Orta gerilim kablolarında meydana gelen kısmi boşalmaların ileri sinyal işleme teknikleriyle incelenmesi

Orta gerilim ve yüksek gerilimde kullanılan katı ve sıvı yalıtkanlarda, kısmi boşalmalara (deşarjlara) bağlı olarak uzun bir süreç içerisinde oluşan ve yıkıcı düzeylere ulaşan fiziksel hasarlar meydana gelmektedir. Yüksek ve orta gerilimlerdeki tüm arızaların %80 oranında kısmi boşalmalara bağlı yalıtım sorunlarından kaynaklandığı standartlarda belirtilmiştir. Meydana gelen bu hasarlar, yüksek gerilim sisteminin zarar görerek çalışamaz hale gelmesine sebep olabildiği gibi ölümle sonuçlanabilen kazalara da yol açabilmektedir. Dolayısıyla, bu boşalma olaylarının sınıflandırılması, olası arıza türünün ve yerinin önceden tespit edilmesi ve buna göre gerekli önlemlerin alınması, hem sistemin kesintisiz çalışması, hem de olası istenmeyen iş kazalarının önüne geçilmesi açısından büyük önem arz etmektedir. Doktora tez çalışması kapsamında orta gerilim dağıtım şebekesinin en önemli bileşenlerinden olan ve sistem için maliyet açısından büyük önem arz eden orta gerilim kablolarında meydana gelen KB'lerin türlerinin ve konumlarının belirlenmesi uygulamaları yenilikçi yöntemlerle gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda ilk adım olarak farklı boşalma olayının gözlemlenebilmesi amacıyla, çapraz bağlı polietilen yalıtımlı (cross linked polyethylene-XLPE) kablolar üzerinde yapay hasarlar oluşturulmuştur. Bu hasarlar kablonun dielektrik kısmında meydana getirilmiştir. Kablo imalatı veya montajı sırasında oluşabilecek kusurların benzetimi yapılmıştır. İkinci aşamada ise, ilk aşamada üretilen, yalıtımlarında belirli noktalarda hasarlanmış kablo numunelerine, çeşitli genliklerde yüksek gerilimler uygulanarak çok sayıda farklı deney yapılmıştır. Çeşitli verilerin toplanması sağlanmıştır. Deneyler esnasında kısmi boşalma verileri kablolar üzerinden ölçülüp kaydedilmiştir. Deneyler, Afyon Kocatepe Üniversitesi Elektrik Mühendisliği bünyesinde bulunan yüksek gerilim laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler üzerine, öznitelik çıkarma amaçlı istatistiksel hesaplamalar, Fourier dönüşümleri ve bu dönüşümlerin istatistiksel öznitelikleri, faz çözünümlü kısmi boşalma (phase resolved partial discharge-PRPD) analizleri uygulanmıştır. Destek vektör makineleri, yapay sinir ağları, k en yakın komşuluklar, dalgacık dönüşümleri gibi güncel ve alanda kabul görmüş yöntemler kısmi boşalma verilerine arıza türü ve konumu sınıflandırmak için uygulanmış ve başarılı sonuçlar alınmıştır. Çalışmanın son adımında, ilk kez bu tez çalışması kapsamında Mycielski-Markov hibrit yaklaşımının farklı kusurlara sahip XLPE kablolarının sınıflandırılmasında ve XLPE kablolarında meydana gelen boşalma olayının modellenmesindeki performansı denenmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir.