İNGİLTERE'DE KURULU BİR POMPA/TÜRBİN ELEKTRİK SANTRALI

ingiltere'de kurulu bir pompa/türbin elektrik santralı

bülent damar

ÖZET

Son yıllarda hidrolik elektrik enerjisi üretim potansiyeli bitmiş yada bitmek üzere olan ülkeler de elektrik sisteminin tepe yük gereksinmesini karşılamak ve enerji gereksinmesinin az olduğu za manlarda ise su depolaması için pompa olarak ça lıştırılmak üzere pompa/türbin elektrik santralla rı kurulmuştur. Yurdumuzda henüz bir örneği bulun mayan bu tip santrallardan İngiltere'de Kuzey İs koçya'da 1975 yılında kurulan ve bu tip santralla rın en gelişmiş örneklerinden biri olan Foyers pompa/türbin elektrik santralı bu yazıda tüm do nanımları ile tanıtılmaya çalışılmıştır.

SUMMARY in recent years, in the countries in which hydrau lic energy potantial is fully used or nearly so, pump storage power plants are constructed to combat the shortages at the peak hours of elec trical grids. There is no such example in Turkey. in this article one of the latest and advanced examples of this type of power plants, Foyers Pump Storage Power Plant in North Scotland UK, is described.

UDK: 621.311.21:621.221.4 (411)

1. GÎRİŞ

Foyers santralı 150 MW'lık iki pompa/türbin gru bundan oluşmaktadır. Bu santralın yüksek seviye haznesi Loch Mhor'dur. Loch Mhor'un su toplama alanı, Loch Garth ve Loch Ferraline göllerinin de bu göle bağlanması ile genişletilmiştir. Loch Mhor gölünün 52 km2 olan su toplama alanı 207 km2' ye çıkarılmıştır. Santralın alt seviye haznesi Loch Ness gölüdür. Santral bu gölün kenarına ku rulmuştur. Bu iki göl arasındaki seviye farkı 178,6 m'dir. Bu değer aynı zamanda santralın brüt düşüşü olmaktadır.

Santral generatör olarak çalışırken su, Loch Mhor1 dan 3,2 km uzunluğundaki tünel ile santrala ula şır ve santraldan Loch Ness'e boşalır. Santral pompa olarak çalışırken Kuzey Iskoçya Hidroelek trik Kurumu (NSHEB) sisteminden çekilen enerji ile Loch Ness'den Loch Mhor'a su basılır.

Bülent Damar, TEK.

Utnoe bacası

s.* er*

i.

300 Mr/

Mİ/'frt

[.

im W"*'

f

0,0of fi •

la

fi

Foyers santralı su tesisleri.

Foyers santral binası.

Foyers santralı yılda 400 milyon kWh enerji üre tecek biçimde projelendirilmiştir: bu enerjinin 307 milyon kVfh'mı pompa olarak çalışması sonucu Loch Mhor'a basılan sudan, 93 milyon kWh'ını da Loch Mhor'un su toplama sahasından elde edilen su ile üretecektir.

2. ÎNŞAAT İŞLERİ

Loch Mhor'da bir bent vardır. Loch Mhor'dan Loch Ness kıyılarındaki santrala giden tünelin giriş ağzı bu bendin 1,6 km kadar kuzeydoğusundadır. Loch Mhor'daki su alma ağzından denge bacasına ka dar uzanan beton alçak basınç tüneli 6,93 m ça pında ve 2743 m uzunluğundadır. Glen Liath vadi sinde bu tünel 6 m çapında 94,5 m uzunluğunda bir yerüstü borusu şeklindedir. Denge bacası 18,6 m çapında ve 83 m yüksekliğindedir. Alçak basınç tünelinin sonunda ve denge bacasının altın da bulunan bir yüksek basınç tünel sistemi ile tü nel santrala bağlanır. Yüksek basınç sistemi düşey olarak 112,8 m yüksekliğinde ve yatay olarak 117,3 m uzunluğundadır. Beton tünel şeklinde olan bu sistemin çapı 7,3 m'dir. 117,3'üncü metrede tü nel iki kola ayrılır. Her kol çelik cebri boru bi çimindedir, îlk bölümde her kol 4,8 m çapındadır. 219,5 m sonra çap 4,5 m'ye düşer ve nihayet 95,7 m sonra türbin girişinde cebri boru çapı 3,04 m olur. Loch Ness'de kuru mevsimlerde gölün seviye sinin düşmesinden santralın etkilenmemesi için gö le su verebilecek Doch fur Weir kanalına denetimli kapaklar yerleştirilmiştir.

