15
UDK : 621.316.72 ;621.817.77 Paralel Enerji Nakil Hatlarında Dengesizlik ve Kayıplar Yününden Optimum Faz Sıralaması ve îranspozisyon Seçimi * Yazan : Yüdiz ABIKAN ODTÜ ÖZET SUMMARY Bu yazıda enterkonnekte elektrik şebekelerine bağlı uzun, çok devreli, seri ve sönt kompanzasyo- nu haiz enerji nakil hatlarının karşıt empedans ve ad_mitanslarının sebep olduğu dengesizlik halleri incelenmiştir. . ÇifP devre bir enerji nakil hattında, mümkün olan 36 değişik transpozisyon .ve faz sıralama du- rumlarının herbiri için hattın empedans ve admi- tans matrislerinin hesaplanması ile çok iletkenli hal için dalga denklemlerinin çözümünden hatların kom- panzasyon dahil eşdeğer devrelerinin çıkarılışı, uç devreleri de göz önüne alınarak değişik yük durum- larında 'sistemin çeşitli noktalarındaki dengesizlikler • ve hat kayıplarının bulunuşu gösterilmiştir. , Model sistem üzerinde yapılan incelemelerin so- nuçlarının incelenmesinden, kayıplar ve dengesizlik- ler bakamından en iyi faz sıralaması ve transpozis- yon durumunun tesbitine çalışumıştır. in this paper the unbalances caused by the in- ductive and capadtive mutual couplings between parallel electric poıoer transmisslon lines has been investigated. The lines have been considered to be long and including series and shunt compensation. Methods for computing the impedance and ad- mittance matrices of a double drcuit line for 36 possible combinations of phase arrangements and transpositions, as well as the solution technUjue of multiconductor wave eguations for obtaining the equivalent drcults of parallel lines and how these equivalent circuits can be used in the load flow solutions of the system for various receiving and loads and power factors has been shoum. Through an analysis of the results obtained fov a model system, optimum phase arrangement and transposition condition has been pointed aut which minimizes losses and unbalances together with the relative merits of transposition and phase arrange- ments. 1. GtRÎŞ 1.1. Problemin tarifi, ve gayesi : Normal olarak 3 fazlı sistemler, elektrik! ka- rakteristikleri yönünden simetrik olarak yapı- lırlar. Sistemi meydana getiren elemanlar gene- ratörler, transformatörler, lenerji nakil hatları, kablolar ve yüklerdir. Bunlardan, generatörler ve transformatörler dengeli olmak üzere dizayn edilir ve yapılırlar. Yükler mümkün olduğu ka- dar her üç fazda simetrik tutulmaya . çalışılır. Sekonder yükleri tam dengeli olmadığı hallerde bile prlmer tarafına bu dengesizlikler aksetmez. Böyleöe sistemde normal çalışma anında yegâ- ne' deng'esizlik kaynağı faz iletkenlerinin birbir- leri üzerindeki karşıt endüktif ve kapasitif te- sirleri yüzünden enerji nakil hatlarıdır. Her- hangi bir şebekede devamlı işletmede* hat ka- rakteristiklerinden dolayı ortaya çıkan ıdenge- slzallk sistem içinde istenmeyen negatif ve stfır bileşen akımlarının dolaşmasına sebep olmakta, Bu konferans 8.2.1972 tarihinde EÎE İdaresi salonunda verilmiş olup, Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumunun desteklediği ve Dr. Ayhan Türeli (ODTÜ) ve Y. Müh. Arif Ertaş (ODTÜ) tarafından hazırlanan «Paralel Enerji Nakil Hatlarında Dengesizlik ve Ka- yıplar Yönünden Optimum Faz Sıralaması ve Transpozisyon Seçimi» isimli rapordan derlenmiştir. Konuşmacı halen bu konunun daha geliştirilmiş hali olan dengesizliğin tüm sistem üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. dolayısıyla, bara voltajlarındaki dengeli voltaj durumu bozulmakta, generatör ve transforma- törlerin ısınmasına ve dolayısıyla tam yüklene- memelerine sebep olmakta ve aynı zamanda, dengesiz akımların yarattıkları ilâve enerji ka- yıplarından dolayı' sistemin verimini düşürmek- tedirler. Türkiye'de halen kurulmakta olan 380 kV luk enerji nakil sistemi içinde bu problem varit olup, bu dengesizliğin önceden incelenmesi ve minimuma İndirecek şartların aranması ve eko- nomik olduğu müddetçe, tasarımının ona göre ya- pılması gerekmektedir. Burada 380 kV'luk sistemin bir kısm'ınn - teş- kil eden Keban-Ankara hattı (Şekil 1.1, Şekil 1.2) üzerinde yapılan incelemelerden örnekler verilecektir. 1.2. Enerji nakil hatlarında değişik faz sı- ralaması ve transpozisyon durumlar* : Enerji nakil hatlarında iletkenlerin öz ve karşıt empedans ve admitanslan, iletkenlerin uzayda birbirlerine göre konumlarına bağlıdır ve transpozisyon yoluyla üç fazında öz ve kar- şıt empedans ve admitanslannı eşitlemek böy- lece dengesizliği ortadan kaldırmak mümkün- dür. Tek devre (3 faz) enerji nakil hatlarının tam transpoze edilmesi için her bir faz iletkeni ener- 58" Elektrik Mühendisliği 184

