ELEKTRİK SANTRALLARI VE ENDÜSTRİ TESİSLERİNDE BULUNAN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ VE ELEKTRİKLE TARİHTE KULLANILAN DONANIMIN İŞLETME KULLANMA VE BAKIMINDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR

ELEKTRİK SANTRALLARI VE ENDÜSTRİ TESİSLERİNDE BULUNAN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİ Mİ VE ELEKTRİKLE TAHRİ HTE

KULLANILAN DONANIMIN İŞLETME KULLANMA VE

BAKIMINDA KARŞILAŞILAN SORUNLAR

Dezsö SZENNOVITSZ

Başlıkta verildiği gibi yazının konusu, bu tesislerin işlet me ve bakımında görevli elemanların, tesisi çalıştırma, tesiste güvenilir ve sürekli işletme yapma ve teçhizata uzun servis ömrü sağlamada, oldukça etkili olabilmesi için önemli ve temel noktaların açıklanmasıdır. Hatırda tutulması gerekli olan en önemli kural, yapımcı nın sağladığı işletme, kullanma ve bakım yönetmenlikle rine (klavuzlarına) uyulmalı ve uyulması sağlanmalıdır. Bu yönetmenlikleri önemsememek ya da bunları tama men bırakmak erken bir zamanda işletmede arıza meyda na gelmesi gibi yalnızca kayba sebep olur. Bu durumun önlenmesi amacıyla yapımcı, kusursuz çalışmayı sağla mak için uygulanması gerekli en uygun bakım cetvelini de verir.

A TERMİKSANTRALLAR

Termik santralların türbo generatörleri ikaz teçhizatı, elektrik tahrikli yardımcı makineleri, ünite transformatör lerinin işletme, kullanma ve bakımında karşılaşılan so runlar aşağıda verilmiştir.

a. Türbo Generatörler

Yapısal özelliklerine göre türbo generatörlerin, 1. Hidrojenle soğutmalı + stator sargısı iletken lâmbala rı, tuzdan arınmış su ile soğutmalı, 2. Yalnızca hidrojenle soğutmalı, 3. Hava ile soğutmalı (radyatör kullanılan kapalı devre sistem veya radyatör kullanılmayan, süzgeçten (filtre den) geçirilmiş hava ile soğutma sistemi) tipleri bulunmaktadır.

Türbo generatörün işletilmesinde karşılaşılan sorunlar : VDE, BSS ve IEC standardları ve yapımcı belgelerine uy gun anma değerlerinin sürdürülmesi,

PQ diyagramı, soğutmada kullanılan sıvı ve/veya gazın (gaz, su, tuzdan arınmış su, hava) giriş ve çıkış sıcaklık ları; radyatörlerdeki sıcaklık artışı, yatak sıcaklıkları, yağlama malzemesinin niceliği, mil salmastrası sıcaklığı, mil salmastrası içinden yağ akışı, bileziklerin sıcaklığı, karbon fırçaların sayısı ve aşınma durumu, frekanstan sapmadaki sınırlar, simetrik olmayan yük ve soğutma su yunun kesilmesi durumundaki işletmedir.

Ayrıca, işletme sırasında yataklardaki titreşimler, bu tit resimlerin hızı ve sınırları, yatak yalıtımının önemi, fır çaların yıpranması ve değiştirilmesi, rotor ve stator sar gılarının İR değerini etkileyen konular, sık sık başlatma ve durdurma durumunda oluşan ısıl uzamanın etkileri so run oluşturmaktadır.

