Yüksek gerilim izolatörlerinde dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması

Elektrik enerjisinin kullanımındaki artışa bağlı olarak iletim ve dağıtım şebekelerindeki gerilim seviyeleri de yükselmektedir. Dolayısıyla şebekelerde kullanılan teçhizatların ve akım taşıyan iletkenlerin birbirlerinden ve sistemin diğer bileşenlerinden yalıtılması için hem ekonomik hem de etkin çözümlerin uygulanması gerekmektedir. Tüm dünyada olduğu gibi enerji ihtiyacı artan ülkemizde enerjinin üretimi, iletimi ve dağıtımı aşamalarında enerji kayıplarının en aza indirilmesi hayati önem taşımaktadır. Yüksek gerilim izolatörlerinin etkin, sürekli ve emniyetli bir yalıtım yapması beklenir. Fakat işletme şartları altında elektriksel, ısıl, mekanik ve çevresel birçok etkene maruz kalmaları nedeniyle yalıtım açısından bir takım problemler ortaya çıkar. Bu tez çalışmasında yüksek gerilim şalt teçhizatları ve izolatörlerinde görülen arızaların analiz edilmesi ve bu arızaların azaltılması üzerine araştırmalar yapılmıştır. Bu kapsamda elektriksel ve mekanik olarak farklı görevler üstlenen porselen dış yüzeye sahip şalt teçhizatları ve izolatörler incelenmiştir. Hem sistemin içyapısından hem de çevresel etkenlerden meydana gelen arızalar analiz edilmiştir. Yapılan analizlerde şalt teçhizatları ve izolatörlerin porselen dış yüzeylerinde kirlenme ve meteorolojik etkilerle ortaya çıkan ve iletim sistemlerinde ciddi arızaların, hatta kesintilerin oluşmasına neden olan 'kirlenme atlaması' arıza tipinin önem arz ettiği tespit edilmiştir. Bu nedenle kirlenme atlaması arızasının oluşum aşamaları irdelenmiştir. Çalışma kapsamında analizi yapılan arızanın azaltılması için porselen izolatör yüzeylerin koruyucu materyal madde ile kaplanmasının en etkili çözüm olacağı tespit edilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellemesi yapılan porselen izolatör yüzeyine koruyucu materyal malzeme kaplanmamış ve kaplanmış hallerde kirlilik etkenleri eklenmiştir. Her iki durum için ortaya çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Materyal kaplama uygulaması için Türkiye Ulusal İletim şebekesinde bir indirici transformatör merkezi yüksek gerilim şalt sahasında bulunan porselen dış yüzeye sahip teçhizatların kaplanması ve aynı şalt sahasına bağlı enerji nakil hattında yapılan silikon izolatör çalışması incelenmiştir. Yapılan incelemeler neticesinde iletim sisteminde yaşanan arıza sayısının kayda değer miktarda azaldığı tespit edilmiştir. Bu çalışma porselen dış yüzeye sahip yüksek gerilim teçhizatlarında dış etkenlerden kaynaklı arızaların, koruyucu materyal malzeme ile kaplama metoduyla azaltılabileceği ve bu vesileyle sistemlerde kararlılık sağlanabileceğini göstermiştir.