KESİKKÖPRÜ HİDROELEKTRİK SANTRALİ

UDK: 621.311.2

Kesikköprü Hidroelektrik Santralı

Derleyen : Erdoğan Güner Y. Müh. DSÎ

ÖZET :

Kızılırmak nehri üzerine kurulan ve 154 kV. luk ana enterkonnekte şebekeye enerji vermesi plânlanan Kesikköprü Hidroelektrik Santrali 28 Mayıs 1967 de işletmeye açılmış tır.

Santral ve salt tesislerinin elektrik, ve ma klna teçhizatlarının temini ve montajı G.I E. firması tarafından yapılmıştır.

İnşaat İşleri de D.S.l. tarafından tamam lanmıştır.

SUMMARY : The Kesikköprü Hydroelectric Power Plant, sıtuated on the Kızılırmak Blver, and plan ned to supply electrical püwer to the mam interconnected net tıoork at 154 kV. was inauffurated on May 28, 1967.

The supply of electromechanical equip ment and installation of the power plant and related substation have been carried out by Q.I.)E.

The Civil works have been carried out by D. S. I.

Projenin yeri ve gayesi :

Kesikköprü Hidroelektrik Santralı Kızılırmak nehri üzerinde Hirfanlı Hidroelektrik Santralının 25 km. mansabında ve Ankara'nın 110 km. Gü ney doğıısundadır. Kesikköprü. Kızılırmak üze rindeki ikinci kademeyi teşkil eder. Nehrin, akı gı HirfanU rezervuannda düzenlenmektedir. Ke sikköprü Barajı ancak hirfanlıdan tahliye edilen suyu kullanmaya müsait olup feyezan debilerini doju savaktan imedraya1 terkedecektit. Nehrin taşıdığı rüsübat Hirfanlı rezervuanna terk edi leceğinden Kesikköprü'de bu husus önemini kay betmektedir.

Yıllık 250X10« kwh enerji üretimi gayesiyle tesis edilmiş olan Kesikköprü'de üretilen enerji Kuzey Batı enterkonnekte şebekesine verilmek tedir.

Kesikköprü Hidroelektrik Santralı aşağıda belirtilen İki ana bölümde tetkik edilebilir.

A. Su alma tesisleri,

B. Enerji üretim tesisleri.

A. Su alma ve tabiiye tesisleri :

1. Baraj gövdesi :

Baraj gövdesi dolgu tipi olup; ortada men baa doğru hafifçe meyilli, merkezi İnce kil çe kirdek ile her iki tarafında dolu savaktan çıkan yarı geçirimi! dolgu, menba mansap kısımları ise dolu savaktan ve diğer ocaklardan çekilen sağlam kaya dolgudan ibarettir.

Bendin yüksekliği talvegden itibaren 51 m. taban da da genişliği 225 m. tepe genişliği 10 m

ve tepe uzunluğu 265 m. dir. Toplam bend dol gu hacmi 900.000 m3 dür. Bendin arkasında te şekkül eden su rezervuannın hacmi ise 95X10e m3 dür. Rezervuardaki su seviyesi çalışma şart larına göre aşağıda verilmiştir.

Max. su seviyesi = 791.20 in.

Normal

» = 785.55 »

Minimum » = 772.48 »

2. Dolu savak :

Dolgunun hemen bitişiğinde ve sağ yamaçta tertiplenmiştir. Kret uzunluğu 86 m. dır. Tahli ye kanalı beton kaplamalı ve 335 m. uzunluğun dadır. Krette 5.65 m. yük altında 2380 iri(3/sn. de şarj yapacaktır.

3. Giriş yapısı :

Giriş yapısı enerji üretimi için lüzumlu su yun rezervuardan lalınması için tertiplenmiştir. Giriş kulesinin ön kısmında ızgaralar ve müte akiben 3,60 x 13,05 m ebadında memba batardo su ile 3,60x9,98 m. ebadında mansap batardo su bulunmaktadır. Memba batardoları parçalı olup giriş kulesine monte edilmiş 14 tonluk köp rülü kren ile indirilik kaldırılmaktadır. Mansap batardoları ise hidrolik kumanda mekanizması ile ve 3 0,5 m/dk. değişen hızlarla otomatik ka patılmaktadırlar. Bu kayar kapaklar ayrıca by pass tertibatları ile teçhiz edilmiştir.