Türbo generatörlerin bakımı, dar kapsamlı elden geçirme (rotor çıkartılmadan) ve geniş kapsamlı elden geçirme (rotor çıkartılarak) olmak üzere iki biçimde yapılır. Bu bakımların zaman cetveli ve bunlara ilişkin işler, elektrik ve mekanik muayeneler dikkat edilmesi gereken konular dır.

b. Türbo Generatörlerin İkaz Sistemleri

Türbo generatörlerin ikaz sistemlerinde kullanılan ikaz güç kaynağı olarak: 1. Kollektörlü geleneksel döner doğru akım makineleri (shönt ya da "pilot ikaz" tipleri) 2. Denetlenebilir tiristör kullanılan statik ikaz güç kay nağı,

3. Döner diyot kullanılan fırçasız ikaz güç kaynağı olmak üzere 3 tür ikaz güç kaynağı kullanılmaktadır.

Yukarıda sözü edilen ikaz sistemlerinin işletme sorun vo koşulları arasında, regülasyonun (akım veya gerilim kont rollü) görevi, elektronik regülatörler, farklı sınırlama dev relerinin etkileri, soğutmanın önemi, otomatik hata bil dirim ve orta frekans pilot ikaz konuları bulunmaktadır.

Bakıma ilişkin sorular genellikle türbo generatörlerinki ile aynıdır, ancak özelliklerinden dolayı komitasyon ve elektriksel parametreler denetlenmelidir.

c. Santrallarda Kullanılan Elektrikli Tahrik Makineleri

Santrallarda aşağıdaki elektrikli tahrik makineleri kul lanılmaktadır.

1. Basınçlı buhar kazanlarının besleme pompalarında kul lanılan, genellikle sincap kafesli rotoru olan iki kutuplu tahrik motorları (derin oluk ya da çift kafes tipleri) 2. Haddehane, vantilatör v.s. de kullanılan çok kutuplu, sincap kafes ya da bilezikli tahrik motorları 3. Düzey milli, sincap kafes ya da bilezikli pompa mo torları.

Bunların işletme sorunları; sıcaklık kontrolünün önemi yükleme koşulları, yatak yağlaması, değme fırçalı y.ı .I fırça bastırma mekanizmalı bilezik, yatakların titrt >ı. değerleri, soğutmanın etkinliği v.s. konularda ortaya yık maktadır.

d. Ünite Transformatörleri

Genellikle, ünite transformatörlerinin oranları 10 20 kV/ 100 400 kV olup soğutma yöntemi olarak zorlamalı (cebri) yağ ve hava ile soğutma kullanılmaktadır. Ünite transformatörlerinde üçüncül (tersiyer) sargıda bulun.ı bilir.

İşletme sırasında, yüklenebilirlik yönetmenlikleri, sıcak lık artışları yağ sıcaklığı ve niceliği konuları ile birlikte eşgüdümü sağlanmış otomatik soğutma sisteminden ge len işaretlerinde ciddi önemi vardır.

Bakım sırasında günlük, haftalık, yarı ve tam yıllık bakım yönetmenliklerine uyulması ve bunların uygulanması i> nemlidir. Bakım sorunları arasında, hava kurutmada kul lanılan silikajelin görevi, yağ niceliğinin denetlenmesi yağ örneği alınması, dielektrik dayanıklılık, dielektrık kayıp, asitlilik, bitum kirlenmesi v.s. konular bulunmak tadır.

Yağın suyunun alınması (dehydration), yağın yenrden kullanılır niteliğe dönüştürülmesi önemlidir. Transforma törü kaldırma, taşıma ve bazı bölümlerini yenilenme ge rekli olmaktadır.

B. HİDROELEKTRİK SANTRALLAR

Hidroelektrik santrallarda aşağıdaki tiplerde generatörler kullanılmaktadır: 1. Düşey milli çok kutuplu senkron generatörler (Franci ve kaplan türbinlerde), 2. Yatay milli çok kutuplu senkron generatörler (Peltem türbinlerle), 3. Bulb türbinlere bağlanan senkron generatörler.

Bölüm A da açıklananlarla birlikte, soğutma havasının nemliliğinin kontrol edilen değerde kalması konusu islet ine sorunları arasında yer almakta ve özel önem taşımak tadır.

Bakım cetvelini, dar ve geniş kapsamlı elden geçirme ba kım yönetmenliklerinin izlenmesi ciddi konular olup, a\ rica bakımdan karşılaşılan özel bazı sorunlarda bulun maktadır.

