SENKRON GENERATÖRLERİN TEVZİ TRANSİSTÖRLERİYLE TOPRAKLANMASI

U D K : U21.3LM : ft>I.310.99

Senkron Gfineraflerin Tevzi TransfarmatörİBriyle Topraklanması

Yatan : F.rtl.>>;ri" GÜNETt y. Müh. D. S, t.

A — «enel Bilgi :

Ûu metodla topraklamanın etüdüne geçme­ den önce kısa bir şekilde e^noratorlerde bîr faztoprak arızasını inceleyenin : ;. . .

Tek fazlı toprak arıza, akımı :

(Birim sistemde)

V : far, nötr gerilimi

X„ ~ faz basına sıfır rcaktanaı (omlk veya bitim sistemde) (Şötre bnrlcl bir reaktana veya direno PSİve edildiği zaman üu dieger 3 11u çarpılarak formülde ye­ rine konacaktır.)

X, = fas büi^nn -pozitif reaktnna. (Omlk vuya birlin sistemde) (Subtranslent reactance)

X, L fftğ baaınn negatif reaktana, Gmlk ffjft| ya birim ala temde (statik nı ak Lanlar İçin X, — X; dir. Donen mnkinalar için' bu delerden biraz büyüktür.)

13 ..==" BazVgerlIim, Blrtm elatem lebdir.

Direk olarak topraklanmış nlr BİBtemde bir far. - toprak akımı üç fazlı kısa devre akımından büyüktür,

Çekil 1 1 de tek faz - tpprak arıza ulumları ve tftktorcl durumlar ideal olarak nöaterll mistir. gaKllda BurulduJÛ fcibl amasın fazdaki gerilimler fta aradı (ferlllfn« yükselecek ve bu fazlardan (imjdı fazlı dogju *nt - toprak kapasltlf veya «arj nVNidan nkocaktır.

Bger bu sistemin nötrüne bir nötr reaktaimi konacak olursa, geçecek olan indüktlf akım anııüı faz gerilimlerine naznran 90' geride olacak­ tır,

Yine- bu akım kapafllıif akımların toplamımı nazaran. 180" llkhlr farka haiz olacaktır. Eğer tnduktlf akımın bu degcrt kapasltif akımların

Elektrik Mahenamilıl- ıoi

çekti

Toprakl-imaıun gculg, an lamda gayesi gencratbre ve ülger teçhizata, herhangi bir tehlike gellrmekelEiıı lltlvc bir koruyucu kazandırmaktır, Bir topraklamanın naagıda belirtilen bas ana gü­ vey! iyi bir Beklide gerçekleştirip ftcrgekleatirmedlgl tetkik edilmelidir.

1. Goımratür Kargılarının mekanik ntukove-moll i

Bir g.'niTatör. arıza gartlarıııı generatorün mekanik muicaveınetlno amırlayacak Beklide- top­ raklan malıdır. yani sargıların makslumum fa2 toprak akımı üg fazlı kısa devre altıma ealt ve­ ya daha küçük bir değere sınırlanmanla ir.

«A. 3, A- standart C-SO Rotatlng Elcctrical Machinarty paragraph 3.130.1043 Edltlon» göre ı

Bir generntbr nomuıal KVA da, güç faittüründc ve 5 % a^ırı gerilimde uçlarında yapılacak bir Oç fazlı kıaa devreye 10 saniye hiç bir İme tır ge t irmeksizin dayanacak kapasitede olmalıdır.

is

2 — Sctk'ktir koranın: üeüL'rnttir kendi korunma bÜJgeuı içerslndu fas-toprak arızasını geçen. selektif korumaü VB unsalı gurubu devreden çıkarma. kumandası ve­ ren bir röleyle taçlılz edilmelidir,

S — Geçici (ImıısitJit) a*ın geri ütülerin aıatrhumuuu t

Topraklama rjietoJu. ınz-ioprak arızası im­ linde geçici uşırı gerilimleri emnlyutll bir defter­ de airarlayacak şekilde ulmaJfduv

4 r— A n t a yerindeki kuşantı 5ilttrlallina.il J

Topraklanın metodu a n / a yerindeki Tıasnrı minimuma indirecek şekilde olmalıdır,

5 -— Şok kuruma i

Topraklama, gıeoerrUür izolasyonunun ve di­ ğer teçhizat İzolâsyonunu rjok gerilimlerinden, uygun tir pnrnfudr vo kondansatör vasıtasıyla koruyabilecek şeküdo olmalıdırt li — Tcv*l (rjııiHforıııutiiriiyJu topraklama lîu tip topraklamada gencratürUu ıınLr aokU.ıı bir terai transformatörü üzerinden '••fi- ....• ballanmış olup, bli' röTtettuıa ve bir asm gerilim (veyn aşırı aJfiııı) rölesi de tevzi Lrnnaformalorfinün sekonderine bagjunısııgür;

Bu topraklama mel odu umumiyetle. yüksel­ tici t i r güç transformatörünün üçgaa bağlı tara­ fım beslaycn ü-enera turlarla topraiıl an masında kullanılır. Frimori üçgen bagiı bir transforma­ törde gcneralör tarafında blf toprak anznsı yük­ sek gorilim tarafından İzole edildiğinden ve yian yüksek gerilim tarafında bir toprak arızası bu metod vasıtanlyla tesirsin hale getirildiğinden, prlnıerl üçgen bağlı transformatör - genüratür gu­ ruplarında kuüatulır,

Bu tip topraklama nötrü büyük bit rezistansın topraklanmış getıoratürün topraklanmasına tckabul eder. Tevsi transformatörünün nanın sa­ yan oranım (N) ile sekondere bağlanmış direnci du r ile gösterirsek, generatür H = N- r diren­ ciyle topraklanmış gibi mütalaa edilebilir. Görü­ lüyor iti bu sistemin avantajı sekondcrdckl di­ rencin, küçük otııajlı simasıdır. Ay m netice ge­ ne ratörün nötrünü direk olarak büyük ontfijL ve küçük ekindi bir direnç üzerinden toprak!anlakla lemlıı edilir.

Bu tip topraklama metodu şekil i 2 de göste­ rilmiş. Ur.

Pratik olarak ıramı r ornat tür akımı, kapasltlc arıza akımına w realstmaıtnkl K\V uJftrak güç kaybı, KVA olarak kapaflitif a n s a gücüne eşit yapılır.

£rJtll : î

Genel olarak bulunmuştur ki rcadutnntnkl enerji abaorbslyotm arttıkça gemici (trnnsient) a^ırı gerilimler, bu gücün kapuslUı güce eglt olun­ caya kadar muntazaman azalacak tır. lîu eşitlik­ ten aonra rezistansta absorbe ikilen pücü arttır­ mak sekil : ?, de de görüldüğü gibi geçici aşırı geril İmlerde çok küçük bir azalmayı saftlıyacak fakat an*a yerindeki arkın enerjisi ıırtaeak yani arıza yerindeki lıaanr çoğalacaklar.

•A * « ı 1 1 1 ı 1 1

T*

\\

tepasiiif

fatf Gücü £WJ

ya'jfiî; J — Tevzi (rawf0rnıoe(Jril (ie (irükiek, detfr.TÜ dirrttfitj topruklatıtalaıdn FtfJci (tranmenü çetlliiritcı

Tecrübeyle tespit edilmigiİrkı ıferro rosommee> da ndDbıyı meydana gelen geçici a^ın geri­ limlerin zararlı teairlerinden kaçınmak İçin re^lülıınaııı omik def eri takriben aşağıdaki for­ mülde belirtilen değerden daha büyük «ılmıımalıdır,

Xc li =

. ohm,

7te = Taplam faa-tnprak kapaaltlf reaktansı K = Tevıi traraafomıtılürtı sarım flayıaı cm-

.Dt|.

EleHtrik fcfatitnttİJtJi! İDİ

Rezistansın bu değeri yukarda ve ti ten denk­ lemden daha küçük. olabilir. Eli denklemde veri­ len rezistansın değeri, normal faz-toprak geriliminin % 260 nı tekabül eden mut geçici (tranılenl) öJEtri gerilimi aınırtayan değere tekabül eder. .

ü a h a evvelde bellriUfli£i gil>! rezistansın değe­ rindi daha fasla bir indirme geçici ağırı gerilim­ lerin büvllklUfîünde hissedilir bir küçüllmr temin «tmlyecdttir. Egcr toprak rölesi genemtör kesielâine açma kumandası vermiyecek peklide başImımıçta. rczlatanstn daha küçük değerleri için toprak amaıl arından daba büyült hasar elacnktm

G*nera tö"rün uçlıtnndakl bir faa - toprak ants. akjmt bu topraklama metodu vasıtasıyla S-lB amper değerine sınırlanır. Böylece faz-toprak arıcasi akımının hasan sınırlanmış; olur»

• Gencrütörün foz-toprak koruması nötr trans­

formatörümün sekonüerlna bir akım, rölesi veya,

gerilim rtileal buglamakia temin edilir. 13ıt röle­

nin zaman ayan diğer koruyucu cihazların za­

man ayarına uygun olmalıdır.