3. SANTRAL

İki 150 MM'lık grup birbirinden 50,2 m uzaklıkta çapı 19 m olan iki dairesel çukura yerleştiril miştir. Pompa türbin rotorları Loch Ness'in su se viyesinin 34,7 m altındadır. 204 000 BG'ünde olan türbinler düşey şaftlı ters dönebilir Francis pom pa tipi türbinlerdir ve hızları 273 dev/dakika'dır Motor/Generatörlerin gücü generatör durumunda 150 MW, motor durumunda 167 MW'dır. Her birim (ünite) 900 tondur. Döner kısım ise 300 tondur. Her iki birimin generatör iken bıraktıkları su 190 m3/sn'dir. Birimler pompa olarak çalıştıkla rında çekilen su 160 mVsn'dir.

Uyarma (ikaz) sistemi elektronik olan generatör lerin her ikisinin de çıkışı 330 MVA gücünde bir trafo ile 275 kV'luk NSHEB sistemine bağlanır. Santral 21 km uzaklıktaki Fort Augustus merke zinden denetlenmektedir. Santral personel bulun madan çalışacak biçimde projelendirilmiştir. An cak bugün santralda üç vardiyacı, iki asistan mü hendis, üç temizlikçi ve iki usta çalışmaktadır.

4. KARAKTERİSTİK DEĞERLERİ

4.1. Pompa/Türbin:

Yapımcısı

Boving Co. Ltd.

Türbin olarak:

Su alma ağzı seviyesi (m) Çıkış suyu seviyesi (m) Senkron hızı (dev/dak) Sürekli gücü (MW)

Dönüş yönü (yukarıdan bakıldığında)

194,,22

188,97

17,

15,54

152,,4 (163,36 m

düşüde)

Saat ibresinin hareke

tinin ters yönünde

Pompa olarak: Düşüşü (m) Normal boşalması (m3)

Frekansı (Hz) Gücü (MW)

183,23 88,05

51 163,3

172,75 (175,07 m düşüde ve 51 Hz fre kansta)

49 (175,07 m düşüde ve 51 Hz fre kansda)

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 250 482

4.2. Generatör/Motor:

Yapımcısı Tipi

: ASEA : GS 3123

Anma generatör gücü (Cos4>:0,85 de kVA)

: 176500

Akımı (A)

. 5661

Uyarma aıcımı (A)

Anma motor gücü (Cos(f>:0,95 de kW)

: 164100

Gerilimi (V)

: 18000

Frekansı (Hz)

Senkron hızı (dev/dak)

272,7

Aşırı hız (dev/dak)

420 (1 dakika için)

Kutup sayısı

Hava aralığı (mm)

Maksimum uyarma

330 V, 1400 A

Yalıtım sınıfı; stator

B (Mikapact)

B

Yüksek gerilim test

değerleri (V); stator

37000 (1 dakika)

3300 (1 dakika)

15°C'da hesaplanan direnç

değerleri (Ohm); stator 0,0057

rotor 0,181

Döner parçaların WR2 si (t m 2 )

Hat yükleme kapasitesi (MVAr)

176,5

Ana Güç Trafosu:

Gücü (MVA) Gerilimi (kV) Kademe değiştiricisi

: 283/18/18 : 18 kademeli (+% 15'den % 5'e)