İkaz sistemleri Bölüm A da açıklananlarla aynıdır. Ayrı ca, işletme sorunları arasında; kalıcı mıknatıslı generatör (PMG) ve bunun görevi, gerilim düzenleyici sistemler ve bunların görev ve tipleri, elektronik düzenleyiciler konu ları bulunmaktadır.

Ünite transformatörlerinin, yapısal özellikleri Bölüm A da belirtilenlere benzemektedir. Soğutma zorlamalı yağ, ha va ve/veya su ile olabilir. Generatör tarafı gerilim 6.3 kV tan başlamaktadır. İşletme ve bakıma ilişkin konular Bö lüm A da açıklananlarla aynıdır.

C. GAZ TÜRBİNİ KULLANILAN ELEKTRİK SANTRALLARI

Bu santralların türleri aşağıdadır: 1. Yapı içine kurulu sistem (sabit) 2. Taşınabilen sistem (parçalarına ayrılarak taşınabilen) i. Yer değiştirebilen sistem (ya tren vagonu ya da trey ler üzerine kurulmuş olan ve bütün olarak taşınabilen ve böylece işletilen)

Türbo generatör türleri, rotor tipi ve soğutma yöntemi özellik taşıyan bu sistemlerde soğutma havasının süzgeç ten geçirilmesi ve süzgeç tipleri önemli konulardır. İşlet me sorunları Bölüm A ile aynı olup, basitleştirilmiş işlet me, daha yaygın otomasyon, işletme personelinin görev leri konuları da ayrıca bu sistemlerin sorunları arasında dır.

İkaz sistemleri Bölüm A da belirtilenlerle aynıdır. Bağım sız yol verme mümkündür.

Ünite trafolarının yeri ve bağlantısı ilginçtir. Öteki yön lerden Bölüm A ile benzer bulunmaktadır.

Bakım çok önemli bir konu olup, basitleştirilmiş bakım yöntemleri de uygulanmaktadır.

D. ENDÜSTRİYEL TESİSLER

Bugünlerde endüstriyel tesisler modernlik düzeylerine bağlı olarak güç isteminde bulunmakta ve dolayısıyla bunlarda çok çeşitli elektrikle tahrik yöntemleri kulla nılmaktadır.

Aşırı düzenlenmiş doğrultmanın (över regulated rectifi cation aşırı regüle edilmiş redresör) şebekenin sinüs bi çimli olan geriliminde ciddi bozulmalara sebep olması konusu, göz önünde bulundurulması gereken önemli bir gerçektir, özellikle döner haddelerin tahrikinde kullanı lan hlz düzenlemeli doğru akım motorlarında bu durum yaygındır; bu motorlardan ana tahrikte kullanılanların gücünün MW mertebesinde olanları vardır. Bu motorların beslemesi, tiristör veya thyratron kullanılan düzenlenebi len armatür kaynak birimleri ile yapılmaktadır.

Çimento fabrikaları, haddehane, pompa istasyonları ve ağaç işletmelerinde kullanılan elektrikli tahrik sistemleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir;

Doğru akım motorları, alternatif akım senkron ya da in düksiyon motorlarının kullanıldığı ana tahrik düzenleri:

a. Yolverici ya da söndürme kafesleri ile senkron dışı başlatmalı çıkık kutuplu senkron motorlar; bunlarda başlatma akımı oldukça büyüktür, ancak güç katsayısı daha elverişlidir.

b. Derin oluk ve çift kafesli sincap kafes indüksiyon mo torları; bunların başlatma akımları önemli ölçüde büyük tür ancak özel kafes kullanılarak rotor akımının sıkışması geciktirilebilir, ayrıca dışardan bobin ya da yolverme transformatörü kullanılabilir.

c. Word Leonard güç kaynağı ya da doğrultmaç tipi ar matür güç kaynağı kullanılan hız düzenlemeli doğru a kımla tahrik, Amplidin kullanarak alan kontrolü (alan zayıflatma), Regulex, Rototroll birimler ya da düzenle me sağlanmış köprü doğrultmaçlar.

