleme noktalarından kısa devre noktasına
doğru büyük akımlar geçer. Normal işletme
akımlarına oranla daha büyük olan kısa devre
akımları, tesisat öğelerini termik ve dinamik
bakımdan zorlar. Söz konusu bu termik ve
dinamik zorlamaların önüne geçmek için, kısa
devre olan kısım (arıza yeri), mümkün
çabuk
sağlam
kısımlardan
olduğunca
ayrılmalıdır. Arızalı yerin seçilerek devre dışı
bırakılmasına selektif (seçici) koruma denir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Tanımlar:
Kısa devre akımı: Kısa devrenin olduğu noktada kısa devre süresince
akan akımdır. Alternatif akım sistemlerinde zamana bağlı değişen bir
fonksiyondur.
Simetrik kısa devre akımı: Kısa devre akımının alternatif akım bileşenidir.
Kısa devre branşman akımları: Sistemin çeşitli kollarında akan kısa devre
akımlarıdır.
Başlangıç kısa devre akımı (I”k): Kısa devrenin ilk meydana geldiği andaki
kısa devre akımının etkin değeridir.
Başlangıç kısa devre gücü (S”k): Başlangıç kısa devre akımı I”k, nominal
faz arası gerilim Un ve √3 sayısının çarpımıdır.
S k′′ = 3U n I k′′
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Kısa devre akımının aperiyodik (doğru akım) bileşeni (iDC): Zamanla
değişen, kısa devre akımının; üst ve alt zarf eğrileri arasındaki ortalama
değer olup başlangıç değeri A’dan zamanla sıfıra düşer.
Darbe kısa devre akımı (iP): Zamana bağlı (ansal) kısa devre akımının
olabileceği en büyük (tepe) değerdir.
Simetrik kısa devre açma akımı (Ib): Beklenen kısa devre akımının
simetrik AA bileşeninin, kesme aygıtının ilk faz kontağının ayrılmaya
başladığı andaki etkin değeridir.
Sürekli kısa devre akımı (Ik): Geçici olaylar sona erdikten sonraki kısa
devre akımının etkin değeridir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Jeneratörden uzak kısa devre: Zamanla değişen kısa devre akımının
genliğinin, kısa devre süresince yaklaşık sabit kaldığı kısa devredir.
Ik = I”k alınabilir.
Jeneratöre yakın kısa devre: Zamanla değişen kısa devre akımının
genliğinin, kısa devre süresince bariz şekilde değiştiği kısa devredir.
Ik = I”k alınamaz.
Burada uzaklıktan kasıt elektriksel uzaklıktır.
a = (ZG+ZŞ) / ZG ifadesi,
a = (ZG+ZŞ) / ZG < 2 koşulunu gerçekliyorsa jeneratöre yakın kısa devre,
a = (ZG+ZŞ) / ZG ≥ 2 koşulunu gerçekliyorsa jeneratörden uzak kısa devre
söz konusudur.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
e(t ) = 2E sin ωt
t =0
~
R
L
i(t)
Z = R2 + X 2
ωL X
tan ψ =
=
R
R
yük
di (t )
+ Ri = 2E sin ωt
dt
R
- t
E
E
L
i (t ) = 2 sin ψe + 2 sin(ωt − ψ )
Z
Z
Kısa devre akımının
E
i1(t ) = 2 sin(ωt - ψ ) periyodik bileşeni
Z
R
- t
E
Kısa devre akımının
i 2 (t ) = 2 sin ψe L
aperiyodik bileşeni
Z
i (t ) = i1(t ) + i 2 (t )
L
Z = R + jX = R + jωL
i (0 ) = 0
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
π
ψ+
π
2
ωt = ψ + ⇒ t =
2
ω
R  π
 ψ+ 
ωL 
2
E
i p = 2 sinψe
Z
E 
ip = 2
sinψe
Z 
E
+ 2
Z
R  π

 ψ+ 
ωL 
2
+ 1


TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
tanψ =
X
X
⇒ sinψ =
=
2
2
R
R +X


1
E
ip = 2 1+
e
2
Z
 R
1
+
 

X

1
2
 R
1+  
X


R π 
ψ +  
X 2 




κ = 1+
1
R
1+  
X
2
e
Rπ
X
 + arctan 
X 2
R
i p = 2I k′′κ
κ’ya darbe katsayısı, ip’ye darbe kısa devre akımı denir. Elektrik
tesislerindeki dinamik zorlanmalarının analizinde ip büyüklüğünden
yararlanılır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Simetrik açma akımı ile başlangıç kısa devre akımı
arasında
Ib = µIk′′
bağıntısı vardır. µ çarpanı en küçük açma
gecikmesine ve I”k / ING oranına bağlı olarak
çizelgelerden alınır.
Burada ING kısa devreyi besleyen generatörlerin
toplam gücüne karşı düşen anma akımıdır. AG
şebekelerde µ =1 alınır.
Ib = Ik′′
kabul edilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
III. Kısa devre türleri
Üç faz kısa devre I”k3
Đki faz kısa devre I”k2
Đki faz toprak kısa devre I”k2E
Faz toprak kısa devre I”k1
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
IV. Simetrili bileşenler
Bu yöntemde simetrik olmayan üç fazlı sistem, kendi
içinde simetrik olan üç fazlı sistemlerin toplamı şeklinde
gösterilebilir, başka bir deyişle simetrik olan bileşenlere
ayrılabilir.
Herhangi bir asimetrik ĐR, ĐS, ĐT akım fazörleri simetrili
bileşenler cinsinden aşağıdaki gibi yazılabilir.
I&R = I&R1 + I&R2 + I&0
I& = I& + I& + I&
S
S1
S2
0
I&T = I&T1 + I&T2 + I&0
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Doğru sistem :
IT1
120°
120°
120°
IS1
IR1
+ ya da pozitif sistem de denir.
1 alt indisi ile gösterilir. Bu
sistemde
bileşenler
eşit,
aralarında 120 faz farklı ve
saat
ibreleri
dönüş
yönündedir. R fazı referans
alınırsa, doğru sistem yandaki
şekilde gösterilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Ters sistem :
IS2
120°
120°
120°
IT2
IR2
- ya da negatif sistem de
denir. 2 alt indisi ile gösterilir.
Bu sistemde bileşenler eşit,
120 faz farklı ve saat
ibrelerinin dönüşünün tersi
yönündedir. R fazı referans
alınırsa, ters sistem yandaki
şekilde gösterilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Sıfır sistem :
IR0
IS0
IT0
0 alt indisi ile gösterilir. Bu
sistemde bileşenler eşit, faz
farksız ve aynı doğrultudadır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
R fazını referans alarak, ĐR, ĐS, ĐT akım fazörlerini veren
eşitlikleri ĐR1, ĐR2, Đ0 cinsinden yazabiliriz.
I&R = I&R1 + I&R2 + I&0
I& = a2I& + aI& + I&
S
R1
R2
0
I&T = aI&R1 + a2I&R2 + I&0
Bu denklem takımındaki ĐR1, ĐR2, Đ0 hesaplanırsa
aşağıdaki eşitlikler elde edilir.
&I = 1 (I& + aI& + a 2I& )
R1
S
T
3 R
&I = 1 (I& + a 2I& + aI& )
R2
S
T
3 R
&I = 1 (I& + I& + I& )
0
3 R S T
Aynı bağıntılar gerilim fazörleri
için de geçerlidir. Eşitliklerde Đ
yerine U& konacaktır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Burada a bir karmaşık sayı olup 120°dönmeye, a2 ise
240°dönmeye tekabül eder.
1
3
a=− + j
2
2
1
3
2
a =− −j
2
2
a3 = 1
a4 = a
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Örnek:
R fazında 10 A, S fazında 20 A ve T fazında 5 A akım
aktığında, bu akımların simetrili bileşenlerini bulunuz.
IR = 10 A
I S = 20 A
I T = 5A
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
IT2
IT1
I0
IT
I0
IR
IS2
I0
IS
IS1
IR2
IR1
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Üç fazlı kısa devre:
&
U
Z&1 = & 1
I1
&
U
Z& 2 = 2
I&2
&
U
Z& 0 = & 0
I0
Z1 doğru empedans, Z2 ters empedans ve Z0 sıfır
empedanstır.
Öte yandan arıza noktasındaki gerilimle kaynak gerilimleri
arasında,
U& R1 = E&1 - Z&1I&R1
U& = E& - Z& I&
R2
2
1 R2
U& 0 = E& 0 - Z& 0I&0