Transpo Zis Yon

Embed Size (px)

DESCRIPTION

transposition

Citation preview

  • UDK : 621.316.72 ;621.817.77

    Paralel Enerji Nakil Hatlarnda Dengesizlik ve Kayplar YnndenOptimum Faz Sralamas ve ranspozisyon Seimi *

    Yazan :Ydiz ABIKAN

    ODT

    ZET SUMMARYBu yazda enterkonnekte elektrik ebekelerine

    bal uzun, ok devreli, seri ve snt kompanzasyo-nu haiz enerji nakil hatlarnn kart empedansve ad_mitanslarnn sebep olduu dengesizlik halleriincelenmitir.

    . ifP devre bir enerji nakil hattnda, mmknolan 36 deiik transpozisyon .ve faz sralama du-rumlarnn herbiri iin hattn empedans ve admi-tans matrislerinin hesaplanmas ile ok iletkenli haliin dalga denklemlerinin zmnden hatlarn kom-panzasyon dahil edeer devrelerinin karl, udevreleri de gz nne alnarak deiik yk durum-larnda 'sistemin eitli noktalarndaki dengesizlikler ve hat kayplarnn bulunuu gsterilmitir. ,

    Model sistem zerinde yaplan incelemelerin so-nularnn incelenmesinden, kayplar ve dengesizlik-ler bakamndan en iyi faz sralamas ve transpozis-yon durumunun tesbitine alumtr.

    in this paper the unbalances caused by the in-ductive and capadtive mutual couplings betweenparallel electric pooer transmisslon lines has beeninvestigated. The lines have been considered to belong and including series and shunt compensation.

    Methods for computing the impedance and ad-mittance matrices of a double drcuit line for 36possible combinations of phase arrangements andtranspositions, as well as the solution technUjue ofmulticonductor wave eguations for obtaining theequivalent drcults of parallel lines and how theseequivalent circuits can be used in the load flowsolutions of the system for various receiving andloads and power factors has been shoum.

    Through an analysis of the results obtained fova model system, optimum phase arrangement andtransposition condition has been pointed aut whichminimizes losses and unbalances together with therelative merits of transposition and phase arrange-ments.

    1. GtR1.1. Problemin tarifi, ve gayesi :

    Normal olarak 3 fazl sistemler, elektrik! ka-rakteristikleri ynnden simetrik olarak yap-lrlar. Sistemi meydana getiren elemanlar gene-ratrler, transformatrler, lenerji nakil hatlar,kablolar ve yklerdir. Bunlardan, generatrlerve transformatrler dengeli olmak zere dizaynedilir ve yaplrlar. Ykler mmkn olduu ka-dar her fazda simetrik tutulmaya . allr.Sekonder ykleri tam dengeli olmad hallerdebile prlmer tarafna bu dengesizlikler aksetmez.Bylee sistemde normal alma annda yeg-ne' deng'esizlik kayna faz iletkenlerinin birbir-leri zerindeki kart endktif ve kapasitif te-sirleri yznden enerji nakil hatlardr. Her-hangi bir ebekede devaml iletmede* hat ka-rakteristiklerinden dolay ortaya kan denge-slzallk sistem iinde istenmeyen negatif ve stfrbileen akmlarnn dolamasna sebep olmakta,

    Bu konferans 8.2.1972 tarihinde EE daresisalonunda verilmi olup, Trkiye Bilimsel veTeknik Aratrma Kurumunun destekledii veDr. Ayhan Treli (ODT) ve Y. Mh. ArifErta (ODT) tarafndan hazrlanan ParalelEnerji Nakil Hatlarnda Dengesizlik ve Ka-yplar Ynnden Optimum Faz Sralamasve Transpozisyon Seimi isimli rapordanderlenmitir. Konumac halen bu konunundaha gelitirilmi hali olan dengesizliin tmsistem zerindeki etkilerini aratrmaktadr.

    dolaysyla, bara voltajlarndaki dengeli voltajdurumu bozulmakta, generatr ve transforma-trlerin snmasna ve dolaysyla tam yklene-memelerine sebep olmakta ve ayn zamanda,dengesiz akmlarn yarattklar ilve enerji ka-yplarndan dolay' sistemin verimini drmek-tedirler.

