ELEKTRİK TESİSLERİ 1.GRUP . ŞALT SAHASI (FETHİ BAŞBOĞ) . KESİCİLER (MURAT KATILMIŞ - ÖMER SÜMER) . AYIRICILAR (HÜSEYİN CAN - UĞUR BECERİKLİ)

ŞALT SAHASI VE ELEMANLARI

Şalt Sahası Nedir? Şalt sahası; güç trafoları, baraları ve diğer bütünleşik elemanları ile elektrik üretim, iletim ve dağıtımın yapıldığı tesislerdir. Şalt sahalarında trafolar aracılığıyla elektrik alçaltılıp veya yükseltilerek istenilen iletim seviyesine getirilir aynı zamanda bunun dışında da önemli fonksiyonları gerçekleştirilir. Kısaca elektrik enerjisini toplamaya veya dağıtmaya yarayan birimlerdir.

Şalt Sahalarından Görünümler

Trafo şalt sahası ve donanımı Şalt sahası üniteleri gerilimlerin büyüklüğü sebebiyle açık sahaya yerleştirilir. Şalt salonu üniteleri ise kapalı yerlere monte edilir. Ancak bazen de açık sahaya tesis edilir. Büyük açık hava tipi şalt sahaları ve şalt salonları üç ayrı şekilde tesis edilir: • 1-Cihaz tipi şalt sahası • 2-Kiriş tipi şalt sahası • 3-Toprak üstü şalt sahası

1-Cihaz tipi şalt sahası Arazinin düz olmadığı yerlerde tesis edilir. Ölcu transformatorleri gibi hafif olan cihazlar çelik çerçeveler uzerine yerleştirilir. Baralar A tipi demir direklere tespit edilen gergi tipi zincir izolatorler arasına gergin bir şekilde yerleştirilir. Tesisin kuruluş maliyeti ucuzdur.

2-Kiriş tipi şalt sahası Bu tip şalt sahaları yatay ve dikey monte edilen kafes kirişlerden yapılır. Baralar gerilmiş şekilde tutturulan zincir izolatorler veya mesnet tipi izolatorler yardımı ile kirişler arasına gergin bir şekilde monte edilir. Ayırıcılar ve diğer hafif gereçler kirişler uzerine tutturulur. Kiriş tipi şalt sahaları cihaz tipi şalt sahalarına göre daha pahalı tesis edilir. Ancak daha sağlam ve küçük sahaya tesis edilir.

3-Toprak üstü tipi şalt sahası Bu tip şalt sahalarında üniteler beton sutunlar üzerine yerleştirilir. Baralar beton kaideler üzerine monte edilen pilonlardaki zincir izolatorler arasına gergin bir şekilde yerleştirilir. Tesisin yere olan yüksekliği fazla olmadığı için maliyeti ucuzdur. Ancak bu tip şalt sahası için geniş ve düz bir saha gereklidir. Toprak üstu tipi şalt sahaları gevşek zemin toprak kayması ve deprem kuşağı olan yerler icin uygun değildir.

1. Birinci İletim Hattı, 2. Topraklama Hattı, 3. Havai Hat,  4. Gerilimin Trafolar İçin Ölçümü, 5. İzolatörler, 6. Kesiciler, 7. Akım Transformatörü, 8. Yıldırım Parafudr, 9. Ana Trafo, 10. Kontrol Binası, 11. Güvenlik Çitleri, 12. İkincil İletim Hattı

Trafo şalt sahalarının başlıca donanımları ise şunlardır: • Güc trafosu • Kumanda şalterleri (Kesici ve Ayırıcılar) • Bara düzeneği • Ölcü aletleri • Koruma elemanları

Güç trafosu: Şalt sahalarının en onemli elemanıdır. Alcaltıcı veya yukseltici ozellikte olan trafolardır. Şalt sahalarının tipine gore en uygun şekilde sabitlenir. Saha icerisinde acil durumlarda mudahalesi kolay olacak en uygun yere yerleştirilir. Kumanda şalterleri: Trafoyu devreye alıp cıkartmaya yarayan şalterlerdir. Bunlar ayırıcı ve kesicilerdir. Trafonun calıştırılmasını veya devre dışı bırakılmasını sağlar. Bara düzeneği: Şalt sahalarına giren gerilim hatları ile trafo arasında duzgun ve emniyetli bağlantı yapmak icin kullanılan bakırlama şeklindeki elemanlardır. Ayrıca aluminyum iletkenlerden yapılanlarda vardır. Ölçü aletleri: Şalt sahalarına ait akım, gerilim,frekans, guc gibi değerleri olcen ve gosteren aletlerdir. Harcanan elektrik enerjisini olcmek icin elektrik sayacları kullanılır. Ayrıca orta ve yuksek gerilimde olcme yapabilmek icin kullanılan akım ve gerilim trafoları vardır.

