Elektrik Alt İstasyonu Tasarımı: Bir Tanıtım

Elektrik alt istasyonları, elektriği iletim ve dağıtım merkezi olarak görev yaparak enerji dağıtım ağındaki temel bölümleri oluşturur. Bu karmaşık tesisler, sürekli ve etkin bir güç sağlayışını sağlamak için sıkı planlama, tasarım ve uygulamayı gerektirir.

Bu yazıda, elektrik alt istasyonu tasarımının temellerini, farklı bileşenleri, yerleşim konularını ve çevresel faktörleri inceleyeceğiz.

Alt İstasyon Planlama Kriterleri

Yeni bir alt istasyon otobüsü üzerindeki maksimum arız seviyesi, devre kesicinin nominal kırılma kapasitesinin %80'inden fazla olamaz.

%20 buffer, sistem gelişimiyle kısa devre seviyelerindeki artışı hesaba katmak içindir.

Kesme akımı oranı, akım üretme oranı ve anahtar ekipmanlarının farklı gerilim seviyelerindeki arız giderme süresi yetenekleri şu şekilde hesaplanabilir:

Herhangi bir teşhis merkezinin çeşitli gerilim seviyelerindeki kapasitesi genellikle aşırı olmamalıdır.

Bağlantı transformatörlerinin (ICTs) boyutu ve sayısı, herhangi bir birimin başarısızlığının kalan ICT'leri veya alt sistemi aşırı yüklememesi gereken şekilde planlanmalıdır.

Takılı kalan bir kesici, 220 KV sistem için 4'ten fazla besleyiciyi, 400 KV sistem için iki besleyiciyi ve 765 KV sistem için bir besleyiciyi kesemez.

Alt Tesis Sistemi Gereksinimleri

Terimler

Güvenilirlik: Güç sisteminin güvenilirliği, gerekli gerilim ve frekansta güçün kesintisiz olarak sağlanmasıdır. Ana hatlar, devre kesiciler, transformatörler, yalıtıcılar ve düzenleme cihazları, alt istasyon güvenilirliğini etkiler.

Arıza Oranı: Bu, yıllık arıza ortalamasıdır.

Kesinti Süresi: Kesinti süresi, bir bileşenin tamir edilmesi veya farklı bir besleme kaynağına geçiş yapılması için gereken süreyi ifade eder.

Anahtarlamalama Süresi: Kesintiden başlayarak anahtarlamalama işlemi ile hizmetin yeniden sağlanması arasındaki süre.

Anahtarlamalama Şeması: Ana hatların ve ekipmanların yerleştirilmesi, maliyet, esneklik ve sistem güvenilirliği dikkate alınarak yapılır.

Faz-Erkek Aralığı: Alt istasyon faz-erkek aralığı 

• İletken ve yapı arasında mesafe. 

• Canlı ekipman ve yapılar arasında mesafe &

• Canlı iletken ve yer arasında mesafe.

Faz-Faz Aralığı: Alt istasyon faz-faz aralıkları 

• Canlı iletkenler arasındaki mesafe. 

• Canlı iletkenler ve ekipmanlar arasındaki mesafe &

• Devre kesiciler, yalıtıcılar vb. içindeki canlı terminaller arasındaki mesafe.

Erkek Aralığı: Bu, bir insanın durabileceği herhangi bir konumdan, canlı iletkeni destekleyen bir izole ediciye en yakın zemine potansiyel olmayan kısma kadar olan minimum aralıktır.

Bölgesel Aralığı: Bu, herhangi bir durma noktasından en yakın ekranlanmamış canlı iletkenine kadar olan minimum aralıktır. Bölgesel aralığı hesaplamak için bir kişinin uzunluğu, açılmış elleri ve faz-erkek aralığını kullanın.

Güvenlik Mesafesi: Bu, zemin ve bölümsel mesafeleri içerir.

Trafostasyon Elektrostatik Alanı: Enerji ile beslenen iletkenler veya metal parçalar elektrostatik alanlar oluşturur. Yüksek gerilimli (EHV) trafostasyonlar (400 KV üzerinde) enerji ile beslenen iletkenin/metal parçasının geometrisine ve komşu topraklanmış nesne veya zemine bağlı olarak değişen elektrostatik alanlara sahiptir.

