generatör ve trafoların paralel ba*lanması

GENERATÖR VE TRAFOLARIN
PARALEL BAĞLANMASI
TRAFOLARIN PARALEL BAĞLANMASI
NASIL YAPILIR
• Paralel bağlama, birden fazla transformatörün aynı baraya
bağlanması işlemidir. Tüketicinin artan güç ihtiyaçları karşısında
mevcut trafonun yetersiz hale gelmesi, ek trafo veya trafoların
aynı baraya bağlanması ile çözülür. Günümüzde en çok kullanılan
ve kritik olan bağlama şekli primerleri ve sekonderleri ortak olan
bağlama şeklidir. İki veya daha fazla transformatörü parelel
bağlarken, gücü gerçek anlamda karşılayabilmek ve trafolara zarar
vermemek için bazı önemli kurallar vardır.
► Aynı baraya bağlanacak olan transformatörlerin bobin gerilimleri eşit olmalıdır. Buna
parelel olarak çevirme oranları da eşit olmalıdır.
► Bobin bağlantı grupları ve grup açıları birbirine eşit olmalıdır.
► Transformatörlerin görünür güçleri birbirine eşit olmalıdır. Bu mümkün değilse en
fazla %30'luk bir farka izin verilmelidir.
► Transformatörlerin bağıl kısa devre empedansları birbirine eşit olmalıdır. Mümkün
değilse en fazla %10'luk bir farka izin verilmelidir.
► Transformatörlerin bağıl boşta çalışma akımları ve bunların faz açıları biribirine eşit
olmalıdır.
► Eğer birbirine bağlanacak olan transformatörler tek fazlı ise bobinlerin sarım yönleri
ve giren ve çıkan akımların yönleri birbirine eşit olmalıdır.
TRAFOLARIN PARALEL BAĞLANMA
ŞARTLARI
-Gelişen teknoloji elektrik şebekelerine de yük getirmekte. Evlerimizde ve
işyerlerinde elektrikle çalışan aygıtların sayısı her geçen gün artmakta.
-Bu artış elektrik şebekelerindeki yük artışını beraberinde getiriyor. Bundan en
çok etkilenen dağıtım trafoları oluyor.
-Bu etkilenmeyi en aza indirgemek ve trafoların yüklerini paylaştırmak amacı ile
trafoların paralel bağlanarak performansları arttırılıyor.
TRAFOLARIN PARALEL BAĞLANMA
ŞEKİLLERİ
• Bir veya daha fazla trafonun ortak baralara bağlanma işlemlerine trafoların
paralel bağlanması denmektedir.
Trafolar üç şekilde bir birlerine paralel şekilde bağlanmaktadırlar. Bunlar;
• Primer ortak paralel bağlantı
• Sekonder ortak paralel bağlantı
• Primer – sekonder ortak paralel bağlantı.
PRİMER ORTAK PARALEL BAĞLAMA
• Transformtatörlerin giriş sargılarının aynı baradan beslendiği ve çıkış
sargılarının farklı yükleri beslediği paralel bağlama şeklidir. Çok fazla farklı
birimin olduğu üretim tesislerinde birimlerin farklı trafolardan beslenmek
istenebilir. Bu durumda tesis için birden fazla trafo kurularak bu trafolarla
üretim tesisindeki birimlerin enerji ihtiyacı sağlanır. Aşağıdaki
şemada Primerleri Ortak Paralel Bağlama şekli gösterilmiştir.
• Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi T1 ve T2
transformatörleri primerleri ortak, sekonderleri ayrı
olacak şekilde paralel bağlanmış ve farklı dağıtım
panolarını beslemektedirler. T1 ve T2 trafolarının çevirme
oranları aynı olabileceği gibi farklı çevirme oranlarında da
olabilirler. Örneğin V1 400V iken, V3 900V olabilir.
İhtiyaca göre farklı gerilim baraları oluşturmak için de
trafolar yukarıdaki gibi paralel bağlanabilir.
SECONDER ORTAK PARALEL
BAĞLAMA
• Bu bağlama şeklinde trafolar farklı gerilim kaynaklarından beslenirken aynı
barayı beslerler. Yani primerleri ayrı ama sekonderleri aynı baraya bağlıdır. Bu
bağlama şekline uygulamada çok sık rastlanmasa da bazı durumlarda
kullanılabilir. Önce bağlama şeklinin şemasını verelim sonra kullanım
örneğini anlatalım.