4. Tünel:

Vadinin sol yamacında tertiplenmiş olup de rivasyon ve bilâhare kuvvet tüneli olarak düşü nülmüştür. Tünel İç çapı 9.00 m. olup betonarme

kaplamalı ve kaplama kalınlığı 0,65 m. dir. Tü nelin 0 + 275 ve 0+ 294 üncü km. lerlnde sant raldakl İki adet üniteye eu İleten iki bransman ayrılır. Toplam uzunluğa 331,70 m. dlr.

5. Cebri boru ve denge bacaktır:

Ana tünelden Ut; çapları 6,40 m. olan ve et kalınlıkları 19 mum. ye kadar değişen İki adet ceb ri boru tüneli ayrılmaktadır. Cebri borular be her türbine jnax. 130 înysn. normal 115 m3/sn. su isale edecek şekilde hesaplanmış ve beherinin üzerinde orlfis tipte 15,25 çapında ve 29.00 m. yüksekliğinde çelik denge 'bacası tertiplenmiş tir. 2. No. lu türbine giden cebri borudan ayrı lan 2.30 m. çapında bir bransman boru ile sula ma suyu vanasına İrtibat temin edilmektedir. Su lama suyu tahliye kapasitesi max. ve minimum göl seviyelerine tabi olarak 65 52 rn^/sn. ara sında değişmektedir.

6. Çıkış kanalı:

Emme borusu çıkışı 6,30 x 5.00 m. ebadında emme borusu kapakları ile teçhiz edllmdş olup bu kayar kapaklar 10 tonluk bir köprülü krenle İndirilip kaldırjlabilmektedir. Santral çıkışından itibaren 9.00 m. uzunlukta olmak üzere yatak hasredilmiş ve bu suretle 3,80 m. lik bir düşü kazanılmıştır.

Çıkış suyu seviyesi muhtelif çalışma şartları na göre aşağıda belirtilmiştir.

Max. su seviyesi

= 752.14 (feyezan hail)

Minumum su seviyesi = 744.05 (Bir ünite ça lışırken)

Normal su seviyesi = 744.84

B. Enerji Üretim tesisleri :

1. Türbinle* :

Keslkköprü Hidroelektrik santralında düşey eksenli İki adet Francis tipi türbin tesis edilmiş bulunmaktadır. Bu iki türbindeki Ibirl italyan firmalarından Franco Tösi diğeri de Ansaldo San Glorglo firması tarafından İmal edilmiştir. Salyangoz başlangıcına 5,60 m çapında ve iki adet yağn servo motorla kumanda edilen bir kelebek vana konulmuştur.

, Türbinlere alt karakteristik değerler aşağı da verilmiştir.

Majc. Proje Nominal Min.

Net düşü (m) 41 Debi (m»/sn)) 128,1 Çıkış

39,63 35,87 25,76

122,5 109,5

gücü (KW) 46,200 44,400 34,000 23,800 Notminal

hızı (d/dk) 125 ' 125

Anbalman devir sayısı maksimum statik düğüde (41 m.) 255 d/dk. dlr. Türtıinlerln muhtelif düşü ye yükteki verimleri aşağıda belirtilmiştir.

Düşü (m.)

41 39,63 35,87 25,76

Yük: 10/10

89,5 89,9 90,4 85,9

9/10

91,7 91,8 91,8 86,2

8/10

91,7 91,7 91,5 84,9

7/10

90,5 90,5 90,1 82,4

6/10 88,9 88,8 87,9

5/10

86,5 86,4 ' 85,4

verimlerin aritmetik ortalamam % 88,8364 alı nabilir.

Ünite şaftı yekpare olup, türbin çarkı şarft

çıkarılmadan aşağıdan sökülüp takılabilmektedir.

Yine taşıyıcı yatağıda rotor şaftı çıkarılmadan

türbin çukuru içerisinde söküp, takmak mümkün ı

olmaktadır.

.'

'

Türbinlerin devir sayısı ayan hidrolik hız regü . lâtörleri vasıtasıyla temin edilmektedir.

2. (Jeneratörler :

He iki generatör de İtalyan Marelli firması ta rafından imal edilmiştir.

(Jeneratörlere ait karakteristik değerler aşağı

da verilmiştir.

"

>

Devamlı gücü (60°C de) Devamlı gücü (80°C de) Güç Faktörü Nominal gerilimi Frekansı Devir Sayısı Anbalman devir sayısı

47500 kVA 54500 kVA 0,8 10600. V 50 Hz 125 d/dk 255

Muhtelif yüklerdeki verimlerde aşağıdaki ye bağlı olarak verilmiştir.