Genel

• Yayın hatları, 

• Alt yayın hatları, 

• Üretim devreleri ve 

• Gerilim yükseltme ve düşürme transformatörleri 

trafostasyonlara veya anahtar odalarına bağlanır. 

66 ile 40 KV arasındaki trafostasyonlar EHV olarak adlandırılır. 500 KV'nin üzerindekiler UHV'dir.

EHV trafostasyonları için tasarım endişeleri ve yöntemleri benzerdir, ancak çeşitli voltaj seviyelerinde bazı unsurlar hakim olur. 220 KV'ye kadar anahtar darbeleri göz ardı edilebilir, ancak 345 KV'nin üzerinde kritik öneme sahiptirler.

Trafostasyon Tasarım Kriterleri ve Çalışmaları

Trafostasyon tasarım gereksinimleri aşağıdaki çalışmalara göre belirlenecektir.

• Akım Akışı Çalışmaları

• Kısa Devre Çalışmaları

• Geçici İstikrar Çalışmaları

• Geçici Aşırı Gerilim Çalışmaları

Akım Akışı Çalışmaları

• Bir trafostasyon, sistem yüklerine güvenilir güç aktarımını sağlar. 

• Yeni trafostasyonun (veya) anahtar odasının akım taşıma ihtiyaçları, tüm hatların açık olduğu ve seçilmiş hatların bakım için kapalı olduğu durumlarda akım akışı çalışmalarıyla belirlenir. 

• Farklı akım akışı koşullarını değerlendirdikten sonra ekipman süreklilik ve acil durum dereceleri hesaplanabilir.

Kısa Devre Çalışmaları

• Ardışık akım değerlerine ek olarak, alttaki donanımların kısa süreli değerlere sahip olması gerekmektedir. 

• Bu değerler, donanımların kısa devre akımı ısı ve mekanik basınçlarına zarar görmeden dayanmasını sağlamalıdır. 

• Kesicilerin yeterli kesme yeteneğine, sütun yalıtıcıların dayanıklılığına ve hata algılayan koruma rölelerinin uygun ayarlanmasına olanak sağlamak için. 

• Farklı tür ve konumlardaki kısa devreler ve sistem yapılandırmaları için maksimum & minimum kısa devre akımları belirlenmelidir.

Geçici İstikrar Çalışmaları

• Normal jeneratör mekanik girişi, jeneratör kayıplarına ek olarak elektriksel çıkışı eşit olmalıdır. 

• Bu durum sürece, sistem jeneratörleri 50 Hz'de döner. Mekanik veya elektriksel akışta herhangi bir pertürbasyon, jeneratör hızını 50Hz'den uzaklaştırır ve yeni bir denge noktasında salınır.

• Çok yaygın bir pertürbasyon olan kısa devre, jeneratörün yakınındaki terminal gerilimini düşürür ve makinenin hızını artırır. 

• Hatanın giderilmesinden sonra, cihaz fazla enerjiyi güç sistemine besleyerek orijinal durumunu tekrar kurar. 

• Elektriksel bağlantılar güçlü olduğunda, makine hızlıca yavaşlar ve istikrara kavuşur. Zayıf bağlantılar makinenin istikrarsızlığını sağlar.

• İstikrarı etkileyen faktörler şunlardır:

• Hata şiddet,

• Hata temizleme hızı,

• Hatadan sonraki makine ve sistemin arasındaki bağlantılar.

• Alttaki geçici istikrarı şu faktörler etkiler

• Hat ve hat koruma rölesi tipi ve hızı, 

• Kesici kesme süresi, ve 

• Hatadan sonra hat yapılandırması. 

• Son nokta, hat düzenlemesini etkiler. 

• Bir hata, ilk röleleme sırasında çözüldüğünde, yalnızca bir hat etkilenecektir. 

• Blokaj olan bir kesici, kesici başarısızlık röleleme sırasında birden fazla hatın kaybolmasına neden olabilir, bu da sistemin bağını zayıflatır.