4.3. Ana Giriş Vanası

Ana vanalar döner (rotary) tipdir. Sızdırmazlıkla rı metal metal teması ile olur. Normal servis sal mastrası suyun akış yönündedir ve hidrolik sistem le çalışır. Yedek yada nadir hal salmastrası su yun akış yönünün tersinde çalışır ve hidroliktir. Normal servis salmastrası açıldığı zaman köprüle me (by pass) görevini yaparak salyangoz ile cebri borudaki basıncın eşitlenmesini sağlar. Vana hid rolik olarak çalışan çift servomotor ile donatıl mıştır. Vana eşit basınçta açılabilir. Kapatılması ise maksimum basınçta olur. Yedek servis salmas trasının dışında ayrı bir köprüleme sistemi daha vardır.

Vana gövdesi çelik plaka ve döküm çelikten yapıl mıştır. Vana kumandası bir biri ardına çalışan üç vana ile yapılır.

Bunlar:

Selenoidli pilot vana, Çalıştırma vanası, Zaman vanası.

Her üç vana da elektrikle kumandalıdır.

4.4. Türbin

Pompa/türbin düşey Francis tipidir ve generatör/ motora flanş ve kaplin cıvataları ile bağlanmış tır.

Türbin hız regülatörleri AŞPA yapımı ve elek tro/hidrolik tiptir. Çalışma basınçları 40 kg/cm2' dir.

Türbin alt kapağı iki parça halinde dökülmüş man ganezli çeliktendir. Üst ve alt tarafları işlen miştir. Kapağın alt kısmı % 13 kromlu paslanmaz çelik tabaka ile kaplıdır. İki adet % 13 kromlu paslanmaz demirden yapılma, her biri iki parçalı aşınma çemberi vardır.

Kapakları kılavuz yataklardan koruyan yanaklar (cheek plates) iki parçalıdır ve % 13 kromlu yu muşak demir plakalardan yapılmıştır.

Üst kapak iki parçalı ve manganez çeliktendir. Üst ve alt kısımları işlenmiştir. Alt kapağında kine benzer aşınma çemberleri vardır. Bu çember lere lastikli sızdırmazlık salmastraları takıl mıştır.

Regülasyon bileziği çelikten yapılma ve tek par çalıdır. Ayarlama bileziğinin üst flanşında ser vomotor bağlantıları için iki delik; alt flanşın da ise kılavuz ayar kanatları için 24 adet yataklı delik vardır. Ayrıca yatak ringi ve bağlantı pim leri için yağlama noktaları vardır.

Ayar kanatları 24 tanedir. Som paslanmaz çelikten dökülmüş ve işlenmiştir. Her kanatın alt kısmında sızdırmazlık contaları vardır. Bu contalar kanat içerisinde kayan fosfor bronz pabuçlardan olu şur ve alt kısımlarından bir yay vasıtası ile iti lirler.

Türbin rotoru % 13 kromlu paslanmaz çelikten tek parça olarak dökülmüştür. Üst aşınma çemberi ayrı olarak dökülmüş ve rotora civata ile bağlanmıştır. Rotor statik ve dinamik olarak dengelenmiştir. Ro torun üst ve alt kısmında basıncı eşitlemek için 14 adet 40 mm'lik delik vardır. Rotor tacı iki parça olarak dökülmüş ve yüzeyi işlenerek parla tılmıştır.

Türbin şaftı tek parçalıdır. İçerisinde 150 mm çapında bir delik vardır. Şaft salmastrası meka nik tipdir. Bu üst kapağa dayanan hidrolik kriko lar ile bastırılan eğik yüzeyli bir tip sızdır mazlık sistemidir.

Türbin yatağı oynayan lokmalı tipten kendinden yağlamal.ı ve su soğutmalıdır. 12 adet lokma var dır. Lokmalar dökme demirden yapılmış ve üstleri beyaz metal ile kaplanmıştır.

tki lokmanın içerisinde birer civalı ve dirençli termometre vardır. Ayrıca bir adet yatak mafhaza s ı n m kenarına yerleştirilmiş dirençli terxometre vardır. Türbin yatağından alarm ve açma sinyalle ri alınır. İki adet soğutucu radyatör ile bir adet yağ seviye göstergesi vardır.

Ayar kanatlarının yağlanması (gres yağlanması) otomatikdir. Öteki noktalar elle yağlanır.

4.5. Motor/Generatör

Generatör taşıyıcısının kılavuz yatağı birleşik tir ve rotorun alt kısmındadır. Yataklar betonla desteklenmiş olan alt mafhaza üzerine yerleştiril miştir. Aynı zamanda bir üst kılavuz yatak vardır. Kapalı devre soğutma sistemindeki hava dolaşımı stator soğutucu radyatörleri üzerine yerleştiril miş vantilatörlerle elde edilir.

4 83

4.6. Stator

3 faz, yıldız bağlı altıgen (elmas şekilli) bobin sargılarının yalıtımı F sınıfıdır. Normal koşul larda statorun demir, bakır ve rüzgar kayıpları toplamı 2200 kVJ'dır. Bu kayıpların yarattığı sı caklık stator hava/su soğutucuları tarafından gi derilir. Kapalı soğutma devresindeki havanın ceb ri dolaşımı stator soğutucularının dış tarafla rına yerleştirilmiş vantilatörlerle sağlanır.

Birleşik taşıyıcı ve kılavuz yataktaki sıcaklık kayıpları 107 kW'dır. Bu ısı iki adet paralel bağ lı yağ/su soğutucusu birimleri ile giderilir. Her bir soğutucu birimin gücü 110 kW'dır. Bu durum bakım için bir soğutucunun devre dışı bırakılabil mesine olanak sağlar.

Fren krikoları 4 tanedir. Fren sistemi basınçlı hava ve yağ ile çalışan tipdir.

Fren hava basıncı: 8,5 kg/cm2 (121 psi) Kriko basıncı: 96,5 kg/cm2 (1370 psi) dir.

Taşıyıcı yatak 18 lokmadan oluşur. Lokmalar yay lar üzerine yerleştirilmiştir. Yağ filminin oluş masını sağlamak için iki adet yüksek basınç yağ pompası vardır. Alt kılavuz yatak da lokmalardan oluşur ve taşıyıcı yatağın üst kısmındadır.

Üst kılavuz yatak alt kılavuz yatağının bir ben zeridir. Yalnız bu yatak üst kapaktan çift taba ka ile yalıtılmıştır. Böylece şaft akımları için bir iletken yolun oluşması önlenir.

Yağ buharının yatak kapağı ile şaft arasındaki aralıktan kaçmasını önlemek için yatak kapağı içerisindeki dairesel oluklara basınçlı hava ve rilir.

Taşıyıcı yatak lokma sayısı: 10 Alt kılavuz yatak lokma sayısı: 32 Üst kılavuz yatak lokma sayısı: 10

Denetim ve Koruma Teçhizatı:

1) Stator nüve sıcaklığı: 3 adet dirençli termo metre

2) Stator üst çember sıcaklığı: 3 adet dirençli termometre

3) Stator sargı sıcaklığı: 12 adet dirençli ter mometre

4) Alan sargısı sıcaklığı: Alan sargı sıcaklığı rotor bileziklerindeki direncin değişikliğini gösteren iki karbon fırça ile saptanır.

5) Şaft akımı koruması: Bir adet çember biçimli şaft akım trafosu rotor şaftını sarar. Trafo dan akan akım bir röleyi çalıştırır. Röle alarm yada açma için kullanılabilir. Trafonun ayrıca bir adet test sargısı vardır.

