Elektrik Mühendisliği · Sayı 23-24 · Kasım-Aralık 1958
1958 C. İ. G. R. E. TOPLANTISI
İletim ve dağıtım şebekeleri Haber ve etkinlik
- Yıl
- 1958
- Sayfa
- 4
- Okuma süresi
- 11 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
İlgili: Yüksek gerilim, koruma ve ölçme, Oda ve TMMOB örgütsel yaşamı
Anahtar kelimeler
- CIGRE konferansı
- yüksek gerilim hatları
- enerji nakli
- 400 kV
- sürtansiyon
- enterkonnekte şebeke
Özet
1958 yılında Paris'te düzenlenen 17. CIGRE Konferansı'na dair bir rapor niteliğindeki yazıda, çok yüksek voltajlarla enerji nakli, sürtansiyonlar, radyo parazitleri ve korona kayıpları gibi konular ile dünyadaki yüksek gerilim şebekelerinin gelişimi ve Türk mühendislerin sunduğu bildiriler ele alınmaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
gi bir fazın gerilimi, o anda devreye tatbik edilmekte olan gerilime eşit olduğu an, o fa za ait kontak kapanır. Yük altında bulunan kontakların kafiyen açılmaması şarttır. Bun dan dolayı meselâ Ka açılmadan evvel Kb kapanmalıdır. Ka ve Kb kontaklarının kapa lı bulunması anında, Wa ile Wb fazları ara sında ık gibi bir kısa devre akımı akar. Bü akım ise, Ka kontağı üzerinden akan I yük akımına zıt yöndedir. Bu kısa devre akımı nın şiddeti; hem Wa ile Wb fazlan arasında ki gerilim farkına, nemde kısa devre yolu üzerindeki La kaçak endüktanslarına bağlı dır. Bu esnada kısa devre akımı ile sıfıra müncer olur ve bunun neticesi olarak, kon tak teorik olarak açılabilir duruma gelir.
Komreaktorler; çok küçük akımlarda iş baa haline gelen ve histerezis eğrisi hemen hemen dikdörtgen şeklinde olan bir demir çekirdeği havıdır. Bundan dolayı normal ola rak akan I akımına karşı bir mani teşkil et mezler. Fakat akımın sıfırdan geçmesi anın
da endüktanslan ianiden çok yüksek değer alır ve bundan ötürü, miknatisiyetleri yön değıştirinceye kadar, akımın çok küçük bir değerde bir müddet için sabit kalmasını mümkün kılar. Bu küçük akım basamağın da kontakların açılması artık pratik bakım dan mümkün olur Kontaklara paralel bağlı devrede bulunan özel tüpler, açılma ameliye sinden sonra kalan küçük akımları üzerleri ne alırlar.
Yüke tatbik edilen gerilim, transforma törün nötr noktası (negatif kutup) ile pozi tif konumda bulunan faz arasındaki potan siyel farkıdır iki fazın pozitif uca ayni anda bağlı oldukları durumda, yüke tatbik edilen doğru genlım, her iki fazın nötr noktasına göre haiz oldukları potansiyellerin vektörel toplamıdır.
Pratikte bu tip redresörlerle üç fazlı bağ lama yerine altı fazlı bağlama kullanılmakta dır.
1958 C. 1.0. R. E.
Necati TÜRKERİ Y Müh San Vek
Beynelmilel C. I. G. R. E. Konferansının 17 nci toplantısı Haziran ayı içerisinde Pa riste yapıldı. Böylece muhtelif memleketle rin bilhassa enterkonnekte şebekelerle ilgili çeşitli mevzulardaki ihtisas sahibi elemanları bir araya gelerek kaydedilen son teknik ge lişmelerin ışığı altında birçok meseleleri tah lil ve müzakere etmek fırsatını buldular. Bu suretle muhtelif ve farklı görüşler, kazanı lan yeni tecrübeler, akademik bir tartışma zemini içerisinde bırbirlenle çarpıştı ve neti cede en iyi hal tarzını tefrik etmek ve bun lardan istifade etmek imkân dahiline girdi.
Fransız Sanayi Vekilinin başkanlığında açılan toplantıya dünyanın muhtelif yerle rinden gelen 1800 delege ve bu arada memle ketımizdende İ. T. Ü., Sanayi Vekâleti Ener ji Dairesi Reisliği, Etibank ve E. I. E. İdaresi mümessilleri iştirak etmiş bulunuyordu.
Konferansta müzakere edilen raporları mevzulan itıbarile aşağıdaki dört grupta top lamak mümkündür. 1. Elektrik enerjisinin istihsali, transformas yonu ve içerisinden elektrik cereyanı ge çen bir devrenin açılması, 2. Enerji nakil hatlannın ve yeraltı kablola rının; konstrüksiyonu. izolâsyonu ve ba • kimi ile ilgili hususlar, 3. Yüksek gerilimli elektrik şebekelerinin iş letilmesi korunması ve enterkonneksiyonu,
4. Çok yüksek voltajlarla enerji nakli, Fransız Sanayi Vekilinin kısa kitabesin den sonra ilk sözü alan Mosyo Ailbert Avru panın 380 kV. luk şekebelerı mevzuunda umu mî mahiyette bir konuşma yaptı.
Diğer hususlara geçmeden evvel bilhassa şu noktayı memnuniyetle kaydetmek istenz ki; CIGRE nin bu devresinde memleketimiz den de iki rapor verilmiş bulunuyordu. Kıy metli hocamız Ord. Profesör sayın Cabır Sepen tarafından hazırlanan birinci tezde; seri ikaz arttırılmasının senkron makinaların performanslarına ne gibi bir tesir icra edece ği mevzuu ele alınmış ve alâka ile karşılanan bu raporda mühim iki netice istihsal edilmiş tir. Birinci netice; ilk 0,20 s. lık müddette di namik stabilitede herhangi bir değişiklik ol mıyacağı hususudur. Bu duruma göre; umu miyetle Y. G. Şebekelerinde kullanılan dis jcnktorlerın açma müddetleri 0,20 s. den da ha küçük olduğundan fazla ikaz müessir bir fayda sağlamıyacaktır. İkinci sonuç ise daha ziyade arıza müddetinin 0,5 s. yi tecavüz et mesi ile ilgilidir ve bu taktirde sağlanan fay da etraflı bir şekilde mezkûr raporda ince lenmiştir.
Bir Alman Profesörü ile İ. T. Ü. Doçent lerinden Y. Müh. Muzaffer özkaya tarafın dan müştereken hazırlanan ikinci rapor ise yüksek gerilim ölçme teknığıle ilgilidir. Mev
zuu itıbarile şok karekterıstiğinın çıkarılma sında kullanılan muhtelif metodlardaki ölçü devrelerinde yapılan hata nısbetlerinin tâ yin ve tespitini inceleyen mezkûr rapor bil hassa bu saha.nın ilk orijinal eserlerinden bi ri olması dolayısıle ayrı bir önem taşımakta dır.
Toplantıda görüşülen bütün mevzuları böyle bir yazının dar çerçevesinde hülâsa et mek pek mümkün olamıyacağından şimdiki halde sadece çok yüksek voltajlarla Enerji Nakli konusunu ele alacağız.
