OG ŞEBEKELERİNDE OTOMATİK AYIRICILARIN KULLANILMASI VE SAĞLAYYCAĞI TASARRUF

00 ŞEBEKELERİNDE OTOMATİK AYIRICILARIN KULLANILMASI VE SAĞLIYACAĞI TASARRUF

Birol YILMAZ

GİRİŞ:

Avrupa'da yaygın olarak kullanılan "Otomatik Ayırıcı" ların faydaları ve yatırım ve işletme maliyetinde sağla yacağı tasarruf hesaplanmaya çalışılmıştır.

OTOMATİK AYIRICI HK. KISA BİLGİ:

Bu ayırıcılar, 24 36 kV gerilim kademelerinde imal edil mekte olup, akü veya ilave bir güç kaynağına ihtiyaç gös termeksizin arızalı branşmanı gerilim yokken ayırır. Nor mal yükte açma kapama imkanı verir, hattın başındaki tekrar kapamalı kesici ile koordindi olarak çalışır.

SAĞLAYACAĞI FAYDALAR :

Tesis maliyetinde ucuzluk ve işletmede büyük kolaylık ve emniyet sağlamasa bakımından birçok faydası yazı içinde açıklanmıştır.

BU FAYDALARIN EKONOMİK DEĞERİ:

Yazı içinde yapılan hesaplamalara göre; Ülke bütününde 1 yılda, 9,7 MİLYAR TL Yatırım Mali yeti tasarrufu, 15,6 MİLYAR TL. işletme maliyeti tasar rufu, oransal olarak da, % 20 civarında Yatırım Maliyeti tasarrufu, % 15 civarında işletme tasarrufu sağlayabile cektir.

OTOMATİK AYIRICI TEMİNİ:

Başlangıçta ithal edilerek kullanılacak bu ayırıcıların çok kısa süre içinde tamamen yerli imalata dönüştürülmesi mümkündür.

AÇIKLAMALAR VE HESAPLARI :

OTOMATİK AYIRICININ YAHSI :

Bu harici tip otomatik ayırıcılar, 15 36 kV dağıtım şe

bekelerinde aşağıdaki şekilde kullanılabilirler:

— ister basit bir ayırıcı gibi,

isterse kalıcı bir arıza meydana geldiğinde ana kesici

nin daha uzun süreli olan tekrar kapama safhasında, geri

lim kesikken otomatik olarak açmasını sağlayan tertibat

ile birlikte,

Endüstriyel

Darbe

Frekanslı

Dielektrik özellikleri:

Gerilimi

Darbe Ger.

Gerilim altında parçalar

140 kV

55 kV

33 ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 327/328/329

Ayırma mesafesi Akım Transformatörü

250 kV

Dayanımı

170 kV

Elektrik:

20 kV ve 100 A anma akımı için,

Açma kapasitesi :

100 kesme, 24 kV ta 100 A cos 0 :0,7 artı

100 kesme, 24 kV ta 2,5 A trafo boşta, artı

20 kesme, 3,4 kV ta 200 A ring şebekede,

Kapama gücü : 15 24 kV arasında 250 MVA,

Efikas 10.000 A lik bir akımın 0,2 süre ile ardından

15 sn. aralı, 1 sn. süre ile iki kez geçmesine dayanıklıdır.

Mekanik Dayanımı: 1000 manevra (açma kapama)için garanti edilmektedir.

Çalışma Şekilleri: Yerden 1 metre yükseklikte direk üzerine monte edilen kumanda kutusu üzerine takılabilen seyyar manevra kolu ile kapama yaparken, mekanizma kurulmakta, manevra kolunu 20° kadar aşağıya çevirmekle açma yapmaktadır. Bu kumandalar elle yapılmaktadır.

Otomatik çalışma.arıza akımı dedektörü, arıza akımı ile harekete geçen otomatik tertibat (yardımcı güç kaynağı gerektirmez).

ÇalışmaSının : Rezidüel akım için orta gerilimde 10 ile 12 A arıza akı mında, Faz akımı için orta gerilimde 125 A arıza akımında çalışmaktadır. 0 , 2 5 sn.den küçük arızalar geçiş sayıcısı tarafından kaydedilmemektedir. Aralarında 1,5 sn.den az süre alan iki arızayı bir arıza olarak kaydetmekte, kalıcı bir arıza halinde ana kesicinin 2. açmasını takibeden 10 sn. içinde ayırıcıyı açmaktadır.

Montaj Şekli: Herhangi bir direk üzerine yatay olarak direğin en üst kısmına monte edilmekte, alttan gergi izolatörleri traver sine atlama irtibatları yapılmaktadır. Kumanda kutusu ve ayırıcı arasında kumanda borusu ile mekanik irtibat sağ lanmaktadır.

OTOMATİK AYIRICININ SAĞLAYACAĞI FAYDALAR: Bir şebekeye monte edilecek otomatik ayırıcıların sağla yacağı faydalar şöylece sıralanabilir; 1 Sadece arızalı kol otomatik olarak şebekeden ayrıla cağı için, şebekenin diğer kolları beslenmeye devam ede bilmektedir.