6) Taşıyıcı yatak sıcaklıkları: a) 18 adet dirençli termometre (her lokmada bir adet) b) İki adet civalı termometre 80°C de alarm, 85°C de açma

7) Kılavuz yatak sıcaklıkları: a) Alt kılavuz yatağı 2 dirençli termometre 2 civalı termometre 80°C de alarm 85°C de açma b) Üst kılavuz yatağı 1 dirençli termometre

1 civalı termometre 6yağ) 80°C de alarm 85°C de açma

8) Yatak yağı a) Sıcaklıklar 1 dirençli termometre taşıyıcı yatakta 1 dirençli termometre üst kılavuz yataktadır b) Seviyeler Taşıyıcı yatakda iki adet (yüksek ve alçak seviye göstergeli); Üst kılavuz yatağında da 1 adet şamandra tipi seviye göstergesi vardır. c) Basınçlar Taşıyıcı yatak yağ basıncının alçak olduğu nu gösteren monometre normal yağ basıncının % 80'ninde açma gönderir. Başka bir monomet re ise normal hızın % 50'sinin üzerinde frenlerin uygulanmasını önlemek için elek trik kilitlemesi yapar.

9) Yüksek basınçlı yağlama: Yüksek basınç yağ pom paları 2000 psi de yağ basar. Bu devrede bulu nan bir basınç kontağı bu basınç değerinin % 75'in üzerine çıkmadan başlatma devresini başlatma verilemiyecek biçimde kilitler.

10) Fren uygulamasının önlenmesi: Her fren kriko silindirinde bir adet sınır kontağı vardır. Bunların kontakları frenler devre dışı iken kapanır, devrede iken açılır. Hepsi birbirine seri bağlıdır. Hepsinin aynı konumda olmaması durumunda ise başlatma devresi kilitlenir.

11) Soğutma havası sıcaklıkları. a) Soğutuculardan çıkan soğuk hava 8 adet dirençli termometre ile ölçülür. b) Sıcak hava ise 4 adet dirençli termometre ve iki adet normal (civalı) termometre ile ölçülür.

12) Soğutma suyu akış ve sıcaklıkları a) Hava soğutucuları: 1 adet akışmetre 1 adet dirençli termo metre b) Yağ soğutucuları: 1 adet akışmetre

13) CO2 ile yangın koruması.

5. HIZ REGÜLATÖRÜ

ASEA ve KMW yapımı olan hız regülatörü iki bölüm den oluşuyor; elektronik bölüm, hidrolik bölüm. Elektronik bölüm kumanda ve denetim görevlerini yaparken hidrolik bölüm de kendi işlevlerini ye rine getirir.

Tüm türbinin hız regülatörü sistemi kabaca aşağı daki öbek diyagramı ile gösterilebilir.

y

T' rbir hız re gulatöri

1 sY T ow

1 sO 5 Y T OW

Su sistemi

*n

Döner atalet momenti

R= Transfer fonksiyon (hız re

Yo=Kanat açıklığı (yükleme de

e Türbin (e ) ve yükün (e ) ı

n

g

ayarlama çarpanı

Çalışması:

Kumanda ve denetim devreleri analog devrelerden ve yükselteçlerden oluşuyor. Tüm devreler elektro nik ve kart sistemlidir. Hız regülatörüne üç bi

çimde kumanda edilebilir:

a) Otomatik b) El c) Test a) Otomatik kumanda üç biçimde olabilir: 1) Boşta kumanda 2) Yalnız kendinden kumanda 3) Birleşik kumanda

1) Boşta kumanda, generator kesicisi açık iken regülatörün birime kunanda etmesidir.

2) Yalnız kendinden kumanda: Regülatörün birimin yükünü kendisinin ayarlamasıdır.

3) Birleşik kumanda: Santraldaki iki birimin yük lerinin iki regülatör tarafından ayarlanması dır.

Bu üç işlem için regülatörde üç ayrı elektronik bölüm bulunuyor:

b) El kumandası: Regülatörün ayar kanatlarına ku mandasının, ayar kanat sınır kumanda anahtarı aracılığı ile yapılmasıdır.

c) Test kumandası: Bu konumda ayar kanatlarına, mekanik kanat sınırı aracılığı ile kumanda edilir. Elektronik bölüm devre dışıdır.

6. GERİLİM REGÜLATÖRÜ

Gerilim regülatörü ASEA yapımı ve tipi FREA'dır. FREA tipi regülatörler elektronik devrelidir ve tiristor denetimli uyarma sistemlerinde kullanı lır. Bu reg'ilatöv uyarma sisteminin sinyal ürete ci olarak görev yapar. Gerilim regülatöründe ge rilim ayarını yapan ana birimin dışında aşağıdaki birimler vardır;

Sınırlayıcılar:

a) Düşük uyarım sınırlayıcısı b) Zaman gecikmeli stator akımı sınırlayıcısı c) Zaman gecikmeli alan akımı sınırlayıcısı d) Ani alan akımı sınırlayıcısı

Denetim Regülatörleri:

a) Reaktif güç regülatörü b) Güç çarpanı regülatörü c) Birleşik denetim birimi

Ek Denetim Birimleri:

a) Güç sistemi stabilizeri b) Frekans kompansatörü c) Alan akımı regülatörü gibi sınırlayıcı ve ikincil denetimler de vardır.

Regülatörün bütün bölümleri fişli küçük birimler den oluşuyor. Yalnızca ana birim, akım sınırlayı cıları ve düşük uyarım sınırlayıcısı tek büyük parçalar biçimindedir. Bunların devreleri bir pa no içindedir.

6.1. Ana Birim

Ana birim öncül gerilim regülasyonu işlevlerini yerine getirir. Bu görevi yapmak için;

a) Güç sisteminin gerilimini sabit tutar b) Paralel çalışan makineler arasında reaktif yükü uygun biçimde dağıtır c) Devrenin yüksek düzeyde bir sabit ve geçici durum kararlılığının olmasına yardım eder.

ELEKTRİK MÜHENDtSLİĞÎ 250

Bu birim, senkron makinenin ve uyarımının karak teristikleri ne olursa olsun birimin girişindeki uyarlayıcı (adaptör) aracılığı ile her makine için kullanılabilecek biçimde yapılmıştır.

6.2. Sınırlayıcılar

Gerilim regülatörleri generatörlerin bağlı olduk ları sistemdeki gerilim değişimlerinde generatö rün gerilimini sabit tutmak için generatörün re aktif gücünü değiştirirler.

Sistemin kısa devre değerinin generatörün gücüne göre yüksek olması ve sistemin gerilim değişimle rinin büyük olması, generatörün aşırı yüklenme yada aşırı reaktif güç ile sistemi besleyerek (aşırı uyarıma) yada sistemden aşırı reaktif güç çekerek (düşük uyarma) paralelden çıkması olası lığını artırır.

Genellikle ana birimdeki kompansazyon empedansı aracılığı ile gerilim regülatörüne uygun bir akı ma bağımlı fonksiyon verilerek generatörün reak tif güç değişimleri istenilen sınırlar içerisinde tutulabilir.

Sınırlayıcılar uzaktan denetlenen santrallarda ve/yada generatörün sistem gerilimine yaptığı yardımın derecesinin düşmemesi istenildiği durum larda kullanılır.

Sınırlayıcıların ana görevleri generatörün reak tif aşırı yüklenme yada paralel dışına düşme ne deniyle koruma röleleri aracılığı ile devre dışı olmalarını önlemektir.

a) Düşük uyarım sınırlayıcısı: Sistemdeki aşırı gerilim yükselmelerinde gerilim regülatörü ge neratörün uyarımını senkron kararlılık için kabul edilemeyecek kadar alçak bir değere dü şürebilir ve bundan dolayı generator paralel den çıkar. Düşük uyarım sınırlayıcısının ana görevi bu durumlarda uyarımın kritik değere düşmesini önleyerek generatörün paralelden çıkmasını önlemektir.

b) Zaman gecikmeli stator akımı sınırlayıcısı: Bu sınırlayıcı büyük senkron kondenserlerin aşırı uyarılmalarında gecikmeli olarak stator akımı nı sınırlamak için kullanılır. Gecikme niteliği makinenin kısa bir süre için ve stator sargısının müsaade edilen termik de ğerini geçmeden aşırı yüklenmesine olanak tanır.