Celseye riyaset eden Mr. Philip Sporn sa dece bir gün devam edecek olan bu müzake reler için hususî olarak Amerikadan uçakla gelmişti. Raportörlük vazifesi ise sık sık is mini işittiğimiz Mosyo François Cahen'in uh desine verilmiş bulunuyordu. Mr. Sporn kı saca «Yük taleplerinin her on senede bir, iki misli arttığını ve satürasyon noktasına gelin diğine dair herhangi bir müşahede mevcut olmadığını ifade ettikten sonra bu hususun sistem mühendislerini teşvik edici bir karek terı olduğunu belirtti ve nihayet 'yükler ve talepler bizim tahmin ettiğimizden çok daha fazla olacaktır.» dedi. Diğer taraftan 9 nu maralı çalışma grubu adına verilen raporun da halen işler halde bulunan çok yüksek vol tajlı sistemlerin hususiyetlerini tebarüz ettir di. Bu raporda verilen malûmata göre; Fran sa bir müddettenberi çift devre 225 kV. la çalışan sistemini tek devre 380 kV. ta tahvil etmiş ve 1957 sonlarında işletmeye koymuş tur. Diğer taraftan ceman 1247 Km. uzunlu ğundaki muhtelif enerji nakil hattı da istik balde 400 kV. ta tahvil edilmek üzere progra ma alınmış bulunmaktadır. İsveçe gelince
1956 senesinde yeni bir 400 kV. luk hat daha sisteme ithal edilmiş ve bu suretle 400 kV. la işletilen hatların toplamı uzunluğu 3070 km. yi bulmuştur
Batı Almanyada ise ilk 380 kV. luk hat 1957 senesinde servise girmiş olup bu hatta beher faz dört nakilden müteşekkil bulun maktadır ve toplam uzunluk 338 km. dir.
Rusyada halihazır vaziyette 1705 km. uzunluğunda 400 kV. luk hat işler haldedir ve bu voltajdaki ilk hat 1956 senesinde servi se konmuştur. Diğer taraftan 3220 km. uzun luğunda 400 kV. luk hat da inşa halindedir. Ayrıca mevcut 400 kV. luk hatlardan bir kıs mının 500 kV. ta tahvili mevzundaki çalışma lar bir hayli ilerlemiş ve 600 kV, 750 kV. luk hatlarda proje safhasına girmiştir.
İngilterede ise halen en yüksek voltaj 275 kV. tur ve bu voltajdaki hatların toplam uzunluğu 967 km. yi bulmaktadır.
E M M — 23 24
Amerika ve Kanada da daha ziyade 345 kV. revaç bulmuştur. Amerikada 2446 km. ve Kanadada 500 km. toplam uzunlukta 345 kV. luk hat vardır. Azami işletme voltajı 360 kV. olarak tespit edilmiştir.
Finlandiya'da ise 380 kV. a göre inşa ve tesis edilen ve halen 220 kV la çalışan 386 km. uzunluğunda hat vardır.
Japonyaya gelince; voltaj olarak 275 kV. seçi'mıştir ve bu hatların toplam uzunluğu 563 km. dir.
330 kV. ise sadece Avustralyada tatbik sahası bulmuştur.
Raportör münakaşaları üç kısımda top ladı:
1. Çok yüksek voltajlı sistemlerin gelişmesi/ 2. Sürtansiyonlıar,
3. Radyo parazitleri ve korona kayıpları.
1 — ÇOK YÜKSEK VOLTAJLI SİSTEM LERİN GELİŞMESİ :
Atom Santrallannın gittikçe tekâmül et mesinin bir neticesi oliarak acaba enerji nakli bahsi daha mahdut bir sahaya mı inhisar edecektir ? işte bu sualin cevabı bu gurub ra porlarının müzakeresile verilmiş oldu. Filha kika P. W. Cash ve A. Charlıtan tarafından ve rilen bir raporda; İngiltere'de son senelerin mevzuu haline gelmiş bulunan atom santral lannın geniş bir tatbikat sahası bulmuş ol masına rağmen 275 kV. luk sistemin her za mankinden daha büyük bir sür'atle gelişmek te olduğu ve bu halin devam edeceği ifade edilmiştir. Diğer taraftan bir İsveç raporunda da Cenubî İsveç'te kurulmakta olan Atom Santrallannın 400 kV. luk sistemin gelişmesi ne herhangi bir tesir icra edemiyeceğı ayrıca tebarüz ettirilmiştir.
