Ticari bir gemide kısa devre akımı hesapları

Gemilerde günden güne elektrik enerjisi ihtiyacı artmaktadır. Gemideki elektrik enerjisi ihtiyacı gemi tipine ve tahrik sistemine göre değişmektedir. Güç ihtiyacını karşılamak için iki veya daha fazla ana generatör kullanılmaktadır. Ana generatörler elektrik enerjisini üretir. Üretilen elektrik enerjisi de ana dağıtım tablosundan tüm elektrik yüklerine dağıtılır. Gemi elektrik güç sistemi, elektrik enerjisinin üretilmesi ve dağıtımı ile ilgili tüm teçhizatı kapsamaktadır. Gemi ve kara elektrik güç sistemi arasında farklılıklar bulunmaktadır. Bu farklılıklar arasında en belirgini gemi elektrik güç üretim ekipmanları ile tüketiciler arasındaki mesafenin oldukça kısa olması ve sistemin alçak gerilim olması, kablo direnci ve reaktansı az olduğundan kısa devre akımını etkilemesidir. Gemi elektrik güç sisteminin belirlenmesi için gerekli adımlar, generatör kapasitesi ve sayısını belirlemek için yük analizi yapılması, gemi ana gerilim seviyesi ve frekansının belirlenmesi, akım taşıma kapasitelerine ve gerilim düşümü hesaplarına göre besleme kablolarının kesitlerinin belirlenmesi, kısa devre akımı hesapları yapılması ve koruma elemanları ve onların kesme kapasitelerinin belirlenmesidir. Generatör kapasitesi ve sayısını belirlemek için yük analizi yapılır. Gemilerde kullanılan üç fazlı gerilim seviyeleri 440V-480V-690V-3.3kV-6.6kV vb. gibidir. Gemi gerilim seviyesi için çalışmalara yük analizi ile başlanır ve talep edilen güç bulunur, gerekli generatör, transformatör kapasiteleri belirlenir. Ana dağıtım tablosundaki kısa devre akımları hesaplanır. Kısa devre analizi, gemi elektrik güç sistemindeki uygun koruma elemanlarının belirlenmesi için önemli ve gereklidir. Bu analizler sonucunda geminin güvenli seyrine imkan verecek şekilde gemi elektrik sistemi tasarımı yapılmaktadır. Bu çalışmada ele alınan gemi alçak gerilim elektrik dağıtım sistemi olan bir balıkçı gemisidir. Söz konusu gemi elektrik sisteminde kısa devre akım hesapları incelenmiştir. Kısa devre akım hesapları için öncelikle gemi elektrik sisteminde farklı çalışma durumlarında yük akış analizi yapılmıştır. Gemi elektrik sistemi kısa devre analizi yapılırken farklı noktalardaki ve farklı çalışma durumlarındaki maksimum ve minimum kısa devre akımları hesaplanmıştır. Maksimum simetrik kısa devre akımı hesabı IEC 61363 standardına göre yapılmıştır. Kısa devre akım hesabının ana amacı sistemdeki belirli noktalarda kısa devre akımını belirlemek ve kısa devre akım kapasitesine uygun koruma elemanlarını seçmektir. Elde edilen sonuçlara göre ana dağıtım tablosu tasarımında gerekli ana koruma elemanları seçilmiştir. Örnek gemi elektrik sistemi için yük akış analizi ve kısa devre analizi ETAP programı kullanılarak yapılmıştır ve yapılan analiz sonuçları değerlendirilmiştir.