62
KISA DEVRE HESAPLAMALARI 2

KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

  • Upload
    others

  • View
    88

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

KISA DEVRE HESAPLAMALARI

2

Page 2: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Güç Santrali Transformatör İletim Hattı YükTransformatör

6-20kV154kV

380kV

36 kV

15 kV

11 kV

6.3 kV

3.3 kV

0.4 kV

3

Page 3: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle farklı gerilimli

iki ve ya daha fazla noktanın bağıl olarak düşük direnç veya empedans

üzerinden kaza veya kasıt ile birbirine değmesine denir.

Herhangi bir kısa devre anında oluşan akıma kısa devre akımı denir ve kısa

devre akımının genliğini kaynaktan (döner makina) yüke kadar olan

empedansların toplamı belirler.

Kısa devreler gerilim altındaki iletken kısımların birbirine veya nötrü

topraklanmış olan döşemlerde toprağa teması ile kısa devre oluşur. Kısa devre

genellikle bir fazda (kutup) ve kısa zamanda öbür fazlara sıçrayarak üç kutuplu

kısa devreye dönüşür. Atlamalar genellikle ark aracılığı ile olur. Üç kutuplu kısa

devrelere nadiren olur.

4

Page 4: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

İÇ ETKENLER: Kablolarda yalıtkanın delinmesine neden olan; aşırı

yüklenme, yıldırım düşmesi ve açma kapama sırasında meydana gelen iç

aşırı yada dış aşırı gerilimlerde yalıtkanın delinmesi, yalıtkan malzemenin

eskimesi ve kusurlu olması

5

Page 5: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

DIŞ ETKENLER : Hava hattına ağaçların düşmesi, uzun

kanatlı kuşların iletken aralarına girmesi, çok sayıda kuş

sürüsünün faz iletkenleri arasına girerek uçması, iletkenlerin

buz yüküne girip traverslerin bükülmesi, kopması,

devrilmesine neden olmaları, iletkenlerde oluşan buzun

düşmesi sonucu meydana gelen çırpmalar, kamçılamalar vs

gibi etkenler iletkenlerin birbirlerine yada toprakla temas

etmesi, yer altı kablolarında kazma darbesi ya da ağır iş

makinelerinin yaptıkları çalışmalar sonucu yalıtkan kılıfın

zedelenmesi, hava hatlarında avcıların, çocukların,

çobanların bilerek yada bilemeyerek izolatörleri kırmasından

meydana gelen delinme ile baş gösteren atlamalar, yetkili

yada yetkisiz kişilerin yapmış olduğu yanlış manevralar,

fazların yanlış bağlanması

6

Page 6: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Kısa devrenin etkileri

• Sistem elemanlarında mekanik ve ısıl zorlamalar

• Can ve mal kaybı

• Nötrü topraklanmış sistemlerde faz-toprak kısa

devrelerinde temas ve adım geriliminin oluşması

Kısa devrenin zararlı etkilerine karşı, kısa devrenin en kısa

sürede devre dışı bırakılması için, koruma rölelerinden ve

hızla devreyi açan kesicilerden faydalanılır.

7

Page 7: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Kısa devre akımlarının hesaplaması aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

Kısa devre sırasında kısa devrenin tipinde herhangi bir değişiklik olmadığı

Kısa devre sırasında sistemde herhangi bir değişiklik olmadığı

Trafolarda kademe değiştiricilerin ana pozisyonlarında veya sabit olduğu

Ark dirençlerinin hesaplamalara katılmadığı

Döner makineler dışındaki yükler ile hat kapasitanslarının hesaplamalarda

dikkate alınmadığı

Gerçek elektrik sistemi ve kısa devre durumları bu varsayımların dışında

olmakla birlikte, elde edilen sonuçlar tatmin edici doğruluktadır.

Kısa Devre Hesaplamalarında Varsayımlar :

8

Page 8: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Üç faz kısa devre

9

Page 9: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Faz-faz kısa devre akımının maksimum değeri üç faz kısa devre

akımının % 86.6’sı kadardır.

Faz-toprak kısa devre akımının maksimum değeri üç faz kısa devre

akımının % 125’i kadar olabilir.