Geçici Aşırı Gerilim Çalışmaları

• Geçici aşırı gerilim, yıldırım veya devre anahtarlama sonucu oluşabilir. 

• Geçici Ağ Analizörü (TNA) çalışmaları, anahtarlamalı aşırı gerilimi belirlemede en doğru yöntemdir.

Alttaki Düzeni

Alttaki düzen, aşağıdaki fiziksel ve elektriksel hususlar dahil olmak üzere belirlenir:

• Sistem Güvenliği

• Operasyon Esnekliği 

• Kolay Koruma Düzenlemeleri

• Kısa Devre Düzeylerini Sınırlama

• Bakım Tesisleri

• Kolay Genişletilebilirlik

• Alan Faktörleri

• Ekonomi 

Sistem Güvenliği

• İdeal alttaki, her devre için ayrı kesiciler içermeli ve bakım veya hatalar sırasında hat çubuklarını veya kesicileri değiştirme imkanı sunmalıdır. 

• Sistem güvenliği, alttakinin bütünlüğüne %100 bağlı olacak şekilde veya periyodik hatalar (veya) bakım nedeniyle belirli bir kapalı kalma yüzdesine izin vererek belirlenebilir.

• Çift hat çubuğu sistemi ile çift kesici tasarımı mükemmel olsa da, bu pahalı bir alttaki olmaktadır.

İşlemler Esnekliği

• Tüm devre bağlantı koşullarında MVA ve MVAR yükünün kontrol edilmesi, jeneratör yük verimliliği için önemlidir.

• Yük devreleri, normal ve acil durum koşullarında optimal kontrol sağlamak üzere gruplandırılmalıdır.

Kolay Koruma Düzenlemeleri

• Bir devre kesicisi birçok devreyi kontrol ediyorsa veya daha fazla devre kesicisi bozulmuşsa, bu durum otobüs bölümlendirme ile azaltılabilir.

• Koruma rölesi basit olsa bile, tek otobüs sistemi karmaşık koruma için katıdır.

Kısa Devre Seviyelerini Sınırlama

• Bir alt istasyon tamamen veya reaktör bağlantısıyla ikiye ayrılabilir, böylece kısa devre seviyeleri azaltılabilir.

• Halka sistemlerinde devre kesicilerin doğru kullanımı benzer bir imkan sağlayabilir.

Bakım Tesisi

• Alt istasyon işletimi sırasında planlı (veya) acil bakım gereklidir.

• Bakım sırasında alt istasyonun performansı, koruma düzenlemelerine bağlıdır.

Kolay Uzantı

• Alt istasyon düzeni, yeni besiciler için kuyu uzantısına izin vermelidir.

• Sistem geliştiğinde, tek otobüs düzeninden çift otobüs sistemiye geçiş yapmak veya bir ağ istasyonunu çift otobüs istasyonuna genişletmek gerekebilir.

• Alan ve genişleme tesisleri kullanılabilir olacaktır.

Alan Faktörleri

• Alan kullanılabilirliği, alt istasyon planlaması için önemlidir. Sınırlı alanlarda daha az esneklik olan bir istasyon inşa edilmek zorunda kalınabilir.

• Daha az devre kesici ve daha basit şematikle donatılmış alt istasyon, daha az alana sahiptir.

Ekonomi

• Ekonominin uygun olması durumunda, teknolojik gereksinimler için geliştirilmiş bir anahtar düzenleme oluşturulabilir.

Alt İstasyon ve Anahtar Düzenleme Düzeni

Alt istasyon düzeni ve anahtar düzenlemesi, elektrik dağıtım sisteminin verimliliğini ve güvenliğini sağlamak için IEEE 141 standartlarına dayalı olarak dikkatlice tasarlanmalıdır.

• Dönüşümçüler,

• Devre kesiciler ve

• Anahtarlardır.

gerilim ve yük gereksinimlerine göre seçilmelidir.