Kesici ve Ayırıcılara Geçmeden önce Kesici ve Ayırıcı Açma Kapama İşlem Sırasını bilmemiz gerekir. Ayırıcılar ile devreden akım geçerken, yani devrede yük var iken açma kapama işlemi yapılmaz. Eğer yapılırsa ayırıcı ve ayırıcıyı açıp kapatan kişi zarar görür. Bu sebeple açma kapama işlemi yapılırken ilk önce ayırıcı açılıp kapatılmaz. Kesici veya ayırıcılar ile yapılan işlemler manevra olarak tanımlanır. Açma kapama işlemi yapılırken şu işlem sırası takip edilir; İlk önce kesici açılır. Daha sonra kesicinin giriş ve çıkığındaki ayırıcılar açılır. Kapatılırken bu işlemin tersi olarak ilk önce ayırıcılar kapatılır. Daha sonra kesici kapatılarak devreye enerji verilir. Kesici yoksa alıcıların yükü devreden çıkarılır, sonra ayırıcı açılır.

KESİCİLER

KESİCİLER Kesicilerin Görevi Yapısı ve Çeşitleri Kesiciler, orta ve yüksek gerilim şebekelerinde yük akımlarını ve kısa devre akımlarını kesmeye yarayan cihazlardır. Bu cihazlar devreyi, boşta, yükte ve özellikle kısa devre hâlinde açıp kapayabildikleri gibi otomatik kumanda yardımı ile açılıp kapanmasına da olanak sağlarlar. Böylece insanları tehlikeden korumakta, alçak ve yüksek gerilim cihazlarında meydana gelebilecek hasarı önleyip en aza indirgemektedir. Kesiciler hem ark söndürme özelliğine, hem de çok hızlı hareket etme özelliklerine sahiptir. Enerjiyi keserken önce kesici açılır, daha sonra ayırıcı açılmalıdır Kesicilere, disjonktör veya entrüptör de denilmektedir. Orta Gerilim: 1- 35 kV arası gerilimlerdir. Yüksek Gerilim: 35- 154 kV arası gerilimlerdir. Çok yüksek Gerilim: 154 kV üzeri gerilimlerdir.

Devrenin-Akımın Açılması ve Ark Olayı Alternatif akımın tam sıfırdan geçtiği anda, akım devresini açmak mümkün olsaydı akım devresi bu andan itibaren sıfır olacak ve kontaklar arasında hiçbir ısınma olmayacaktı. Kesicilerin kontakları ve bunları tahrik eden mekanizmaların ataleti böyle tam bir ayara ve yüksek bir açma hızına erişilmesine izin vermemektedir. Alternatif akımın saniyedeki 50 periyotluk titreşimi bir ölçü olarak ele alınırsa günümüzdeki kesicilerin açma zamanı bir periyot süresinin birkaç katıdır. En uygun açma süresi yaklaşık yarım periyoda eşit olanıdır. Bundan daha hızlı bir açma yapılırsa devrede aşırı gerilimler oluşur. DC akımda oluşan ark AC akımda oluşan arktan daha zor kesilir. Bunun nedeni AC akım her yarım periyotta bir sıfır değerinden geçmektedir, oysa DC akımda akım sabittir, hiç sıfır olmaz.

500 kV’luk havalı kesicinin açma işlemi sırasında oluşan ark

Kesicilerin Yapısı ve Bölümleri Sabit ve Hareketli Kontaklar 5-6 Ark Söndürme Bölümü (Hücresi) -8

Motorla kurmalı yaylı tip mekanizma Doğru veya alternatif akımla çalışan küçük güçlü (75 W) motorlarla açma-kapama işlemi yapılır. Motor kumandasında, sınır anahtarları ve kontaktörler kullanılır.

