ORTA VE YÜKSEK GERİLİMİ ELEKTRİK ŞEBEKE VE ENERJİ NAKİL HATLARINDA NÖTR NOKTASI İRTİBATININ ETÜDÜ

UDK.: 816.09 :621.316.938

Orta ve Yüksek Gerilimli Elektrik Şebeke ve Enerji Nakil Hatlarında Nötr Noktası İrtibatının Etüdü

Hazırlayan : Hüsamettin Ateş Bük. Y. Müh.

ÖZET :

Orta ve Yüksek Gerilim Şebekelerinde nötr noktasının daha iyi bir işletme için ne gekil de teçhiz edilmesi gerektiği problemi literatür de daima etüd konusu olmuştur. Yazıda ba hU konusu problemin çözümü için halen kul lanılmakta olan metodlar incelenmiş ve bu metodlarin çeşitli gerilim kademelerindeki fayda ve mahzurları eleştirilmiştir.

SVMMARY:

A Study on Neutral Orounding of Medi

um and High Voltage Netıvorks and Trans

misyon Lines.

j

/

Trying to Jind methods tor neutral gro unding ofS tmedium iand high voltage net works in order to obtam a better operation has alıoays J been a problem of continious study. in thej. article below, , current met hods femployed for ıtfte solution of the prob lem and their advantages and disadvantages are disoussed.

GENEL:

Orta ve Yüksek Gerilimli Elektrik Şebeke ve nakil Hatlarında sistemin nötr noktasının ne şekilde teçhiz edileceği konusu tesis, isletme, koruma ve arızaların husule getireceği hasarla rın sınırlanması bakımından çegltll yönleri ile etüd edilmiş ve muheltf çözüm tarzları buluna rak kullanılagelmiştir.

Bu yazımızda halen kullanılmakta olan ba his konusu çözüm tarzlarının muhtelif gerilim kademelerindeki fayda ve mahzurları eleştirile rek genel mahiyette neticelere varılmağa çalı şılacaktır.

Trifaze bir sistemin denkli olması demek, faz lar arası ve faz toprak arası empedanslarının ve faz İletkenliklerinin tam olarak birbirinin ay nı olması ve faz gerilimlerinin arızasız bir işlet mede tamamen birbirlerine eşit olması demek tir. Bu durumda sistemin nötr noktasının ne şe kilde teçhiz edilmesinin gerektiği önemli değildir. Zira birbirine nazaran 120° faz farkı olan üç fazdan geçen akımların her an toplamı sıfır ol makta, böylece nötr noktasınıdan her hangi bir akım akmamaktadır. Ancak geçici rejim anla rında faz izolasyonunun zayıflaması veya delin mesi halinde, faz gerilim ve akımlarının dengesi bozulmakta ve nötr noktasının gerilimi sıfırdan farklı değerlere yükselmekte böylece nötr nok tası ile toprak arasındaki gerilim farkı dolayı siyle arıza akımları husule gelmektedir.

Bu suretle, gerek planlama ve proje gerekse, igletme bakımından nötr noktasının teçhizi bü yük önem kazanmaktadır. Bu İtibarla çok taraf

lı geniş konuları İhtiva eden bu problemlerin teorik etüdünü bir tarafa bırakarak burada ha li hazırda yapılmakta olan tatbikatı ve netice lerini İncelemeyi faideli görmekteyiz.

Hali hazırda Şebeke nötr noktaları aşağıda ki gibi teçhiz edilmektedir.

1 — izole nötr noktalan, 2 — Toprak kısa devre bobinleri ile teçhiz edilmiş nötr noktaları, 3 — Düşük değerde dirençlerle teçhiz edil miş nötr noktalan, 4 —• Doğrudan doğruya toprağa (Sıfır Ge rilimine) bağlanmış nötr noktalan, 5 — Parafudr İle teçhiz edilmiş nötr nokta.

lan.

