Elektrik dağıtım şebekesinde gerilim çökmelerinin sebeplerinin incelenmesi
Analysis of voltage sag on electricity distrubution network
Yazar: MİZGİN ZÜMRÜT MARŞİL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YURDAGÜL BENTEŞEN YAKUT
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy

Özet:
Günümüz teknolojisinde elektrik enerjisinin sürekli, kesintisiz ve dengeli olması gibi parametreler enerjiye olan ihtiyacın artması ile daha fazla önem arz etmektedir. Enerjiye olan ihtiyaç karşılandığında ise enerjinin kalitesi, mevzuatlar ve standartlar dikkate alınır. Elektrik enerji sisteminde en önemli güç kalite parametrelerinden bir tanesi gerilim çökmesidir. Gerilim çökmesi, şebekede tanımlı nominal işletme geriliminin çeşitli güç kalitesi standartlarının öngördüğü sınır değerin altına anlık olarak düşmesidir. Türkiye'de EPDK tarafından yayınlanan Teknik Kalite Usul Esasları ve TS EN 50160 standardı ile gerilim çökmesi sınır değerleri belirlenmiştir. Gerilim çökmesi, işletme geriliminin %1-%90'ı arasına 10 ms – 1 dakika süreyle anlık olarak düşmesi olarak tanımlanmaktadır. Gerilim çökmesi şebekede dalgalanmalara ve bazı hassas cihazların arızalanmasına sebep olabildiği gibi şebekedeki zayıf noktalarda yeni arıza oluşumlarına sebep olabilir. Bu tez çalışmasında, Dicle Elektrik Dağıtım Bölgesi sınırları içerisinde olan Diyarbakır 4 TM, TRC barasında bulunan F24 Yolboyu Alatosun mevkiindeki gerilim çökmeleri incelenmiştir. 2022 yılı içinde kayda alınan gerilim çökmeleri ile ilişkili veriler incelenmiş olup, kapsamında; gerilim etkin değeri, gerilim dengesizliği, gerilim çökmeleri, gerilim harmonikleri, toplam harmonik bozulma parametreleri yer almaktadır. Aynı zamanda enterkonnekte şebekenin durumuna göre gerilim düşümü hesapları yapılmıştır. Verilerin analizi ile birlikte literatürde gerilim çökmelerine ilişkin çözümler incelenmiş ve Diyarbakır'da belirlenen mevkiindeki gerilim çökmelerin azaltılmasına ilişkin önlenmelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. 2023 yılı içerisinde ilgili bölgede, gerilim çökmelerinin azaltılması konusunda nasıl iyileştirmeler yapılabileceği öngörülmüş ve uygulama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, 32 adet direk tipi TR, 15 adet AG hat, 16 adet bina, 61 adet direk ve 13 adet AG direk bakımı yapıldı. Yapılan bakım çalışmasında, KÖK binalarda akım ve gerilim trafo testleri ve bakımı, kesici kontak geçiş direnci testleri ve genel bina temizliği işleri tamamlanmıştır. Uygulama sonunda 2023 yılı içerisinde tekrar ilgili bölgede ölçümler yapılmış ve yapılan bakım onarım çalışmaları sonucunda gerilim çökmelerinin sayısında azalmalar olduğu görülmüştür. Dağıtım şebekesinin teknik anlamda kalitesini belirleyen en önemli faktörlerden biri olan gerilim çökmesi parametresinin, şebekede oluşan arıza sayısı ile orantılı olduğu, bu durumun azalması için bakım onarım çalışmalarının yapılması gerektiği tespit edilmiştir.

Abstract:
The increasing need for energy in today's technologies has made factors like the constant, uninterrupted, and consistent availability of electrical energy more crucial. When the need for energy is met, the quality of energy, regulations and standards are taken into account. One of the most important power quality parameters in an electrical energy system is voltage sag. Voltage sag is the instantaneous drop of the defined nominal operating voltage in the network under the limit value foreseen by various power quality standards. The Technical Quality Procedural Principles published by the EPDK in Turkey and the TS EN 50160 standard have determined the voltage collapse limit values. Voltage Declaration is defined as an instantaneous drop between 1% and 90% of the operating voltage for 10 ms - 1 minute. A voltage sag can cause fluctuations in the network and failure on some sensitive devices, as well as cause new failures on weak points in the network. In this paper, the voltage sag at the F24 Yolboyu Alatosun location located at the Diyarbakır 4 TM, TRC busbar, which is within the boundaries of the Dicle Electricity Distribution Region, were examined. the data related to the voltage sags recorded in 2022 have been examined and the scope includes; voltage effective value, voltage unbalance, voltage dips, voltage harmonics, total harmonic distortion parameters. At the same time, voltage drop calculations were made according to the state of the network on the enterconnect. In conjunction with the data analysis, solutions pertaining to voltage collapses were reviewed in the literature with the goal of identifying the safety measures associated with lowering voltage collapses at the specified Diyarbakır location. Projections and implementation studies regarding how to enhance the reduction of voltage crashes in the area by 2023. In this context, 32 pole type TR, 15 LV lines, 16 buildings, 61 poles and 13 LV poles were maintained. During the maintenance work, current and voltage transformer tests and maintenance, circuit breaker contact transition resistance tests and general building cleaning works were completed in measurement buildings wtih circuit breaker. Following the application's conclusion, measurements were taken in the pertinent area once more in 2023. As a result of the maintenance and repair work completed, it was noted that the frequency of voltage failures had decreased. It has been determined that the voltage failure parameter, which is one of the most important factors determining the technical quality of the distribution network, is proportional to the number of failures occurring in the network, and maintenance and repair works should be carried out to reduce this situation.