Yüksek Gerilimli Tekrarlayıcıların Tasarımı ve Uygulaması: Endonezya ve Vietnam'daki 20kV Sistemlerine Odaklanarak

1. Giriş

Modern elektrik şebekesi altyapısında, yüksek gerilimli yeniden kapanıcılar güç sağlamanın güvenilirliğini ve etkinliğini artırmada kritik bir rol oynar. Bu, özellikle Endonezya gibi geniş ve karmaşık güç dağıtım ağına sahip bölgelerde ve Vietnam'ın gelişmekte olan kıyı şebekelerinde son derece önemlidir. 20kV gerilim seviyesi, orta-yüksek gerilim aralığında yer alır ve şehir şebekeleri, endüstriyel güç sağlama ve belirli yüksek gerilimli iletim hatlarında güç iletim verimliliği ve maliyet etkinliği avantajları nedeniyle yaygın olarak kullanılır.

2. Yüksek Gerilimli Yeniden Kapanıcıların Fonksiyonu ve Önemi

Yüksek gerilimli yeniden kapanıcı, güç dağıtım ağının otomasyonunda kullanılan akıllı bir anahtarlama cihazıdır. Belirli bir süre içinde hata akımını tespit edip kesme ve belirlenen sayıda yeniden kapama yapma yeteneğine sahiptir. Hatta kısa devre hata oluştuğunda, yeniden kapanıcı önceden belirlenmiş bir sırada ve zaman aralığında açılıp kapanır. Kalıcı bir hata durumunda, önceden belirlenmiş işlem sırası tamamlandığında ve yeniden kapama başarısız olursa, açık devre durumunda kilitleyecek ve hatalı bölümü izole edecektir. Hata çözüldükten sonra genellikle kilidi açmak için manuel bir reset gereklidir. Geçici hatalar için, herhangi bir yeniden kapama başarılı olduğunda, sonraki açma ve kapatma işlemlerini bitirecek ve belirli bir gecikmeden sonra başlangıç ayarlarına geri dönecektir, böylece gelebilecek bir sonraki potansiyel hata için hazırlanacaktır.

Endonezya'da, geniş bir alanda yayılmış büyük ölçekli güç şebekesi nedeniyle, yüksek gerilimli yeniden kapanıcılar, hatalar sonrası hızlı güç sağlanması, güç kesinti süresinin azaltılması ve güç sağlamanın genel güvenilirliğinin artırılması için hayati öneme sahiptir. Benzer şekilde, Vietnam'ın kıyı bölgelerinde, nem ve tuz buharı gibi çevresel faktörlerin güç şebekesine zorluklar oluşturabileceği durumlarda, yeniden kapanıcılar kararlı güç sağlamayı korumaya yardımcı olur.

3. 20kV Yüksek Gerilimli Yeniden Kapanıcılar İçin Tasarım Dikkat Edilecek Noktalar
3.1 Elektriksel Performans Tasarımı
3.1.1 Nominal Gerilim ve Akım

20kV yeniden kapanıcılar için nominal gerilim, şebeke gerilim seviyesine uygun olarak 20kV olarak tasarlanmıştır. Nominal akım, kurulum yapılan güç şebekesi bölmesindeki gerçek yük akımına dayanarak belirlenmelidir. Endonezya veya Vietnam'daki yüksek güç ekipmanlarıyla dolu endüstriyel bölgelerde, ağır yük koşullarında normal çalışmayı sağlamak için daha yüksek nominal akımlı bir yeniden kapanıcı gerekebilir.

3.1.2 Hata Kesme Kapasitesi

Yeniden kapanıcı, büyük büyüklükte kısa devre akımlarını kesmek için yeterli hata kesme kapasitesine sahip olmalıdır. 20kV sistemlerde, kısa devre akımları birkaç kA'ya ulaşabilir. Tasarım, yerel güç şebekesindeki en kötü durumlu kısa devre senaryolarını, örneğin güç kaynağı yakınındaki üç fazlı kısa devreleri göz önünde bulundurmamalıdır. Örneğin, Endonezya'daki tipik 20kV endüstriyel dağıtım ağında, kısa devre akımı yaklaşık 20-30kA olabilir, bu nedenle yeniden kapanıcı, bu akımları güvenli ve güvenilir bir şekilde kesmek üzere tasarlanmalıdır.

