MÜHENDİSLİK DÜNYASI

0 38 V AYARLANABİLİR

DÜZENGECL1 GÜC

KAYNAĞI

Şekilde, bir 723C gerilim dü zengeçi (regülatörü) kullana rak gerçekleştirilmiş, 0 38 V arasında ayarlanabilen bir güç kaynağı görülmektedir. Devrenin zaman ve sıcaklığa karşı karar lılığı çok iyi olup çıkış geri liminden bağımsızdır. Ayrıca, devrenin az sayıda devre ele manı ile, özellikle 723C dışın da zener diyotu kullanılmadan gerçekleştirilmiş olması önem li bir özelliğidir.

Devrede, dayanak (referans) akımını 5 mA'in altında tut mak için 2,5 kfi'luk Rş diren ci kullanılmıştır, tyi bir öngerilimleme (bias) kararlı lığı için Rı=Rı, ve R2=R3 se çilmiştir. R6 sızdırım (lea kage) kısıtlama direnci ise Ti tranzistorunun çalışma ala nını genişletir.

Devrenin en yüksek çıkış ge rilimi

V Ç I K ( b ü y ) = ( R 2 / R ı ) VDAY

ile verilir. Burada V daya nak gerilimi 723C düzengeçi i çin standart 7,15 V'tur. Rı direnci, R3 direncini yükleme mesi için yeterince büyük; ha ta yükselteçlerinin (723C için de) önakımlama sorunlarından kaçınmak için yeterince küçük seçilmiştir. R2 direncinin de ğeri ise

R2=(VÇIK(büy)/VDAY) R* eşitliğinden bulunur.

Devredeki diğer dirençlerin değerleri, doğrudan devrenin çalışması göz önüne alınarak hesaplanır. R7 direnci, içsel zener diyot kullanıldığından, 723C çıkış akımını 10 mA'e kı sıtlamalıdır. Değeri kfi olarak

R =0,l V 0,62

GtR

ile verilir. Burada V, doğ ,GÎR rultmaç çıkışındaki düzenlen memiş gerilimdir. ( V Q J geri

R limi 723C için sınır değeri o lan 40 V'u geçmemelidir.) R , çıkış akımını kısıtlar ve fl o larak ile v e r i l i r . Burada, per olarak en yüksek çıkiş a kımıdır. R9 direnci düşük ç ı kış akımlarında düzenlemeyi sağlar ve kfl olarak

R9=5 VGtR 31 ile verilir. Devrenin çıkış gerilimi 0 V'la Vçjk""1! üzerinde düşen gerilim] arasında d e ğ i ş t i r i l e b i l i r . Şe kildeki devrede eleman değer l e r i 0 20 V, 2A'lik bir güç kaynağı için hesaplanmıştır.

TELEFON HATLARINI YÜKLEMEYEN ZİL ÇALDIRMA DEVRESİ

Telefon hattı zil imi=100Voo,20Hz (2m. yor, t şp yok)

1 VF, 200V

II—

ALICI

•12V 40 Hz bındınlms

UOHz

JUI..JL..JUL

2N6TI0

Şekilde, telefon hattına bağlı bir optik bağlaç (opto coupler) yardımıyla, hatları yüklemeden ve alıcının çalışmasını etki lemeden, alıcıdan uzakta bir zilin çalmasını sağlayan bir devre görülmektedir. Devre, AA zil imine (işaretine) 10 mA' lik bir yük göstermekte, DA ses imini ise hiç yüklememek tedir.

Zil imini çaldırma devresine ileten optik bağlaç aynı zamanda devreyi telefon hat tından yalıtır. Optik bağla cın çıkış akımı astabil (du rumsuz) multivibratör olarak çalışan 555 zamanlayıcısını uyarır. 555'in çıkış imi, bir yükselteç üstünden, zil olarak çalışan hoparlörü besler.

Devrede gösterildiği gibi , 100 V 20 Hz'lik zil imi yaklaşık 2 sn. süren ve 4 sn. kesilen bir sinüs dalgasıdır. Zil imi,