• Birden fazla trafo yukarıdaki gibi bağlandığında bu sekonderi ortak paralel
bağlantıdır. V1 ve V2 değerleri aynı olabileceği gibi farklı gerilim değerleri de
olabilir. Bu bağlama şekli için şöyle bir örnek verebiliriz. Genellikle
işletmelerde enerji kesintilerinde devreye girip tesisi besleyecek jeneratörler
bulunmaktadır. Eğer bir işletmede orta gerilim hattı varsa (örneğin 6,3 kV) ve
tesisteki jeneratörler de alçak gerilim jeneratörleri ise (örneğin 0,4 kV) bu
tesiste enerji kesintisi durumunda orta gerilim hattını beslemek için alçak
gerilim jeneratörleri kullanılacaktır. Jeneratörün çıkışı 0,4/6,3 dönüştürme
oranlı bir trafoya bağlanırsa orta gerilim hattı bu şekilde beslenir. Eğer birden
fazla jeneratör varsa bu bağlantı birden fazla transformatör ile yukarıdaki gibi
çoğaltılabilir. Bu şekilde çalışma sekonderi ortak paralel bağlama için bir
örnek olabilir.
PRİMER-SECONDER ORTAK PARALEL
BAĞLAMA
• Primerleri ve sekonderleri ortak paralel bağlama uygulamada en çok kullanılan şekildir.
Tesisin tüm yükleri bir baraya bağlıdır ve bu barayı besleyen birden fazla trafo bulunur.
Bağlama şekli aşağıdaki gibidir.
• Yazının başında da belirttiğimiz gibi bir tesiste eğer
mevcut trafo yük ihtiyacını karşılamıyor ise ikinci veya
üçüncü bir transformatör ihtiyacı doğduğunda yukarıdaki
gibi trafolar birbirine bağlanabilir. Bu bağlantı şeklinde
transformatörlerin primerlerinin bağlandığı bara ile
sekonderlerinin bağlandığı bara ortaktır.
TRAFOLARIN PARALEL
BAĞLANMASINDAKİ AMAÇ NEDİR?
• Şebekedeki yük arttıkça iletim ve dağıtım trafolarına binen yük artar ve
trafolardan daha fazla yük çekilmeye başlanır. Bunun sonucu trafolarda
aşırı ısınma ve bazen aşırı ısınmadan kaynaklanan yanma meydana
gelebilir. Bunun için bazen trafoların daha üst gücüyle değiştirilmesi
veya paralel bağlanması işlemi yapılır. Trafolar paralel bağlanarak
üzerinden geçecekleri akım miktarı artmış olacağından besledikleri yük
miktarı da artmış olacaktır.
TRAFOLARIN PARALEL
BAĞLANMASINDAKİ ŞARTLARI
• Her güç yetersizliğinde istediğimiz güçte trafoyu birbirine
bağlamamız mümkün olmamaktadır. Trafoların paralel
bağlanma prensibi kurallarına bağlı kalarak trafoları
paralel bağlayabiliriz. Trafoların paralel bağlanmaları için
şu şartlar oluşturulmalıdır.
• Gerilim dönüşüm oranları aynı olmalıdır. Gerilim farkı oluştuğunda yüksek olan
gerilimden düşük olan gerilimli trafo arasında dengeleme akımı geçer. Bu verim
kaybına ve ısınmaya yol açar.
• Empedansları aynı olmalıdır
• Trafoların bağlantı kutupları aynı doğrultuda olmalıdır. Farklı bağlantı kısa devreye
sebebiyet verir.
• Çok fazlı trafolarda faz sıralarına veya pozitif gerilim noktalarının ulaşım sırasının
aynı olamasına dikkat edilmelidir
• Paralel bağlanacak trafoların anma yükünde kısa devre gerilimleri (uk) birbirine eşit
yada çok yakın olmalıdır.
• Paralel bağlanacak trafoların güçleri birbirine eşit veya güçleri arasındaki oran 1/3
ten küçük olmamalıdır.
• Aynı güce sahip olmaları avantajlıdır
TRAFOLARIN PARALEL
ÇALIŞMASININ AVANTAJLARI
► Yüksek Çalışma Verimliliği: Genellikle trafolar tam yükte yüksek verimlilikte çalışır. Trafolar paralel
bağlanarak, artan yük talebini yerine getirmek için trafolar arası geçiş yapılabilir. Bu şekilde yüksek verimlilik elde
edilir.
► Sistem Kullanılabilirliğini Üst Düzeye Çıkarma: Paralel bağlı trafoların, bakım ve arıza gibi durumlarda
devreden çıkan trafo, paralel bağlandıkları için herhangi bir güç kaybına olmadan çalışmaya devam edeceklerdir.
► Yüksek Sistem Güvenilirliği: paralel bağlı trafolardan biri arıza nedeniyle devreden çıkarılınca diğer trafolar
yükleri paylaşarak sistemin güvenli çalışmasına devam edilmesini sağlar.
► Yüksek Esneklik Kapasitesi: Gelecek yıllarda güç talebi artacağı düşünülürse, tek başına bir trafodan ziyade
paralel bağlanış trafolar daha esnek bir çözüm olacaktır. Hem maliyet açışından hem de sistemi dengelemek
açışından daha iyi sonuçlar alınabilir.
TRAFOLARIN PARALEL
ÇALIŞMASININ DEZAVANTAJLARI
► Bir trafodan diğer trafoya sirküle eden akımları riskli olması.