Cos,

4/2

47500 kVA 35625 kVA 23750 kVA

:1

97,9

:0.8 97,5

97,7

• 97,2 %

97,2

96,7 %

Generatörlerin soğutulmasında kapalı tip bir soğutma sistemi kuliamlmıg olup 17 m'/saat ka pasiteli 12 adet soğutucu stator çevresine yer leştirilmiştir. Bu soğutuculardan soğutma suyu geçerek generatörde kapalı bir şekilde dolaşan havayı soğutmaktadır.

Generatörlerde şemsiye tipi motor kullanıl mıştır. Yani taşıyıcı ve üst kılavuz yatak roto run alt kısmına yerleştirilmiştir.

Generatör çıkışları ıbara ile temin edilmiş

olup. generatörlerin hemen önüne konmuş olan

generatör çıkış hücrelerine girmekte ve oradan

da yine bara ile lana güç transformatörlerine

bağlanmaktadır. Nötr noktası ise 14 ohm'luk bir

direnç üzerlndeen topraklanmıştır.

"* —

3«ov ' , c wm,,t ;JIOV i >c IHTIYAÇ | n «

Elektrik MûheiidlsUJl 16?

TÜRBİN KESİTİ

Slefctrlk MühendlsUSl 157

Stator B sınıfı izolasyonla izole edilmiş ve her biri iki paralel sargıdan teşekkül eden faz sargılarına havidir.

(Jeneratörlerin şok koruması ise paralel bağ lı Ibir parafudr ve kondansatörle teinin edilmiş tir.

3. İkaz sistemi ve Gerilim ayan :

Generatörler 392 KW gücünde 290 V luk ser best ikazh doğru akımı generatörü ile ikaz edil mektedir, îkaz makinasjnı pozitif ve negatif ikaz sargıları mağnetik gerilim regülatörleri ta rafından beslenmektedir.

Sistemin gerilim ayarı mağnetik ampilifika törlü gerilim regülatörleri vasıtasıyla temin edil mektedir. Bu gerilim regülâtörlerinin beslenme si ise iç ihtiyaçtan beslenen 1000 Hz lik konver terlerle yapılmaktadır.

4. Ana Güç transformatörleri : •

Ana güç transformatörleri İtalyan C.G.E. fir ması tarafından imâl edilmiş olup aşağıda ıbelir tilen teknik karakteristiklere havidir.

Gücü : 47500 kVA 55°C de ı Gerilim kademeleri : 161 + 2x2,5 %10,6 kV Soğutma tipi: F.O.A. (Oebrl baha ve cebri yağ sirkülasyonlu)

Transformatörler açık hava tipi olup yüksek gertlim taraft yıldız ve alçak gerilim tarafı da üçgen bağlıdır. Yıldız tarafın nötrü dışarıya çı karılmış ve bir akım transformatörü üzerinden direk topraklanmıştır. Transformatörlerin muh telif yüklerdeki randımanları1 aşağıda verilmiştir.

Yük Coa'V„ = 0,8 Oosm = 1

99,28 99,42

99,37 99,49

2/4

99,40 99,52

Transformatörlerin hemen çıkışına aşırı geri limlere karşı korumayı temin için nominal gerili mi 145 kV olan parafudrlar yerleştirilmiştir.

5. Koroma Sistemi :

••

Muhtelif teçhizatın korunması için kullanılan röleler aşağıda belirtilmiştir.

a) Generatör koruması İçin:

Generatör differansiyel rölesi (87 G) Generatör aşın gerilim rölesi (59) Generatör toprak arıza rölesi (64S) Paralel sargı rölesi (61S) Generatör empedans tipi aşırı akım rölesi (21G) Rotor toprak kaçağı rölesi

b) Transformatör koruması için :

Gen Transformatör differansiyel röleai (87 T)

Transformatör toprak rölesi (64 T) Transformatör termik imaj rölesi (49 İT") Tansformatör buchholz rölesi (98Q S) Transformatör basınç emniyet rölesi

c) Hat koruması için :

Hat aşırı akım rölesi (51 L) Hat toprak rölesi (51 T) Empedans rölesi Tekrar kapama rölesi.

