GÜÇ SİSTEMLERİ ANALİZİ - Deneme Sınavı - 2

Uzunlukları 300 km’ye kadar olan orta uzunluktaki hatlar için hat yüklenebilirliği; çoğu kez gerilim-düşüm limiti ile belirlenir.

Şekil eşdeğer pi devresi olarak adlandırılmaktadır.

Gerilim regülasyonu; gönderici-uçtaki voltajın sabit tutulması durumunda alıcı-uç tarafında bulunan yükün, yüksüz durumdan tam-yük durumuna geçerken yine alıcı-uç tarafında gerçekleşen voltaj değişimidir.

Eşdeğer pi devresi yapısal olarak nominal pi devresine benzemektedir. İki devre arasındaki tek fark; eşdeğer pi devresinde Z ve Y parametreleri yerine Z′ ve Y′ parametreleri kullanılmıştır.

 karakteristik empedans, kayıpsız hatlar için dalga empedansı olarak tanımlanır.

A, B, C ve D parametreleri iletim hattındaki R, L, C ve G sabitlerine bağlıdır.

Türkiye’de kullanılan AG şebekelerinin faz-faz arası gerilimi 380 V, faz-nötr arası gerilimi ise 220 V’tur. 250 V kullanan ülkelere Hindistan ve Yemen, 240 V kullanan ülkelere Avusturalya, Kuveyt ve Katar, 120 V kullanan ülkelere A.B.D., Bahama ve Venezuella, 110 V kullanan ülkelere ise Kolombiya, Libya ve Tayvan verilebilir. Doğru cevap C'dir.

Yüksek-gerilim şebekeleri, gerilim değeri olarak 35 kV-154 kV arasında olan şebekelerdir. Bu tür gerilim şebekeleri sadece enerji iletiminde kullanılır. Yüksek-gerilim şebekelerinin görevi; elektrik enerjisini üretim yerinden alarak orta-gerilim hatlara ulaştırmaktır. YG’de oluşacak elektriksel kayıplar diğer alçak-gerilim ve orta-gerilime göre daha azdır. Doğru cevap D'dir.

Toplam direk boyu (H), temel derinliği (t), traversler arası uzaklık (D) ve n=travers adedi-1 olmak üzere muf sayısı

ile bulunur. Buna göre; H=27 m, D=1,5 m; n=travers adedi-1=5-1=4, t=3 m olduğundan; muf sayısı ((27-6-3)/3)-1=5 olarak bulunmaktadır. Doğru cevap C'dir.

F-Kabloları, normal ve hafif işletme koşullarına uygun, hareketli tesislerde kullanma imkanı sağlayan kablolardır. Tıpkı B-kablolarda olduğu gibi bu kablolar da yeraltına, sıva içine ve altına döşenmezler. Alvinal alüminyum iletkenli yeraltı kabloları güç iletimi amacıyla geliştirilmiş, plastik yalıtkanlı, sabit ve ağır işletme şartlarında çalışmaya elverişli olan kablolardır. Y-Kabloları, sabit tesislerde ve ağır işletme şartlarında kullanılan
dayanıklı kablolardır. N-Kabloları, sabit olan elektrik tesislerinde, normal ve hafif işletme
şartlarında kullanılan kablolardır. Buna göre bahsedilen kablo grubu B-kablolarıdır ve cevap A'dır.

Orta-gerilim ve yüksek-gerilimde yük akımı kesilirken yüksek değerde ark oluşur. Kesici, arkın, kısa-devre akımının ve yük akımının şebekeye olan zararlı etkilerini yok edecek şekilde tasarlanıp geliştirilen koruma elemanıdır. Direk ve konsollar, enerji taşıyan kabloları, izolatörler yardımıyla yerden ve birbirinden belirli uzaklıklarda tutarak yalıtımı sağlayan ve bunların kısa-devre yapmalarını engelleyen elemanlardır. Parafudrlar, enerji nakil hatlarını, jeneratör ve transformatörlerin yalıtkanlarını yıldırımın zararlı etkilerine karşı korumak amacıyla kullanılan koruyucu devre elemanlarıdır. Güç sistemlerinde, OG ve YG iletim hatlarında devre yüksüz halde iken açma-kapama işlemi için kullanılan ve tasarım bakımından en basit tipteki ayırma elemanına ayırıcı veya diğer adıyla seksiyoner adı verilir. Buna göre cevap C'dir.