► Paralel bağlı trafoların empedansı önemli ölçüde düşüktür. Empedansın düşük
olması kısa devre akımlarını artırır.
► Kısa devre akımının artması sonucu kullanılacak kesicilerin kapasitesinin artmasına
neden olur.
► Paralel bağlı 3 faz sistemlerin kontrolü zordur.
JENERATÖR NEDİR?
• Jeneratörler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren, alternatör ve
motordan meydana gelen makinelere jeneratör denir. Bu aletlere, ışık
enerjisini elektriğe dönüştüren fotoelektrik hücreleri, mekanik enerjiyi elektrik
enerjisine çeviren makineler, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren
bataryalar, ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren termoelektrik jeneratörler
ve dizel jeneratörler de dahildir.
• Dinamo adı verilen elektromanyetik jeneratörde bir bobin, manyetik
alan içinde indüksiyon çizgilerini kesecek biçimde hareket ettirilir.
GENERATÖRLERDE SENKRON
ŞARTLARI
• Üç fazlı bir şebeke ile bir generatörün paralel bağlanabilmesi için şu koşulları sağlamak
gerekmektedir.
•
1. Şebeke gerilimi ile generatör gerilimi aynı olmalıdır.
2. Şebeke frekansı ile generatör frekansı aynı olmalıdır.
3. Şebeke faz sırası ile generatör uç geriliminin faz sıraları aynı olmalı, bir anlamda şebeke döner alanı ile generatör döner
alan yönü aynı olmalıdır.
4. Şebeke ve generatörün faz gerilimleri eşit ve üst üste düşmeli ve fazörlerin yönleri aynı olmalıdır.
Bu dört madde sağlandıktan sonra bir senkron generatör şebekeye bağlanabilir.
SENKRONİZASYONU SAĞLAMAK
İÇİN ŞUNLAR YAPILABİLİR
• 1. Generatör frekansını şebeke frekansına eşitlemek için motorunun hızı ayarlanır,
2. Generatör gerilimini şebeke gerilimine eşitlemek için genaratör çıkış trafoları
kullanılır
3. Generatör ile şebeke fazları arasındaki açı farkı sıfırlanır (açı farkına göre
generatör hızı hassas bir şekilde artırılarak ya da azaltılarak farkın sıfıra yaklaşması
sağlanır),
4. Frekans, gerilim ve açı farkı koşulları sağlandığı anda generatör şalteri devreye
alınır.
• İlk üç madde, senkronizasyon gerçekleme rölesi tarafından otomatik olarak
gerçekleştirilmektedir. Dördüncü
madde ise PLC tarafından uygulanmaktadır.
Çok önemli bir husus da, senkron sinyali oluştuğu andan itibaren en kısa zamanda
şalteri kapattırmak gereğidir. Senkronizasyon gerçekleme rölesi generatörü uzun
süre
senkronda tutamayabilir. Şalter kapattırılması gecikir ise, generatör fazları
senkrondan dışarı kayabilir. Bu sebeple, iki kaynak senkron olduğu andan itibaren
yaklaşık 100 ms içinde şalter kapattırılmalı ve iki kaynak paralel çalışmaya
alınmalıdır. Paralel çalışma gerçeklendiği andan itibaren, generatör çalıştığı sürece
senkrondan çıkamaz çünkü
şebeke gibi büyük bir kaynağa karşı koyamaz.
Generatör kumandası için iki büyüklük kontrol edilir: uyarma akımı ve yakıt miktarı.
Generatörün iki çalışma modu vardır: Tek başına ve şebekeye paralel. Generatör tek
başına çalışırken, uyarma akımı gerilim kontrolünde, yakıt miktarı da frekans
kontrolünde kullanılır. Generatör şebekeye paralel çalışırken ise, uyarma akımı
reaktif güç kontrolünde, yakıt miktarı da yük miktarı kontrolünde kullanılır.
SENKRONİZASYON GERÇEKLEME
RÖLESİ
• Generatörün şebeke ile senkronizasyonunu sağlar. Şebeke faz gerilimleri ve
generatör faz gerilimlerini giriş olarak alır. Generatör fazlarını şebekeye
senkron hale
getirmek için generatörüm uyarma akımına ve gaz valfine kumanda eder.
Generatör
şebekeye senkron olduğu anda yaklaşık 150 ms’lik bir pulse çıkışı verir.
SENKRONİZASYON KONTROL RÖLESİ
• Şebeke faz gerilimleri ve generatör faz gerilimlerini giriş olarak alır. İki giriş
birbirine senkron ise kontak çıkışı verir. Bu çıkış, senkron durumu mevcut
olduğu
sürece aktiftir. Sonkronizasyon bozulursa bu çıkış da tekrar sıfıra döner.
KAYNAKLAR
•
•
•
•
•
http://www.elektrikport.com
http://www.kontrolkalemi.com
http://www.elektrikce.com
http://elektrikteknikeri01.blogspot.com
http://www.elektrikrehberiniz.com