Bütün bunlara sebep olarak bazı şartlar dolayısıle Atom Santrallannın yük merkez lerinden bir miktar uzağa tesis edilmelerinin icap etmeleri ayrıca ekonomik mülâhazalar dolayısıle de yük faktörü ve kapasitelerinin çok yüksek olması mecburiyeti gösterilebilir.
Böylece şu gerçek bir kerre daha an'aşü mıştır ki; istikbâldeki enerji istihsalinin sık let merkezini Atom Santrallan da teşkil et se uzak mesafelere büyük çaptaki enerjinin nakli mevzuu hayatiyetini her zamanki gibi muhafaza edecektir.
Sistemlerin gelişmelerile ilgili ikinci bir mühim konuda; mevcut enterkonnekte şebe kelerin daha yüksek bir voltajda işletilip iş letilememesi hususudur. Tahmin edilebilece ği gibi bu mevzuda sadece İsveç ve Rus Mü hendisleri birer rapor vermiş bulunuyorlardı. Her iki raporda da; mevcut 400 kV. luk sis
temlerin (kendi memleketlerindeki) izolas yon seviyesini değiştirmeksizin 500 kv. la iş letilebileceği neticesine varılmıştır.
Yine bu cümleden olmak üzere; 10 sene evvel tesis ve inşa edilen 225 kV. luk çift dev reli Fransız yüksek gerilim şebekesinin bir kısmının 380 kV. a ve Kanada'daki 115 kV. luk ağaç direkli bir hattın sadece izolatör ılâvesıle 225 kV. a tahvil edildiği belirtilmiş tir.
Hususî önem taşıyan mevzulardan biride bilhassa mesafenin çok uzak olması halidir. Bu konuyada yine sadece İsveç ve Rus mü hendisleri temas ettiler, iöveç sisteminde; ortalama mesafenin 600 800 km, Rusyanın Avrupa bölümünde 800 1000 km, Asya bölü münde ise İ500 2500 km. olduğu beyan edil di. Bu duruma göre Sibiryada taşıma •mesa felerinin takriben 50c/slık bir dalganın 1/4 ü olduğu anlaşılıyordu. Pek tabiî olarak bu tıp problemlerde, stabilıte, volta] regüiâsyonu, sürtansiyonlar ve seçilmesi gereken istetme voltajı mühim rol oynamaktadır.
a) StablUte ve Regülâsyon : Bir fazla mü teaddit nakil kullanmak suretiyle «Surge em pedans» ehemmiyetli bir miktarda azaltılabil mekle beraber hattm fazla yüklü olduğu hal lerde ayrıca seri kompanzasyona gidilmesi za rureti hasıl olmaktadır. 1/4 dalga uzunluğuna müsavi mesafelerde seri kapasitelerle beraber paralel bağlı indüksiyon bobinlerine de lüzum hasıl olmaktadır. Bilhassa ayrı güzergâhlarda tek devreli trifaze sistemlerin tatbik edildiği hallerde dinamik stabiliteden ziyade statik stabilıte mühim rol oynamaktadır.
Bu gibi hallerde; çok fazlı kısa devre arı za ihtimalinin azlığı dolayısile sadece tek faz toprak arıza halinin plânlamada esas alın ması makul bir kabul olur. Hattâ rezidü akı mı bertaraf edici tedbirler almak şartıle tek fazlı kapama sisteminin tatbiki cihetine bi le gidilebilir.
b> Sürtansiyonlar: Muhtelif sebepler do layısiyle husule gelen sürtansiyonlar hat uzunluğuna muvazi olarak artmakta ve bil hassa mesafenin 500 km. yi tecavüz etmesi halinde sür'atle yükselmektedir. Bu hal ise daha yüksek seviyedeki bir izolâsyonun tat bikini icap ettireceğinden hat ve malzeme masraflarının büyük miktarda artmasını mu cip olacaktır.
