Akıllı Şebekelerde Fider Otomasyonu

 

Yazı Dizisi-1

 

Gökhan İşbitiren

 

Klasik elektrik şebekelerinde enerji; merkezi olarak üretilir, iletilir, ve son kullanıcıya dağıtılır. Gelişen teknoloji ile birlikte sisteme yenilenebilir enerji santralleri eklenmiş, bu santrallerin bazılarının merkezi olmasının yanında, bazı santraller son kullanıcılar tarafında yani alçak gerilim ve orta gerilim tarafından da şebekeye bağlanabilmektedir. Ayrıca elektrikli araçların enerji depolaması sayesinde son kullanıcılar çeşitli zamanlarda depolanan enerjiyi kullanabilmekte ve şebekeye enerji verebilmektedirler. Yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekenin her yerinde kullanılabilmesi ve elektrikli araçların da dahil edilmesiyle enerji akışı çift yönlü hale gelmiştir. Bu problemleri çözebilmek için arz/talep yönetimi sistemleri kullanılmaktadır. Elektrik dağıtım şebekelerinin eskimesi,  kayıp kaçağın azaltılması ihtiyacı, teknolojik gelişmeler, regülatör kurumların baskıları, son kullanıcıların aktif hale gelmesi ile birlikte akıllı şebekeler realize edilmeye başlanmıştır. Bütün bu sistemin yönetimi için şebekenin her tarafında haberleşme altyapısı kurulmakta, görüntüleme ve yönetim sistemleri kullanılmaya başlanmaktadır. Bu yazıda, akıllı şebekelerin fider otomasyonu ve dağıtım yönetim sistemleri kısımları ele alınacaktır. Bu çözümler Tedarik Yönetmeliğince istenen kesinti sürelerinin ve sayılarının azaltılmasına büyük katkı sağlar.

 

1.Giriş 

Elektrik dağıtım sisteminde kurulan bir fider otomasyon sistemi ile, dağıtım sisteminin büyük oranda kontrolü, denetimi ve izlenmesi mümkündür. Böyle bir sistem:

Haberleşmeli arıza gösterge cihazları ile hızlı ve seçici olarak arıza yerini belirleme ve böylece arıza durumunda müdahale ve bu şekilde kesinti süresinin minimuma indirilmesini destekler.

Kontrol merkezinden denetleme ve kontrol ile sistem işletiminde güvenilirlik ve kolaylık sağlar.

Merkezi denetleme ve kontrol ile işletme maliyetinin düşürülmesi, sistemin en iyi şekilde kullanılması ve sistemin verimliliğini arttırır.

Ticari ya da teknik hatalardan doğabilecek enerji kayıplarını en aza indirir.

Kendi kendini iyileştirebilme özelliği ile güvenilirliği artırır.

Hataları belirler ve izole eder ve hızlı bir şekilde tekrar güç sağlar; bu da kesintilerin etkisini azaltır.

Müşterilere enerji tüketimlerini daha iyi yönetebilecekleri bir ortam sağlar.

Kar / gelir oranını yükseltir.

Fider otomasyonu havai ve yeraltı olarak iki kısımda incelenirken; lokal arıza gösterge cihazları, haberleşebilen arıza gösterge cihazları ve uzaktan kontrol edilebilen anahtarlama elemanları gibi farklı otomasyon seviyeleri vardır.







 

2. Havai Hatlar için Fider Otomasyonu

 

2.1  Havai Hatlar için Haberleşmeyen Arıza

 

Havai Hatlar için Lokal Arıza Gösterge Cihazları enerjili sistemlerde devreye alınabilmekte ve faz başına arıza gösterebilmektedir. Uzun süreli pil ömrü sayesinde bakım gerektirmez ve yüksek görünümlü ışıklı arıza göstergesi ile çok uzak mesafelerden arıza göstergesi görülebilmektedir.

 

2.2Havai Hatlar için Haberleşen Arıza

 

Gösterge Cihazları:

 

Lokal göstergelerin bir üst seviyesi olan haberleşebilen havai arıza gösterge cihazları hatlar enerjili iken dahi devreye alınabilmekte, direklere monte edilen RTU’lar ile radyo ile haberleşmekte, RTU’lar da GSM, GPRS, RS232 gibi medyalar üzerinden DNP3, Modbus, IEC gibi protokollerle SCADA ile haberleşebilmektedir. SCADA’ya arıza var/yok, gerilim var/yok, akım, pil durum bilgileri gönderilmektedir.

 

2.3 Havai Hatlar için Haberleşen Arıza

 

Gösterge ve Uzaktan Kontrol Edilebilen Anahtarlama Cihazları:

 

Havai hatlarda oluşan arızaların %80’i geçici arızalardır. Bu arızalardan en az şekilde etkilenmek için tekrar kapamalı kesici ve ayırıcılardan oluşan bir sistem kullanılmaktadır. Gaz izolasyonlu otomatik tekrar kapamalı kesiciler, tamamen kaynaklı ve kapalı 316 sınıfı paslanmaz çelik bir muhafaza içinde bulunan vakum kesme hücrelerinin etrafında tasarlanmıştır. Muhafaza, mükemmel elektriksel yalıtım  özelliklerine sahip sülfür hekza florid (SF6) gazıyla doldurulmuş olduğundan kompakt ve az bakım isteyen bir cihaz ortaya çıkmaktadır. Anma akımı 800A, anma kısa devre akımı 16kA ve anma kısa devre süresi 3 saniyedir ve bunlarla ilgili testleri uluslararası tanınmış test kuruluşlarınca yapılmıştır.

Tekrar Kapamalı Kesiciler içinde yapılandırılmış olan kaynak tarafındaki akım ve gerilim ölçümleri ile şebekelerde sadece saliseler içerisinde doğru anahtarlama kararları verilebilmektedir. Otomatik Tekrar Kapamalı Kesicilerle, havai hatlı OG dağıtım sistemlerinde arızalara hızlı cevap verilirken kesinti süreleri ve bakım ihtiyacı da minimuma indirilir.

Tekrar kapamalı kesicilerin yanında uzaktan kontrol edilebilen yük ayırıcılar da havai hatlar için fider otomasyonunun önemli bir parçasıdır. Hattın tekrar kapamalı kesiciden sonraki kısımlarındaki hat bağlantılarına ve branşmanlara takılarak gerektiğinde tekrar kapamalı kesici açtıktan sonra ayırma görevi görür. Şebekenin birçok yerinde maliyetli olan tekrar kapamalı kesiciler kullanmak yerine şebeke analiz edilerek uygun yerlere uzaktan kontrol edilebilen yük ayırıcılar yerleştirilmektedir. Bu şekilde havai hatta oluşan bir arıza, hiçbir ekibin arıza yerine gitmesine gerek kalmadan tekrar kapamalı kesici ve uzaktan kontrol edilebilen ayırıcılarla izole edilebilir

 

Bundan sonraki yazımızda" Yeraltı Hatlar İçin Fider Otomasyon "  anlatılacaktır.