Theses supervised by Prof. Dr. M. Sezai Dinçer
12 theses · Gazi University
Örnek bir dağıtım sisteminde dağıtım gerilim seviyelerinin optimizasyonu
Elektrik enerjisinin kullanım alanlarının ve kullanıcılarının hızla artması elektriğin tüm süreçlerinin hassasiyetle planlanması gereğini doğurmuştur. Elektrik dağıtım sistemleri planlanmasında gerilim seviyesinin ve konfigürasyonun tespiti önemli bir yer tutmaktadır. Bu aşamada yapılacak yanlış tercihler yüksek bütçeli yenileme, genişletme ve dönüşüm yatırımlarına yol açmakta, enerji birim maliyetini artırıp, kalitesini olumsuz etkilemektedir. Sistem planlanmasında yalnızca ilk yatırım maliyetleri değil, kayıplar, artan talep ve büyüyen dağıtım çapı da göz önünde bulundurulmalıdır. Ülkemizde bazı teknolojik yetersizlikler ve teknik açıdan yanlış seçimler nedeniyle farklı seviye ve kademede dağıtım sistemleri kurulmuştur. Son yıllarda standartlaşmaya gidilse de system şu an için bir bütünlük arz etmemektedir. Bu tezde gerilim seviyesi ve konfigürasyonu tespiti için teorik yaklaşımlarda bulunulmuş, örnek bir bölgede yapılan dönüşüm çalışmasıyla da üst seviyeli tek kademeli dağıtımın avantajları irdelenmiştir.
Argon-SF6 gaz karışımlarının elektrıksel boşalmalarında yapay sınır ağı uygulamaları
Kükürt hekzaflorür (SF6), yüksek dielektrik dayanımı ve iyi derecede ısı iletkenliği nedeniyle enerji sistemlerindeki kesicilerde sıkça kullanılan bir elektronegatif gazdır. Argon (Ar) ise ark endüktansının düşük olması ve yüksek akımları iletebilmesi nedeniyle özellikle güç anahtarlama uygulamalarında kullanılmaktadır. Argon'un en büyük dezavantajı dielektrik dayanımının düşük olmasıdır. Argon ile SF6'yı karıştırarak bu dezavantaj giderilir. Uygun bir gaz karışımı elde edebilmek için elektron çığ parametreleri ve elektron enerji dağılım fonksiyonun (EEDF) bulunması gerekir. Bu çalışmanın amacı; SF6, Argonun ve SF6 ? Ar karışımının elektron enerji dağılım fonksiyonu (EEDF), ortalama enerji, sürüklenme hızı ve diğer çığ parametrelerinden elde etmek için bir Yapay Sinir Ağı (YSA) tasarlanmasıdır. Gerekli veriyi elde etmek için; SF6, Argonun ve SF6 ? Ar karışımının elektron çığ özellikleri, Townsend kararlı durumunda, molekül yoğunluğuna indirgenmiş elektrik alanın E/N geniş aralığında, Boltzmann denklemi ile sonlu farklar metodu kullanılarak analiz edilmiştir. Boltzmann denklemi kullanılarak hesaplanan EEDF'ler ile tasarlanan YSA ile elde edilen EEDF'ler farklı E/N değerleri için karşılaştırılmıştır ve tasarlanan YSA'nın sonuçlarının Boltzmann denklemi ile hesaplananlar ile çok iyi uyumlu olduğu tesbit edilmiştir.
SF6 yalıtkanlı sistemlerde ark analizi
Yüksek gerilim enerji iletim ve dağıtım sistemlerinde devrenin açılıp kapanmasında SF6 gazlı devre kesiciler kullanılmaktadır. SF6 gazlı devre kesicilerde ark olgusu temel prosestir. Bu çalışmada SF6 gazlı devre kesici nozzle'ındaki ark davranışının incelenmesi için, basitleştirilmiş bir ark modeli geliştirilmiştir. Bu çalışmada ark modeli için Mayr denklemi geliştirilmiştir. Bu model devre kesicilerin kesme kabiliyetlerini belirlemek için kullanılmış ve Matlab Simulink yardımıyla simülasyonları yapılmıştır. Bu çalışmada Mayr model parametre değerlerine göre gerilim ve akım değişimleri elde edilmiş ve elde edilen sonuçlar literatürde geçerli olan veriler ile karşılaştırılmıştır.
Yüksek gerilim iletim hatlarında aşırı gerilimler
Enerji iletim sistemlerinde faz iletkenlerine, direklere veya koruma iletkenlerine yıldırım düşmesi halinde aşırı gerilimler oluşmaktadır. Bu çalışmada yüksek gerilim iletim sistemlerinde oluşan aşırı gerilimler analiz edilmiştir. Enerji iletim sisteminin parametreleri kullanılarak, MATLAB programında pratikte yaygın olarak kullanılan yürüyen dalgalar metodu, Lattice diyagramıyla ilgili bilgisayar programı geliştirilmiştir ve analiz edilmiştir. Çeşitli durumlar düşünülerek, değişik sistem parametreleri ile bu program çalıştırılmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Parametrelere ve sistem özelliklerine bağlı olarak aşırı gerilimlerin en büyük değerleri ve buna etki eden faktörler tespit edilmiştir.
Güç transformatör arızalarının incelenmesi
Güç transformatörlerinin arızalarının analizi bu çalışmada detaylı olarak incelenmiştir. Bu çalışmada transformatör arızalarının incelenmesine dair arıza analizinde kullanılacak prosedürün ortak kullanılması amaçlanmıştır. Bu prosedür özellikle elektrik iletim sistemlerinde kullanılan güç trafolarında uygulanmaktadır. Ancak herhangi bir AC trafonun arızasının belirlenmesinde de yardımcı olabilir. Burada bahsedilen trafo arızaları ile işletme de kullanılan trafolardaki olası arızaların sebepleri konusunda bir metedoloji oluşturulması hedeflenmiştir. Ayrıca iletim sisteminde kullanılan trafoların arızaların incelenmesinde rutin ve tek tip data toplama prosedürünün otutturulması, arızanın adlandırılmasında tutarlılığı ve diğer iletim sistemi şirketlerince kullanılan terminolojiye uyumluluğun sağlanması geliştirilmeye çalışılmıştır.1995-2007 yılları arasında ülkemizde arızalanan 240 adet güç transformatörü arızası incelenerek arıza istatistiği oluşturulmuştur. Bu çalışmada; güç transformatörlerinin arızalarının incelemesinde bilgisayar yazılımı ile optimum değerlendirme yöntemlerine ulaşılmaya çalışılmıştır. Olası trafo arıza durumları ve koruma sinyalleri değerlendirilerek güç trafosu arızalarının incelenmesine yardımcı olacak bilgisayar yazılımı ile güç transformatörü arızalarının incelenmesinde analitik analizler yapılmıştır.Arıza incelemesinde bulunanlara yaklaşım açısından yardımcı olabilecek farklı farklı güç trafo arızalarından örnekler verilmiştir. Güç trafosu arızalarında önemli rol oynayan nedenler açıklanmaya çalışılmıştır.Bilim Kodu: 608.0.035Anahtar Kelimeler: Transformatör, arıza, inceleme, analizSayfa Adedi: 250Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Sezai DİNÇER
Dağıtım sistemlerinde enerji kalitesi
Elektrik enerjisi üretim, iletim ve dağıtımını yapan kurumlar ve tüketiciler için enerji kalitesi son yıllarda daha da önem kazanan bir konu haline gelmiştir. Güç kalitesi sorunlarının çözümlenmesi hem verimlilik açısından hem de ekonomik nedenlerden dolayı zorunluluk haline gelmiştir. Bu sorunları çözmek için önce sistemli bir çalışma yapılması, elde edilen verilere bağlı olarak değişik yöntemler kullanarak güç kalitesi problemleri giderilmeye çalışılmalıdır.Bu tezde güç kalitesi problemleri, harmonikler ve filtreleme metotları ayrıntılı olarak incelenmiştir. TEİAŞ Alçuk Transformatör Merkezi'ndeki sanayi yüklerini beslemekte olan Alçuk-1 Fideri ve Şehri beslemekte olan Foça-1 Fiderin de yapılan ölçümlere ait değişim grafikleri, sonuç ve değerlendirmeler bulunmaktadır. Ayrıca sabit yüklü bir radyo verici istasyonunun güç trafosunun sekonder sargısı üzerinden yapılan ölçümlere yer verilmiş, ölçüm sonuçlarına göre sistem için tasarlanan sabit ayarlı filtre ve kompanzasyon sistemine seri endüktans bağlaması metotlarının simülasyonu Matlab ta gerçekleştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Enerji kalitesi, güç kalitesi, harmonikler
Gaz izoleli sistemlerde topraklama analizi
Yüksek gerilim gaz izoleli trafo merkezlerinin topraklama projeleriIEEE 80-2000 standardına göre detaylı sekilde incelenmistir. Ayrıcatopraklama temel kavramları ile topraklama ve farklı topraklayıcı çesitleriirdelenmistir.Trafo merkezlerinin topraklama projeleri CYMGRD® PC programı ile analizedilmistir.Sonuç olarak topraklama agı analizinde, topraklama direnci, göz aralıgı veadım geriliminin; topraklama kazıgı sayısı ile agın geometrik yapısıvaryasyonlarına göre incelenmesi yapılmıstır.
Düzgün olmayan geometrilerde elektriksel gaz boşalım analizleri
Sülfür-hekzaflorür (SF6), üstün izolasyon ve ark söndürme özelliklerinden ötürü elektrik güç endüstrisinde geniş uygulama alanlarında kullanılmaktadır. SF6'da korona deşarjı mühendislik alanında önemlidir ve bu tezde pozitif korona başlangıç gerilimi, çeşitli eğriliklerdeki ve elektrot aralıklarındaki çubuk-düzlem elektrot sisteminde hesaplanmıştır. Pozitif korona başlangıç gerilimini hesaplamak için kullanılan simülasyon modeli, birincil ve ardışık çığların büyüklüğüne bağlı olarak değişmektedir. Ardışık çığların büyüklüğü, ilkine eriştiğinde deşarj kendi kendini besler. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, literatürde yayınlanan ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tahmin edilen pozitif korona başlangıç gerilimleri, ölçülenlerle oldukça iyi tutarlılık gösterdiği gözlenmiştir.
Yol aydınlatma tesisatlarının tasarımlarında optimum çözüm kriterlerinin analizi
Yol aydınlatma tesislerinin gerçekleştirilmesinde en son teknik ve uygulamalar mevcut çalışmada detaylıca incelenmiştir. Bu çalışmada; yol aydınlatma tesislerinin tasarımlarında bilgisayar yazılımı ile optimum çözüme ulaşılabilme yöntemlerine ulaşılmaya çalışılmıştır. Yol aydınlatma tasarımlarında optimum çözüme ulaşabilmek için gerekli teknik ve ekonomik kriterler incelenerek detaylı analizleri yapılmıştır. Örnek bir yol seçilerek, onbeş adet denek armatür dikkate alınmış ve bilgisayar yazılımı kullanılarak aydınlatma ve armatür parametrelerinin değerlerinin değiştirilmesiyle elde edilen, çok sayıda varyasyon için aydınlatma hesapları yapılmıştır. Bu hesaplar sonucunda teknik açıdan uygun çözümler elde edilmiştir. Söz konusu çözümler içerisinde ekonomik açıdan en uygun çözümü bulabilmek için, bu çözümlerin tamamının on yıllık bir süreç sonundaki maliyeti dikkate alınarak ekonomik çözüme ulaşılmıştır.
Hidrolik santralin dinamik simülasyonu
Hidrolik santral için dinamik bir modelleme yapılmıştır. Çoğunlukla hidrolik santrallerin bulunduğu ve rezerv elektrik üretimi olarak hidrolik santrallerin kullanıldığı güç sistemimizde hidrolik santrallerin hız kontrol regülatörleri incelenmiştir. Hız regülatörlerinin geçici hız eğimi özellikleri ve gereksinimi ile hız regülatörü stabilitesi simüle edilerek geçici hız eğimi değer aralıklarının tespiti yapılmıştır. Ayrıca, hız regülatörlerinin sıfırlama (reset) süresi ve servo motor kazanç sabitinin hız kontrolünü ne şekilde etkilediği simülasyonlar ile irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler : Hidrolik santral, Dinamik Model, Geçici Hız Eğimi, Hız Regülatörleri, Frekans Kontrol
Elektrik dağıtım sisteminin bilgisayarla programlanması ve otomasyon
Bu tezin amacı elektrik dağıtım sisteminin programlanması yani SCADA sisteminin 12.09.2006 tarih, 26287 sayı ile Resmi Gazetede yayımlanan Elektrik Piyasası Dağıtım Sisteminde Tedarik Sürekliliği, Ticari ve Teknik Kalitesi Hakkındaki Yönetmelik gereği sağlayacağı faydaları iki örnek modelleme ile açıklamaktır. Ayrıca bu tez ile elektrik dağıtım şebekesinde SCADA sistemi uygulamasının sağlayacağı ekonomik faydalar irdelenecektir. Bilindiği üzere elektrik şirketleri elektrik kesintilerinde fider üzerindeki kurulu gücün % 60 değerini baz alarak klasik hesap metodu ile satılamayan enerji miktarını hesaplamaktadır. Bu hesaba göre arızalar nedeniyle Ankara metropol alanında satılamayan enerji 2006 yılı için 121 398 719 kWh'dir. Ancak modellemesi yapılan birinci örnek; fider yükünün yukarıda bahsedilen % 60 değerine ulaşmadığını ve yükün bir gün içerisinde çok fazla değiştiğini gösterdiğinden, kesinti süresi kadar, kesintinin ne zaman meydana geldiğinin bilinmesinin de önemli olduğuna işaret etmektedir. Diğer örnek modelleme ise bilinenin aksine trafoların sadece aşırı yükten değil fazların dengesiz yüklenmesinden dolayı zarar gördüğünü, ancak trafo yüklerinin anlık izlenerek eşit miktarda yüklenmesinin sağlanacağını ve böylece trafoların daha verimli kullanılacağını göstermektedir. v Sonuç olarak; Bu düzenlemeler elektrik şebekesinin daha esnek ve güvenli işletilmesi ile uzaktan kontrolünü sağlayarak kesintileri minimuma indirecektir.
DA/AA dönüştürücü
DA kaynakların bulunduğu fakat AA kaynakların bulunmadığı koşullarda, istenilen özelliklerdeki AA gerilimleri DA kaynaklardan elde etmek yoluna gidilir. Bu çalışmada, devre elemanlarının düzgün olarak çalışması için Flyback DA-DA Çevirici güç kaynağı devresi kullanılmıştır. DA girişten kare dalga üretilerek, daha sonra referans sinüs elde edilmiş ve PWM modülasyonu yapılarak güç transistörleriyle anahtarlama yapılmıştır. İçerisinde sinüs bilgisi saklı olan kare dalganın, Push-Pull topolojisi kullanarak trafo ile genliği arttırılmış ve LC filtrede süzülerek, AA çıkış elde edilmiştir.