HVDC Denizalti Kablosu ile Enerji Iletimi Uygulamalari

HVDC Denizaltı Kablosu ile Enerji İletimi Uygulamaları
Elektrik Mühendisleri Odası tarafından düzenlenen konferans notları özeti.
Sunan Prof. Dr. Sc.Perviz Ali Zade
Hazırlayan: Prof. Dr. Sc.Perviz Ali Zade
Özgür C. Özerdem
Sunu ekonomik ve finansal yönden HVDC (Yüksek gerilim DC ) ve AC system
karşılaştırması ve günümüzdeki HVDC sistemlerin durumu ile ilgilidir.
HVDC sistemler aşağıdaki sebeplerden dolayı daha cazip konuma gelmişlerdir
1.Çevre açısından avantajlar
2.Daha ekonomik çözüm
3.Asenkron bağlantı avantajı
4.Güç kontrolu
5.Güvenirlik, stabilite, güç kalitesi
DÜNYADAKİ UYGULAMALAR
Dünyada büyük çapta Yüksek Gerilim DC uygulamaları mevcuttur. Şekil 1 şu anda dünyada
mevcut HVDC uygulamaların tümünü vermektedir.
Şekil 1. Dünyadaki HVDC uygulamaları Koyu etiketler 60 Hz açıkrenk etiketler
50 Hz
8
Denizaltı kablosu ile ilgili uygulamalar da gün geçtikçe artmaktadır. Şu anda
mevcut uygulamalardan örnekler aşağıdaki şekillerde verilmiştir.
Dünyadaki en uzun denizaltı yüksek voltaj DC elektrik enerjisi nakil hattı
1994 te tamamlandı Gücü 600 MW DC voltaj 450 kV, Kablo uzunluğu 250km
ve yüksek voltaj DC kullanım nedeni deniz altı uzun mesafe katedilmesi.
Danimarka Almanya arası
Gücü 600 MW DC voltaj 400 kV, denizaltı Kablo uzunluğu 50km ve yüksek
voltaj DC kullanım nedeni deniz altı uzun mesafe katedilmesi ve asenkron
bağlantı.
9
Filipinlerdeki adacıklar arası bağlantı
Gücü 440 MW DC voltaj 350 kV, denizaltı Kablo uzunluğu 21 km
İsveç Polonya arası bağlantı
2000 de tamamlandı Monopol metal dönüşlü Gücü 600 MW DC voltaj AC 400
kV, DC 450 kV Kablo uzunluğu 245 km ve yüksek voltaj DC kullanım nedeni
deniz altı uzun mesafe katedilmesi ve asenkron bağlantı.
10
2001 de biten Yunanistan İtalya arası bağlantı
Monopol Gücü 500 MW DC voltaj AC 400 kV, DC 400 kV Kablo uzunluğu
160 km ve yüksek voltaj DC kullanım nedeni deniz altı uzun mesafe
katedilmesi.
Tüm bu örneklerden de görüleceği gibi dünyada deniz altı bağlantılarının büyük
bir kısmı yüksek voltaj DC ile yapılıyor. Son iki örnekten de görüleceği üzere
Esnek AC iletim teknikleri (FACTS) ile İstendiğinde AC iletim de yapabilecek
sistemler kurmak mümkün.
KONVERTER İSTASYONLARININ YAPISI:
Konverter istasyonlarının yapısı aşğıdaki şekilde verilmiştir.
11
Konverter istasyonları yapılarına gore üçe ayrılır.
1. Doğal komutasyonlu : Anahtarlama tristörlerle yapılır. Çok yüksek
(4000A) akım taşıma kapasitesine sahiptirler.
2. Kapasitör komütasyonlu: konverter trafosu ile tristör vanası arasına
komutasyon kapasitörü bağlanarak gerçekleştirilir.
3. Kontrollu : Voltaj Kaynaklı Konverter teknolojisiyle çalışırlar ve
anahtarlama IGBTve GTO kullanılır ki bunlar kontrollu elemanlardır. Bu
tip konverterler üretim olmadan dahi pasif besleme özelliğine sahiptirler.
Aktif ve pasif güçleri bağımsız olarak kontrol edebilirler. Muhtemel
Türkiye bağlantısının HVDC ile gerçekleşmesi durumunda konverter
istasyonlarının yeni teknik olan VSC ile kurulması daha doğru bir seçim
olacaktır.
Konverterlerin ortalama inşa süreleri aşağıda verildiği gibidir.
Doğal komutasyonlu 3 sene.
Kapasitör komütasyonlu: 2 sene
Kontrollu : 1 sene
12
Konverter istasyonlarının çalışması tamamen otomatiktir sürekli teknik
personele ihtiyaç yoktur sadece periyodik bakım gerekir.
HVDC deniz altı bağlantılar yatırım maliyeti açısından 40 ile 100 km
mesafelerde daha avantajlıdır. Karadan iletimde ise 500km nin üstünde daha
avantajlıdır.
HVDC projelerinin maliyet yüzdelik dağılımı aşağıda verilmiştir
KKTC açısından konu ele alındığı zaman Türkiyeden kablo bağlantısı
KKTC nin elektrik enerji sorununa kesin bir çözümdür.
ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI:
Güneş ve Rüzgar enerjisinin yanısıra denizaltı akıntıları araştırılmalıdır.
Özellikle Karpaz bölgesindeki burun etrafında birçok güçlü denizaltı su
akıntıları olduğu bilinmektedir. Bu konunun ele alınıp olasılık olup olmadığının
anlaşılabilmesi için gerekli ölçümlerin yapılması ve maliyet araştırması
yapılması şartdır.
13