10

Page 10: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Positive Negative

11

Page 11: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Ik” : Başlangıç simetrik kısa devre akımı

Ik : Sürekli kısa devre akımı

ip : Darbe kısa devre akımı

A : DC bileşenin başlangıç değeri

Generatöre Yakın Kısa DevreGeneratöre yakın nokta şartları

• En az bir senkron makinenin

kendi anma akımının iki

katından fazla kısa devre akımı

taşıması

• Senkron ve asenkron

motorların kisa devre akımına

katkısının % 5’ten fazla olması

12

Page 12: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Ik” : Başlangıç simetrik kısa devre akımı

Ik : Sürekli kısa devre akımı

ip : Darbe kısa devre akımı

A : DC bileşenin başlangıç değeri

Generatöre Uzak Kısa Devre

Generatörden uzak nokta

Ik Ib Ik"

Ib : Breaking current

Kesicinin kesebileceği maksimum kısa devre akım (simetrik ve asimetrik bileşenler toplamı)

13

Page 13: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

14

Page 14: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

15

Page 15: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Darbe Kısa Devre Akımının Hesaplanması

Darbe kısa devre akımı üç faz kısa devresine göre hesaplanır.

DC bileşen gecikmesine göre hesaplanan nın eşitliği:

16

Page 16: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Sürekli Kısa Devre Akımının ( ) Hesaplanması

Tek kaynak olduğu durumda Üç-faz arızası için:

şebeke

senkron generatör

Tek kaynak, birden çok taraftan besleme olduğu durumda Üç-faz arızası için:

güç santralinin simetrik kısa devre kesme akımı

şebekenin başlangıç simetrik kısa devre akımı

17

Page 17: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çıkık kutuplu generatörün I”kG/ InG oranı ve Xd doyma senkron reaktansının 0,6 ile 2.0

arasındaki değerleri için λ faktörleri; λmax, λmin

a)Seri 1, Ufmax/Ufr=1.6; b) Seri 2, Ufmax/Ufr=2.0

Üç-faz kısa devresi I”kG/ InGÜç-faz kısa devresi I”kG/ InG

λ λ

18

Page 18: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Turbo generatörlerin I”kG/ InG oranı ve Xd doyma senkron reaktansının 1.2 ile 2.2

arasındaki değerleri için λ faktörleri; λmax, λmin

a)Seri 1, Ufmax/Ufr=1.3; b) Seri 2, Ufmax/Ufr=1.6

Üç-faz kısa devresi I”kG/ InG Üç-faz kısa devresi I”kG/ InG

λ λ

19

Page 19: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Simetrik Kesme Akımının ( ) Hesaplanması

Tek kaynak olduğu durumda Üç-faz arızası için:

senkron generatör

indüksiyon motoru

şebeke

Tek kaynak, birden çok taraftan besleme olduğu durumda Üç-faz arızası için:

güç santralinin simetrik kısa devre kesme akımı

şebekenin başlangıç simetrik kısa devre akımı

indüksiyon motorunun simetrik kısa devre kesme akımı

20

Page 20: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Asenkron motorlar için

Generatöre yakın durumlarda;

21

Page 21: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Simetrik kısa devre akımı Ia’nın I”kG/InG ya da I”kM/InM oranı ve anahtarlama gecikme zamanı

tmin in 0.02-0.025 sn aralıklarının bir fonksiyonu olarak hesaplanması için μ faktörü

22

Page 22: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

DC Akım:

23

Page 23: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Elemanlarının Modellenmesi

nominal sistem gerilimi

başlangıç simetrik kısa devre gücü

başlangıç simetrik kısa devre akımı

kısa devre akımının hesaplanması için sistem beslemesinin etkin

empedansı

Şebeke

24

Page 24: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Senkron Generatörler

Kısa devre akımı hesaplanırken, generatörün negatif ve pozitif empedansları:

gerilim faktörü

nominal sistem gerilimi

nominal generatör gerilimi

generatörün düzeltilmiş empedansı

generatör empedansı

generatörün altgeçiş empedansı

Nominal gücü olan yüksek

gerilim generatörleri için:

Nominal gücü olan yüksek

gerilim generatörleri için:

Alçak gerilim generatörleri için:

25

Page 25: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Elektrik Motorları

İndüksiyon motorunun kısa devre reaktansı , oranından hesaplanır:

motorun nominal gerilimi

motorun nominal akımı

motorun görünür gücü

motorun kalkış anındaki akımı

26

Page 26: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Asenkron motorlar:

koşulları var ise asenkron motorların

kısa devreye katkısı ihmal edilebilir.