Masrafları bir miktar azaltabilmek ba kımından; 500 km. yi tecavüz etmemek üze re toplam uzunluğu kısımlara ayırmak ve her
kısmin sonuna seksiyoner ve reaktör ilâvesi tavsiye edilebilir.
c) Voltaj seçimi: İsveç'te yapılan etüd ler; oradaki şartlar için en ekonomik voltajın 650 kV. olduğunu göstermiştir. Mamafih ka zanılacak avantajın pek cüz'î olması dolayı siyle 400 kV un kullanılmasına devam edil mektedir. İstikbalde muayyen bazı noktalar da oto transformatör kul1 anmak suretiyle 500 kV. a gidilecektir.
Rusya'nın Avrupa kısmında ise 1960 se nesine kadar bütün 400 kv. luk sistemin 500 kV. a tahvili kararlaştırılmış bulunmaktadır. Sibirya'da ise 600/660 kV. luk sistemin tatbi ki düşünülmektedir.
2 — SÜRTANSİYONLAR :
Sisteme tatbiki gereken izolâsyon seviye üinm tâyininde sürtansiyonlar müessir rol oyruyacağından bu bahis de son derece önem lidir. Filhakika çok yüksek gerilimlerde at mosferik şarjlardan husule gelecek voltaj yükselmeleri nadirdir ve esasen bunların te sirleri otomatik kapama ile telâfi edilebilir. Transformatörler ise son zamanlarda olduk ça geliştirilmiş bulunan parafudrlar vasıtasile ko" aylıkla korunabilmektedir. Son zamanlarda bilhassa Kubiçef Moskova hattında yapılan tecrübelerden anlaşılmıştır ki; sürtansiyon sektörü olarak emniyetle 2,5 katsayısı kul lanılabilir. Bundan şu netice çıkmaktadır ki, müstakbel 400 kV. luk hatların izolâs yon seviyesini bugünkünden daha az tut mak mümkündür veya halen serviste bulu nan bu nevi hatlara daha yüksek bir ge rilim tatbik edilebilir. İşte bu sebepten dola yı Rusyada 400 kV. luk hatların 500 kV. la iş letilmesi kararlaştırılmış ve tatbikatına da geçilmiştir. Pek tabii olarak bu arada teçhi zatın değiştirilmesi ıcapedecek ve fakat bu gün olduğu gibi yeni konacak malzemenin 1500 kV. luk darbe gerilimine tahammülü ba hiskonusu olmıyacaktır.
İsveçte yapılan seri haldeki bir etüd ne ticesinde; hat uzunluğu seri kondansatörler, empedans, dısjonktör karakteristikleri v.s. gi bi faktörlerin sürtansıyondaki tesirleri tes pit edilmiş ve aşağıdaki neticelere varılmış tır:
a) Sürtansiyonlar hattın ortasına nisbet le daha ziyade başlangıç ve nihayette daha şiddetli olmaktadır. Dolayısile hattın uç kı sımlarını ortaya nisbetle daha fazla izole et mek ıcabetmektedir.
b) Sistemin empedansının azalması ga yet müsait bir tesir icra etmektedir.
E. M M. — 23 24
İsveç şartlarında 400 kV. ta; hat için 1300 kV. teçhizat için 1422 kV. kifayet etmektedir.
3 — KORONA KAYIPLLARI: Bir fazda müteaddit nakil kulanmak sure tiyle bu mesele tatminkâr bir şekilde halle dilmiş bulunmaktadır. Alman mühendisleri tarafından verilen bir raporda; beher fazı 4 nakilden müteşekkil 380 kV. luk kendi sistem lerinde yapılan tecrübelerden üç faz için se nelik kayıp olarak 1,5 kW/Km. değerinin tes bit edildiği ifade edilmiştir ki; bu miktar jul kayıplarının takriben .% 2 si kadardır. Kuru havada ise bu miktar 0,6 kW/Km. ye kadar düşmektedir.
İsveç sisteminde ise bu değer yaş havada 3,5 kW/Km. kuru havada 0,6 kW/Km. dir. Ruslar tarafından verilen raporda zikredüdi ğine1 göre kesit tâyininde korona kayıpları müessir rol oynamıştır.
Radyo parazitleri : Meskûn yerlerin ci varından geçen hatların hesabında radyo pa razitleri mühim rol oynamaktadır. Almanlar verdikleri bir raporda kendi sistemlerinde radyo parazitlerinin 1000 kHzde 180 mikro volt/m. ye kadar düşürüldüğünü belirtmişler dir.
Amerikalılar tarafından verilen bir ra pordada rakımın radyo parazitlerine olan te siri incelenmiştir. Mezkûr raporda; 3000 met reyi mütecaviz bir yükseklikte bulunan Rocky dağlarındaki Leadville mevkiine inşa edilen ;
1 X 42 mm. çaplı, 2 X 23,4 mm. çaplı,, 4 X 35,5
mm. çaplı tecrübe hatlarında yapılan ölçüler,
200 metre yüksekliğindeki Tidd tecrübe istas
yonunda evvelce yapılan tecrübe neticelerile
mukayese edilmiş ve Petersen kanununa uy
gun olduğu görülmüştür.
Diğer taraftan Almanya ve İsviçrede sı
rasüe 2095 metre ve~'26O metre yükseklikler
de yapılan tecrübelerde; aşağıdaki neticeleri
vermiştir:
1 — Aynı voltajda ve kuru havada para
zit spektrası 6 dB e kadar, yükselmektedir
0,33
(Beher metreye
dB. tekabül etmek
100 tedir.)
2 — Herhangi bir noktada ve kuru hava da beher 10 kV. voltaj artışına mukabil bo zucu olan 1,25 dB artmaktadır.
3 — Yağmurda bozucu alan en fazla 15 dB. le kadar yükselmektedir.
Yazımıza son verirken ayrıca şu hususa da işaret etmek isterizki, CIGRE toplantıla , rınm bir hususiyetide umumi müzakerelerin dışında cereyan eden hususî sohbetlerdir. Fil hakika bu sohbetlerde muhtelif memleketle re mensup mümessillerin teşkil ettiği küçük gurublafda çok çeşitli mevzular münakaşa e dilmekte ve böylece konuşmalar istifadeli ol makta ayrıca yeni yeni simalarla tanışmak imkân dahiline girmektedir.
Transmisyon problemlerinin
Grafikle çözümü
Hâmit ATALAY Y. Müh. PTT
I) Temel Bilgiler:
Telekomünikasyon mühendisliğinde sık sık raslanan transmisyon problemlerinin normal matematik usullerle çözülmesi hayli uzun ve yorucudur. Filhakika alternatif akım ve ge rilimlerin transmisyon hattı boyunca intişa rını gösteren diferansiyel denklemlerin çözü mü neticesinde ÜSTEL ve HİPERBOLİK fonksiyonlarla karşılaşılır. En basit hallerde bile bu fonksiyonlarla hesap yapmak zaman kaybettirdiği gibi, belirli bir problem çözül dükten sonra, ilkel şartları buna yakın başka
bir problemde ne netice elde edileceğini ön ceden kestirmek hayli müşkül olur. Bu itibar la bir çok hallerde transmisyon problemleri ni çözmede grafiklerden istifade edilir.
Grafikle çözümün sağhyacağı doğruluk derecesi (Presizyon) hesap cetvelininkinden biraz daha az olmakla beraber temin ettiği sür*at ve kolaylık bakımından çok defa ter cih edilir.
Biz bu yazıda, transmisyon problemlerini çözmekte en çok kullanılan iki çeşit diyag ramdan kısaca bahsedecek ve bunların tatbi katını bazı misallerle anlatacağız.