Elektrik dağıtım şebekelerinde gerilim değişimlerinin incelenmesi

Abstract

Modern yaşamımızda her an kullandığımız elektrik enerjisi; üretimnoktalarından tüketim noktalarına elektrik dağıtım şebekeleri üzerinden taşınır vetüketim noktasındaki gerilim değerinin müşteriye belirli limitler içerisinde sunulmasıamaçlanır. Ancak elektrik dağıtım şebekelerindeki çeşitli arızalar, büyük ölçekliyüklerin anahtarlanması veya küçük ölçekli non-lineer yüklerin kullanımlarının güngeçtikçe artması gibi sebepler, gerilim çökmeleri, gerilim şişmeleri ve kesilmeler gibiçeşitli güç kalitesi problemlerine neden olmaktadır. Güç kalitesi kavramı akım vegerilimdeki bu değişimleri tanımlamak amacıyla kullanılmakta olup önemi her geçengün daha da artmaktadır. Çalışma sonuçlarının elektrik enerjisi operatörlerine veüreticilere yararlı bilgiler sağlaması beklenmektedir.Bu tez gerçek bir gerilim şebekesinde meydana gelen üç faz ve bir faz kısadevrelerinin, kısa devre noktasının şebekeye mesafesine ve trafo topraklamaempedansına bağlı olarak şebekedeki gerilim kademelerine etkisini incelemektedir.Şebekenin MATLAB programında oluşturulan matematiksel modeli ile yapılanhesaplamaların sonuçları, yine aynı şebeke için EMTP (Electro Magnetic TransientProgram) programının ATP (Alternative Transient Program) versiyonu ile yapılanelektriksel modeli sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Her iki modelin de çok yaklaşıkolarak birbirlerini doğruladığı sonuçlar göstermiştir ki üç faz ve bir faz kısa devrelerisonucunda, mesafe, topraklama empedansı ve transformatör bağlantı şekliparametrelerine bağlı olarak şebeke gerilim kademelerinde gerilim çökmesi vegerilim şişmesi gözlemlenmektedir.The electrical energy that we use in our modern life is transported throughelectric power system from generator units to the terminals of electrical equipmentsand the voltage at the customer side aimed to be maintained within certain limits.However various kinds of faults in the system, the increase in the number of non-linear loads or switching operations of large loads couses different kinds of problemslike distortions, sags, swells or interruptions on the pure sine wave form of theenergy produced by genarators. The power quality term is used for to determinethese problems on the current and voltage quality which becomes a serious subjectday by day. The results of this study is expected to provide valuable information forthe power system operators and the manufacturers.The study presented here concerns about the effects of three phase and singlephase faults causing voltage sags on a real transmission network depending on thedistance of the fault to the point of common coupling and magnitude of thegrounding impedance. The calculations has been made on the analitical model of thesystem that has been compiled using MATLAB and compared with the results of theelectrical model of the same system created on ATP (Alternative Transient Program)version of EMTP (Electromagnetic Transient Program). The confirmative results oftwo models shows that three phase and single phase faults causes power qualityproblems such as sags and swells related to the parameters of fault distance, earthingimpedance and transformer connection types.