1 yF'lık bir sığaç (kondansa tör) ve bir tam dalga köprü üstünden, optik bağlacın ışık yayan diyotuna (IYD) uy gulanır. 20 Hz'lik zil imine yaklaşık 10 kft direnç göste ren sığaç, IYD akımını 10 mA'e k ı s ı t l a r . Köprü devresi ise im frekansını kulağa daha hoş gelen 40 Hz'e yükseltir. 40 Hz'lik bağlaç çıkışı 555 za manlayıcısının (timer) sıfır lama girişine uygulanır. Mul tivibratörün 440 Hz'lik nomi nal çıkış frekansı 250 kfl'luk değişken dirençle ayarlanabi l i r . Böylece, çıkışta 40 Hz' lik zil imi bindirilmiş 440 Hz'lik (ya da ayarlanan de ğerde) bir dikdörtgen dalga elde e d i l i r . 555 çıkışı, yük seltmeye gerek kalmadan, akım kı sıtlayıcı (limiter) bir sığaç üs tünden hoparlörü sürebilir. Çıkış imi dikdörtgen dalga olduğundan, gerektiğinde, bir tranzistor kullanarak var yok (on off) türü güç

yükseltmesi yapılabilir. 50 mA'den düşük akımlarda 555 bir akim soğurucu (current sink) olarak daha etken çalış tığından, en fazla verimlilik ve güç yükseltmesi için bir PNF tranzistorun kullanılması daha uygundur.

Devrede kullanılan öğe değer leriyle 5,5 W'lık bir çıkış gücü elde e d i l i r . Yükselteç kazancı artırılarak ya da da ha küçük dirençli hoparlör kullanarak daha yüksek çıkış gücü elde edilebilir.

Bu devre 12 V'luk bir DA kay nağından yaklaşık 120 mW güç çeker. Bu güç, ikinci bir op tik bağlaç kullanarak azal t ı l a b i l i r . Birinciyle uyumlu çalışan bu ikinci optik bağ laç, zil imi geldiğinde dev reye güç veren bir DSD'yi (denetimli silisyum doğrult maç, SCR) tetiklemekte kulla n ı l ı r s a , devrenin sürekli güç çekmesi önlenmiş olur.

haberi er

KEBAN

HİDROELEKTRİK SANTRALI I. VE II. ÜNİTELERİNDE ORTAYA ÇIKAN ARIZALAR

Tek Hidrolik Santrallar İşi. Daire Başkanlığından Hidayet Başeşme'nin Türkiye Elektrik Kurumu Dergisinde (Mart 1975) çıkan Keban Santralmdaki arızalara ilişkin yazısının geniş bir bölümünü aşağıya alıyoruz. Yazıdan da kolay ca görüleceği gibi, arızalar türbin/generatör üniteleri nin yanlış tasarım ve yapı mından ileri gelmektedir.

Her bir ünitesinin gücü 150 metre hidrolik düşüde 60° C çalışma sıcaklığında 175000 kVA ve 80° C çalışma sıcaklı ğında ise 201250 kVA olan Ke ban Hidroelektrik Santralının II No.lu türbin/generatör ü nitesi 27 Ağustos 1974 ve I No.lu türbin/generatör ünite si ise 28 Ağustos 1974'ten itibaren enerji üretmeğe başlamışlardır. Bu türbin/ge neratör ünitelerine iki haf talık bir tecrübe işletmesi uygulandıktan sonra 9 Eylül 1974 günü zamanın Başbakanı tarafından resmen t i c a r i i ş letmeye açılmışlardır. I ve II No.lu üniteler, II No.lu ünitenin taşıyıcı yata ğında 100 MW'ın üzerindeki yüklerde meydana gelen sıcak lık yükselmesi dışında, 28 Ekim 1974 tarihine kadar önem li bir arıza meydana gelmeden çalışmışlar ve enerji üretmiş lerdir.

Ancak 28 Ekim 1974'te I No.lu ünite ve 16 Kasım 1974'te ise II No.lu ünite arızalanarak işletme dışı kalmışlar ve e nerji üretemez duruma gelmiş lerdir. Böylece, Keban Barajı gölünün su düzeyi 802,00 met re dolayında olmasına rağmen rahatlıkla 125 MW + 125 MW ü retebilecek olan iki ünite birden işletme dışı kalıp e nerji üretememeleri yüzünden sistemde yalnızca Keban Sant ralındaki bu arızalar nede niyle 250 MW'lık bir güç ve günlük 6 000 000 kWh'lik bir enerji üretim açığı doğmuş tur.