Arkın Söndürüldüğü Ortama Göre Kesiciler ve Özellikleri Kesiciler arkın söndürüldüğü ortama göre değişik tiplerde imal edilir. Bunlar, SF6 GAZLI VAKUMLU BASINÇLI HAVA ÜFLEMELİ TAM YAĞLI AZ YAĞLI MANYETİK ÜFLEMELİ KESİCİLERDİR.

SF6 Gazlı Kesiciler Son yıllarda büyük kullanım alanı bulmuş olan yeni bir tip kesicidir. Hacimlerin küçük olması nedeni ile kapalı mekânlarda kullanılmaktadır. Kesicilerin çalışma prensibi sabit basınçtaki SF6 (sülfür hekza florür veya kükürt hekza florid) hareketli kontaktaki piston vasıtasıyla sıkıştırılarak ark üzerine üflenmesi ve arkın koparılması esasına dayanır. Kesme ortamı 1,5- 6 bar basınçlı SF6 gazıdır. SF6 gazının yalıtım özelliğinden dolayı kontaklar arası açılma mesafesi çok küçülür.

SF6 gazlı kesicilerin parçaları

Vakumlu Kesiciler Bu kesici de kesme hücresi, yüksek vakumlu silindir biçimli seramik bir kap ve biri sabit diğeri hareketli iki kontaktan oluşur. Kabın içinde 106 ile 107 torr basıncında vakum bulunur. Kontaklar ayrılırken ark üzerinden geçen akım, akım sıfır noktasına kadar akar. Akımın sıfır noktasında ark söner ve maden buharı kontaklar üzerinde yoğunlaşır. Ark bölgesi dışında yüksek vakum bulunduğundan maden buharı hızla o bölgeye kaçar ve ortam hızla yalıtkan duruma geçer. Böylece ark söndürülür. Vakumlu kesicide ark söndürme maddesi bulunmaz. Bu kesiciler çok yüksek gerilim kademelerinde kullanılmaz. Özellikle düşük gerilim kademelerinde (7.5kV-12kV) kullanılır. SF6 gazlı kesicilere göre kullanımı kolay olmasına rağmen pahalı olduğundan tercih edilmez.

Vakumlu kesicinin vakum hücreleri

Basınçlı Hava Üflemeli Kesiciler Bu tip kesicilerin çalışma prensibi açma anında kontaklar arasında meydana gelen arkın basınçlı hava ile üflenerek soğutulması esasına dayanır. Şiddetle soğuyan ark, basınçlı havanın deiyonizasyon sağlamasıyla açmayı takiben bir periyot sonra akımın sıfırdan geçtiği anda söndürür.

Tam yağlı kesici Az yağlı kesici

AYIRICILAR

AYIRICILAR Görevi ve Yapısı: Orta ve yüksek gerilim sistemlerinde devre yüksüz iken açma kapama işlemi yapabilen ve açık konumda gözle görülebilen bir ayırma aralığı oluşturan Şalt cihazlarıdır. Uygulamada seksiyoner olarak da bilinir. Son zamanlarda bu ifade kullanılmayarak sadece ayırıcı denilmektedir. Tesis bölümlerini birbirinden ayırıp bakım ve kontrol işlerinin güvenli bir şekilde yapılmasını sağlar. Ayrıca birden fazla ana bara bulunan sistemlerin açma ve kapama manevralarına hazırlanmasında ve birbirine bağlanmalarında kullanılır. NOT: Ayırıcılar ile devreden akım geçerken yani devre yüklü iken açma kapama işlemi yapılmaz. Yapılırsa ayırıcı ve ayırıcıyı açıp kapatan kişi zarar görür.

Yapısı ve Bölümleri Genel olarak bir ayırıcı, şase, mesnet izolatörleri, sabit kontaklar, hareketli kontaklar, mekanik düzen, kilit tertibatı ve yaylardan oluşur.