Bu nitelik geçici sistem arızalarında gerilim regülatörüne, gerilimi sabit tutmak ve senkron kararlılığı artırmak için generatörün uyarımı nı ani artırma olanağını verir. Sınırlayıcı ko ruma röleleri ile de koordine edilebilir.

Stator akımı sınırlayıcısı bir faz seçicisij bir akım ölçü aleti, bir akım sınırlayıcı bi rimi ve bir röle bölümünden oluşur. Akım sı nırlayıcısı iki ayrı değere ayarlanabilir. Çok büyük gerilim düşmelerinde akım sınırlayı cısının çalışması durdurulur.

c) Zaman gecikmeli alan sınırlayıcısı: Zaman ge cikmeli alan akımı sınırlayıcısı generatörün ı ş ı n alan akımı ile çalışmasını önlemek için dir (örneğin sistem geriliminin düşmesi). Ge cikme, iyi gerilim regülasyonu için gerekli olan stator ve uyarımın kısa bir süre için aşı rı yüklenmesine müsaade etmek için yapılır.

d) Ani alan akımı sınırlayıcısı: Ani alan akımı sınırlayıcısı büyük redresör uyarındı genera törlerde kullanılır. Bu tip uyarma sistemleri nin tavan gerilimleri oldukça yüksektir. Bu sınırlayıcı çok düşük termik zaman sabitesi olan redresörleri kısa süreli aşırı yüklenme lerden korumak için kullanılır.

Bu birim bir akım ölçü aleti ve bir akım sınır layıcısından oluşur.

6.3. Denetim Regülatörleri

Generatör anma geriliminin dışındaki birkaç değe rinde sabit tutulması gerektiği zaman denetim re gülatörleri kullanılır. Bu değerlere örnek olarak reaktif güç yada güç çarpanı verilebilir. Bu de ğerlerin her ikisi de senkron makinenin uyarımın dan etkilenebilir.

Bu tip regülatörler genellikle bir sinyal verir. Bu sinyal ana birimde gerilim regülasyonu için referans sinyaline eklenir. Denetim regülatörleri nin zaman sabiteleri oldukça yüksektir. Bu neden le de etkileri yavaştır.

a) Reaktif güç regülatörü: Bu regülatörün amacı bir senkron makineden sabit reaktif güç alın masını sağlamaktır. Bu birim harici röle kon takları üzerinden gerilim regülatörüne bağla nır yada devre dışı bırakılır. Etkisi yavaştır ve reaktif güçte ani değişmeler olmaz. Genera törde aşırı gerilim doğmasını önlemek için bu birim basit bir gerilim sınırlayıcısı ile do natılmıştır.

b) Güç çarpanı regülatörü: Bu regülatör makinenin güç çarpanının yavaş ayarlanmasının istendiği durumlarda kullanılır.

c) Birleşik denetim birimi: Bu birimin amacı san tralda bulunan tüm generatörlerin belli bir noktada (yada barada) aynı gerilimde olmaları nı sağlamaktır.

6.4. Denetim Birimleri a) Güç sistemi stabilizeri:

Sistem sabit durum kararlılığında generatörlerin elektromekanik sönümlerinin etkisi büyüktür. Sö nümün artırılması için etkili bir yol gerilim re gülatörlerini elden geldiğince en iyi biçimde kul lanmaktır. Bu gerilim regülatörlerini uygun biçim de ayarlayarak ve bazı özel ek sinyaller kullana rak yapılabilir. Gerilim regülatörüne rotor ivme sine ve rotor hız hatası ile orantılı sinyaller uygulanarak senkron makinelerin elektromekanik sönümlerinin düzeltilebileceği yapılan çalışma larda görülmüştür. Genellikle senkron makinenin sisteme karşı salınımının frekansı 0,3 2,0 Hz ara sındadır.

