Yüksek Gerilim Güç Kesicileri

(1)

Yüksek Gerilim Güç Kesicileri

Ödev-1

Teslim Tarihi: 23.12.2016

Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Özcan KALENDERLİ

Konu: Yüksek Gerilim Güç Kesicileri Deneyleri Grup No:4

Efecan TURGUT - 040090072

Halil İbrahim YÜKSEKKAYA - 040100216 İbrahim YÜCE – 040070037

İrfan TOKCAN – 040100205

(2)

YÜKSEK GERİLİM GÜÇ KESİCİLERİ

DENEYLERİ

(3)

DENEY ÇEŞİTLERİ

TİP

DENEYLERİ

RUTİN DENEYLER

SAHA

DENEYLERİ NUMUNE

ALMA

(4)

TİP DENEYLERİ

Tip deneyleri iki başlık altında incelenebilir.

Zorunlu Tip Deneyleri

Uygulanabildiğinde Zorunlu Tip

Deneyleri

(5)

ZORUNLU TİP DENEYLERİ

• Dielektrik deneyleri

• Radyo girişim deneyi

• Ana devre direncinin ölçülmesi

• Sıcaklık artış deneyleri

• Kısa süreli dayanım akımı ve tepe dayanım akımı deneyleri

• Sızdırmazlık deneyi

• Elektromagnetik uyumluluk deneyi

• Mekanik ve çevresel deneyler

• Kısa devre akımında kapama ve açma

deneyleri

• Kapasitif akım

anahtarlama deneyleri

• Depreme dayanma deneyi

(6)

Dielektrik Deneyleri

Yıldırım Darbe Gerilim

Deneyi

Şebeke Frekanslı

Gerilim Deneyi

Yardımcı ve Kontrol

Devreleri Deneyleri

Kısmi Boşalma Deneyleri

(7)

Yıldırım Darbe Gerilim Deneyi



Yüksek gerilim hatlarını en çok etkileyecek dış faktörlerden biri de yıldırım darbe gerilimleridir.



Bu nedenle yıldırım darbe dayanımı deneyleri uygulanmaktadır.



Yıldırım darbe gerilimi yüksek frekanslı bir doğru gerilim türüdür.

(8)

Yıldırım Darbe Gerilim Deneyi



Yıldırım darbe gerilimi deneyini yapabilmek için doğal yıldırım

oluşumunu beklemek zaman ve deney açısından uygun değildir.



Bu nedenle laboratuvar ortamında yapay olarak yıldırım darbe

gerilimleri oluşturulmaktadır.



Bu gerilimler Marx üreteçleri kullanılarak üretilmektedir.

(9)

Şebeke Frekanslı Gerilim Deneyi



Deney gerilimi olarak sinüs eğrisi biçimli 25-100 Hz arası frekanslı alternatif gerilim uygulanır.



Gerilim küçük bir değer ile başlatılır, hızla tam değerine yükseltilir ve bu değerde 1 dakika kadar tutulur.



Sonra gerilim hızla küçük bir değere düşürülerek sonlandırılır.



Deney anında kesicide herhangi bir atlama veya delinme oluşmamalıdır.

(10)

Kısmi Boşalma Deneyleri



Kısmi boşalma, katı yalıtkan içindeki boşluklarda veya yalıtkan sıvılardaki gaz kabarcıkları içindeki iyonlaşma nedeniyle oluşabilir. Bu boşalma dielektrik malzemenin yüzeyi boyunca da görülebilir.



Kısmi boşalma tespitinde gerçekleşen temel işlem genel olarak şekilde verilen devreye referansla açıklanabilir.

(11)

Kısmi Boşalma Deneyleri

Kısmi boşalma devreleri genellikle ölçüm

empedansı boyunca bilinen bir akım

darbesinin uygulanması ile veya tercihen doğrudan

deney numunesinin uçları boyunca kalibre edilir.

(12)

Radyo Girişim Deneyi



Yüksek gerilim ekipmanının yüksek gerilimli noktasında dış kısmi boşalma (korona) meydana gelebilir.



Bu durum iç kısmi boşalma ile birlikte radyo ve televizyonlarda parazite neden olabilir.



Bu radyo girişiminin gerilim ile nasıl değiştiğini

belirlemek için laboratuvarda gözlem ve deneyler yapılır.



Genellikle 1 MHz’lik bir frekansta radyo girişim deneyleri yapılabilir.

(13)

Ana Devre Direncinin Ölçülmesi



Kesicinin ana devresindeki her bir kutbun direnci; aynı tip diğer kesicilerin sıcaklık artışı kıyaslanarak denenir.



Herhangi bir kesicinin direnci, o tip kesicilerin direncinin

%20’sinden fazla olamaz.



Kesicinin ana devresindeki direncin ölçümü için iki yöntem izlenir.

1. Doğru akım vererek direnç değerini kaydetmek.

2. Kutupların karşı uçlarındaki doğru gerilim düşümünü ölçmek

(14)

Ana Devre Direncinin Ölçülmesi



Deney için seçilen akım değeri, anma akımının üstündeki bir uygun değer olabilir.



Ancak bu akım değeri tercihen en az 100 amper olarak alınır.



Ölçümler sıcaklık artışı deneyinden önce, ortam

sıcaklığında yapılmalı ve tip deney raporuna işlenmelidir.

(15)

Sıcaklık Artış Deneyleri



Kesicinin yalıtımını sağlayan sıvı maddelerde ve kesicininin diğer ekipmanları üzerinde yapılan deneylerdir.



Bu malzemelerin akıma bağlı olarak sıcaklığındaki değişim ölçülerek denenmelidir.

(16)

Dayanma Gerilimi Deneyleri

Dayanma gerilimi deneyleri yapılırken dört farklı yöntem izlenebilir.



Yukarı-Aşağı Yöntemi

Gerilim aynı aralıklarla atlama yapana kadar arttırılır.

Her atlamadan sonra gerilim tekrar düşürülür.

Standartlar çerçevesinde uygulanan gerilimlerin %50’si kabul edilebilir atlama sayısıdır.



Sabit Gerilimde Dayanma Yöntemi



Birikimli Frekans Yöntemi



Eşyükselti Yöntemi

(17)

Sızdırmazlık Deneyi



Kesici içerisindeki gazın sızması ile oluşabilecek aksiliklerin önüne geçilmesi amacıyla uygulanan deneylerdir.



Sızdırmazlık deneyi sadece SF6 gazlı kesicilerde uygulanır.

(18)

Elektromanyetik Uyumluluk Deneyleri



Elektromanyetik uyumluluk, elektromanyetik enerjinin yaratılması, iletilmesi ve alınması durumlarında sağlanan ve elektromanyetik açıdan bir girişim oluşturmayacak

her türlü etki olarak tanımlanabilir.



Oluşan standartlar sonucunda elektromanyetik

uyumluluk ürün için önemli bir kriter haline gelmiştir.



Bu doğrultuda kesicinin kullanılabilmesi için elektromanyetik uyumluluk deneyleri yapılır.

(19)

Mekanik ve Çevresel Deneyler



Kesicinin düşük veya yüksek sıcaklığa dayanımı ölçülür.



Çevre sıcaklığında mekanik çalışma deneyi ve neme dayanıklılık deneyleri uygulanır.

(20)

Kısa Devre Akımında

Kapama ve Açma Deneyleri



Bu deneyler üç aşamada uygulanır. Bunlar;



Tek fazlı kısa devre deneyi



Kritik akım deneyi



Kapama ve kesme deneyleri

(21)

Kapasitif Akım

Anahtarlama Deneyleri



Bu deneyler iki aşama olarak uygulanır. Bunlar;



Kablo şarj akımını anahtarlama deneyleri ve



Kondansatör bank akımını anahtarlama deneyleri uygulanır.

(22)

Depreme Dayanma Deneyi



Kesicinin depreme dayanımını ölçmek için yapılan deneylerdir.



Kesiciler yüksek sarsıntılara karşı dayanıklı olmak zorundadır.



Bu deneyler yapay deprem oluşturmayı sağlayan simülatörler yardımı ile gerçekleştirilir.

(23)

UYGULANABİLDİĞİNDE ZORUNLU TİP DENEYLERİ

• Koruma Derecesinin Doğrulanması

• Mekanik ve Çevresel Testler

• Kritik Akım Deneyleri

• Tek Faz ve İki Faz Toprak Arızası Deneyleri

• Kısa Hat Arıza Deneyleri

• Faz Uyumsuzluğunda Kapama ve Açma Deneyleri

• Kapasitif Akım anahtarlama Deneyleri

• Endüktif Akımı Kesme Deneyleri

(24)

DENEY ÇEŞİTLERİ

TİP

DENEYLERİ

SAHA

ALMA

(25)

RUTİN DENEYLER



Rutin deneyler

kesiciyi üreten firma tarafından

uygulanan deneylerdir.



Rutin deneyleri altı başlık altında

inceleyebiliriz.

1

2

4 3

5 6

Ana devre üzerinde kuruda şebeke frekanslı gerilime dayanım deneyleri Kontrol ve yardımcı devreler üzerinde şebeke frekanslı gerilim deneyleri Ana devre direncinin ölçülmesi Sızdırmazlık deneyleri

Mekanik çalışma deneyleri

Tasarım kontrolü ve gözle muayene

(26)

Ana Devre Üzerinde Kuruda Şebeke Frekanslı Gerilime

Dayanım Deneyleri



Yüksek gerilim şebekelerinde kullanılan kesiciler şebeke frekansında 1 dakika boyunca belirli gerilimlere

dayanmak üzere tasarlanmak zorundadırlar.



Bu deney ile numunelerin yalıtkanlık deneyleri yapılır.

(27)

Kontrol ve Yardımcı

Devreler Üzerinde Şebeke Frekanslı Gerilim Deneyleri

 Bobinlerin ve diğer kontrol cihazlarının sıcaklık artışı

deneyleri anma akımı ve frekansında gerçekleştirilmelidir.

 Kesici ve röleler anma gerilimleri baz alınarak denenir.

 Sürekli işletmede olan devreler ise sıcaklığın sabit bir değere ulaştığı ana kadar denenir.

 Açma ve trip devreleri sadece komutun uygulandığı anda enerijilendirildiği için, deney koşulları buna uygun olarak şekillendirilir.

(28)

Kontrol ve Yardımcı

Devreler Üzerinde Şebeke Frekanslı Gerilim Deneyleri

 Eğer kesiciye otomatik komut gönderen bir cihaz bulunuyorsa, bu cihaz 2 saniye aralıklarla 10 defa enerjilendirilerek

denenmelidir.

 Böyle bir cihazın evcut olmadığı durumlarda, uygulamaya ağlı olarak belirlenen bir döngü içerisinde enerji verilip

kesilmelidir.

 Bu işlem standart koşullarda 1 saniyelik aralık, 2 saniyelik enerjilendirme şeklinde 10 periyot devam eder.

 Oğutma sonrasında ise 10-15 saniyelik bir süre boyunca enerjilendirilir.

(29)

Ana Devre Direncinin Ölçülmesi



Kesicinin ana devresindeki her bir kutbun direnci; aynı tip diğer kesicilerin sıcaklık artışı kıyaslanarak denenir.



Herhangi bir kesicinin direnci, o tip kesicilerin direncinin

%20’sinden fazla olamaz.



Kesicinin ana devresindeki direncin ölçümü için iki yöntem izlenir.

1. DC akım vererek direnç değerini kaydetmek.

2. Kutupların karşı terminallerindeki DC gerilim düşümünü ölçmek

(30)

Sızdırmazlık Deneyleri



Sadece SF6 gazlı kesicilere uygulanır.



Yıllık gaz kaçak miktarının tespiti yapılır.



Genellikle SF6 gazlı kesiciler en az 25 yıl kullanabilecek şekilde üretilir.

(31)

Mekanik Çalışma Deneyleri



Yapılan araştırmalar kesici arızalarının büyük bir kısmının (yaklaşık % 75) mekanik yetersizlikten meydana geldiğini kanıtlamıştır.



Bu konuda vakum kesiciler diğer tip kesicilere göre daha avantajlıdır. Daha az mekanik parça içerir, açma/kapama işlemleri için daha az kuvvet gerektirir.



Bu durum; daha az mekanizma parçasının daha düşük darbe ve vibrasyonlara maruz kalmasına ve dolayısıyla mekanizmanın daha az deformasyona ve aşınmasına yol açar.

(32)

Tasarım Kontrolü ve Gözle Muayene

Tasarım kontrolünde şu aşamalar incelenir.



Boya, gümüş ve galvaniz kalınlıklarının ölçümü yapılır.



Tasarımdaki genel hatalar gözden geçirilir.



Gözle görülebilecek tasarım ve başka hatalar detaylı bir şekilde son kontrollerden geçirilir.

(33)

DENEY ÇEŞİTLERİ

TİP

DENEYLERİ

SAHA

ALMA

(34)

SAHA DENEYLERİ



Saha deneyleri, kesiciyi üreten

firmanın kesicinin montajını tamamen bitirmesinden sonra uygulanan

deneylerdir.



Dört ayrı başlık altında incelenir.

1) Açma-Kapama Çalışması ve Zamanlama Deneyleri 2) Yalıtım Deneyleri

3) Ana kontak geçiş direncinin ölçülmesi 4) Akım sınırlandırma

kondansatörlerinin güç faktörünün ve kapasite değerinin ölçülmesi

(35)

Açma-Kapama Çalışması ve Zamanlama Deneyleri



Kesiciyi işletmeye almadan önce birkaç kez yüksüz çalıştırmak hem kesiciyi kontrol hem de sistemdeki aksaklıkları önlemek açısından önemlidir.



Nakliye esnasında oluşabilecek aksaklıklar tespit edilir.



İşleme başlamadan önce kesici temizlenir ve bağlantıları kontrol edilir.



Çalışma testinde işlem sırası;



Elle Kurma, Elle Kapama, Elle Açma, Uzaktan Açma Kapama şeklinde yapılır.

(36)

Elle Kurma



İşleme başlamadan önce devre gerilimi kesilir.



Kesici AÇIK ve YAY BOŞTA konumuna getirilir.



Kurma işlemi bittikten sonra kurma kolu yerinden çıkartılır.

(37)



Kesiciyi kurma işleminde kolu takıp mekanizma üzerinde bulunan ok işareti yönünde hareket ettirilir (Resim 3.8).



Kurma işlemi sona erince YAY KURULU konuma geçer ve kesici AÇIK konumda kalır. Kesici bu durumda

kapama yapacak şekilde konumlanmıştır (Resim 3.9).

(38)

Elle Kapama



Elle ya da motorla kapama yayı kurulmadan kesici kapanmaz. Kapama yayının kurulmuş olması gerekir.



Kapama butonuna basarak kesici kapatılır (Resim 3.10).



Kumanda panosunda yay konumu YAY BOŞTA, kesici ise KAPALI konuma getirilir (Resim 3.11).

(39)

Elle Açma



Kesiciyi açmak için kesicinin kapama yapmış olması

yeterlidir. Açma yayı kapama esnasında otomatik olarak kurulmaktadır.



Açma butonuna basarak kesici açılır (Resim 3.12).



Kumanda panosunda yay konumu YAY BOŞTA, kesici ise AÇIK konumuna gelecektir (Resim 3.13).

(40)

Uzaktan Açma-Kapama



Kesicide uzaktan açma kapama işlemi yani uzaktan kumanda bobinler ile yapılır.



Kapama işlemi, kapama bobininin uzaktan verilen sinyalle kapama yayını boşaltması



Açma işlemi ise açma bobininin uzaktan verilen sinyalle açma yayını boşaltması ile olur.

(41)

Yalıtım Deneyleri



Kayıp açısı ve yalıtım direncinin ölçülmesi



Kesici kapalıyken yapılan ölçmelerde elde edilen

kayıplardan, kesici açık durumdayken yapılan kayıplar çıkartılırsa elde edilen kayıp farkı kesicinin yalıtım

durumunu gösterir.

(42)

Ana Kontak Geçiş Direncinin Ölçülmesi



Kesici kapalı konumda iken Ducter (düşük dirençli ohm metresi) denilen bir ölçü aletiyle yapılır.



Ducter, kesici ve ayırıcı kontak geçiş dirençlerini ölçmek için tasarlanmış özel bir cihazdır.



Ölçü aletinin kabloları her kutuptaki iki izolatör ucuna uygun bir şekilde bağlanır ve kontak geçiş direnci

bulunur.

(43)

Akım Sınırlandırma

Kondansatörlerinin Güç Faktörünün ve Kapasite

Değerinin Ölçülmesi



Kesici açık pozisyondayken yapılır.



Sırayla iki izolatörden birisi enerjilenir ve izolatör ile tank arasındaki akım ve güç değerleri ölçülür.



Daha sonra kesici kapatılır ve her kutbun tanka göre akım ve güç kayıpları ölçülür.



Ölçülen değerlerden %PF sıcaklık da dikkate alınarak hesaplanır.

(44)

DENEY ÇEŞİTLERİ

TİP

DENEYLERİ

SAHA

ALMA

(45)

NUMUNE ALMA



Numuneler alıcı firma tarafından rastgele seçilir.



Her teslimatta deneye alınan kesicilerin aynı tip ve karakteristikte olanları 1 parti sayılır.



Numune sayısı aşağıdaki çizelgeye göre tespit edilir.

Partideki Kesici Sayısı Alınacak Numune Sayısı

2-25 Adet 2

26-100 Adet 4

101-500 Adet 6

(46)

KABUL KRİTERLERİ



Kesicinin alıcı firma tarafından kabul edilmesi için tüm tip deneylerinden ve rutin deneylerden olumlu sonuç almış olması gereklidir.



Deneylerin herhangi birinden ya da birkaçından olumsuz sonuç alınırsa deneyler tekrarlanır.



Tekrar edilen deneyler sonucunda bozuk çıkan kesiciler üretici firma tarafından onarılır ya da yenisi ile

değiştirilir.

(47)

TEŞEKKÜR

EDERİZ…