Beş gruba ayırabildiğimiz nötr noktası teç hiz tarzının, herblrinin falde ve mahzurlannı ve kullanılma kriterlerini aşağıda görüleceği tarzda özetlemek mümkündür.

1 — İzole Nötr Noktalan :

Elektrikle enerji naklinin yeni geliştiği yıl larda sistemin ekseriya nötr noktası İzole edil mekte idi. Bu gün gerilimi 20 Kv. a kadar olan küçük şebekelerde kullanılan ve oldukça mah zurlu bulunan bu tarz İşletmede bir faz toprak kısa devresi halinde ' meydana gelen olayların incelenmesi faideli görülmüştür. Filhaklkabir fazın meselâ (T) fazının tam toprak loşa dev resi yapması halinde anzali fazın gerilimi, kısa devre geçiş direnci İhmal edilmek kaydı İle pra tik olarah sıfır değerini almaktadır. Yukarda yapılan ihmal dolayısıyle gerilim üçgeni bozul mamakta ancak sistemin nötr noktası toprağa

nazaran arızalı fazın yıldız gerilimine ve sağ lam fazlar toprağa nazaran faz arası gerilimine ulaşmaktadır. (Şekil: 1).

Şekil : ı — Nötr noktası izole bir şebekede Faz Toprak Kısa devresi halinde arıza akımlarının 'durumu.

Sağlam olan (R) ve (S) fazlarından akan

kapasitif akımlar bizatihi kendi, gerilimlerine

nazaran 90° ileri ve birbirine nazaran 60° faz

farkını haiz bulunmaktadırlar Şekil: 1 de bu

akunlar (1^) ve ( i j harfleri ile gösterilmiş olup, bu akımların geometrik toplamı olan (I )

arıza akımı, arıza noktasından sistemin nötr

noktası ile devresini tamamlamaktadır. Arıza akı

3U

minin büyüklüğü Ie ==

,. Cu formülü Ue

V3

hesaplanır. Burada

<o : 2 T,, t açısal hızı

U : Faz arası gerilimini

Cu : Beher fazın toprağa nazaran kapasi sitesini göstermektedir.

Görülüyor ki nötr noktası izole bir sistemde kısa devre olayı, tamamen kapaaitif bir karak teri haiz olup, bilhassa ark Ue husule gelen kısa devrelerde aşırı gerilim yükselmeleri husule gelmekte ve izolasyon tahribatına sebep olmak tadır. Zira kapasitif ark, sıfır noktasından geçiş ânında sönmekte ise de rücû eden şebeke geri limi dolasısıyle mükerrer ark olayı husule gel mekte ve İzolasyon tahribatı ile birlikte şebeke nin gayri muayyen yerlerinde arızalı faz ile (Yani sıfır gerilimi ile) sağlam fazlar arasında ağır galvanik kısa devreleri husule gelmekte ve müteakiben diğer faz arası, veya faz toprak kı sa devreleri birbirini takip edebilmektedir. Böy le bir hadisede alınacak ilk tedbir arızalı fazın mümkün olan en kısa zamanda devre dışı bıra kılmasıdır.

Küçük çaptaki şebekeler ekseriya radyal şe kilde inşa edilmekte olup, nötr noktası izole olan böyle bir şebeke misalinde kısa devre akımları . nın dağüıg tarzı şekil: 2 de gösteriLmigtir.

,16

Sekil . 2 — Nötr noktası izole radyal bir

şebekede Fae Toprak Kısa devresi fıâlinde

>

arıza akımlarının dağılışı.

Şebeke 5 eşit koldan ibaret olup, kolların bi risinde şekilde görüldüğü üzere faz toprak kısa devresinin zuhuru halinde normal işletmede top lam kapasitif akımın 1/5 i beher koldan geç mekte iken bu defa bu akımm 4/5 i arızalı kol dan sıfır noktasına akmaktadır. Bu durumun hat kesitlerinin hesabına tesir edeceği aşikâr olduğu cihetle toprak kısa devre yön rölelerinin kullanılması zorunluluk haline gelmektedir.

