Enerji Kalitesi ve TS EN 50160 Standardı
Yazı Dizisi -3

Bihter Ünlüsoy

OG Besleme Karakteristikleri:
AG şebeke kapasitesini aşan bir talebe sahip şebeke kullanıcıları genellikle şebekeye 1 kV’un üzerindeki anma gerilimlerinden bağlanırlar.

Şebeke Frekansı :
Besleme geriliminin anma frekansı 50 Hz olmalıdır. Normal çalışma şartları altında 10 s boyunca ölçülen temel frekansın ortalama değeri aşağıdaki aralıklar içerisinde olmalıdır.

- Enterkonnekte sisteme senkron bağlantılı sistemler için:
50 Hz ± % 1 (49,5 Hz….50,5 Hz) bir yılın % 99,5’i boyunca,
50 Hz + % 4 / - % 6 (47 Hz….52 Hz) her zaman (% 100)

- Enterkonnekte sisteme senkron bağlantılı olmayan sistemler için (örneğin bazı adalardaki besleme sistemleri):
50 Hz ± % 2 (49 Hz….51 Hz) bir haftanın % 95’i boyunca,
- 50 Hz ± % 15 (42,5 Hz….57,5 Hz) her zaman (% 100)

Besleme Gerilimi Değişimleri :
HV şebekelerden doğrudan beslenen şebeke kullanıcılarının sayısı, sınırlı ve normal olarak münferit sözleşmelere tabi olduğu için, bu Standard içinde besleme gerilimi değişimleri için hiçbir sınır verilmemiştir.
HV donanımı için mevcut ürün standartları dikkate alınmalıdır.

Hızlı Gerilim Değişimleri ve Kırpışma Şiddeti :
Besleme gerilimindeki hızlı gerilim değişimleri esas olarak, şebeke kullanıcılarının tesislerindeki yük değişimlerinden, sistemdeki anahtarlamalardan veya arızalardan kaynaklanır.
Bir değişim esnasında gerilimin değeri, gerilim çökmesi ve/veya gerilim yükselmesi eşik seviyesiyle kesişirse, olay bir hızlı gerilim değişiminden ziyade bir gerilim çökmesi ve/veya yükselmesi olarak sınıflandırılır.

Kırpışma Şiddeti:
Normal çalışma şartları altında, bir haftalık her bir periyot boyunca gerilim dalgalanmasından kaynaklanan uzun süreli kırpışma şiddeti Plt, bu zamanın % 95’i için 1’e eşit veya daha az olmalıdır.

Bu değer HV ile LV sistemi arasındaki aktarma katsayısının 1 olduğu varsayımına göre seçilmiştir. Uygulamada HV seviyeleri ile LV seviyeleri arasındaki aktarma katsayıları 1’den küçük olabilir. Şikayetler olması durumunda, HV sınırı ve uygun HV, MV ve LV azaltma önlemleri, LV’de Plt değerlerinin 1’i aşmayacağı şekilde seçilmelidir.

Besleme Gerilimi Dengesizliği :
Normal çalışma şartları altında, bir haftalık her bir periyot boyunca besleme geriliminin negatif faz sıralı bileşeninin 10 dakikalık ortalama etkin değerlerinin % 95’i, pozitif faz sıralı bileşeninin % 0 ila % 2 aralığında olmalıdır.
Bazı bölgelerde, üç fazlı şebeke bağlantı noktalarında yaklaşık % 3' e kadar dengesizlikler meydana gelebilir.

Gerilim Harmoniği :
Normal çalışma şartları altında, bir haftalık her bir periyot boyunca her bir münferit harmonik gerilimin 10 dakikalık ortalama etkin değerlerinin % 95'i, aşağıdaki çizelgede verilen değerlere eşit veya daha az olmalıdır. Rezonanslar münferit bir harmonik için daha yüksek gerilimlere neden olabilir.
Her bir münferit harmonik gerilim için sınırlar inceleme aşamasındadır.
Besleme geriliminin THD'si (40. dereceye kadar olan bütün harmonikler dâhil) için sınır, inceleme aşamasındadır.

ETKİLERİ
Dağıtım şirketleri kullanıcılara sunduğu hizmetlerin teknik ve ticari kalitesinden sorumludur ve aşağıdaki işletme şartlarını sağlamakla yükümlüdür:

a) Dağıtım sisteminin işletilmesinde, kararlı durum ve geçici rejim şartlarında gerilim etkin değerleri kararlı durumlarda TS EN 50160 standardında tanımlanan değerlere uygun olmalıdır.

b) Dağıtım sisteminin işletilmesinde, AG seviyesi için kararlı durumlarda gerilim dengesizlikleri TS EN 50160 standardında tanımlanan değerlere uygun olmalıdır.

c) Dağıtım şirketi, TS EN 50160 standardında tanımlanan ve Standard içinde Çizelge 1’de gösterilen gerilim harmonik sınır değerlerine uymakla yükümlüdür.

d) Dağıtım Şirketlerinin İletim Sisteminin her bir ölçüm noktasında sağlaması gereken kabul edilebilir akım harmonik limitleri Elektrik İletim Sistemi Arz Güvenilirliği ve Kalitesi Yönetmeliğinin Ek-9’unda düzenlenmiştir.

Enerji kalitesi problemlerinin iş sürekliliğine etkisi işletme ve kullanıcıların ölçeğine göre çok farklı boyutlarda olabilmektedir. Kısa süreli bir enerji kesintisinin işletmelerde oluşturabileceği üretim kaybı ve kalitesiz enerjinin ekipmanlarda oluşturabileceği arıza riski maliyetleri ciddi boyutlarda olabilmekte, enerji kalitesi için alınacak önlem maliyetlerinin çok çok üzerine çıkabilmektedir.

ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
1.
Kesinti Tipi : Gerilim Değişiklikleri ve Dalgalanmaları

Nedenleri : Büyük yük dalgalanmaları
(kaynak makineleri, ark fırını vb.)
Sonuçları : Lambaların parlaklığında dalgalanma (gidip gelme).
Hafifletici Çözüm Önerileri : Elektro mekanik reaktif güç dengeleyici, gerçek zaman reaktif dengeleyici, seri elektronik güçlendirici, kademe değiştirici.

2.
Kesinti Tipi : Gerilim Düşüklükleri

Nedenleri : Kısa devre, büyük yüklerin anahtarlanması (motor yolverme, v.b.).
Sonuçları : Prosesin kesilmesi veya kapanması: veri kaybı, yanlış veri, kontaktörlerin açılması, tahriklerin kilitlenmesi, motorların yavaşlaması veya durması, gaz deşarjlı ampuller sönmesi.
Hafifletici Çözüm Önerileri : UPS, gerçek zaman reaktif dengeleyici, dinamik elektronik gerilim regülatörü, yumuşak yolverme, seri elektronik güçlendirici. Kısa devre gücünün attırılması, Koruma cihazların selektivite ayarlarının değiştirilmesi

3.
Kesinti Tipi : Kesintiler

Nedenleri : Kısa devre, aşırı yük, bakım, istem dışı açılma.
Sonuçları : Prosesin kesilmesi veya kapanması: veri kaybı, yanlış veri, kontaktörlerin açılması, tahriklerin kilitlenmesi, motorların yavaşlaması veya durması, gaz deşarjlı ampuller sönmesi.
Hafifletici Çözüm Önerileri : UPS, mekanik kaynak transferi, statik transfer anahtarı, sıfır zaman seti, şönt devre kesici, uzaktan kumanda.

4.
Kesinti Tipi : Harmonikler

Nedenleri : Doğrusal olmayan yükler (hızkontrol cihazları, ark fırınları, kaynak makineleri, gaz deşarjlı ampuller, flüoresan lambaları v.b.).
Sonuçları : Aşırı yükler (nötr iletken, kaynaklar, v.b.), istem dışı açılma, hızla eskime, enerji veriminin düşmesi, verimin düşmesi
Hafifletici Çözüm Önerileri : Anti-harmonik şok bobini, pasif ve aktif filtre, hibrid filtre, şok bobini, Kirletici yüklerin denetim altına alınması, Cihazın güç değerinin azaltılması

5.
Kesinti Tipi : İç Harmonik

Nedenleri : Dalgalanma yükleri (ark fırınları, kaynak makineleri, v.b.) frekans değiştiriciler..
Sonuçları : Gidip gelme (titreme), ölçüm sinyallerinin kesilmesi.
Hafifletici Çözüm Önerileri : Seri direnç.

6.
Kesinti Tipi : Geçici Aşırı Gerilimler

Nedenleri : Bağlama donanımının ve kondansatörlerin çalışması, aydınlatma.
Sonuçları : Tahriklerin kilitlenmesi, istem dışı açılma, bağlama donanımının bozulması, yangın, çalışma kayıpları. Hafifletici Çözüm Önerileri : Parafudr, yıldırım yönlendirici, ön ekleme rezistörü,şok bobinleri, statik otomatik dengeleyici.

7.
Kesinti Tipi : Gerilim Dengesizliği

Nedenleri : Dengesiz yükler (büyük tek fazlı yükler v.b.)
Sonuçları : Ters motor torku (vibrasyon) ve asenkron makinelerin aşırı ısınması.
Hafifletici Çözüm Önerileri : Yükleri dengeleyiniz.Şönt elektronik dengeleyici, dinamik elektronik gerilim regülatörü.

SONUÇ
Elektrik kesintisi dağıtım güç sisteminden, kesintiye maruz kalan kullanıcının tesisatından veya yakındaki bir kullanıcının tesisatından kaynaklanabilir.
Kesinti, maliyet ve uygulama alanına göre, küçük bir rahatsızlıktan üretim tesislerinin kapatılmasına kadar çeşitli sonuçlar doğurabilir.

Hatta insan yaşamını bile tehlikeye atabilir. Şirketlerin rekabet ortamında kendilerini geliştirme arayışı ve elektrik pazarına devlet müdahalesinin kaldırılması, elektrik enerjisi kalitesinin cihaz imalatçıları için olduğu kadar, elektrik iletim ve dağıtım şirketleri, işletme, bakım ve hizmet sektörü personeli idaresi ve endüstri alanları için de stratejik bir konu halini alması anlamına gelmektedir.

Ancak, çözümleri varolduğu için, elektrik enerjisi kalite problemleri başa çıkılamaz olarak kabul edilmemelidir.

Ancak deneme yanılma yoluyla uygulanan ve/veya bilimsellikten uzak çözümlerle de giderilmeye çalışılmamalıdır.

Konunun uzmanları tarafından problemin tespiti ve bu probleme özgü çözümün üretilmesi konusunda yürütülen profesyonel çalışmalar desteklenmelidir. Yine nitelikli istihdam ile bu çözümlerin izlenmesi ve sürdürülebilir kılınması kullanıcılara ihtiyaçları için en doğru güç kaynağı kalitesini sağlayacaktır.