n KISA DEVRE HESABI EES 455 20 12

n KISA DEVRE HESABI EES 455 - 20. 12. 2011

Kısa devre arızası n Zsc ¨ n Arıza noktasından önceki tüm sistemin eşdeğer empedansı Zs ¨ Yük EES 455 - 20. 12. 2011 empedansı

Kısa Devre Gücü n Arıza akımlarını hesaplama gerekliliği Arıza akımlarına dayanıklı Arıza akımlarını izole edebilecek kapasitede teçhizat seçimi yapabilmek ¨ ¨ n n Güç sistemlerinde ana kaynak generatörlerdir. Trafolar ise gücün istenilen gerilim seviyelerine dağıtılmasında kullanılır. Arıza, generatörlerden veya trafolardan sonraki kısımlarda meydana gelir. İlk durumda arıza akımını sadece kaynak empedansı sınırlarken, ikinci durumda ise trafo empedansı arıza akımını belirleyen önemli bir faktördür. Genelde, en yüksek arıza akımları üç faz arızalarında oluşur. Bu yüzden, teçhizatın arızaya dayanımı açısından üç faz arızaları referans alınır. Kısa devre akımı anında söz konusu olan güce kısa devre gücü denir. EES 455 - 20. 12. 2011

… Kısa Devre Gücü n n Şekildeki arıza akımı, trafo reaktansı ve aradaki bağlantı kablolarının empedansları tarafından sınırlanır. Bağlantı kablolarının empedansları ihmal edilirse, arıza akımı; EES 455 - 20. 12. 2011

Trafo Kısa Devre Gücü

EES 455 - 20. 12. 2011

Örnek EES 455 - 20. 12. 2011

… Örnek EES 455 - 20. 12. 2011

n Yukarıdaki örneklerde, hesaplamaları basitleştirmek için bazı kabuller yapılmıştır; Arızanın şalt sahasına çok yakın olduğu varsayılarak aradaki kablo empedansları ihmal edilmiştir (1. örnekte) ¨ Ark direnci ihmal edilmiştir. ¨ Kablo empedansı ile trafo empedansı (reaktans) arasındaki faz açısı sıfır kabul edilerek, söz konusu empedans değerleri kompleks matematik kullanılmadan toplanmıştır. ¨ Generatörden önceki şebekenin kaynak empedansı ihmal edilmiştir. (Sonsuz bara / sonsuz kısa devre gücü) ¨ n n Bahsedilen ihmaller yapılmadığında ve kesin değerlere ulaşılmak istendiğinde, hesaplamalar çok karmaşık hale gelmekte ve simülasyon yazılımlarının kullanılması gereği doğmaktadır. Kesin sonuçlar ile ihmaller yapıldığında elde edilen sonuçlar arasında genellikle %5 civarında hatalar söz konusu olmaktadır. Dolayısıyla, koruma ayarları ve teçhizat karakteristiklerini belirlemek için arıza akımlarını hesaplarken yapılan kabul ve ihmaller tatmin edici sonuçlar sağlamaktadır. EES 455 - 20. 12. 2011

Sonsuz bara • Kısa devre gücü sonsuz, kaynak empedansı sıfırdır. • Sonsuz baranın gerilimi sabittir, reaktif tüketim ne olursa olsun değişmez EES 455 - 20. 12. 2011

Kısa Devre Hesaplama Yöntemleri n Ohm metodu ¨ Empedanslar n ohm cinsinden ifade edilir Yüzde empedans metodu ¨ Empedanslar ortak bir baz empedansın yüzdesi cinsinden ifade edilir n Per unit metodu ¨ Yüzde empedans metodundan farkı, empedansların yüzde yerine ondalık cinsinden ifade edilmesidir. EES 455 - 20. 12. 2011

Ohm Metodu

Örnek (Ohm metodu)

… Ohm metodu !!! Yukarıda formüller; Z empedansının yalnızca indüktif reaktanstan (X) ibaret olduğu, yani R bileşeninin ihmal edilebileceği varsayımı ile oluşturulmuştur. EES 455 - 20. 12. 2011

Yüzde Empedans Metodu EES 455 - 20. 12. 2011

…Yüzde Empedans Metodu (Örnek) EES 455 - 20. 12. 2011

EES 455 - 20. 12. 2011

Per Unit Metodu

n Bazen incelemeleri kolaylaştırmak amacıyla bir barayı sonsuz güçlü kabul etme olanağı vardır. Bu durum baranın bir sonsuz kısa devre gücüne sahip olduğunu ifade eder. Bu ise birim eşdeğer empedans belirttiğinden sabit gerilimi korumakla bir baranın daima yeter derecede güçlü olduğunu ifade eder. EES 455 - 20. 12. 2011

Per Unit Metodu (Örnek)

…Örnekler n 154 k. V Bornova barasında 3 faz kısa devre akımı : Ikd = 19, 459 pu olarak verilmiştir. UB=154 k. V ve SB=100 MVA ise 154 k. V ve 10, 5 k. V baralarda oluşacak kısa devre akımlarını hesaplayınız. ZS Sistem empedansı: IB Baz akım: 154 k. V barada oluşacak kısa devre akımı: EES 455 - 20. 12. 2011

…Örnekler 10, 5 k. V barada oluşacak kısa devre akımını bulmak için öncelikle trafo empedansının 100 MVA baz için değeri bulunur : 10, 5 k. V barada oluşacak kısa devre akımı: EES 455 - 20. 12. 2011

…Örnekler n 0, 16 Şekilde görüldüğü gibi dört adet birbirinin aynı genaratör paralel olarak işletilmektedir. Her birinin 11 k. V anma geriliminde 25 MVA anma gücü vardır. Her birine ait geçici reaktans Xd = 0, 16 pu olduğuna göre 3~ kısa devre gücünü hesaplayınız. 0, 16 K EES 455 - 20. 12. 2011 G 1 K G 2 G 3 G 4 11 k. V