Ayrıca yalnız arızalı fazın devre dışı bıra kılması yine de bir zaman süresini gerektirece ğinden diğer mükerrer hasarlan önlemek bakı mından arızalı fazın bulunduğu devrenin tama mının servis dışı edilmesi gerekmektedir.

Nötr noktası izole ve gerilimi ı Kv. m üstün de olan koruma topraklamalarının VDE. 0141/2.64 e göre temas gerilimi 125 Voltu geçmeyecek şe kilde gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu şart dahl şebeke büyüklüğünü önemli derecede sınır lamaktadır.

2 — Toprak kısa devre bobinleri ile teçhiz edilmiş nötr noktalan :

Arıza noktası ile sistemin nötr noktası ara sında akan kapasitif arıza akımlarının uygun endüktiviteyi haiz bir endüksiyon bobini ile kompanse edilmesi fikri ilk defa 1917 senesinde Petersen tarafından ortaya atılmıştır. Bu teklif kısa zamanda büyük ilgi görmüg, 220 Kv.a ka dar olan orta ve yüksek gerilimli şebekelerde nötr noktalarının Petersen Bobini ile teçhizine başlanmıştır. Böyle bir sistem ve arıza akımla rının dağılış tarzı Şekil : 3 de gösterilmiştir.

Nötr noktası Petersen bobini ile teçhiz edil miş bir trifaze sistemde bir fazın toprak te " ması halinde, fazların gerilim durumu nötr nok tası izole şebekenin aynı olmaktadır. Bu durum

Elektrik Mühendisliği, 158

K

iÜ"

. 3 — Nötr noktası Petersen bobini ile teçhiz edilmiş bir sistemde arıza atomlarının 'durumu.

da da sistemin nötr noktası yıldız gerilimini haiz olmakta ve sağlam diğer iki fazın, faz nötr ge rilimi faz arası gerilimine yükselmektedir. An cak burada farklı olan husus kısa devre akımla rının dağılış tarzıdır.

Gerçekten Petersen bobini kapasitif karak terde olan arıza akımlarını kompanse ettiğinden arızalı fazdan yalnızca % 6 nisbetindeki aktif akımlar geçmektedir. Bu durumda ark derhal sönmekte ve şebeke hiç bir arıza yokmuş gibi işletmeye devam edilebilmektedir. Nötr noktası Petersen bobini ile teçhiz edilmiş bir sistemde faz toprak kısa devrelerinde fazların haiz olacak lan gerilim büyüklüklerinin nötr noktası izole bir şebekedekinın aynı olduğu daha önce belir tilmişti. Ancak burada arkın sönmesini müte akip arızalı noktadan arıza akımı geçmediği ci hetle arıza noktasında her hangi bir gerilim değişikliği veya aşırı gerilimler meydana gele mediğinden hadise har hangi bir izolasyon de linmesini müteakip iletgen ile sıfır gerilimi al tında bulunan kısım arasında izole bir tabaka teşekkül etmiş olmakta böylece faz gerilimleri normal işletme şartlarını haiz bulunmaktadırlar; Hatta normal kaydedici cihazlar dahi kısa devre hadisesinden müteessir olmamaktadırlar. Böyle ce aboneler farkında olmadan ve taciz edilmeden arızalı fazın veya devrenin servis dışı bırakı larak yükün sağlam bir faz veya devreye akta rılması kabil olmaktadır. Zira arızalı fazın uzun müddet serviste bırakılması gerek Petersen bo bininin ısınması gerekse müteakip arızaların kompanss edilebilmesi bakımından kabili tecviz bulunmamaktadır.

Petersen bobini ile teçhiz edilmiş bir şebeke de arıza akımlarının % 6 gibi düşük bir değer de olması sebebi ile trafo postası, direk ve şebe ke topraklamalarında büyük çapta tasarruf sağ lanması kabil olabilmektedir.