    Trkiye'de halen kurulmakta olan 380 kVluk enerji nakil sistemi iinde bu problem varitolup, bu dengesizliin nceden incelenmesi veminimuma ndirecek artlarn aranmas ve eko-nomik olduu mddete, tasarmnn ona gre ya-plmas gerekmektedir.

    Burada 380 kV'luk sistemin bir ksm'nn - te-kil eden Keban-Ankara hatt (ekil 1.1, ekil1.2) zerinde yaplan incelemelerden rneklerverilecektir.

    1.2. Enerji nakil hatlarnda deiik faz s-ralamas ve transpozisyon durumlar* :

    Enerji nakil hatlarnda iletkenlerin z vekart empedans ve admitanslan, iletkenlerinuzayda birbirlerine gre konumlarna baldrve transpozisyon yoluyla faznda z ve kar-t empedans ve admitanslann eitlemek by-lece dengesizlii ortadan kaldrmak mmkn-dr.

    Tek devre (3 faz) enerji nakil hatlarnn tamtranspoze edilmesi iin her bir faz iletkeni ener-

    58" Elektrik Mhendislii 184

  • ki adet 7/16" ce'.k iletken (EHS) letkenler aras mesafe 42 65'

    Rezistans =1 9535 i l / m i lOGY =0 2341'Yanap =0 8823'

    Rezistans =0 0489 fl/miOGY =0 2405'Yarap r 0 2701"

    ki adet 954 MCM ACSRiletkenletken merkezlenarasndaki mesafe =18"

    ekil 1.1. Keban - Ankara 880 kV natlan konflgurasyonu OOY = Ortalamageometrik yarap (GMB).

    14 4 / 330 kV

    Generator8xl75MVAZ,= j l 2 9 f lz2 = j 20 6i nZ0=pB58n,

    Transformatr8x202 5

    . Z 2 = j l 4- Z 0 = j K

    MVA37 f i37 n37 fi

    /o 40 Seri kompanzasyon

    ekil ncelenen sistemin tek bat emas.

    jl nakil hattuun aljc. ve verici ular arasnda,eit uzunluklarda her faz konumunu alma-tadr. ekil 1.3. a ematik olarak tek devre tamtranspose edilmi enerji nakil hattn gster-mektedir. Tatbikatta, deiik trafo istasyonla-rnda fazlarn standart konumlarda bulunma-larn temin etmek iin ekU 1.3..b'de gsterilen

    transpozisyon ekli uygulanmaktadr. Hat u-larndaki akm ve voltaj mnasebetleri bak-mndan tou uygulamann ekil 1.3. b'deki uygu-lamadan fark yoktur. ift devre enerji nakilhatlarnn tam transpozisyonu ise gene aynesasa gre ekil 1.4'de gsterildii ekilde ya-plabilir. Bu ekildeki transpozisyon, teknik ve

    Elektrik Mhendislii 18i 59

  • (a)

    (b)ek 1.3. Tam transpoze edilmi tek devre

    enerji nakil batta.

    grlmektedir. Dolaysyla kombinasyon adedininbilinmesi gerekmektedir. ift devre hatlarda,devrelerden birinin faz iletkenleri; ya saat y-nnden olarak AJBC faz sralama konumundaveya saat ynne ters olarak ABC faz sralamakonumunda olarak farkl iki 'ekilde olabilir.kinci devrenin birinci devreye gre faz srala-mas se yi bir kombinasyon olup ft'dir. By-lece, 3 faz ift devreli hat in 2x6 fe= 12 konu-mun yani 12 deiik faz sralamasnn olduugrlmektedir. Bu 12 degilk faz konumu ekil16'da gsterilmitir. , , .

    Problem daha genel olarak ele alnrsa okdevreli (N devreli) hatlarda deiik faz konumsaysnn 6N /3 olduu grlr. ' ".

    ABCabc

    /6 / 6 - 4 1 / 6

    BCabcA

    ekilli 1.4. Tam transpoze edilmi ift devre enerji nakil hatt.

    ekonomik mahzurlardan dolay tatbikatta uy-gulanmamakta, her devre birbirinden mstakilolarak transpose edilmektedir. Dolaysyle herdevrenin kendi iletkenleri arasndaki kart te

    r

    sirleri ortadan " kalkmasna ramen, devrelerarasndaki kart ' tesirler tamamen ortadankalkmamaktadr ve bylece tbu elemanlar ta-mamen simetrik olmamakta ve sistemin nor-mal alnmasnda da dengesiz akmlarn akma-sna sebebiyet vermektedir. Dolaysyla denge-sizliin kayna olan bu elemanlarm sistemtasarmnn, kayplar ve dengesizlikler ynlerin-den, en iyi olabilmesi iin tam olarak incelen-mesi gerekmektedir.

    ift devre enerji nakil hatlarnn transpo-zisyon ilemi, devreler birbirinden mstakil ola-rak, ya ayh ynde veya, ters ynde olarak ya-plabilir bu iki farklji transpozisyon durumu,ekil-l.'a ve 1.5. b'de gsterilmitir.

    . Transpose edilmemi ift devre enerji nakilhatlarnda,, .faz iletkenlerinin yerleme konum-larna'gre deiik; kombinasyonlar tekiL ettii

    1 / 3 -

    (a)

    - B- C- A

    - c

    . - a

    -

    ., (b) .ekil 1.5. Ayn' ve ters ynlerde transpoze-- edilmi ift devre enlerji -nakili hatlan. : >

    ,184

  • ABr

    nhr

    ARC.

    nrh

    ARr

    v

    rn

    ARr.

    hn

    ARcr.nb

    A

    h

    [-

    h

    |

    AcB

    nh

    Ar.R

    nch

    Ar.B

    brn

    ArR

    nC

    ArR

    r

    n

    b

    ArR

    rh

    ekli 1.6. Transpoze edUmemi ift devre enerji nakil hatlarnda12 deiik toz smOaroafiu

  • Ac

    A

    c

    ACB

    ACB

    A_B

    BCA

    AC_&_

    BA_

    ACB

    CAB_

    ^v^A*7^C

    .

    B^ ^ A

    c^x-^B

    B^v^A

    ._. . CN-^A

    ... B.^"v^A^*\ C

    A

    ^ " ^ ( 3

    B"">^A

    7*\C

    A

    1

    2

    3.^

    .^/

    \***

    >

    5 -

    -

    C ;'.*vTB >;

    C k^'A

    c .VCB

    B

    C"A-^

    ""C-xTB

    A

    B"

    A"'1

    C 'B.'A;

    G BAA ( .

    Cr;1B."A-'

    C

    B"

    ;

    AT -A

    cB -A

    t d^vre ene-ji nakil batlarnda 24 deiik faz sralaaetrajspozisyoa dorumlar.. - - . IJ

  • AC ^B . y

  • = Izy (2.5)

    (2.4) denkleminde deiken sadece V ve x,(2 5) denklemde deiken sadece I ve x'dir.

    "' = Vyz denklemini inceleyelim. Bu

    denklemin zmnn iki defa x'e ge trevialndnda Vyz vermelidir. Bunu dikkate alarak

    yz -yzV >= V

    x e ,+ V

    a e zmn kabul edelim

    V'nin ildnci derece trevi

    yi yz= yz (V! e + Vj, e )'dir.

    burada Z hat karakteristik empedans, -, = \fyzse propogasyon sabitidir (2.7) ve (2.8)' numa-ral denklemler aUc utan x mesafede bir nok-tada voltaj ve akmn rms deeri ve faz asnverir. Gene bu denklemlerden grld zerehattn herhangi bir noktasndaki V ve I tama-men hat parametrelerine ve alc u voltaj veakn artlarna baladlr.

    2.2. Dalga denklemlerinin hiperbolik formasokulmas :

    (2.7) ve (2 8) no'lu denklemler hattn her-hangi bir noktasndaki voltaj ve akmn hesap-lanmas bakmndan pratik reglidir. Hiperbolikfonksiyonlar kullanlarak daha msait bir ek-le getirilebilir. -

    dV(2.1) denkleminde yerine konulduunda

    dx

    dVakm I ( = iz)'den

    dx

    I ,= y, e V2 e olarak elde(2.6)

    1 yz 1

    edlr. z/y z/y

    burada Vx ve V2 keyfi integrasyon sabitleri olup

    alc ve verici u artlar yerine konularak tes^pit edilir.

    x =yerine

    V R

    v,

    V., =

    v -

    0, V == V R . i-konulduunda

    = V

    1

    z/y

    V R

    V R

    = zy

    V R

    ,+ v.