Orta-gerilim ve yüksek-gerilimde yük akımı kesilirken yüksek değerde ark oluşur. Kesici, arkın, kısa-devre akımının ve yük akımının şebekeye olan zararlı etkilerini yok edecek şekilde tasarlanıp geliştirilen koruma elemanıdır. Havai enerji nakil hatlarında kullanılan iletkenlerin direklere bağlantısını sağlayan, iletkenleri taşımaya yarayan, taşıdığı iletkenlerin direklere, toprağa ve diğer iletkenlere karşı yalıtımını sağlayan cihazlara izolatör denir. Direk ve konsollar, enerji taşıyan kabloları, izolatörler yardımıyla yerden ve birbirinden belirli uzaklıklarda tutarak yalıtımı sağlayan ve bunların kısa-devre yapmalarını engelleyen elemanlardır. Güç sistemlerinde, OG ve YG iletim hatlarında devre yüksüz halde iken açma-kapama işlemi için kullanılan ve tasarım bakımından en basit tipteki ayırma elemanına ayırıcı veya diğer adıyla seksiyoner adı verilir. Buna göre cevap D'dir.

Bara ayırıcılar enerji iletim hatlarında kesici ile bara arasına bağlanan ve kesicinin açık olduğu durumlarda açma-kapama işlemi yapabilen ayırıcılardır. By-pass ayırıcılar kesiciye paralel bağlanan ve kesici kapalı iken açılıp kapatılabilen ayırıcılardır. Hat ayırıcılar, iletim hattının giriş ve çıkışlarında, kendisiyle birlikte kullanılan kesici ile hat arasına bağlanırlar ve birlikte kullanıldıkları kesiciler açık iken açma-kapama yapabilirler. Transfer ayırıcı, ana bara ile transfer bara arasındadır. Sistemde bir arıza meydana geldiğinde veya bakım yapılacağı zaman transfer bara ve transfer ayırıcılar yardımıyla şebekenin enerjisiz kalması önlenir. Buna göre cevap D'dir.

Ayırıcılarda açma-kapama işlemi aşağıdaki sıraya göre yapılmalıdır:

Buna göre doğru sıralama C şıkkında verilmiştir.

Soruda bahsedilen kesici türü manyetik itmeli kesicilerdir. Bu gruptaki kesicilerde, açma işleminde oluşan arka ait doğal manyetik alan, demir gövde vasıtasıyla şiddetlendirilir ve ark; oluşan manyetik alan yardımıyla tek bir yöne doğru itilir. Bu itmenin etkisiyle iletken yapıya sahip olan ark, metal levhalara yaklaşır ve burada ısı konveksiyonu ve türbülansla beraber soğutulur. Böylece manyetik kuvvet ile metal levhalar arasında arkın boyu uzatılır, ısısı düşürülür ve sonuç olarak ark söndürülmüş olur. Cevap D'dir.

Kilit, bıçaklı ayırıcılarda hat ayırıcısı ile toprak bıçağı arasında bulunan ve her iki aksamın senkronize biçimde açılıp kapanmasını engelleyen elektriksel veya mekanik cihazlardır. Şase, açma-kapama düzeneğinin ve izolatörlerin sabitlendiği köşebent veya profilden imal edilen metal parçadır. Mekanik Düzen, Aama-kapama işleminde hareketli kontakları hareket ettiren kısımdır. Yaylar ise yük ayırıcılarında ve özel tip ayırıcılarda kullanılırlar. Elektrolitik bobinden üretilerek açma-kapama işleminin hızlı şekilde gerçeklemesini sağlarlar. Buna göre cevap B'dir.

Saf kapasitif yük düşünüldüğünde, akım gerilimden 90° ilerdedir,

Denklem setinde 2 bilinmeyen bulunduğundan N-1=2-1=1 adet Gauss eleme basamağı vardır. Öncelikle denklem seti matris formunda aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

Buna göre ilk denklem  ile çarpılıp ikinci denklemden çıkarılırsa:

denklem seti elde edilmektedir. Böylece yeni elde edilen matris üst üçgensel olmaktadır. Bu aşamdan sonra yapılacak geri-çıkarım ile:

  ve  değeri bulunmaktadır.

Gauss elemesi;  çarpım,  bölme ve  çıkarma işlemi gerektirir. Geri-çıkarım ise;  çarpım,  bölme ve  çıkarma işlemi gerektirir. Buna göre toplam işlem sayısı:

yapmaktadır.

Verilen başlangıç koşulları alınarak 6.13 ve 6.14 denklemleri ile iteratif bir şekilde çözüme başlandığında:

iterasyon adımları hesaplanmaktadır. En son iterasyon adımı için:

olmaktadır. Böylece gerekli yakınsama kriteri 5'inci iterasyonda elde edilmiştir. Buna göre cevap D'dir.