Ancak böyle bir sistemde düzenli bir işletme nin sağlanabilmesi için şebeke kapasitesine uy gun ve endüktansı ayarlanabilir. Petersen bo

Elektrik Mühendisllfti 155

binlerinin kullanılması iktiza eder, Bu gün hava aralığı değiştirilmek suretiyle endüktans ayar oranı 1/10'a kadar genişletilebilen ve otomatik olarak ayarlanabilen Petersen bobinleri kulla nılmaktadır. Petersen bobini ile teçhiz edilmiş sistemlerde aşın gerilimlerin bertaraf edilmiş olması sebebi ile nötr noktası izole edilmiş şe bekelerde olduğu gibi mükerrer faz toprak veya faz arası kısa devrelerinin zuhuru önlenmiş ol maktadır. Ayrıca VDE 0228/4.65 e göre haberleş me şebekelerinin taciz edilmemesi için kısa dev re akımlarının 1.2A/KV. u geçmemeği gerek mektedir. Meselâ: 30 Kv. luk bir şebekede en büyük arıza akımının 36 A. olması gerekmekte dir. Bu şart dahi Petersen babininin •faidesini ortaya koymaktadır. Zira Petersen bobini ile teçhiz edilmiş bir şebekede arıza akımının an cak % 6 sı fiilen aktığı cihetle 30 Kv. luk bir şebekede 600 A. lik arıza akımlarına cevaz ve. rilebilir.

Bütün bunlara rağmen bu tip şebekelerde arızaların tekerrürünü önlemek bakımından ani açan empedans röleleri kullanılmakta ve şebe ke büyüklüğü sınırlı tutulmaktadır. Ayrıca bu tip şebekelerde arızalı fazin tesbitl de önem ka zanmaktadır. Bu maksatla faz toprak kısa dev relerinde husule gelen omik arıza akımları ile çalışan röleler kullanılmaktadır. Zira kompanse edilmiş şebekelerde kapasitif akmaların dağılışı arıza yerine bağlı bulunmamaktadır.

Şekil : 4 de nötr noktası Petersen bobini ile teçhiz edilmiş bir şebekede kapasitif akımların dağılışı gösterilmiştir.

Şekil 4 — Nötr noktası Petersen Bobini ile ' teçhiz edilmiş bir şevbeke kapasitif akımların dağılışı.

Kolayca görüleceği üzere arıza noktasından herhangi bir reaktif akım geçmemektedir. Bu iti barla ancak arıza noktasından akan ve toplam arıza akımının <% 6 nisbetindeki omik bileşeni ile çalışabilen Watmetrik röleler kullanılmak sureti ile arızanın İhbarı sağlanmaktadır.

Ancak bu durumdaki sağlam fazlardan akan kapasitif akımların mevcudiyeti, arızalı fazdan akan omik akımın küçük değerde ve güç fak törünün kötü oluğu sebepleri ile bu maksatla kullanılacak rölelerin yüksek hassasiyeti haiz olmaları zorunlu bulunmaktadır. Ayrıca buna ilâveten ölçü trafolarının dahi arıza akımlarını bilhassa faz açısı bakımından primer devredeki şartlara sadık olarak değiştirmesi gerekmekte dir.

Bu tip rölelerden tasarruf sağlanması için fiderlere monte edilen ölçü trafolarının sekon der uçları birer ihbar şalteri ile teçhiz edilerek bir röleye bağlanması cihetine gidilmeketdir.

8 — Düşük jfleğerde dirençlerle teçhiz edil miş nötr noktaları :

Bilhassa gözlü ve karışık kablo şebekelerinde arızanın ve arıza yerinin bulunması ve gideril mesi önemli sayıda işletme personeli kullanılma sını gerektirmektedir. Bu itibarla arızalı fazın veya devrenin derhal servis harici bırakılmağı daha faideli olabilmektedir. îşte bu sebeple şe bekelerin nötr noktaları, kısa devre akımlarını istenilen değerlerde ve sınırlı tutmak üzere uy gun degelerde direnç .bobinleri ile topraklanır. Buna yarı direkt topraklama da diyebiliriz. An cak gerilim kesilmesine karşı hassas olan işlet melerin, meselâ : Kimyevi madde fabrikaları, kâğıt fabrikaları gibi, işletmeleri besleyen sis temlerde bu tarz nötr noktaları şayanı tercih değildir.