bağıntıları vardır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Ama gerilimler genellikle simetrik kabul edildiğinden
E2=E0=0 olacaktır. Bu durumda önceki bağıntılar,
U& R1 = E& 1 - Z&1I&R1
U& = -Z& I&
R2
1 R2
biçimine dönüşür.
U& 0 = -Z& 0I&0
Üç fazlı kısa devrede UR = US = UT = 0 olacaktır. Bu
durumda R faz geriliminin simetrili bileşenleri de eşit ve 0
olur. Bunları kaynak gerilimleri ifadesinde yerine
yazarsak,
&
E
I&R1 =
Z&1
ĐR2=0
Đ0=0
eşitliklerini elde ederiz.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Gerçek akım fazörleri ise,
&
E
I&R = &
Z1
&
E
I&S = a 2 &
Z1
&
E
I&T = a &
Z1
olur.
Görüldüğü gibi üç fazlı kısa devrede, akım fazörlerinin
mutlak değerleri birbirine eşit, faz farkları ise 120°’dir.
Üç fazlı kısa devre akımının etkin değeri ise,
Ik 3
Un
=c
3Z1
bağıntısıyla bulunur.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Faz toprak kısa devresi:
T fazında bir faz-toprak kısa devresi oluştuğunu
varsayarsak, UT = 0, IS = IR = 0 kabul edilebilir. Ara
işlemlerle
&
&
3
E
3
U
c
n
I&T =
=
Z&1 + Z& 2 + Z&0 Z&1 + Z& 2 + Z&0
bulunur.
Faz ile toprak arasındaki empedanslar 3 ile çarpılarak
formüle konmalıdır. Döner makineler dışında genellikle
Z1 = Z2 kabul edilebilir. Z0 trafolarda sargıların bağlantı
şekillerine göre değişir. Z0 / Z1 bir trafonun
yüklenebilmesinin de ölçütüdür.
Trafoların sıfır direnç ve reaktansları
Üçgen/zikzak trafolarda
R0 ≅ 0,5.R1 X 0 ≅ 0,1. X 1
Üçgen/yıldız trafolarda
R0 ≅ R1
X 0 ≅ (0,85 − 1). X 1
Yıldız/yıldız trafolarda
R0 ≅ R1
X 0 ≅ (3 − 10). X 1
Yukarıdaki değerler kılavuz değerler olup, trafonun sıfır
direnç ve reaktanslarının gerçek değerleri ancak üretici
firmalar tarafından verilebilir. Sıfır direnç ve reaktansın
saptanması rutin deneyler kapsamında değildir.
Kabloların sıfır direnç ve reaktansları
R0 ≅ R1 + 3.Rnötr
X 0 ≅ 3. X 1
Hatların sıfır direnç ve reaktansları
R0 ≅ R1 + 3.Rnötr
X 0 ≅ 4. X 1
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Faz Faz kısa devresi:
S ve T fazları arasında bir faz-faz kısa devresi oluştuğunu
varsayarsak, US = UT = 0, IR = 0, IS = -IT kabul edilebilir.
Ara işlemlerle
&
&
3
E
c
U
N
I&S =
=
Z&1 + Z& 2 Z&1 + Z& 2
bulunur.
Faz Faz kısa devresinde sıfır empedans gözükmez.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Faz Faz toprak kısa devresi:
S ve T fazları ile toprak arasında bir faz-faz-toprak kısa
devresi oluştuğunu varsayarsak, US = UT = 0, IR = 0, kabul
edilebilir. Ara işlemlerle topraktan geçen kısa devre akımı
I&Toprak
3E& Z& 2
3cU& N Z& 2
=
=
Z&1Z& 0 + Z&1Z& 2 + Z& 0 Z& 2 Z&1Z&0 + Z&1Z& 2 + Z&0 Z& 2
olarak bulunur.
Bu tür kısa devrede, fazlardan ve topraktan farklı kısa
devre akımları geçer.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
V. YG de kısa devre akımlarının hesabında dikkat edilecek
hususlar:
1) Alçak Gerilim ve Yüksek Gerilim tesislerindeki kısa devre
hesabı hemen hemen aynıdır. Genel ilkeler değişmese bile,
aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir.
2) Jeneratörün doğrudan doğruya AG şebekesini beslemesi
hali dışında, AG’deki kısa devreler jeneratöre uzak kısa
devre sayılırlar. ( µ = 1, Ik″ = Ib = Ik)
YG de ise a değeri hesaplanır.
a = (ZG+ZŞ) / ZG < 2 koşulunu gerçekliyorsa jeneratöre
yakın kısa devre,
a = (ZG+ZŞ) / ZG ≥ 2 koşulunu gerçekliyorsa jeneratörden
uzak kısa devre söz konusudur.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
3)
4)
AG kısa devre akımları hesabında, şebeke gerilimi c