>

Rölenin hassasiyeti rezistansın değeri küçül­ dükçe aznlaeaJUır. Ttfllcnln hassasiyetinin azal­ ması generntörünün gerilim trafoları tu rafında bir anzn halinde rölenin çalınma Ihtlnnall asmlacadından bir avantaj olarak görülebilir. Su hal­ de Xf rcaktansınm tayinine lüzum yoktur. Xc nin tehiri iknıal edilerek, re al atımsın duguri tak­ riben a n î n akımını 15 ampere HmltJeyee'ek pe­ klide seçilir.

10* V II =: -

n olur.

İS V 3 ~ N r

V tt Generatüriin fkvj olarak faz arası g<*~ rlllmldlr.

N = Tevil transformatörünün sarım sa­ yısı oranı.

Rezistansta absorbe edilen gücün, kapasltlf gÜM eîlt olması ağırı gerilimlerin önlenmesi ve harmonikler bakımmdan yık uygun bir defîer otdugu daha ünce belirtilmişti. Bu oranın üstün­ deki delerler, ana güç transformatörünün yük­ sek gerilini tarafındaki fa^-topralc arızaları yütûnden rölenin yanlıa açmadan m ÜnJeyeeektlr, Eg*r ana güç transformatörünün nötrü izole ve­ ya büyük bir emjıedana üzerindim topraklı ise toprak rölesi m n düşük ayar delerleri için yanlış açmalar olabilir. Ana güç transformatörünün di­ rek olarak topraklanması böyle karışıklıklara se­ bebiyet vermlyoccKtlr.

Tevil transformatörünün ve maştansın koyu­ lu yıuıl ItVA dıi geri ; fnz-toprak arızası hu tinde kapasltlf toprak akimin, rina. aajrı gerilim veya aıpn akım rölesinin sedfiee alarm veya generatttr

tlektnlc MühondtntUl tel

ana düjjaktorüne ve ikaz disJaktorfinB açma kuniandası vermesi seklinde kullanmaya bağlıdır.

Bu sebeple Xc toplum kapasltlf reaktansının tayinine İhtiyar; vardır. Bu değerde aşağıdaki reaktanaların toplamından ibarettir.

— CcnoralBi' stator aaıjn.sı — E}nk kuruma kondansatörü — Genemtör etki s I an fana güç transforma­ törüne ve iç İhtiyaç, iranfarnınttirUne) — Ana güç transformatörünün generatör ta­ rafındaki sargısı Şeklt: ^ di.' çıkık kutuplu generatürlerin faz basma toprafcla olan kapasilek-ri, göçlerine; de­ vir sayılarına ve gerilimlerine naglı olarak gös­ terilmiştir.

C FAZ BASINA MİKflOFARAD »c^ S 2 £ 8^

•< İ D t H

4 — pıfertt JvTtJuutu ffencrntar ve iftotorIar*Ji Jag bajına topriPtla olan Jrojjajri (eteri. 27

Egar rflla E&dece elenti vflrtcekBe, transfor­ matörün devamlı değeri enas.

KVA =

103 V c V T y a N». R

o] mülıdır.

VT = Tevsi transformatörünün (KVJ ola­ rak yüksek gerilini tarafının değeri.

Benzer şekilde rezistansın devamlı deleri en az :

10' VG *

KW •=

olmalıdır.

Eğer r&ls generatör kesicilerin açacak şekilde tertip edilmişse kısa. zamonb. transformatör ve rûzlstuns Jefjçrlcrl kııl lan ılabi [1 r ;

Meseli : 1 dakikalık t^Tinsf armatür değeri devamb KVA de gerinin % 21 olacaktır, Yine 10 da\k. değer de. % .40 olacaktır.

Transformatörün dolıa küçük degı>r]eri top­ raklama rezastansına, sert olarak daha büyük indilktiı reoktans İlave edeceğinden 1 dok. değer tetkik edilecek en küçük delerdir,

Tevzi transformatörlerinin çalışma. samanla­ rına göre nekfldar jiuetlil flCçUcbilceugi aSagldatablodaki faktörlerle belirtil miş,t!r,

ZAMAN*

L'AKTÜii

1 dakika

b>

30 »

ı.s

1 saat

1,6

2>

ı.*

Reziatnsın değeri ıû saniyelik veya X daklka-lık niabilir- F a k a t umumiyetle 1 d a k değeri asçmek emniyetli ve fasla pahalı olmaması sebebiy­ le tercilı edilir. Hatta devûjnlı rezistans değeri­ ni de eeçmek kafi miktarda ekonomik otablllr.

Toprak arızası halinde tevzi transformatörün­ den büyük magnetik akımların akmasından ka­ çınmak İçin, yüksek gerilim taratı en nü generalör fns-nötr geriliminin 1,5 misli alınmalıdır, îzolusyoıı uınıfı da ^enemtar izolasyon aııııfıyln ay­ nı olmalıdır.

Tevsi transformatörleri,, yağ] i veya havalı ola­ bilirler, Her tip (jeneratör için nadiren (50 KVA iık bir j»ücü açarlar.

Şoku: ö dokl gibi bir ünitede dlger toprak-' lama ınotodlnrtyla bu topraklama sisteminin mukayesest yapılmıştır.

A T- En İyi

C — Kabul edilebilir

fi — İyi

C -=_ D — 3uulo havi

(1) Yüksek rezistansla topraklama (2) Alçak değerde rezistansa topraklama

J*

Elektrik Mabendlfillfrl 1D(

G&ıa*tr£Sr

iç iAiiyoÇ

$ekü S

Mlvnl

75.000 KVA gûcUnda, ıfloo &J& îık, ıı,a KV

Uk 60 frekanslı ve uçlarında sok koruma kcmdanıtftttfiTİ bulunan bir göneni tütün notrllaütı t*vzl tevs! (rFif'jsiJi'lu iDpruklanniiUiim gömllın.

S İst r m ıpkll : 6 dn gotı K i r l i m i z i r

..." • ! t ".'.

J

r#UÜMtM V» r«

jğpjija MtrrtH

iftim. Î

I-;u d.ı-ıııit l;;i|i.r-Hlr neakluıiN t

Ûenenıl&r Gen. n*k korama kupasltcai Ofln. çıkınlım Güç tlıuiBrormatoıllnÜn

Toplanı

O-İSÛji F 0,2MUF ıı.OSO,! F 0,004u F 0,S31lt F

B0 frekan.Uflkl knpıudLif rcaklans ;

10*

tlSfl ohm dur.

SltKtnic Mü turnonu ti ÎDİ

•••6: O

1,58 amper

X*

Toplam kapıultif akım :

ir tûp. - 2 Ie = 1 , 5 8 x 3 = 4,74 A. olnr.

Kapaaltlf ffuç : 1,Ws 3 = 4.74 A olur,

N V. Ic top. - • ıı. s

Vİ saktır.

x*,74 - 31 ,5 KVA Ola-

Tevzi EruıttıformaKlrdııüa prlmeri : 1İ.S0D volt aekandrti 4.&0 volt seçildiğine göre, yüksüz haldeki sekendir çrtlltm I

460 265 volt olacaktır.

Vî

RfKİs(jınnt(in geçen nkım L

I ı* 31500 =119 amper

Rezistansın değeri :

H = SÖ5 = a,S3 ohm. olur.

ııfi

TeVjd tr&nSfomujtflrünün gilCü

N = 11.5 x *.74 ^. 64.0 KVA

1 saatlik çaiusnuı içm :

54,1}

».

34 KVA

3,6

lîıı çalışma düğeri İçin atandım! 27,5 KVA de­ ğeri seçilir.

A d Ak. •.•nlıgma İçin :

54,0

t

= 10,5 KVA

*,*

Yine böyle bir çalufitın İçin suındnrd £5 KVA

değeri seçilebilir.

fı'ı-f-'r.ınviur :

1 — AIEE Conırnltteo Huımıts Nfl. 351 Appltcjtllnn Oulde toc (îtuuımJnc ol ıjucn ronou» tanarıtdr syı.tamn a — ElaciHCftl ırınımlımon ncıfl dlatrllHJllGn «• TMBhCB booK VVESTINGHOUGE:

S — Tün »İt and KfcınM af pralccllvr? roluylnfi c-nusamT, M A G O N

1 — Uftlleıl tjlalus l>r|i4irtmpnt ot lüe ir. tu not BÛRKAT OF RIÎCCASÎATIÛM PDWER. SÎSTEMS