Tatbikatta bu tip topraklama uygun empe dansı ve omdk direnci haiz Drossel bobinleri ile yapılmaktadır. Böylece kısa devre akımlarının muayyen bir değerin, meselâ : VDE0141 e gö re 1500 A. in altında kalması sağlanmaktadır. Filhakika kablo şebekelerde faz toprak kısa devrelerinde arıza dönüş akımlarının önemli bir kısmı1 kurşun gömlek üzerinden devresini ta mamlamaktadır.

Meselâ: Nötr noktası Drossel bobini ile topraklanmış ve işletme gerilimi 10 Kv. olan bir şebekeye ait kabloda bir fazda husule gelen faz toprak kısa devresinde arıza akımının % 71

i arızalı fazm kurşun gömleği üzerinden, % 9 13,5 kadarı diğer komşu fazların kurşun göm lekleri üzerinden öteki % 15 i de topraktan dev resini tamamlamaktadır. Burada dikkati çeken önemli bir husus arızalı fazın ve diğer fazların kurşun gömleklerinden akan dönüş akımlarının omik bileşeni o'duğu halde devresini topraktan tamamlayan arıza dönüş akımlarının tamamen endüktif oluşudur.

Bunun her fazın çelik bir zırh ile kuşatılmış olmasından ve toprağa karşı yüksek bir endük tif direnç göstermelerinden ileri geldiği aşikâr dır, bu sebeple faz toprak arası kaçak empedan sı fazlar arası kaçak empedansının 1,5 ilâ 3 mis li olmaktadır.

Buraya kadar verilen bilgilerden kolayca an laşıldığı üzere plastik izoleli nötr noktasının (PVC ) kablo şebekelerinde Drossel bobini ile teçhizi mümkün değildir.

Şekil 5 de nötr noktası Drossel bobini ile teçhiz edilmiş 10 KV. luk 5 Km. uzunluğunda bir kablonun başında ve sonunda kısa devre meydana geldiğine göre hasıl olan kısa devre akımları gösterilmiştir. Ayrıca nötr noktasının doğrudan doğruya topraklanması halinde de ha sıl olacak kısa devre akımları gösterilmiştir

Nötr noktasının doğrudan doğruya toprak lanması halinde kısa devre akımları yalnızca kablo empedansj tarafından sınırlanmaktadır. Bu sebeple böyle bir şebekede kablonun başın da ve sonunda, vukua gelen kasa devrelerde hasıl olan kısa devre akımları birbirinden çok

20HVA ü,*«r/,

Şekil 5 — Nötr noktası direkt veya bir direnç üzerinden topraklanmış bir kabloda l 3 fazlı tfısa ve faz toprak kısa devresi * ve faz toprak (İnşa devresi hallerinde meydana gelen arıza akımlarının mukayesesi

kısa devre nevi

3 Fazlı K.D.

Faz toprak kısa devre si

Direkt Toprak

Direnç ile top.

Kısa devre akımları 1 Noktası 2 Noktası

11.500 A

5610 A

12.350 A

2000 A

1000 A

'700 A

K.D. akımının % ola rak azalması 51.5

83.8

farklıdır. Nötr noktasının bobin ile teçhiz edil mesi halinde faz toprak kısa devre akımları ge rek nötr noktasındaki direnç gerekse kablonun haiz olduğu yüksek değerdeki sıfır empedansı tarafından sınırlanmaktadır.