güvenlik katsayısı ile çarpılır. 230 / 400 V gerilimde,
IEC 909’a göre;
En büyük akım hesabında c = 1,05
En küçük akım hesabında c = 0,95 alınır.
Yüksek Gerilimde;
En büyük akım hesabında c = 1,1
En küçük akım hesabında c = 1 alınır.
YG tesislerinde açma gücü-açma akımı, AG
tesislerinde ise açma akımı deyimi kullanılır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
5)
YG de kısa devre akımlarının hesabı sonucu elde
edilen değerlerden ;
a)
Hattın ya da kabloların kısa devreye dayanıp
dayanamayacağının tahkikinde,
b)
Baraların mekanik davranışlarının saptanmasında,
c)
Koruma
cihazlarının
yeterli
sürede
çalışıp
çalışmayacağının belirlenmesinde,
d)
Koruma
elemanlarının
kesme
kapasitelerinin
doğrulanmasında,
e)
Seçicilik analizinde,
f)
Topraklama ölçüm sonuçlarının değerlendirilmesinde,
g)
Ölçü trafolarının kısa süreli termik akım değerlerinin
saptanmasında,
yararlanılır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
6)
YG tesislerindeki kısa devre hesaplarında, bazı
hallerde YG şebekesinin iç direnci ve reaktansı savsaklanır
(IEC 909 da ise bu ihmal yapılmaz).
7)
En büyük kısa devre akımı, çoğunlukla üç fazlı kısa
devrede oluşur. Üç fazlı kısa devre hali, dengeli işleme hali
olduğundan bir fazın direnç ve reaktansları esas alınır.
8)
Faz toprak ya da faz faz toprak kısa devreleri ise
dengesiz işleme halleridir. Bu durumda simetrili bileşenler
yöntemini kullanmak gerekir. Ama bazı durumlarda devre
öğelerinin doğru ve ters bileşenleri eşit, sıfır bileşende doğru
bileşene çok yakın olduğunda, klasik devre çözümlerine
dayanan hesap yönteminden yararlanılabilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
9)
Genel AG şebekelerinde asenkron motorların kısa
devre akımlarına etkisi göz ardı edilebilir. YG Şebekelerde
asenkron motorların kısa devreye etkisi tahkik edilmelidir.
10)
AG kısa devre hesaplarında, bara direnç ve
reaktansları göz önüne alınmalıdır. YG tesislerinde ise bu
durum ihmal edilebilir.
11)
YG şebekelerde ohmik dirençler çoğu kez ihmal
edilir. AG kısa devre hesaplarında ise ohmik dirençler
hesaba katılmalıdır. R < (0,3.X) ise ohmik dirençler
savsaklanır.
12)
AG de kısa devre hesapları genellikle empedans
yöntemi ile yapılırsa da, bazen YG’de güç yöntemini
yeğlemek kolaylık sağlar.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
VI.
Kısa devre hesaplarında kullanılacak devre
öğelerinin saptanması:
Ulusal Ağ Şebeke:
Kısa devre hesabını yapacak mühendis, ulusal ağ
şebekenin karmaşık eşdeğer şemasını ve bu şema ile ilgili
empedans değerlerini bilemez.
TEĐAŞ kendi trafo merkezlerine kadarki kısa devre yolunun
ZQ empedansını ve S”kQ başlangıç kısa devre gücünü her yıl
hesaplar ve bu değerleri “…… yılı puant yük şartlarında
yük akışı ve üç faz kısa devre etüdü” adı altında yayınlar.
S”kQ başlangıç kısa devre gücü biliniyorsa kısa devre
empedansı
c.U n
ZQ =
SkQ
′′
2
bağıntısı ile hesaplanabilir. YG’de c
katsayısı 1,1 alınır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Eğer RQ ve XQ değerleri bilinmiyorsa YG şebekeleri
için iyi bir yaklaşıklıkla RQ = 0,1.XQ alınabilir.
ZQ = RQ + XQ = 1,01XQ
2
2
XQ = 0,995.ZQ
RQ
= 0,995.ZQ
0,1
RQ ≅ 0,1.ZQ
eşitlikleri göz önüne alınabilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Transformatörler:
Bağıl aktif gerilim düşümü:
Transformatörün RT direncinde, anma akımında oluşan
gerilim düşümünün anma gerilimine oranıdır; ur ile gösterilir.
RT I n
ur =
 Un 