2 Arızalı kolda enerji kesildiği için, bu koldaki müsteh likler işletmeyi arayıp enerji kesintisini bildirecekleri için, arızalı koldan en çabuk bir şekilde işletmenin habe ri olacak dolayısıyla arızalı bölgenin saptanması kolaylık la belirlenmiş olmaktadır.

3 Bu ayırıcılar, arıza giderildikten sonra tekrar trafolara veya ana merkeze gitmeye gerek bırakmaksızın, yük al tında kapatılarak devreye almayı sağlayabilmektedirler.

4 OG Şebekesinden branşman verilecek kolların başına, kesici ölçü kabini, sekonder korumalı binalar gibi çok pahalı sistemlerin yapılmasına gerek bırakmamaktadırlar.

5 Hat başındaki kesicide manevralar (açma • kapama) sayısı azalacağı için, hat başı kesicisinin ömrü uzayacak tır.

6 OG şehir şebekelerinin maliyetinde yaklaşık % 20'ye yakın tesis ucuzluğu sağlamaktadırlar.

7 Sigortalı seksiyonerlerden çok daha fazla işletme em niyeti ve kolaylığı sağlamaktadır. Sigorta yerine tel sarma gibi sakıncaları da ortadan kaldırmaktadır. Ayrı ca sigorta buşonu değiştirme, bulunamaması gibi pek çok kolaylık da sağlamış olmaktadır.

8 Bu tip otomatik ayırıcılar direk üzerine yatay olarak monte edilebildikleri için, Seksiyoner direklerimizin boyu da en az 1,5 m. kısa yapılabilecektir.

9 Bir an önce elektrik vermek için, köylünün sigortalı seksiyonere müdahale etme gereği sonucu meydana gelen kazalar ve teknik problemler bakımından çok daha em niyetli ve kullanışlı, kilitli ve muhafazalıdırlar.

10 Enerji kesilmesi, arızayı bulma, arıza giderildikten sonra tekrar enerji verme işlemleri için gidiş geliş ve bekleme süreleri azalacağı için, enerji kesinti süreleri azalmakta ve enerji satışı ve kullanımını arttırmaktadır lar.

BU FAYDALARIN EKONOMİK DEĞERLERİNİN HESABI:

Otomatik ayırıcıların kullanımı halinde ortaya çıkacak yatırım maliyeti tasarrufu ile işletme maliyeti tasarrufu, aşağıda hesaplanmıştır.

A YATIRIM MALİYETLERİ TASARRUFU :

Ülkemizde şehir ve kasaba içi şebekelerinin de hava hattı olarak yapılışı, şehir şebekelerimizde de harici tip oto matik ayırıcıların kullanımına olanak verecektir. Şehir şebekeleri yapımında halen kullanılmakta olan ring siste mi ve branşmanlarda 4 5 trafoluk bina (kesici) üzerinden çıkışlar yerine, yine ring sistemi fakat branşman çıkışları üzerine otomatik ayırıcılar yapılması halinde, bazı bina tipi merkezlerin inşasına ve bazı OG futlarımızın çift

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 327/328/329 34

devre götürülmesine ihtiyaç bırakmayacağı görülmekte dir. Bu durum aşağıdaki şemeda örnekle açık olarak gös terilmiştir.

w O i . AY IRICI

C •*

1 Şekil A'daki Tutar: B

6 Hücreli bina 1 Adet x 4.725.000. :4.725.000. TL

Adi seksiyoner 4 Adet x 83.000. 332.000. TL

Sigortalı seksiyoner 1 Adet x 95.000. 95.000. TL

Az yağlı kesici 3 Adet x 1.020.000. :3.060.000. TL

Primer röle

6 Adet x 50.000. 300.000. TL

Bakırbara

40 kg x 1.900. 76.000. TL

Geçit izolatörü 15 Adet x 28.000. 420.000. TL

Gergi takımları 15 Adet x 18.000. 277J00. TL

Diğer teferruat ihmal edilmiştir,

A ve C D kollarında 2 km kadar

:9285.000. TL

hat kısalması, 2 km x 0,8 milyon TL

1.600.000. TL

Toplam : 10.885.000. TL

2 ŞekflB deki Tutar: Otomatik ayırıcı: 2 Adet x 2.000.000. : 4JOOO.000. TL Yatırım Maliyeti Farkı: 6.885.000. TL dir.

ŞEKİL B t

0" 0

LE

t AB

Her iki şekildeki maliyetin 1985 yılı Birim Fiyatlarına göre t u t a n :

Bu örnek bir kasaba şebekesine uygulanırsa, OG şebe keleri olarak ortalama 100 kasaba ve şehir şebekesi yeni leme çalışması yapıldığı kabul edilerek,

300 milyon x % 2 0 : 60 milyon TL, 60 " x 1 0 0 ; 6 milyar TL. lık yatırım tasarrufu bulunur.