Alanı maksimum düzeyde kullanmak, bakımını kolaylaştırmak ve genişletmeyi sağlamak için düzenlemeye dikkatli bir şekilde planlamak gerekir. Ana hatlar ekipmanları etkili bir şekilde bağlamalı ve devreler güç akışını ve güvenilirliği iyileştirmelidir.

Hızlı arıza tespiti ve izolasyonu için sağlam koruma ve kontrol sistemleri gereklidir. Yasal standartlar ve çevre endişeleri, güvenliği, güvenilirliği ve çevresel uyumu sağlamak amacıyla alt geçit tasarımını belirler.

Bir EHV düzenlemesi ve anahtar yapılandırmaları tasarlanırken birkaç noksa dikkat edilmelidir:

• Güvenilir, güvenli olmalı ve mükemmel hizmet sürekliliği sağlaymalıdır.

Tipik alt geçit ana hat şemaları ve koruma şu detaylarda açıklanmıştır:

1. Elektrik Ana Hatları Nedir? Türleri, Avantajları, Dezavantajları &

2. Ana Hat Koruma Şemaları

Farklı ana hat yapılandırmaları, yedeklilik, işletme esnekliği ve bakım erişilebilirliği açısından farklı avantajlar sağlar.

Verimli ana hat düzenlemesi, verimli güç akışını sağlar ve gelecekteki genişlemeyi kolaylaştırır.

Ağ Geçidi Yapıları

Yapılar, otobüs elektrik ekipmanlarını desteklemek, kurmak ve iletim hattı kablolarını sonlandırmak için gereklidir.

Yapılar, çeliğ, ahşap, RCC veya PSC'den yapılabildiği gibi, yan topraklarına bağlı olarak temel ihtiyaç duyar.

Alt geçitler, avantajlarından dolayı imal edilmiş çelik yapıları kullanır.

The

• Faz boşluğu, 

• Zemin boşluğu, 

• İzole ediciler, 

• Ana hat uzunluğu ve 

• Ekipman ağırlığı 

yapı tasarımını etkiler.

• Kırılma, 

• Kemik kırılması, 

• Dikey ve yatay kesme kuvveti ve 

• Web çökmesi 

çelik kiriş ve衍射的内容似乎被截断了。请提供完整的内容以便我能准确地将其翻译成土耳其语。如果内容已经完整，请忽略此提示并重新发送需要翻译的全部文本。

Ana Hat Tasarımı

Bir trafiğe bağlı birçok bileşenin bağlantılarını kolaylaştırmak için ana hatlar, trafiğe elektrik gücünü iletmek için kullanılan iletken çubuklardır.

Ana hatlar doğru şekilde tasarlandığında ve boyutlandırıldığında, elektrik kayıpları azalır, güç dağıtımının tutarlılığı artar ve trafiğin performansı iyileşir.

Trafik – Kontrol Sistemleri

Trafik otomasyonu, kontrol sistemlerini, akıllı cihazları ve iletişim ağlarını birleştirerek operasyonu ve verimliliği optimize eder.

Gerçek zamanlı izleme, uzaktan kontrol, veri analizi ve öngörülü bakım, otomasyon sayesinde güvenilirliği artırır ve kapalı kalma süresini azaltır.

SCADA gibi gelişmiş kontrol sistemleri, trafik otomasyonunu, veri toplamayı ve uzaktan kontrolü geliştirir.

Trafik otomasyonu, merkezi kontrol ve izleme için SCADA sistemlerinden yararlanır.

SCADA sistemleri, enerji akışını artırmak, kararlar almak ve hataları hızlıca çözmek için trafik verilerini toplar.

Trafik Tasarımı – İletişim Protokolleri

Trafik ekipmanları ve kontrol merkezleri, veri paylaşımını ve kontrolü sağlamak için etkili iletişim ağlarına ihtiyaç duyar.

Alt subay istasyonu tasarım mimarisi, birbirine bağlanabilirlik, veri bütünlüğü ve siber güvenlik için güvenilir iletişim protokolleri gerektirir, örneğin IEC 61850, DNP3 veya Modbus.

Açıklama: Orijinal metni saygılı olun, iyi yazılmış makaleler paylaşmaya değerdir, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.