Bu kötü duruma Gökçekaya Hid roelektrik Santralmdaki üni telerle Seyitömer Termik Sant ralında meydana gelen arıza lar ve Sarıyar, Hirfanlı, Ke sikköprü, Demirköprü, Kemer, Almus ve Kovada Hidroelektrik Santrallarındaki su seviyele rinin tehlike yaratabilecek derecede düşük olmaları da eklenince, Keban'daki I ve II No.lu ünitelerdeki arızalar nedeni i l e ortaya çıkan ener ji açığını kapatmak için e nerji kesintisi yapmak zorun da kalınmıştır. Bu yüzden A ralık 1974 ayı başından üçün cü haftası sonuna kadar bütün yurtta sıra ile ve belirli saatlerde elektrik enerjisi kesintileri yapıldığı herkes çe bilinmektedir. Keban'ın I ve II No.lu ünite lerindeki arızaları ve bu a rızaların doğmasına yol açan etkenleri bulmak için Aralık 1974 ayı başlarında AEG ve SİEMENS firmalarının yetkili l e r i i l e Keban'da II No.lu ünite üzerinde bir seri test deney ve muayeneler yapılmış tır.

Bu test ve deneylerde sapta nan arıza kaynağı olabilecek anormalliklerden AEG ve SİEMENS firmalarını ilgilen diren bir bölüm, alınan bazı önlemlerle giderilerek (ör neğin; ünite yüklü halde ça lışırken şaft düzeninin di namik doğrultulmasının yapıl ması, generatör kılavuz yata ğının yeniden ayarlanması, generatör statoru nötr nokta

sına giden fazların bakır ba ralar üzerinde erimiş olan lehimli perçinli bağlantı yer l e r i ile bu baralar üzerindeki kabaran yalıtkan tabakaların yenilenmesi ve aşırı derecede ısınan bu bölümlerin daha iyi soğuyabilmesi için ek havalan dırma pencerelerinin açılması gibi) II No.lu ünite 11 Aralık 1974 günü tekrar servise a l ı nabilmiştir.

ARIZALARIN TANITILMASI

I No.lu ünite 28 Ekim 1974 ta rihinde ve II No.lu ünite ise 16 Kasım 1974 tarihinde arıza 1anmıştır. önce, bu ünitelerde işletmeye alındıktan sonra arı zaya kadar geçen 2 2,5 aylık işletme süresinde doğan bir a normalliği belirtmek yararlı olacaktır.

Üniteler, işletmeye açıldıktan bir süre sonra, 100'er MW'tan daha fazla yüklendiklerinde yük salınımları meydana gelmiş t i r , ünitelerin yükleri 100'er MW'tan 140'ar MW'a doğru yük seldikçe yük salınımlarının da çoğaldığı ve ünitelerin yükle ri 140 + 140 MW'a yükseldiğin de her iki ünitedeki yük salı nımlarının 23 + 23 MW'a kadar çıktığı saptanmıştır.

Bu yük salınımı olayı başlan gıçta, bir görüşe göre hız re gülatörünün hatasından i l e r i geldiği, diğer bir görüşe gö re ise, çok uzun olan Keban Ankara arası 380 kV'luk ener ji nakil hatlarından i l e r i gel diği kabul edilmiş ve bütün dikkatler bu iki nokta üzerin de toplanmıştır.

I No.lu ünitedeki arıza :

I No.lu ünite 110 MW yükle ça lışırken 28.10.1974 parartesi günü saat 11.17'de generatör katından ani olarak anormal derecede darbeli bir gürültü sesi işitilmiş ve bu üniteye a i t ikaz generatörü kollektö ründe çevresel bir ark meyda na geldiği görülmüştür._Bu a rada kumanda odasında hiç bir röle çalışması olmamış ve hiç bir sesli veya ı ş ı k l ı alarm alınmamıştır. Buna rağmen üni tenin ikaz akımı çok acele o

larak düşürülerek sıfırlanmış ve ünite devreden çıkarılmış tır.

Daha sonra bu ünite üzerinde yapılan kontrol ve muayeneler sonucunda türbin/generatör şaf tının aşırı derecede salgılı dönmesi yüzünden:

a) Yardımcı ikaz generatörünün rotoru statora sürtmüş, rotor ve stator 1 2 mm kadar derinlikte çizilmiştir. b) Ana ikaz generatörü kollek töründeki ark kollektörde 1,0 1,5 mm kadar derinlikte iz bırakmıştır. c) Ana ikaz generatörünün roto ru üzerindeki özel altı adet bandajdan en üstteki, genera törön stator kutuplarına sürt müş, stator kutupları ve ban daj 1 2 mm kadar derinlikte çizilmiştir. d) Generatör kılavuz yatağında ki sekiz pabucun beyaz metali hafif derecede çizilerek yara lanmıştır. e) Yine pabuçların arkasında ki sekiz küre ile kılavuz ya tak pabuçlarını tutturan civa talar ezilerek kullanılmaz ha le gelmişlerdir.