Bundan başka bütün taşıyıcjı ve klavuz ya taklar; yağ sıcaklıklarım ve yatak sıcaklıklarını kontrol eden termometrelerle teçhiz edilmişlerdir. Bunlara ilâveten taşıyıcı yatak, yatağın denge siz konumunda çalışan özel bir röle ile korun muştur.

6. Santral Gezer köprü kreni :

Bütün tou sistemin montajı için kullanılmak üzere; 19 m. köprü açıklığından 230ton ve 25 ton kaldırma kapasiteli gezer köprü kreni tesis edilmiştir.

7. 380 V. 1$ ihtiyaç Sistemi :

Santralın iç ihtiyaç tesislerinin beslenmesi 750 kVA'lık 10600 j+ 2 % 400 230 (V. gerilim, kade meli transformatörlerle temin edilmektedir. Ani ihtiyaç halinde kullanılmak üzere yine aynı iç ih tiyaç barasına bağlanan 350 kVA'lık dizel gene ratör grubu tenlin edilnügtir.

400 230 Vluk iç ihtiyaç ana barasından aşa ğıda belirtilen ana yardımcı panolar beslenmek tedir.

Grup No. 1 panosu

Grup No. 2 panosu

Yağ tasfiye panosu

Isıtma Havalandırma ve klima panosu

Elektrik atölyesi panosu

Makina atölyesi panosu

t

Giriş kulesi panosu

Yardımcı iç ihtiyaç panosu.

Yardımcı iç ihtiyaç panosundan da santral ay dınlatma sistemi, drenaj pompaları, santral ge zer köprü kreni, emme borusu kapaklan kreni, doğru akım redresörleri, ihbar sistemi ve kayde diciler, generatör ısıtıcıları gibi yadımcı teçhizat besaenmektedl.

Gurup panolan santralın en ehemmiyetli pa nosunu teşkil et mektedir. Çünkü bu panodan türbine yol vermeği ve devamlı çalışmayı temin

—r

Genanaiör

(5) Son/rtr/ gezer Aöprı/ «re/7t

(J) Ana crüç

^

(5) Smmeborosu ko/Oo&tor/ krer?/

pompalar/.

• fO 6

ıhüc ~

•£,.

oı usc /

£7V

eden regülatör yağ pompaları, hava kompresö rü, ana transformatör soğutma sistemi, genera tör frenleme hava kompresörü, kelebek vana yağ pompalan, gerilim regülatörü 1000 Hz lik konverteri gibi önemli teçhizat beslenmektedir.

îç ihtiyaç sisteminin Gr. 1 ve Gr. 2 den bes lenen iki adet transformatöre havi olması, siste min Gr. 1 den Ibeslenirken bu ünitedeki herhangi bir, arıza halinde, diğer gruba beslemenin trans feri imkânını sağlamaktadır. Bundan başka her iki ünitenin aynı bara üzerinden paralel çalışma sını önlemek içinde bu iki besleme imkânı arasın da elektrik! bir kilitleme mevcuttur.

iç İhtiyaç sistemi düşük gerilim rölesiylede teçhiz edilmiştir.

8. Doğru alam sistemi :

Santralda gurupların kumanda, koruma ve alarım devrelerini beslemek üzere 400 Ah kapa

siteli 55 elemandan tegekkül etmiş, 110 V. luk ba tarya sistemi ile telefon ve saat devrelerini besle mek üzere 72 Ah kapasiteli 24 V. luk batarya 6İstemi tesis edilmiş bulunmaktadır.

110 Voltluk batarya iki adet redresörle para lel çalışmaktadır. Bu sistem aynea düşük gerilim ve toprak kaçağı röleleriyle de teçhiz edilmiştir.

9. Salt sahası :

154 kV luk Salt sahası santralın hemen çıkı şında 30!x22 m. ebadında Jçelik konstruksiyon olarak yapılmıştır. Basınçlı havalı gurup kesici leri Brown Boveri firması imalâtı olup 2500 MVA kesme kapasitesine havidirler. 154 kV'luk grup ayırıcıları da motorla kumandalıdır.

Salt sahasından iki devreli olarak çıkan ener ji nakil hattı 800 m. mesafedeki 154 kV'luk Hir fanlı Kırıkkale enerji nakil hattına birer ayırı cı ile bağlanmaktadır.

GURUP NO f dtrj V

öı/m/p A/Û 2 dan

/Ç İHTİYAÇ BFSl EME ŞEMA SI Elektrik Mühendisliği 157