d) Değme fırçalı ya da fırça bastırma mekanizmalı bi lezikli indüksiyon motoru kullanılan tahrik; en ılımlı baş latma akımı, ayarlanabilen yolverme süresi.

e) Çimento fabrikalarının değirmen ve döner fırınlarında kullanılan doğru akım ya da indüksiyon motoru (bilezik li ya da sincap kafes tip) ile yapılan ikiz tahrik; dönme momenti farklarına ve rotorların elektrik açılarının ayar lanmasına duyarlı. Bu tahrikte kullanılan ikiz yolverme direnci ya da doğrultmaç akım dengeleme düzeni ve izle me regülatörü pahalı kalemlerdir.

f) Değme fırçalı bilezikli indüksiyon motoru ile hız dü zenlemeli tahrik; hız düzenleme, kayma enerjisini geri al mak için fider, tristörlerin kaskad ve invertör (evirgeç) işletmesi.

İşletme sırasında yapımcı yönetmenliklerine büyük dik

katle uyulmalıdır, işletmede özel ilgi gerektiren noktalar arasında sıcaklıklar, dinamik gerilimler, aşırı yük darbele ri, yolverme sıklığı, yağlama malzemesinin nitelik ve ni celiği, yatak greslemesi, fırça yıpranması ve fırçaların de ğiştirilmesi konuları vardır.

Bakımda karşılaşılan sorunlar şunlardır: Bakım cetvelinin görevi, bileziklerin yıpranması ve eksan trikliği, kollektörler, fırçalar, fırça bastırma mekanizma sının güvenilir koşullarda çalışması, stator ve rotor sargı larının güvenilirlik durumu, sincap kafes rotorların denet lenmesi, çift yönde dönen motorlarda komitasyonun iz lenmesi, şebeke gerilimi, kaynaklı alternatif akım bileşe nin etkileri, yardımcı birimlerin bakımı (armatür ve alan güç kaynağı birimleri, yolvericiler, indüktif bobinler).

TRANSFORMATÖR MERKEZLERİ

Tesisin elektrik enerjisi ile beslenmesinde transformatör merkezlerinin büyük görevleri vardır. Geniş çeşitleri ara sından transformatör merkezlerinin seçiminde elektrik tahrik makinelerinin işletme şekilleri başlıca belirleyici olmaktadır.

Genellikle bunlar, anma gerilimi j 35 110 kV olan basit leştirilmiş merkezlerdir. Bunların kısa devre yüklenebilir liklerini geçici rejim ve durağan durum yükler yanında yolverme koşulları da belirleyici olmaktadır.

İşin isterlerine bağlı olarak özel ya da Standard trans formatörler (örneğin, doğrultmaç transformatörü) kulla nılmaktadır. Yüksek gerilim tarafında izolatör üzerinde kesici kullanılırken, dağıtım şebekesinin dallarının uçla rına kadar olan devrede genellikle metal zırhlı sistem bu lunmaktadır. Şu andaki uygulamalarda yüksek gerilim tarafında SF6 doldurulmuş kapalı teçhizat kullanılmak tadır (küçük kapalı alanda yüksek güç iletimi, denetime gerek yok).

İşletme ve bakım, doğrultmaç besleyen transformatörler dışında, evvelki bölümlerde açıklananlara göredir. Bu transformatörlerin, yerel sıcaklık artışlarından dolayı yanmaz gaz üretme eğilimi olduğundan özel denetimi ge rektirirler. Doğrutmaç işleminin geri ateşleme (back fring) yönündeki eğilimi, doğrutmacın çoğunlukla artırılmış anma geriliminden dolayı meydana gelen simetrik olma yan köprü akımları, bakımın da bulunması gereken geliş tirilmiş titizliğin önemini vurgulamaktadır.

E SONUÇ

Yukarıda açıklananlardan da görüldüğü gibi, konu çok yönlü ve kapsamlıdır. Yazıda tüm önemli grupların ve bu gruplar içindeki temel soruların incelenmesine çalışıldı Tüm konuların detaylı olarak açıklanması ancak bir dizi seminerle mümkündür.