II No.lu ünitedeki arıza:

II No.lu ünitede de 110 120 MW yükle çalışırken türbin kıla vuz yatağının sıcaklığı anor mal derecede artmaya başlamış tır. Bu olay üzerine türbin/ generatör şaftlarını birleşti ren kaplinin üst kısmında (ge neratör taşıyıcı yatağının alt kısmında) şaft salgı değerleri ile generatör kılavuz yatağına ait yağ filmi boşlukları öl çülmüş ve sonuçta:

a) Ünite yüksüz ve ikazsız dö nerken ölçü noktasındaki yarı çapsal şaft salgısının 0,1 mm olduğu ve bu değerin normal sınırlar içinde bulunduğu; b) Ancak, generatör ikazlanın ca şafttaki salgının ikaz akı mı ile doğru orantılı olarak arttığı ve anma yüküne karşı lık olan ikaz akımına çıkıl dığında ölçü noktasındaki ya rıçapsal salgının 0,9 1,0 mm ye kadar yükseldiği görülmüş tür. c) Ayrıca, generatör kılavuz

yatağında, yağ filmi boşlukla rının yarı çapta 0,2 mm olma sı gerekirken 0,4 mm'ye çık tığı görülmüştür.

SONUÇ ve ÖNERİLER

Yapılan test deney ve ölçme lerden alınan sonuçlara göre arızalara yol açan etkenler ve arızaların giderilebilmesi için alınması gereken önlem ler aşağıya çıkarılmıştır.

Arızalara Yol Açan Etkenler

Ünitelerin yataklama sistem leri uygun seçilmemiştir. 16,28 metre boyunda ve 520 ton ağırlığındaki bir şaft düze ninin iki adet kılavuz yatak boyunca çalışması çok zordur. Şaft düzeninde en az 3 kıla vuz yatağının olması gerekir di.

Ayrıca, iki kılavuz yatağında ki yağ filmi boşlukları da uy gun seçilmemiştir. Soğuk du rumdaki makinada generatör kı lavuz yatağının yarıçapsal boş lukları 0,125 ilâ 0,15.mm i ken türbin kılavuz yatağının yarıçapsal boşlukları 0,40 mm dir. Normal işletme rejiminde ki sıcaklıklarda ise, genera tör kılavuz yatağının yarıçap sal boşluğu en çok 0,04 mm iken, türbin kılavuz yatağın da bu değerin.0,60 mm'ye ka dar çıkabileceği hesaplanmış tır.

Aralarındaki mesafe 8,00 met re olan iki kılavuz yatağının yağ filmi boşlukları böylesi ne farklılık göstermesine kar şın generatör kılavuz yatağın dan 5,0 metre yukarıda ve ya taksız olarak yerleştirilmiş olan ikaz generatörlerinin şaftı üzerindeki rotor stator arası hava aralıkları 2,0 mm ile çok küçük seçilmiştir.

Ana generatör statorunun alt ve üst kısımları eşit ve homo jen bir şekilde soğutulamamak tadır. Bu yüzden yaklaşık 2,5 ay gibi kısa bir işletme sü resi sonunda statorda düzgün olmayan bir ısınmadan dolayı bir deformasyon meydana gel miş ve bu yüzden ana genera

törün rotor stator arası hava aralıklarında altta 2,6 mm'ye ve üstte ise 3,5 mm'ye varan dengesizlikler meydana gelmiş tir. Bu yüzden, makina ikaz lanınca manyetik dengesizlik nedeniyle generatör kılavuz yatağına 30 32 ton dolayında dengelenmemiş radyal yükler gelmektedir.

Türbin rotorunun kanatları a rasında ve türbin emme boru sunda oluşan türbülanslı hid rolik akım ortamındaki vakum lu hacimlerin sık sık azalıp çoğalması ve sık sık yer de ğiştirmesiyle türbin rotoru na hem radyal ve hem de aksi yal yönlerden çok şiddetli ve dengelenmemiş kuvvetler gelmek tedir. Bu yüzden 520 ton ağır lığındaki şaft düzeni dengesiz bir şekilde ve adeta yukarı zıplayıp aşağı düşerek salgı lı bir hidrolik düşüdeki ka vitasyon alanında (40 90 MW arası yüklerdeki çalışma anın da) özellikle çok tehlikeli olmaktadır.

Arızaların Giderilmesi îçin Gerekli önlemler

Türbin kılavuz yatağındaki yağ filmi boşluğu, normal iş letme rejimi sıcaklığındaki makinada 0,15 mm'yi geçmeye cek biçimde yeniden ayarlanma lıdır.