Yukarıdaki izahat kolayca anlaşılacağı üze re nötr noktası Drossel bobini ile teçhiz edilmiş bir sistemde husule gelen faz toprak kısa dev relerinde kısa devre akımının arıza yerine bağ lı olarak yeteri kadar farklı değerlere ulaşama ması mümkündür. Bu durumda rölelerin gere ken selektlviteyi de gerçekleştirememeleri ka bildir. Ayrıca muhtelif noktalardan beslenen bir gebekede Drossel bobini ile topraklama halinde rölelerin selektiviteyi sağlayabilme imkânları daha da kötüleşmektedir. Filhakika bir nokta dan beslenen bir sistemde bobin karakteristikle ri kısa devre akımı 1500 A. i geçmeyecek şekil de tayin edilmektedir.

Böyle bir sistemin iki noktadan beslenmesi halinde yine aynı şartın sağlanabilmesi için be her besleme noktasına konacak topraklama re aktansmın bir noktadan beslenme halindeki de ğerin iki misli, üç noktadan beslenen bir sistem de 3 misli olması gerekmektedir. Bu durumda arıza akımlarının selektivite bakımından istenen değerlere ulaşamaması ve bilhassa arıza mahal lerine bağlı olarak ekseriya kademeli olarak ayarlanan röleleri uyarabilecek farklj değerleri ulaşamaması daima mümkündü.

Bu itibarla bu gibi hallerde besleme nokta larından yalnız birisinin Drossel bobini ile teç hizi mümkündür ancak bu durumda dahi nötr noktası topraklanmamış bölgelerde anza akım ları dolayısıyle sağlam fazlarda bileşke dönüş akımları husule gelmediğinden selektiviteyi te min edebilmek için özel yapılışı haiz empedans rölelerinin kullanılması gerekmektedir.

Bu sebeple aşağıda belirtilen bir çözüm tar zı düşünülmüş bulunmaktadır. Nötr noktası Pe tersen bobini ile teçhiz edilmiş şebekelerde Pe tersen bobini düşük değerde direnci haiz bir re aktans bobini ile köprülendiği takdirde kısa devre meydana gelmesi halinde ark, kompansas yon sebebi ile derhal sönmekle beraber düşük direçli bobin üzerinden arıza akımı akmaya de vam ettiğinden devamlı kısa devre durumu ha sıl olmakta ve röle derhal açılabilmektedir.

Henüz pek yaygın olmayan bu tatbikatta da hi röle karakteristiklerinin tayini büyük önemi haiz olup, fazla sayıda röle kullanılmasını ge rektirmektedir. Zira gerek Petersen bobini, ge rekse düşük dirençli reaktans bobini üzerinden kapanan kısa devre akımı dönüş devreleri dola yısıyle gerek yalnızca Petersen bobini ile, ge rekse yalnızca Drossel bobini ile topraklanmış bir şebekeye nazaran değişik değerde reaktans

Elektrlk Mühendisliği 155

lan haiz olan böyle bir gebekede röle, şebeke ka rakteristiklerinin uygunluğunu sağlamak olduk ça önemli bir problem olmaktadır.

4 — Doğrudan doğruya toprağa irtibatlan tnış Nötr noktalan :

220 Kv. ve daha yüksek gerilimli şebekeler de 110 Kv. luk şehirler arası uzun hatlarda sis temin nötr noktası doğrudan doğruya topraklan mak tadır.

Bu tarz tatbikatın faide ve mahzurlarını şöylece hülasa etmek mümkündür :

Çok yüksek gerilimlerde nötr noktasının Pe tersen bobini ile teçhiz edilmiş, olması halinde faz toprak kısa devresi vukuunda kompansas yon dolayısıyle ark sönmekle beraber evvelce izah edildiği üzere gerilim yükselmeleri meyda na geldiğinden rücu eden şebeke gerilimi dola yısıyla tekrar ark husule gelebilmektedir.

VDE 0228 e göre sınırlandırılan 1,2A/Kv. söndürülebilir kısa devre akımı ancak orta ge rilim şebekeleri için kabili tatbiktir. Zira 110 Kv. ta söndürülebilen kısa devre akımının 100 A 220 Kv. ta ancak 150 A olduğu tesblt edilmiş tir. Görülüyor ki; yüksek gerilimlerde Petersen bobini kullanılması halinde 1,2A/Kv. oranı kü çülmektedir. Bu suretle kendi kendine sönebi len vath kısa devre akımının toplam kısa devre akımına nazaran oranı küçüldüğünden rücu eden geriliminin zaman sabiti büyümektedir. Buna ilâ veten yüksek gerilimlerde korona kayıpları do layısıyle husule gelen vatlı akım kısa devre vat lı akım bileşenini nisbî olarak artırmakta ve ar kın sönme imkânları azalmaktadır. Bu itibarla yüksek gerilimlerde Petersen bobini kullanılması halinde yukarda izah edilen sebeplerden dolayı arkın kendi kendine gönme imkânı azalmakta, devamlı kısa devre hali meydana gelebilmekte dir.

Budurum karşısında yüksek gerilimli sistem lerde anza akımlarının kompansasyonu cihetine gidilmesi emin ve ekonomik bir tarz olmamak tadır.

Yüksek gerilimlerde nötr noktasının doğru dan doğruya topraklanması halinde faz toprak kısa devreleri meydana geldiği takdirde gerek kısa devre akımının açılması, gerekse dinamik tesirler bakımından hadiseler direnç üzerinden topraklı nötr noktaları halindeki hadiselere ben zer şekilde cereyan eder. Kısa devre akımının büyüklüğü nötr noktaları topraklanmış trafo postalannın adedi, büyüklüğü ve hat uzunluğuna, dolayısı ile hat empedansının büyüklüğüne tabi olmaktadır. Nötr noktalan topraklanmış trafo postalan adet ve güç bakımından ne kadar fazla olursa faz toprak kısa devrelerinde sağlam faz

ların gerilimleri normal değerlerini o nisbette iyi muhafaza edeler. VDE 0111/2.61 e göre kısa devre esnasında sistemin nötr noktasının ulaşa cağı gerilim değerinin faz arası gerilimine oranı na «Topraklama Katsayısı» tabir edilmekte ve bu katsayını 0,8 değerinin altında bulunması ha linde (Sistem direkt topraklı kabul edilmektedir.)

Bu gün 220 Kv. ve daha yukarı gerilimli sis temlerde topraklama kat sayısı 0,65 civarında tutulabilmektedir. Böylece sistemin izolâsyon seviyesi düşürülmek suretile önemli derecede ta sarruf sağlanabilmektedir. Ancak topraklama katsayısının küçültülmesi halinde faz toprak kı sa devre akımları önemli derecede büyür ve ke sicilerin kesme güçlerinin büyük seçilmesi, kısa devre akımlarının termik ve dinamik etkilerinin sınırlanması problemleri ile karşılaşılır.

Nötr noktası direkt topraklı sistemlerde te mas ve adım gerilimlerinin de VDE 0141 e göre sınırlı tutulmak mecburiyeti vardır. Ayrıca kısa devre açıma zamanlan da ani açmalı röleler kul lanılmak suretiyle imkân nisbetinde kısaltıl maktadır. Bu gün kısa devre hadisesini müte akip 30 milisaniye içinde açma kumandası ve rebilen röleler yapılmaktadır.

Kısa devre akımlarının büyüklüğünün sınırlı tutulması ile devrenin en kjsa bir sürede açılması civarda bulunan haberleşme hat ve tesislerinin taciz edilmemesi bakımından da zorunlu bulun maktadır.

220 Kv. ve daha yüksek gerilimli şebekeler memleketlerarası enterkonnekte sistemler te§ kil ettiği takdirde nötr noktasının ne gekilde teç hiz edileceği konusu memleketler arası sistemle rin özellikleri dikkate alınarak tesbit edilmek tedir.