27

Page 27: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Asenkron motorlar:

28

Page 28: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Transformatörler

29

Page 29: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Transformatörler

Transformatörün pozitif dizi empedansının, , hesaplanması:

R’1X’1

I’1

R2X2

Rs

Xs

I2I0

Im Iw E2U’1 U2

Lo

ad

30

Page 30: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

Akım Sınırlayıcı Reaktörler

reaktör reaktansı

reaktörün yüzde gerilim düşümü

nominal şebeke gerilimi

reaktör akımı

reaktörün kapasitesi

Gerilim düşümü için standart değerler;

(%): 3, 5, 6, 8,10

31

Page 31: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Hatların Reaktansının Hesaplanması

Tek-devre hat reaktansı:

Çift-devre hat reaktansı:

32

Page 32: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Kabloların Empedanslarının Hesaplanması

Kablonun AC direnci, DC direnç ile deri ve yakınlık etkilerinin birleşimidir. Metal-

clad kabloların (kablo zırhı, kaplaması) direnci zırh ve kaplama kayıplarının

eklenmesiyle artar.

bakır iletken

alüminyum iletken

alüminyum alaşım iletken

200C’deki DC direnç

iletken kesiti mm2 Kablo reaktansları için;

Üretici katalogları

IEC 60909-233

Page 33: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Örnek + Ödev: 1

Baraya doğrudan bağlı senkron generatör ve motorlar ile asenkron motorlar için

Ik" , Ip ve Ib akımlarının (t=0.05) hesaplanması:

A. 110 MVA, 13.8 kV, pf=0.85, Xd"=% 16

B. 50 MVA, 13.8 kV, pf=0.85, Xd"=% 11 (HW#1 Q.1)

C. 2000-hp, 10-pole, 2.3 kV, pf=0.8, Xlr"= % 20 synchronous motor (HW#1 Q.2)

D. 10000-hp, 4-pole, 4 kV, pf=0.8, Xlr"= % 15 synchronous motor (HW#1 Q.3)

E. 344-hp, 2-pole, 2.3 kV, induction (asynchronous) motor, Xlr"=% 16.7, pf=0.9

F. 344-hp, 4-pole, 2.3 kV, induction motor, Xlr"=% 16.7, pf=0.9 (HW#1 Q.4)

G. 1677-hp, 4-pole, 2.3 kV, induction motor, Xlr"=% 16.7, pf=0.9 (HW#1 Q.5)

34

Page 34: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

A. 110MVA synchronous generator

Xd" = 0.16 (Sbase=110 MVA) Xd" = 0.1455 (Sbase=100 MVA)

Rd = 0.05 Xd"

pf=0.85Sin=0.526

3535

Page 35: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

A. 110MVA synchronous generator

t=0.05 sn gecikmeli

36

Page 36: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

E. 344-hp, 2-pole, 2.3 kV induction motor with Xlr"=% 16.7, pf=0.9

1 hp = 746 W

344 hp = 256.62 kW

p.f. = 0.9

S=P / p.f. = 256.62 / 0.9 = 285.14 kVA

2 216.7 (2.3 )3.1

100 100 285

lr nM

X U kVZ

S kVA

" 1.1 2.3471

3 3 3.1k

n

M

c U kVI A

Z

"

3 0.15

2

/ 0.15 1.02 0.98 1.65

1.65 2 471 1099

p k

x

p

I I

R X e

I A

37

Page 37: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

E. 320-hp, 2-pole, 2.3 kV induction motor with Xlr"=% 16.7, pf=0.9

"0.3 /"

"

/ 6.6 0.71 0.51 0.78

/ 0.256 0.79 0.12ln(0.256) 0.63

0.78 0.63 471 232

k RMI I

k rM

rM

bsym k

I I e

P p q

I q I A

m

m

" / (100 0.05) 0.15

2 2 2 2

2 2 471 63

232 63 240bsym

tR X x x

dc k

basym dc

i I e e A

I I i A

38

Page 38: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Dr.Bora ALBOYACI Enerji Dağıtımı-I

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

Uygulama 1

39

Page 39: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

Başlangıç simetrik kısa devre akımı;

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

Generatörün empedansı;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

40

Page 40: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

Darbe akımı;

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

41

Page 41: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

Açma akımı:

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

μ

I”kG/InG ya da I”kM/InM

42

Page 42: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

Sürekli hal kısa devre akımı;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

Üç-faz kısa devresi I”kG/ InG

43

Page 43: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

Sistem kesme gücü;

Başlangıç simetrik kısa devre gücü;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum 2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

44

Page 44: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

arızanın olduğu noktaya indirgenmelidir (transformatörün primer tarafı);

Hattın empedansı:

Generatör ile hattın toplam empedansı:

45

Page 45: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

T1 Transformatörünün empedansı:

46

Page 46: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

Başlangıç simetrik kısa devre akımı;

Darbe akımı;

47

Page 47: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 1

2

SG

G3

= 25 MVA

UG = 10.5 kV

10 kV

d = %11.5x

d = %180x

STr = 1 MVA

10.5/0.69 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

STr = 0.63 MVA

10.5/0.40 kV

k= %6%u

r= %1%u

Dyn11

NY

Y 3

x9

5 m

m

2 k

m

r = 0.0070 ohm/km

x = 0.15 ohm/km

F1

Tr = 3.15 MVA

10/0.4 kV

k= %6%u

r= %0.9%u

Dyn 5

S

F2

F3

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

Bu noktadaki arızanın generatöre yakın veya uzak arıza olup

olmadığının belirlenmesi

olduğundan bu generatöre uzak kısa devredir. Buna göre;

48

Page 48: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Uygulama 2

49

Page 49: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

Hat1 in empedansı;

Şebekenin empedansı;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

50

Page 50: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

Şebeke ile Hat1 in toplam empedansı;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

T1 Transformatörünün primerine indirgenmiş empedans;

T1 Transformatörünün empedansı;

51

Page 51: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

Toplam empedans;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Başlangıç simetrik kısa devre akımı;

Darbe akımı;

52

Page 52: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

Açma akımı;

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Başlangıç simetrik kısa devre gücü;

Sistem kesme gücü;

53

Page 53: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

F1 noktasına kadar olan toplam empedans;

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Hat2 nin empedansı;

T2 Transformatörüne kadar olan toplam empedans;

T2 Transformatörünün primerine indirgenmiş empedans;

54

Page 54: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

T2 Transformatörünün empedansı;

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Toplam empedans;

55

Page 55: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 2

Başlangıç simetrik kısa devre akımı;

F2 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

110 kV

3x95/15 mm Al/St

15 km havai hat

NYY 3x95 mm

1.5 km

NYY 3x95 mm

1.5 km

S k = 2500 MVA“Tr = 31.5 MVA

115/11 kV

k= %12%u

r= %0.5%u5

S

Yd

10 kV

Tr = 0.2 MVA

10/0.4 kV

k = %4%u

r = %1.42%u5

S

Yz

380 V

n

380 V

F1

F2

F3

Darbe akımı;

56

Page 56: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Uygulama 3

57

Page 57: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Şebekenin empedansı;

Hat1 in empedansı;

58

Page 58: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Şebeke ile Hat1 in toplam empedansı;

T1 Transformatörünün primerine indirgenmiş empedans;

T1 Transformatörünün empedansı;

59

Page 59: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Toplam empedans;

Generatörün empedansı;

60

Page 60: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Başlangıç simetrik kısa devre akımı;

Şebekenin katkısı;

Generatörün katkısı;

Toplam;

61

Page 61: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Darbe akımı;

Şebekenin katkısı;

Generatörün katkısı;

Toplam;

62

Page 62: KISA DEVRE HESAPLAMALARI - elektrik.kocaeli.edu.trelektrik.kocaeli.edu.tr/upload/duyurular/0910180748599a0ad.pdf · Kısa Devre (IEC) / (IEEE Std.100-1992): Bir devrede, genellikle

Çözüm 3

F1 noktasında Üç-faz arızası olduğu durum

NY

FG

bY

3x9

5 m

m

2.7

km

Cu

M

SG= 500 kVA

UG = 400 V

d = %12x “

G3

2N

YY

4x2

40

mm

11

5 m

k = 2500 MVA“S

20 kV

380 V

Tr = 1 MVA

20/0.4 kV

k= %6%u

r= %1.56%u

n 5

S

F1

F2

Açma akımı;

Şebekenin katkısı;

Generatörün katkısı;

Toplam;

63