Gerek yardımcı ikaz generatö rünün rotoru ile statoru ve gerekse ana ikaz generatörü nün rotoru ile statoru arasın daki hava aralıkları, yapıla cak değişikliklerle 4 mm daha artırılarak 6'şar mm'ye çıka rılmalıdır.

Türbin rotorunun kanatları a rasında ve türbin emme boru sunda meydana gelen türbülans larla vakumlu hacimlerin dü zeyini ve bu vakumlu hacimle rin sık sık büyüyüp küçülme ve yer değiştirmelerini en aza indirebilmek için türbin emme borusu, türbin rotoru nun göbeğinden emne yapacak şekilde ek bir havalandırma tertibatı ile düzenlenmelidir.

Türbinler, kavitasyon alanı olan 40 ile 90 MU'lık yükler

de uzun süre çalıştırılmamalı dır.

Ünitelerdeki şaft düzeni sal gısını sürekli olarak denet leyebilmek için her ünitenin ikaz generatörü şaftının üst ucuna bir salgı denetleme ay gıtı konmalıdır. Herhangi bir nedenle şaft salgısının ani artmasında bu aygıtın bir kontağı kapanarak ünite, ha sar görmeden ani ve nihai dur maya (ani devre harici olma) gidebilmelidir.

Yukarıdaki tüm koşullar yeri ne getirilse de, ünitelerin özellikle generator kılavuz yatağındaki yağ filmi boşluk ları her 3 ayda bir denetlen melidir.

özetlenen bu asgari önlemler alınmadıkça, Keban Santralı nın türbin generatör ünitele rinde işletme güvenliklerinin sağlanması olanaksızdır.

KEBAN'I TÜRK TEKNİSYENLERİ ONARDI

SOVYET DENEYSEL ELEKTRİKLİ OTOMOBİLİ

Resimde ön planda, Moskova'da düzenlenen Ekonomik Gelişmeler Fuarında sergilenen Elektro adlı deneysel Sovyet elektrik otomobili görülmektedir. Elekt ro, Ukrayna'da Zaporojye oto mobil fabrikalarında imal e dilmektedir. Maliyeti oldukça düşük olan Elektro, CT 14O t i pi 30 Voltluk bir bataryayla beslenen 4KW gücünde bir doğ ru akım motoru i l e çalışmak

tadır. Ağırlığı da diğer oto mobillere oranla düşük olan Elektro'nun saatteki hızı 100 km*ye ulaşmaktadır. Re simde geri planda Moskova metrosunda kullanılmak üzere g e l i ş t i r i l e n yeni bir vagon görülmektedir. Daha arkada bir Vostok roketi i l e bir Yak 40 uçağı görülmektedir.

(Electrical Fevieu, 7 Haziran 1974)

Amerikan, Fransız ve İtalyan mühendislerinin "yapılamaz" dedikleri Keban Hidroelektrik Santralindeki türbinlerden Türk teknik adamlarının gece li gündüzlü çalışmaları sonun da bir numaralı türbin onarı larak devreye sokulmuştur.

Yapım hatası nedeni ile arıza İanan türbinlerin onarımı iş lerini yabancı teknik eleman lar üzerlerine almayarak "ya pılamaz" demişlerdir. Türbin lerin onarım işini üzerine a lan Türk teknik elemanları ge celi gündüzlü çalışma sonunda bir numaralı türbinin onarı mında yüzde yüz başarı sağla mışlardır.

Öte yandan Keban Hidroelekt rik Santralindeki diğer dört türbinin de kurulması için karar alınmıştır.

(Ekonomi Politika, 3 Kart 1975)

Sovyet teknik elemanları, yük sek k a l i t e l i ağır dövme çelik imalatında karşılaşılan tek nik ve metalurjik sorunları çözümleyerek, 1200 MW gücünde generator yapımına olanak sağ layacak bir aşamaya gelmişler dir. Kostroma termik güç sant ralının 2 ünitesini oluştura cak olan 2 generator Electro sila fabrikalarında imalat halindedir. Bu iki generator santralın kapasitesini 4800 MH'a çıkaracaktır. Bu durum da Kostroma Termik Santralı dünyanın en büyük güç sant rallarından biri olacaktır. Resimde birinci generatörün rotor mili [sarım yivlerinin (winding slots) açılmadan ön ceki] işlenirken görülmekte dir. Milin uzunluğu 16 m ve ağırlığı 110 tondur.

(Energy International, Ekim 1974)

SOVYET 1200 MW GENERATÖRLERİ İMALATTA