Yüksek hızlı ivlr uyarma sistemi bir salınım sıra sında alan akımını değiştirerek makinenin elek tromekanik momentine geçici bir etkide bulunabi lecek kapasitededir. Bu makineye yada ivmesine bir etki demektir. Bu yolla yani salınımlara bağ lı olarak alan akımını değiştirmekle makinenin sönümü düzeltilebilir.

Güç sistemi stabilizerleri ancak elektronik uyar malı ve tiristor denetimli döner uyarmalı senkron makinelerde kullanılabilir. Bu,uyarma ve gerilim

regülasyonu sistemlerinin iyice tanımlanmış fre kans değerlerine ihtiyaç olduğu içindir. Rotor salınımlarını gösteren sinyaller makinenin aktif güç çıkışından alınır. Bu, türbin momenti nin sabit olması durumunda makinenin aktif gücü nün makinenin ivmesiyle orantılı olduğundan doğ rudur.

Güç sistemi stabilizeri bir Hail tipi wattmetre, bir sinyal üreticisi ve bir röle bülümünden olu şur.

b) Frekans kompansatörü:

Bu birimin amacı, frekans normalin altına düştü ğünde gerilimi düşürmektir. Böylece makineye bağ lı olan donanımda aşırı akı doğması önlenir. Fre kans önceden ayarlanmış bir değerin altına düştü ğünde frekans kompansatörü frekans farkıyla oran tılı bir sinyal gönderir. Bu sinyal ana birimdeki gerilim referansına eklenir ve böylece makinenin gerilimi düşürülür.

c? Alan akımı regülatörü:

Bazı durumlarda makinenin geriliminin denetiminin elle yapılmasını sağlamak için konulan bir birim dir.

7. STATİK ÎNVERTER SERVÎSE ALMA SİSTEMİ

Statik inverter servise alma sistemi genel olarak şu öğelerden oluşmaktadır: 2 frekans konvertörü, besleme trafosu, yükseltici trafo ve gerekli AA ve DA kesicileri. Gerekli uyarım ise ayrı bir devreden alınır.

Frekans konvertörü, iki tiristor konvertörü, bir yumuşatıcı reaktör ve denetim donanımından olu şur. Konvertörlerden biri başlangıçta redresör olarak görev yapar ve besleme trafosundan gelen üç faz AA akımı DA'a çevirir. Bu işlem bir akım regülatörüyle denetlenerek akımın değeri sabit tutulur.

Normal işletmede ise bu konvertörler birimin ana uyarma konvertörü olarak görev yaparlar. Genera törü servise alırken bu konvertörlerin generatör uyarımı ile olan bağlantıları ana kesici aracılı ğı ile kesilir.

Öteki konvertör ise DA'ı AA'a çevirmek için kul lanılır. Bu AA1in frekansı çok düşük değerlerden anma değerine kadar değişebilir.

Makine servise alınırken rotor ayrı bir statik uyarıcı ile mıknatıslanır. Bu uyarıcı alan akımı regülatörü aracılığı ile denetlenir.

8. SONUÇ

Bu yazıda Foyers Pompa/Türbin elektrik santralı nın donanımları tanıtılmaya çalışılmıştır. Genel olarak normal su santrallarmın donanımlarından pek farklı olmamasına karşın pompa/türbin santral larının yapımları ve donanım maliyetleri çok daha pahalıdır. Yine de diğer kaynaklı enerji üretim tesislerine göre daha ucuz enerji ürettikleri saptanmıştır. Yalnız şunu açıklıkla belirtmek ge rekir ki, normal su potansiyelinin ekonomik kul lanımı bitmemiş ülkelerde pompa/türbin santralla rının lüks olmaktan öte pek bir anlamı yoktur. Hele yurdumuz gibi döner yedeği ve enerji fazla sı olmayan ülkelerde pompa/türbin tasarıları (eğer varsa) ölü yatırım olarak nitelenebilir.

4 86