Köy ve Kırsal Kesim Şebekelerinde : Ülkemizde 35.000'e yakın köy elektrifikasyonu yapılmış ve bir o kadar da özel fabrika, sulama tesisleri vs gibi hat ve branşman tesis edilmiştir. Y aklaşık olarak 200jOOO km civarındaki bu OG hatlarının emniyeti K.Ö.K. veya Se konder korumalı bina tertipleri ile sağlanmaya çalışıl maktadır. 50 km.ye varan hatlarda hat başına K.Ö.K. tesis edilmekte ve bunun maliyeti yaklaşık olarak 6 mil yon TL. tutmaktadır.

Bu hesap K.Ö.Kjıin sadece hat başına konduğu varsayı larak yapılmıştır, bazı TEK müesseselerince her branş mana K.Ö.K. tesis ettirilmeye calışSldığı düşünülürse, bu farkın çok daha büyüyeceği görülür.

•JUL K.O.K

Toplam kurulu güç : 4680 kVA

Toplam kesinti süresi : 563 saat / yıl

Arıza sayısı

: 240 arıza / yıl

Branşman sayısı

: 12 adet

aşağıdaki şekilde görülen işletme şekli uygulanmaktadır.

»

•fta 1

USD

*• f

5EKİL B

1 Şekil A maliyeti: K.Ö.K. maliyeti teçhizatı ile birlikte : 6JOOO.OOO. TL. Sigortalı seksiyoner 20 adetx200.000 : 4J0OO.O0O. TL.

10JOOO.000. TL.

2 Şekil B maliyeti: Otomatik ayıncı 2 adet x 2 milyon : 4.000.000. TL. Sigortalı seksiyoner 9 adet x 200.000. : 1 50 0 . 0 0 0 . TL.

5.800.000. TL. Yatırım maliyeti farkı: 10.000.000. ^5.800.000, =4200JOOO. TL. olup, Yılda 2000 adet branşmandan enerji verme işlemi ile or talama 5 aboneye bu maliyet farkı düşeceği kabul edilse, 400 adet x 4,2 milyon TL = 1 £8 MİLYAR TL eder. Bu sadece köy elektrifikasyonu açısından bulunan değer olarak kabul edilmelidir. Küçük sanayi, sulama tesisi, turistik tesis, gibi 400 kVA lık enerji talepleri ve abone leri için:

1000 abone x 2 milyon TL = 2 MİLYAR TL bulunur.

Toplam Yatırım Maliyeti Tasarrufu : Kasaba ve Şehir şebekelerinde : 6 Milyar TL. Köy ve Kırsal kesim Şeb. de : 1,7 " Fabrika ve Küçük Sanayi Brş. da: 2,0 " TOPLAM : 9,7 milyar TL. olur.

B İŞLETME MALİYETİ TASARRUFU : Bir ana merkezde tutulan arıza kayıtlarına göre aşağıdaki değerler bulunmuştur. Toplam hat uzunluğu : 200 km (yaklaşık olarak) Toplam trafo sayısı : 58 adet

Anza bulma ve giderme çalışmaları şöyle yapılmaktadır: — Kesici birkaç kere arıza üzerine kapatılarak arızanın geçici veya kalıcı olduğu denemesi, — Arızanın kalıcı olduğu yani ana hat kesicisinin tuttu rulamaması halinde ana kesici açık iken, hat boyu gezile rek, branşman sigortalı seksiyonerlerinin açılması, — Merkeze gelerek ana hatta ceryan verme denemesi, ana hat tuttuğu takdirde, bütün trafoların sigortalı seksiyo nerlerinin açılarak, birer birer branşman seksiyonerleri nin kapatılarak, branşmanlann denenmesi, — Arızalı kolda arıza bulma ve giderme çalışmalarından sonra, a, b, c, d, e trafolarının devreye alınması, hava ve yol şartlarının kötü olduğu bölgelerde bu işlem lerin ne kadar daha uzun ve pahalı olacağı bilinen bir ger çektir.

BİR ARIZA EKİBİ MALİYETİ:

3eleman x 5000TL /Gür. : 15.000. TL/Gün laraç x25000TL/Gün : 25.000. TL/Gün Kurumun genel giderleri ve 40.000. TL/Gün diğer maliyet unsurları ihmal edilmiştir.

Sadece 3 adet sigorta buşonu değiştirilmiş : 8.000. TL. Toplam 48.000 TL olup x 240 arıza = 11320.000. TL/ yıl. bulunur.

Ülke bütününde TEK'na bağlı en az 700 adet 200 km uzunluğunda hava hattı sistemi ile mevcut 1700'e yakın belediye elektrik işletmesinden yansının bu şartlara ya kın işletmeler olduğu göz önüne alınırsa, 1700 adet x 11,520 milyon TL x 0,8 = 15,6 milyar TL. olur ki, burada otomatik ayırıcı bulunması halinde 08 yani % 20 işletme maliyeti kalacağı düşünülmüştür.

KAYNAKLAR: 1 MURAT SAATÇİ, TEK Dergisi Sayı 19, sayfa 40, Otomatik

Ayına Sistemler. 2 BtROL YILMAZ, EMO Dergisi lS%5/3, sayı 315, sayfa 42.

OG Şebekelerinde Arızalar ve Besleme Güvenilirliğini Arttıra b ilmek.