5 — Parafudr İle teçhiz edilmiş nötr nokta lan :

Nötr noktalan izole veya herhangi bir bobin üzerinden topraklanmış şebekelerde transforma

tör nötr noktasının uygun karakteristikleri haiz parafudr ile teçhiz edilmesi zaruridir. Filhakika nötr noktası direkt topraklı şebekelerde kısa devre akımlarını sınırlamak maksadı ile bazı pos taların nötr noktalan topraklanmamaktadjr. Di ğer taaftan trafonun giriş uçlarına yakın sargı ları ile nötr noktası civarındaki sargılarının izo lasyon seviyeleri farklıdır, ve ekonomik sebep lerle nötr noktası civan daha zayıf izole edil mektedir. Böyle bir şebekede faz toprak kısa devrelerinde nötr noktası topraklanmamış trafo postalarında nötr noktası gerilimi faz gerilimi ni, sağlam fazlann faz nötr gerilimini faz arası gerilimini haiz olmakta ve izolasyonu zayıf olan nötr noktalan zorlanmaktadır.

Aynca nötr noktası bobin üzerinden toprak lanmış bulunan tesislerde dahi faz toprak kısa devrelerinde nötr noktası genllmi faz arası geri limine ulaşabilmektedir. Bu sebeple nötr noktası direkt topraklı şebekelerde Nötr noktası toprak lanmamış trafoların bu noktalan deşarj gerilimi en yükgek faz arası gerilimin 0,4 misli kadar olan parafudrlar ile, nötr noktası bobin üzerin den topraklanmış olan tesislerde bu noktalar deşarj gerilimi, en yüksek faz arası geriliminin 0,6 misli olan parafudrlar ile teçhiz edilmekte dirler.

Aşağıda verilen 1 no lu tabloda transforma tör nötr noktalarında kullanılan parafudrların belli başlı karakteristikleri belirtilmiştir.

Tabloda açıklanan karakteristikleri haiz pra fudrlar yardımı ile şebekelerin nötr noktaları başarı ile korunabilmektedir. Bu maksatla kul lanılacak parafudrlarda deşarj akımının 1 KA olması maksada kifayet etmektedir.

Böylece trafoların nötr noktalarının izolas yonu ekonomik mülâhazalarla daha düşük sevi yede tutulabilmektedir.

Faydalanılan Eserler :

— A E G Mitteilungen 1966. — Brovvn Boveri Mitteilungen 1964.

DUYURU

KASIM 1967 de yapılan Odamız 3 üncü Teknik Kongresine verilen tebliğleri kapsayan tebliğler kitabı 10.— TL. ücret mukabili temin edile bilir. İsteyenlerin Odaya müracaatları rica olunur.

YÖNETİM KURULU

Elektrik Mühendisliği. 165

D1 ad3

TABLO : 1 — Nötr noktaları parafudr ile teçhiz edilmiş şebekelerde nötr noktasının izolasyon koordinasyonu.

!

t

En Yüksek faz arası işletme ge rilimi

Trafo nötr noktası de vamlı dayanma gerilimi

Um

Faz dayan Paz dayan

ma gerili ma gerili

%58i

% 33 ü

Trafo nötr noktası darbe dayanma gerilimi (Nt) Kv.

72,5 123 170 245 300 400

80 135 190 265 —

—•

65 95 130 155 210

170 325 450 650 — —

. 170 250 325 380 550

Prafudr koruma geri lim seviyesi (Nt/1, 3)

GRUP A GRUP B

İşletmede kabili tecviz aşırı gerilimler (0,72 Nt) Kv.

Nötr noktasına konacak parafudrun deşarj gerilimi Kv.

125 235 325 470 — —

Nötr nok tası izole şebekede (0,6 Um)

Nötr nok tası direkt topraklı şebeke (0,4 Um)

•—

GRUP A : Nötr noktası bobin üzerinden topraklanan şebekeler GRUP B : Nötr noktası direkt topraklı şebekelerde topraklanmayan nötr noktalan