 3
Sn = 3U nI n
2
Un
RT = ur
Sn
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Bağıl reaktif gerilim düşümü:
Transformatörün XT reaktansında, anma akımında oluşan
gerilim düşümünün anma gerilimine oranıdır; ux ile gösterilir.
XT In
ux =
 Un 


 3
Sn = 3U nI n
2
Un
XT = u x
Sn
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Bağıl kısa devre gerilimi:
Bir transformatörün sekonder tarafı kısa devre iken, primer
taraftan anma akımını geçiren gerilimin anma gerilimine
oranıdır. uk ile gösterilir.
 Un 
uk 
 = ZT I n
 3
Sn
 Un 
uk 
 = ZT
3U n
 3
2
Un
ZT = uk
Sn
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
ZT, RT ve XT arasında
uk, ur ve ux arasında
2
ZT = RT + XT
2
uk = ur + u x
2
2
bağıntıları vardır.
Un, Sn ve uk plaka değerleri olduğundan ZT kolayca
hesaplanabilir. Çoğu kez ur ve ux yapımcı tarafından
verilmeyebilir. Bu durumda RT ve XT’yi bulmak için başka bir
plaka büyüklüğünden yararlanılır.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Bu büyüklük PCu ile göstereceğimiz bakır kayıplarıdır.
3RT I n = PCu
2
2
 Sn 
 = PCu
3RT 

3
U
n 

 Un 
RT = PCu  
 Sn 
2
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Sonuç olarak Un, Sn, uk ve PCu değerleri bilinen bir
transformatörde;
2
Un
ZT = uk
Sn
2
Un
RT = PCu 2
Sn
XT = ZT − RT
2
2
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
YG/YG Trafolarda R ihmal edilecek mertebede olup,
Z = X ve uX = uk alınabilir. Bu durum ur ≈ 0 ve R ≈ 0 kabul
edilmesi anlamına gelir.
ÇYG/YG Trafolarda uk = %10...15
YG/YG Trafolarda uk = %6...10 mertebesindedir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Bir trafonun 3 fazlı kısa devre akımının
pratik hesabı:
2
Un
Z = uk
Sn
Sn = 3U nI n
Un
I k′′3 =
3Z
Un
Z=
3I k′′3
2
Un
Un
= uk
Sn
3I k′′3
1
Un
= uk
= uk
Sn
3I k′′3
In
I k′′3 =
uk
Un
3U nIn
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Kablolar:
Ohmik direnç R = L / κ.q ifadesinden hesaplanır. Burada κ,
özgül iletkenlik olup
bakır için κ = 56 m / Ω.mm2,
alüminyum için κ = 35 m / Ω.mm2 alınır.
X kablo kataloglarından yada konu ile ilgili yayınlardaki
tablolardan belirlenebilir.
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Yanyana
Üçgen form
q
X (Ω/km)
X (Ω/km)
25
0,251
0,172
35
0,241
0,164
50
0,232
0,156
70
0,221
0,147
95
0,213
0,140
120
0,206
0,135
150
0,199
0,130
185
0,193
0,126
240
0,186
0,121
20,3/35 kV XLPE tek damarlı kabloların reaktans değerleri
(Đyi bir yaklaşıkla çok damarlı kabloların reaktans değerleri üçgen form
sütunundan alınabilir)
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
R (Ω/km)
X (Ω/km)
SWALLOW (3AWG)
1,267
0,4644
RAVEN(1/0)
0,67
0,4619
PIGEON(3/0)
0,4329
0,4433
PARTRĐDGE (267 MCM)
0,239
0,3626
HAWK(477 MCM)
0,1341
0,3427
36 kV ve GOM = 210 cm için çelik alüminyum iletkenlerin direnç ve reaktans
değerleri
TMMOB
ELEKTRĐK MÜHENDĐSLERĐ ODASI
ĐZMĐR ŞUBESĐ
Kaynaklar
1. EMO Đzmir Şubesi Yayını / OG Transformatör
Merkezlerinin Tasarımı
2. KAŞIKÇI, Đsmail / Short Circuits in Power Systems.
3. ALPERÖZ, Nusret / Elektrik Enerjisi Dağıtımı.
4. BAYRAM, Mustafa-ĐLĐSU, Đsa / Elektrik Tesislerinde
Güvenlik ve Topraklama.
5. SANER, Yetkin / Güç Dağıtımı – IV (Kısa Devre Hesapları)
Download