    'y

    2

    - R

    2

    + IR

    2

    zc

    Zc

    zc I

    '~ I

    'R '

    V.,)

    ix VRp. -I

    - * * Z

    c - (2.7)

    IB 8x Z C - I R .yx-e -e (2.8)

    2 2

    Elektrik Mhendislii 184

    Sinh Q

    Cosh Q =-

    28 -0

    e + e

    V = VR Cosh y x + IRVR

    T = IR Coah y x -)Sinh

    Sinh

    x = 1 uzunluunda yani verici utaIR Zc Sinh y 1Vs = VR Cosh

    Is = 1R Cosh y 1

    (2.11) ve (2.l2)'denVR = V S Cosh yi

    I R = I S Coahyl-

    I R

    VRSinh

    y 1

    Zc Sihn

    yl

    Sinh

    (2.9)

    (2.10)

    (2.11)

    (2.12)

    (2.13)

    (2.141. Z

    2.3. Genelletirilmi devre sabitleri :(2.11) ve (2.12) yeniden yazlacak olursa,

    V

    _V_renel

    =

    CoshStnh

    . zc

    olarak

    yy

    11

    ze. Sinh

    Cosh

    y

    y

    1

    1

    VR

    (

    R ' ' -

    V:\-\t E

    B

    mukayese edildiinde

    le

    A

    C

    olduu

    B

    D

    g

    =

    rlr.

    Cosh

    SinhZ

    y l

    y1

    C

    Zc. Sinh

    COSh y

    y1

    1

  • ,A,B, C, > sabitlerinin bilinmesi bir- ok pratik-problemde alcj u akm ve voltajlar nceden bi-lindiinde verici u akm ve voltajlarnn bulun-masna veya V

    s I

    s bilindiinde V

    R ,IR 'nin bulun-masna kolaylik salar.

    2.4.- Edeer , veT devrelerinin bulunmas:Tek faz bir enerji nakli hatt iin edeer 17

    veya-T devresi elde edilebilir.

    Bu devreler ekil 2.2 ve 2.3'de gsterilmitir.ekil 2.2'den

    VcO -

    derici uc Yn| rn AIC

    ekil 2.2. Tek iletkeni! bir enerji rtakil hattnun' ' - " edeer (.) devresi. ;

    's

    terc uc

    ZT zT

    YT Alc uc

    ekil 2.3. Tek letkeni! bir enerji nakilhattnun edeer (T) devresin

    " V, = V ; 4- (Y,,

    V s =

    V + (1 4" Y,r Zrr) I

    elde edilir. Bu denklemler matris halinde : ,"

    is -J [y^ta+Y^z^) + r

    w z. JI iR-

    halinde yazlp elemanlar A, B, C, D, sabitleriile karilatmldfmda: > ": ... - '

    -1 .1 veyaB A B - ,

    = Zc Sinh

    y 1

    = __tanh^-

    Z ~ 2

    oldugru grlr.

    ekilde hattn edeer T devresi de A,B, C, D sabitleri cinsinden :

    -1 -1YT = ACC olarak bulunur.

    3. OK LETKENL UZUN ENERJ NA-KL HATLARININ MODELLENDRtLMES

    ^ 3.1. Dalga denklemlerinin elde ediliijesi :ekil 2.1'de gsterilen nakil hattnn herhan-

    gi, bir noktasnda, alc udan" x niesfede, vbf-tajlah. "ve aklanlar arahdaki mnasebeti belir-ten esas denklemler: " .dolaysyja saysal deerlendirilmesidir. Bu daancak p matrisinin kegenletirilmesiyle mm-kndr.

    alalm (3.7)d-' (QV)

    Qd2V

    d 2 V

    dx 2(3.8)

    P = 'Q A Qburada \ (nxn) dereceli (n hattaki iletkensays) kegen bir matris olup, elemanlar pmatrisinin karakteristik deerlerin^ Q ise sing-ler olmayan (nxn) dereceli kare bir matris olupp matrisinin karakteristik vektrlerini ihtivaeder.

    = Q pQV

    matris diferansiyel denklemi artk birbirine ba-l olmayan n tane 2'noi derece linear diferansi-yel denklem haline dnmtr. Eer j^ ve Qbilinirse p'nin herhangibir analitik fonksiyonu-nu ^'nn fonksiyonu olarak ifade etmek mm-kndr.

    f(p) =Qf (A) Qburada f (.) = exp (.) alrsak

    f (p) = exp(p]/-x) = Q exp (A1/>2) Qhaline dnr ve dolays ile:

    -i

    = Q exp ( A / 2 x ) Q v,-i

    + Q exp (A1/2 x) Q Vr

    = Yo [ Q exp ( A 1 / 2 x ) Q+ Q exp

    eklinde yazlabilir.

    Elektrik Mhendislii 184

    (3.9)

    (3.0)

    (3.11)

    (3.12)

    Hattn alc ucu voltaj ve akm vektrlerisrasyla VR ve IR olsun, x = 0 iin

    V(0) = VR 1(0) = IR ; denklem, (3.11) ve (3.12),den :

    VR = V,,+ V

    R = Y O ( - V + V )ve buradan :

    + zoi R

    elde edilir. Yerine konulduunda :

    V( X ) = 2

    Q[exp2

    (A /2x)+exp(

    ve

    = YoQ[e |xp( A V 2 x)-

    2 exp(

    + YoQ[exp

    elde edilir.

    +exp(

    Matris eklinde ifade edildiinde-i

    Q Cosh

    1 i(x) J I

    (3.13)

    (3.14)

    Q

    (3.15)

    Q Zo IR

    (3.16)

    (3.17)Q SinhBylece, hattn herhangi bir noktasndaki voltajve akm vektrleri, alc u voltaj ve akm. vek-trleri cinsinden hesaplanabilir.

    3.2-. Genelletirilmi devre sabit matrisleri :

    Basit tek devrs hatlarda olduu gibi buradan iletkenii hatlar iinde A, B, C, D sabit (mat-risleri bulmak mmkndr.

    B rvR |

    67

  • Denklem (3.17)'de x = 1 konulduunda:

    YoQSinh ( A 1 / 2 1) Q

    QSih (A1/2 D Q Zo i rVRi rVR -i

    R ^

    (3.19)

    (3.18) ve (3.19) nolu denklemler karlatrl-dnda :

    [t :-[ Q Cosh I) QQSinh (3.20)

    3.3. Edeer ^ ve T devre matrisleri :Tek iletkenli bir enerji nakil hattnda uygu-

    lanan metod kullanlarak, ok iletkenli bir hat-tn edeer

    v ve T matris devrelerini bulmak

    mmkndr.

    Y T = C

    A B-1 1

    - C

    Burada Z^ -, Yx> YT ve Zr birer matris halin-

    dedir.

    3.4. Transpozlsyon ve sert ve nt fcompan-zasyonu Jitlva eden bir hattn edeer ^ devrematrislerinin karlmas:

    ekil 3 l'de gsterilen hattn edeer v devrematrislerinin karlmas iin hat yine ekil 3.1'degsterildii ekilde uniform ksmlara ayrlr veher ksmn A, B, C, D parametreleri hesaplanr.Ksmlar birbirlerine seri bal olduklarndan bumatrislerin arpm neticesinde hattn (kompan-zasyon dahil) A, B, C, D parametreleri bulunur.Bu parametrelerden de 3.3'de anlatld ekilde,hattn edeer * devre (matrisleri elde edilir.

    ekil 3.1'de Ibu ilemler gsterilmitir. .

    3-5. Simetrili bileen devreler :

    Bir hattn edeer x

    matris devresinin ka-rlmasnda kullanlan Z ve Y matrisleri iletken-lerin oz ve iletkenler aras kart empedans veadmitans elemanlarndan veya hattn simetrilibileen devreleri z ve kart empedans ve ad-mitans elemanlar cinsinden hesaplanabilir, tikdurumda voltaj ve akm kolon matrisleri faz-larn voltaj ve akmlarndan teekkl eder. tkin-ci durumda ise bu voltaj ve akmlar simetrilibilegen voltaj ve akmlardr. Bu durumda elde

    edilen hatn edeer . veya T matris devresi,hattn bileen devreleri ve bu devreler arasndakikuplajlan temsil etmektedir.

    4. SMETRK OLMIYAN ELEMANLARIOLAN G SSTEMLERNDE YK AKIIANALZ

    4.1. Sistem denklemlerinin formlasyonu vezm:

    Bu blmde ekil 4.1Jde gsterilen g eiflte-mi, ekil 4.2*dekl matris devresi ile temsil edi-lecek paralel devre faz iletkenlerinin tek dev-renin demet iletkenleri eklinde mlahazas ileekil 4.2, ekil 4.3'e irca edilecektir.

    ekil 4.3'deki devrenin dm metodu kul-lanlarak ve voltaj kayna da ak'm kaynanaevrilerek denklemleri yazldnda

    -E

    elde edilir.

    Burada Ys s = YA

    YSR = ~

    Denklem (4.1)Jden

    S R (4.1)

    p j p vs., j zs K ,

    lv R J I Y R S Y R R J I O JLVR Jl IYRS YRRJolarak bulunur.

    (4.2)

    Vs ve VR belE olduunda IG generatr akm,

    IR ve IB yk akmlar ve ekil 4.2'de belirtilenift devre enerji nakil hattnn verici ucu akm-lar I, ve I aadaki denklemlerden hesapla-nr.

    (4.31(4.4)(4.5;

    I G =Z S (E-V sr A = Y A V sI B = Y B V R

    -1Zl2"

    1|| J l Z 2 I Z22 .4.2. AJalm ve voltaj dengesizlik faktrleri :

    T, J = l z 2 I Z22J

    Voltaj ve akm vektrlerinde en byksimetrili bileenin pozitif bileen olduu ve ne-gatif ve sfr bilecenlerin pozitif bileenle kyas-landnda ok kk olduu grldnden ne-gatif ve sfr bileenleri pozitif bileenin yzde-si olarak fade etmek uygun olacaktr.

    68 Elektrik Mhendislii 184

  • oo

    )ooo

    (c)

    V s

    >s

    A,

    C 1

    B l " ' A 2C 2

    B 2

    D ,

    }s-

    A B"

    C D"

    VR

    la)

    ( b )

    IB

    D

    A 7 B 7

    C ? D ?

    = B

    = B" A - B"(d)

    R

    oo

    o )ooo

    V R

    R

    ekil 8.1. Transpoze edilmi ve nt ve seri kompanzasj onu hahz bir hattm edeer . matp devresinin karlmas.

    V,R

  • G 'nerato

    Yuk

    ekil 4.1. ift devre enerji nakil sistemi :Not : Sistem parametreleri ekil 1.2'de

    verilmitir.Verici uc Alc uc

    ekil 4.2. ift devre enerji nakil sistemininedeer matris devresi :

    Z^ : Derecesi (3x3) olan kaynakempedans matrisi.

    Y A , YB Derecesi (3x3) olan yk ad-

    .mitans matrisleri.Z

    n, Z12, Z.n, Z2 2 : Derecesi (3x3) olan ift

    devre enerji nakil hattnndevresinin seri ve z ve kar-t empedans matrisleri.

    Yn, Y

    2, Y21i Y.._, .Derecesi (3x3) olan iftdevre enerji nakil hattnnedeer devresinin nt zve kart admitans matris-leri.

    E : Generatr voltaj vektr.

    x 100I,

    m.,., =

    ve

    x 100

    -x!00v,V.,

    x 100

    (4.71

    (4.8'

    (4.9-

    (4.10)

    olarak ifade edilir.

    4.3. Hali kayplarnn hesaplanmas :

    Hat zerinde meydana gelen g kayp-lar hattn venci alc ularndaki glerin far-kndan hesaplanabilir.

    Verici u gleri a faz simetrili - bileenlericinsinden

    Ps + j Qs - 3 (VsoI*so + V

    slIs, + VS2I*s2) (4.11,)Alc u gleri . PR + J Q R + 3{ V R OI*RO+VR,1*R,+VR 2 1* R 2) (4.12)ve hatta meydana gelen aktif ;ve reaktif gkayplar srasyla !PL + P S - P R "" " [ i (4.13)QL + Qs - QR " "'- ~". - (4r4)-

    4.4. Madel sistemin dengesizlik faktrleri vehat kayplarnn hesaplanmas : t

    ! IBlm 1.2'de belirtildii igibi model sistemde

    kullanlan ift devre hatta uygulanan transpo-zisyon ekline ve iletken konumlarna balj ola-

    /-/"S

    Verici1 uc Alc uc

    'B

    / / / / /

    Sekil 4.3. ekil 4.2'de gsterilen ift devre enerji nakil sisteminin baflitletlrilmlsedeer devresi.

    70 Elektrik Mhendislii 184

  • rak hattn elektrik parametreleri 36 deiik de-er alabilmektedir. Bu 36 durumun herblri iinalc utan

    i) 900 MW, g faktr = 0,9 kapasitif1,00,9 endktif

    11) 600 MW, g faktr = 0,8 endktif0,9 1,0

    ekilirken, % 40 seri ve her uta 200 MVAR'lknt kompanzasyon mevcut olarak, sistemin yktevzii analizi yaplm, dengesizlik faktrleri VPhat kayplar hesaplanmtr.

    4.5. Sonularn deerlendiritaesi :Keban - Ankara hatt iin yaplan almann

    sonular incelendiinde dengesizlik ve kaypla-rn esas olarak faz sralamas ve transpozisyonekline bal olduu, tanan ykn ise bunlara(izaf olarak) tes'r etmedii grlmektedir.

    4.5 1 Transpozisyon olmad durumlar :Hatlarn alc ve verici u voltajlarnda mey-

    dana gelen dengesizlikler bilhassa transpozisyonolduu durumlarda ok kk olup pratik mah-zur tamamaktadr.

    Yine sonular incelendiinde minimum kayp-lar veren faz sralama durumlarnda hatlarda-ki dengesizliklerin de minimum olduu, fakatkaynak taraf aklm dengesizliklerinin maksimumveya ok ibyk olduu grlr.

    Kaynak taraf akmlarindakl dengesizliklerinminimum veya ok kk olduu faz sralamadurumlarnda ise kayplarn (maksimum veyaok byk olduu grlr.

    Yukarda grld gibi en iyi faz sralamadurumunu ortaya karabilmek in genel biresas sylemek imknszdr. Dolaysyla seilecekfaz sralamas bu hatlarn bulunduu sistemdekayplarn veya generatr ve transformatrler-den geecek negatif ve sfr bileen aklanlarnnnemine gre kararlatrlabillr.

    4.5.2. Transpozisyon olduu durumlar:Sonular incelendiinde i) minimum kaypla-

    r, u) kaynak taraf rafo ve generatrlerden ge-en minimum negatif bileen akmlarn, ili)kaynak taraf transformatrnden geen mini-mum sfr bileen akmn veren faz sralamasdurumlarnn deiik olduu grlr. Kayplarnminimum ve kaynak tarafndan akan dengesizlikakmlarnn pratikte istenen % 5'in altnda ol-mas kriterleri uygulandnda 23 no'lu faz sra-lama ve transpozisyon uygulamasnn en iyi so-nucu verdii kabul edilebilir. Maamafih bu neti-cenin katiyetle sylenebilmesi iin model siste-min al'c u ksmnn, yani t>u uca balj ebe-kenin de daha realist modellendirilmeai gerek-lidir.

    Transpozisyon olduu ve olmad durumlarkarlatrldnda transpozlsyonun gerek ka-yplar ve gerekse dengesizlikleri azaltmas bak-mndan faydal olduu grlr.

    D U Y U RXVII I. GENEL KURUL IIINDA HAZIRLANAN

    Proje le lgili Genel BilgilenS.M.M, Brolarnn Kurulu ekli

    ve Fenni Mesuliyet TatbikatHizmetleri

    BROR IKTI.

    Oda merkezi ve ubelerinden temin edebilirsiniz. Fiat : 1 5 . TL.

    Elektrik Mhendislii 184

  • LIBYA'DA IKI TERMIK SANTRAL IHALEYE KARLD

    Libya Elektrik daresinin Bingazideki tekilt Bingazi ve Derna iin buharVelektrik istihsal tesisinin ithali ve kurulmas iin teklif istemektedir. Bu tesisler iinkonulan teknik veriler ksaca yledir :

    1. Bingazi iin : niteli olacaktr. Herbiri 40 M!W gcnde, gnlk 2.250m

    3 deniz suyunu tatl suya evirebilecek tesisle, yakt boaltma tertibat iin l-

    zumlu boru donanmn ve depolar ihtiva edecektir. Son teklif verme tarihi 22Temmuz 1972 gn en ge saat 12'ye kadardr.

    2. Derna iin : niteli olacaktr. Herbiri 30 MW gcnde, gnlk 9.200m

    3 -deniz suyunu tatl suya evirebilecek tesisle, yakt boaltmak iin lzumlu boru

    donanmn ve depolan ihtiva edecektir. Son teklif verme tarihi 1 Temmuz 1972 g-n enge saat 12'ye kadardr.

    Bu ihalelere itirak iin genel artlar yledir :. haleye itirak edecek firmalarn artnameleri alabilmeleri iin, birinci snf

    mahall .mteahhitler arasnda kaytl bulunmas veya birinci snf mletlerarasj"mteahhit olmas gerekmektedir.

    haleye itirak edecek olan firmalar ihale artnamelerini 50 Libya Dinar mu-kabilinde Bingazi'deki irket Genel Mdrlnden resm alma saatleri iinde te-min edebilirler.

    Aadaki garantilerden herhangi biri eklinde 100.000 Libya Dinar tutarn-da bir teminat lzumludur :

    a. Elektrik daresinin kasasna yatrmak suretiyle,b. Libya'daki "bankalarn herhangi birinden verilmi