Monte Edildikleri Yerlere Kumanda şekillerine Göre Ayırıcılar AYIRICI ÇEŞİTLERİ Monte Edildikleri Yerlere Göre Ayırıcılar Yapı Özelliğine Göre Ayırıcılar Görevlerine Göre Ayırıcılar Kumanda şekillerine Göre Ayırıcılar A-Bıçaklı Ayırıcılar A-Hat Ayırıcısı A-Dâhili Tip Ayırıcılar a-Dâhili tip bıçaklı ayırıcılar B-Bara Arayıcısı A-Elle Kumandalı Ayırıcılar B-Haricî Tip Ayırıcılar b-Haricî tip bıçaklı ayırıcılar C-Toprak Ayırıcısı c-Toprak ayırıcısı B-Mekanik Kumandalı D-By-pass Ayırıcısı d-Sigortalı ayırıcılar E-Transfer Ayırıcısı C-Elektrik Motoru ile Kumandalı B-Döner İzolatörlü Ayırıcılar F-Bara Bölümleyici Ayırıcılar D-Basınçlı Hava ile Kumandalı a-Tek döner izolatörlü ayırıcılar b-Çift döner izolatörlü ayırıcılar C-Yük Ayırıcıları

Dâhili tip bıçaklı ayırıcılar: Bu tip ayırıcılar bina içerisinde hücrelere yerleştirilir. Kumanda kolu emniyetli mesafede hücre dışına çıkartılır. Dâhili ayırıcılar 10, 15, 30, 45 KV geriliminde ve 400, 630, 1250 ve 1600 amper akımlarda kullanılır. Yapıları basit ve standart bileşenlerden oluşur. şasi, mesnet izolatörleri, hareketli ve sabit kontakları ve kollu hareket mekanizmaları vardır. Ayırıcı bıçakları profillendirilmiş bakırdan mamuldür. Standart olarak nikel kaplama olup arzu edilirse gümüş kaplamadır.( 1250 ve 1600 A ayırıcılarının bıçak ve sabit kontakları gümüş kaplıdır.)

Haricî tip bıçaklı ayırıcılar: Haricî tip bıçaklı ayırıcılar bina dışında açıkta kullanılır (direk üzerinde veya açık hava şalt sahalarında vb.). Bu özelliklerinden dolayı kullanılan malzemeler hava şartları dikkate alınarak ısı, nem ve rüzgâra dayanıklı olarak üretilir. Kumanda kolunun emniyetli mesafede ve ayakta duran bir kişinin açıp kapamasına imkân verecek özellikte olması gerekir.

Toprak ayırıcısı: Bu ayırıcılar enerji nakil hatlarının giriş veya çıkışına kurulur. Dâhili ve haricî tipte olabilir. Bunun için hattın enerjisi kesildiğinde hat üzerinde kalan elektriği toprağa boşaltması için toprak bıçağı kapatılır. Bu şekilde hatta emniyetli çalışma için ortam hazırlanmış olur. Topraklayıcılar ve kısa devre topraklayıcıları enerjisiz bırakılan tesis bölümlerinin topraklanmasında ve kısa devre yapılmasında kullanılır. Topraklayıcılar, kısa devre darbe akımları 12kV'da 125 kA'e, 17,5- 24 ve 36 kV'da 80 kA'e kadar olan ayırıcılara doğrudan doğruya monte edilebilir.

Sigortalı ayırıcılar: Bağlı olduğu devrelerdeki arızaları Ģebekeye intikal ettirmeyen aşırı akımlarda kontaklarına seri bağlı sigortasını attırmasıyla devreyi açan ayırıcı çeşididir. Atık sigortalara tel sarılmaz, yeni orijinal sigorta ile değiştirilmelidir. Haricî ve dâhili tipleri vardır.

Tek döner izolatörlü ayırıcılar: Bu tip ayırıcıların izolatörlerinden birisi kendi ekseni etrafında dönebilecek şekilde yapılmıştır. Döner izolatörün üzerinde çıkıntılı bir kontak bulunur. Döner izolatörün kendi ekseni etrafında 90 derecelik açı ile döndürülerek sabit izolatördeki girintili kontaklara kenetlenir ve ayırıcı da kapatılmış olur. Tek döner izolatörlü (döner izolatörü ortada) ayırıcılar Ortadan açmalı ayırıcılar

Çift döner izolatörlü ayırıcı: Çift döner izolatörlü ayırıcılarda ayırıcının iki izolatörü kendi ekseni etrafında 90 derece döndürülerek kapatma işlemi yapılır. Daha çok kışın sert geçtiği yerlerde kontaklar üzerine biriken kar ve buzları kırarak bağlanmasını sağlar. Bu sebeple kışı sert geçen yerlerde tercih edilir.

Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederiz.