Günümüzde elektrik güç sistemleri, alternatif akım şeklinde üretilir, iletilir ve dağıtılır. Elektrik enerjisi, genellikle tüketicilerden oldukça uzakta, uygun yerlerde bulunan santrallerde üretilir.
Geniş bir iletim ve dağıtım şebekesi aracılığıyla tüketicilere ulaştırılır. Güç sistemi hattındaki birçok yerde, elektrik kaynağının bazı özelliklerini (örneğin voltaj, AC'den DC'ye, frekans, güç faktörü [pf], vb.) değiştirmek istenebilir ve gerekli olabilir.
Bunun için elektrik santrali ile nihai tüketici arasında bir takım dönüşümler ve anahtarlama istasyonları oluşturulmalıdır. Bunlar genellikle trafo merkezi olarak bilinir.
1| Trafo Merkezi Nedir?
Elektrik kaynağının bazı özelliklerini (örneğin voltaj, AC'den DC'ye, frekans, pf, vb.) değiştirmek için kullanılan aparatların kurulumun yapıldığı yere trafo m
erkezi denir. Trafo merkezleri, güç sisteminin önemli bir parçasıdır. Enerji arzının sürekliliği, büyük ölçüde trafo merkezlerinin başarılı bir şekilde işletilmesine bağlıdır. Bu nedenle, bir trafo merkezini tasarlarken ve inşa ederken azami özeni göstermek çok önemlidir.
"Trafo merkezi, bir güç sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır ve üretim istasyonu, iletim sistemleri, dağıtım sistemleri ve yük noktaları arasında önemli bağlantılar oluşturur."
Bir trafo merkezi döşenirken göz önünde bulundurulması gereken önemli noktalar şunlardır:
Uygun bir saha bulunmalıdır. Mümkün olduğunca yükün ağırlık merkezine yerleştirilmelidir.
Güvenli ve güvenilir bir düzenleme sağlamalıdır. Güvenlik için, yönetmelik izinlerinin bakımına, onarım ve bakım yapma tesislerine, patlama veya yangın olasılığı gibi anormal durumlara vs. dikkat edilmelidir.
Kolayca çalıştırılmalı ve bakımı yapılmalıdır.
Minimum sermaye maliyetini içermelidir.
Güvenilirlik için, iyi tasarım ve yapım, uygun koruyucu donanımın sağlanması vb. hususlara dikkat edilmelidir.
2| İletim ve Dağıtım (T&D) Sistemlerindeki Alt İstasyonların Ana Görevleri
İletim ve dağıtım sistemindeki alt istasyonlarla ilgili ana görevler aşağıdakileri içerir:
İletim sisteminin korunması.
Enerji Değişimini Kontrol Etmek.
Sabit Durum ve Geçici kararlılık sağlayın.
Yük atma ve senkronizasyon kaybının önlenmesi. Sistem frekansının hedeflenen sınırlar içinde tutulması.
Gerilim Kontrolü; reaktif güç kompanzasyonu, kademe değiştirme ile reaktif güç akışının azaltılması.
Yeterli hat kapasitesini kanıtlayarak arzı güvence altına almak.
Şebeke izleme amacıyla güç hattı taşıyıcısı üzerinden veri iletimi; kontrol ve koruma.
Arıza analizi ve nedenin tam olarak belirlenmesi ve alanın bu alanında müteakip iyileştirme.
İletim hatları üzerinden enerji transferinin belirlenmesi.
Şebekeyi çeşitli noktalarda besleyerek güvenilir tedariğin sağlanması..
Ekonomik yük dağılımının ve ilgili çeşitli işlevlerin oluşturulması.
3| Trafo merkezi Sınıflandırma Türleri
Trafo merkezleri, aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir:
1| Gerilim seviyelerine göre sınıflandırma
Örneğin; A.C. Trafo Merkezi : EYG, YG, OG, AG; YGDC Trafo Merkezi.
2| Dış Mekan veya İç Mekana Göre Sınıflandırma
Açık trafo merkezi ve Kapalı trafo merkezi, trafo bir binanın içindedir.
3| Yapılandırmaya dayalı sınıflandırma
Konvansiyonel Hava yalıtımlı dış trafo merkezi veya
SF6 Gaz Yalıtımlı Trafo Merkezi (GIS)
Yukarıdaki ikisinin bir kombinasyonuna sahip kompozit trafo merkezleri
4| Uygulamaya göre sınıflandırma
Step Up Trafo Merkezi – Üretilen voltaj düşük olduğu için üretim istasyonu ile ilişkilidir.
Birincil Şebeke Trafo Merkezi – Birincil iletim hatları boyunca uygun bir yük merkezinde oluşturulur.
İkincil Trafo Merkezi - İkincil iletim hattı boyunca.
Dağıtım Trafo Merkezi - İletim hattı voltajının besleme voltajına düşürüldüğü yerde oluşturulur.
Toplu tedarik ve endüstriyel trafo merkezi – Dağıtım alt istasyonuna benzer ancak her tüketici için ayrı ayrı oluşturulur.
Madencilik Trafo Merkezi - Elektrik beslemesinin çalışmasında güvenlik için ekstra önlem alınması gerektiğinden özel tasarım değerlendirmesine ihtiyaç duyar.
Mobil Trafo Merkezi – Geçici gerekliliğe bağlıdır..
Önemli Notlar:
Birincil Trafo Merkezleri, 400KV, 220KV ve 132KV'de EYG hatlarından güç alır ve nihai tüketicilerin hem yükü hem de mesafesi açısından yerel gereksinimlere uyacak şekilde voltajı 66KV, 33KV veya 22KV'ye (22KV nadirdir) dönüştürür. Bunlara ayrıca 'EHV yada EYG' Trafo Merkezleri denir.
İkincil Trafo Merkezleri, genellikle 11KV'ye düşürülen 66/33KV'de güç alır.
Dağıtım Trafo Merkezleri, 11KV ve 6,6 KV'da güç alır ve normalde 415 voltta AG dağıtım amaçlarına uygun bir volta iner.
4| Trafo Merkezi Parçaları ve Ekipmanları
Her alt istasyon aşağıdaki parça ve ekipmanlara sahiptir:
1| Açık Şalt Sahası
Gelen Hatlar
Giden Hatlar
Baralar
Trafolar
Bara direği izolatör ve dizi izolatörleri
Devre kesşcşler, izolatörler, topraklama ayırıcıları, parafudrlar, CT'ler, VT'ler, nötr topraklama ekipmanı gibi Trafo Ekipmanları.
Topraklama şiltesi, yükselticiler, yardımcı şilte, topraklama şeritleri, topraklama uçları ve toprak elektrotlarından oluşan İstasyon Topraklama sistemi.
Yıldırım darbelerine karşı koruyucu havai toprak kapları.
Kuleler, köprüler ve ekipman destekleri için galvanizli çelik yapılar.
Hat kapanı, ayar ünitesi, bağlantı kapasitörü vb. dahil olmak üzere PLCC ekipmanı.
Güç kabloları
Koruma ve kontrol için kontrol kabloları
Yollar, Demiryolu hattı, kablo hendekleri
İstasyon aydınlatma sistemi
2| Ana Ofis Binası
Yönetim binası
Konferans odası vb.
3| Şalt ve Kontrol Panosu Binası
Alçak gerilim a.c. şalt
Kontrol Panelleri,
Koruma Panelleri
4| Batarya Odası ve D.C. Dağıtım Sistemi
D.C. Akü sistemi ve şarj ekipmanı
DC dağıtım sistemi
5| Mekanik, Elektrik ve Diğer Yardımcı Donanımlar
Yangın söndürme sistemi
Dizel Jeneratör (D.G.) Seti
Yağ arıtma sistemi
Referans Kaynak: EEP - Electrical Engineering Portal