3.2 Mekanik Tasarım
3.2.1 Çalışma Mekanizması

Yeniden kapanıcının çalışma mekanizması, sık kullanımı dayanabilecek ve çok güvenilir olmalıdır. Yay tipi veya kalıcı manyet tipi çalışma mekanizmaları yaygın olarak kullanılır. Vietnam'ın kıyı bölgelerindeki sert çevre koşullarında, iyi bir şekilde kapatılmış ve paslanmaz bir kalıcı manyet tipi çalışma mekanizması tercih edilebilir. Tuz buharı ve yüksek nem varlığında bile istikrarlı çalışmayı sağlayabilir, paslanmanın neden olduğu mekanik arızalar riskini azaltır.

3.2.2 Temas Sistemi

Yeniden kapanıcının performansı için temas sistemi kritik öneme sahiptir. İyi elektrik iletkenliği ve anti-kemer özellikleri olan yüksek kaliteli temas malzemeleri seçilir. 20kV yeniden kapanıcılar için genellikle bakır-tungsten alaşımı gibi malzemeler kullanılır. Temas tasarımı, normal çalışma sırasında temas direncini minimize etmek ve aşırı ısınmayı önlemek için iyi bir temas basıncını sağlamalıdır. Ayrıca, temas sistemi, hata kesme işlemlerinde oluşan yüksek enerjili kemerlere karşı dayanıklı olmalı ve uzun bir kullanım ömrüne sahip olmalıdır.

3.3 yalıtım Tasarımı
3.3.1 yalıtım Malzemeleri

20kV yeniden kapanıcılar için, işletme ortamına bağlı olarak uygun yalıtım malzemeleri seçilir. Endonezya'nın nemli tropikal ikliminde, nem dirençli yalıtım özelliklerine sahip epoksi reçine gibi malzemeler yaygın olarak kullanılır. Epoksi reçine tabanlı yalıtım, nem emiliminin neden olduğu elektriksel çöküşü etkili bir şekilde önleyebilir. Vietnam'ın kıyı bölgelerinde, tuz buharı faktörü de dikkate alınarak, yalıtım malzemelerine özel anti-tuz buharı yalıtım kaplamaları uygulanabilir, bu da onların yalıtım performansını daha da artıracaktır.

3.3.2 yalıtım Yapısı

Yeniden kapanıcının yalıtım yapısı, yeterli elektriksel yalıtım mesafesini sağlamak ve nominal gerilime ve geçici aşırı gerilimlere dayanmak üzere tasarlanmıştır. Örneğin, canlı parçalar ve yerleştirilmiş parçalar arasındaki yalıtım tasarımı, ilgili uluslararası ve ulusal standartlara uygun olmalıdır. Endonezya'da, yeniden kapanıcının tasarımı, yüksek gerilimli elektrik ekipmanları için minimum yalıtım mesafelerini ve dayanılacak gerilim seviyelerini belirleyen SNI 04-0225 standardına uymalıdır.

4. Standart Uyumluluk: IEC 60068-2-52 ve SNI 04-0225
4.1 IEC 60068-2-52

IEC 60068-2-52 standartı, yeniden kapanıcılar açısından çevre testleri açısından ilgilidir. Vietnam'ın kıyı bölgelerinde, yeniden kapanıcılar, tuz buharı koroziyona karşı bu standartın gerekliliklerini karşılamalıdır. Bu standart, tuz buharı ortamlara maruz kalan ekipmanlar için belirli test yöntemlerini ve kabul kriterlerini belirler. Örneğin, yeniden kapanıcılar belirli bir süre boyunca tuz buharı püskürtme testlerine tabi tutulmalıdır ve testten sonra, elektriksel ve mekanik performansları belirtilen gereklilikleri karşılamalıdır. Bu standarta uygunluk, yeniden kapanıcıların Vietnam'ın sert kıyı ortamında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

4.2 SNI 04-0225

Endonezya'da, SNI 04-0225 standardı, yeniden kapanıcılar dahil olmak üzere yüksek gerilimli elektrik ekipmanları için büyük öneme sahiptir. Bu standart, elektriksel güvenlik, yalıtım gereklilikleri ve mekanik performans gibi konuları kapsar. Endonezya pazarı için tasarlanan yeniden kapanıcılar, bu standartta belirtilen gerilim dayanıklılık test gerekliliklerine uymalıdır. Örneğin, yeniden kapanıcının yalıtımı, belirtilen AC ve DC gerilim testlerini çökmeden dayanmalıdır, bu da şebeke içindeki personelin ve ekipmanların güvenliğini sağlar.

5. Endonezya ve Vietnam İçin Yeniden Kapanıcılar İçin Özel Gereklilikler

5.1 Endonezya
5.1.1 Ada Tabanlı Güç Şebekesi

Endonezya'nın güç şebekesi, birçok adada yayılmış geniş bir alanla karakterize edilir. Yeniden kapanıcılar, uzak ada bölgelerinde kolay kurulum ve bakım için tasarlanmalıdır. Kendi kendine çalışan ve kontrol sistemleri olan kompakt boyutlu yeniden kapanıcılar tercih edilir. Bu yeniden kapanıcılar, adalara kolayca taşınabilir ve direklerde veya küçük alt merkezlerde kurulabilir. Ayrıca, bazı adalardaki sınırlı güç sağlama kapasitesi nedeniyle, yeniden kapanıcılar, nispeten düşük güç yardımcı güç kaynaklarıyla etkili bir şekilde çalışabilmelidir.

5.1.2 Tropikal İklim

Endonezya'nın yıllık yüksek sıcaklık ve nem içeren tropikal iklimi, yeniden kapanıcıların performansı için zorluklar sunar. Yeniden kapanıcının tasarımı, etkili ısı dışarı alma önlemlerini içermelidir. Örneğin, kaplamada ısı iletken malzemeler kullanılabilir ve doğru havalandırma kanalları tasarlanarak iç parçaların aşırı ısınmasını önleyebilir. Ayrıca, malzeme seçimi, nemin neden olduğu koroziyona karşı dayanıklılık dikkate alınmalıdır, böylece uzun bir kullanım ömrü sağlanır.

5.2 Vietnam (Kıyı Bölgeleri)
5.2.1 Tuz Buharı ve Nem

Vietnam'ın kıyı bölgelerinde, havadaki tuz buharı yoğunluğu ve yüksek nem seviyeleri büyük endişelerdir. Yeniden kapanıcılar, tuz buharı koroziyona karşı yüksek dirençli olmalıdır. Daha önce bahsedildiği gibi, IEC 60068-2-52 gibi standartlara uygunluk bu konuda yardımcı olur. Koroziyona karşı dirençli malzemeler kullanmanın yanı sıra, yeniden kapanıcının kaplaması, IP68 sınıfı koruma gibi yüksek düzeyde koruma sahip olmalıdır. Vietnam'ın kıyı bölgelerinde IP68 sınıfı bir yeniden kapanıcı, tuz suyu ve tozun girmesini önler, bu da en sert kıyı koşullarında bile güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

5.2.2 Yüksek Rüzgar ve Fırtına Koşulları

Vietnam'ın kıyı bölgeleri, güçlü rüzgar ve fırtına olaylarına da maruz kalır. Yeniden kapanıcılar, güçlü rüzgarlara dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Kurulum yapıları sağlam olmalı ve fırtınalarda uçan çöplerin etkisine karşı dayanıklı olmalıdır. Örneğin, yeniden kapanıcı, sağlam bir direkte uygun destek ipleri ile kurulabilir ve kaplama darbe dirençli malzemelerden yapılmalıdır.

6. Sonuç

Endonezya ve Vietnam'daki 20kV sistemler için yüksek gerilimli yeniden kapanıcıların tasarımı, özellikle Vietnam'ın kıyı bölgelerinde, çeşitli faktörlerin dikkatli bir şekilde düşünülmesini gerektirir. Elektriksel ve mekanik performans, yalıtım tasarımı ve IEC 60068-2-52 ve SNI 04-0225 gibi uluslararası ve ulusal standartlara uyumluluğun yanı sıra, bu bölgelerin özel çevresel ve güç şebekesi gerekliliklerini karşılamak, şebeke güvenilirliği için hayati öneme sahiptir. İyi tasarlanmış yeniden kapanıcılar, güç sağlamanın güvenilirliğini önemli ölçüde artıran, güç kesinti süresini azaltan ve bu bölgelerde güç sektörünün istikrarlı gelişimini destekleyen araçlardır. Endonezya ve Vietnam'daki güç talepleri arttıkça, yeniden kapanıcı tasarımındaki sürekli yenilik ve iyileştirmeler, güç şebekesi operasyonunun gelecekteki zorluklarını karşılamak için kritik öneme sahip olacaktır.