Enterkonnekte sisteme bağlı generatör ya da yüksek gerilim transformatörlerinin yıldız noktasının topraklamasının bilgisayar destekli incelenmesi
Studying on earthing systems of wye point of generator operatates in parallel with the grid or HV transformers with using computer programs
Yazar: MUSA UÇAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURAN YÖRÜKEREN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Transformatörün nötr noktası ile toprak arasındaki bağlantıyı ifade eden sistemin nötr topraklaması, güç sisteminde simetrik olmayan bir arıza meydana geldiğinde büyük önem kazanır. Topraklamanın çeşidi toprak arızasında güç sistemin önemli parametrelerini belirlemek için göz önünde tutulmalıdır. Bir güç sistemi birden çok nötr noktasına sahip olabilir. Bir sistemde bulunan bütün nötr noktalarının aynı metot kullanılarak topraklanması gerekmez.Sistemdeki izolasyonu zayıf noktaların tehlikeli boyutlara ulaşmasına neden olan büyük arıza akımlarının sistemde sirküle olduğu sürece nötr topraklamasının iki önemli fonksiyonu vardır; toprak arızasını tespit etmek ve arıza akımını kontrol etmektir.. Bu yüzden sistemin özelliğine göre en uygun topraklama sistemi seçilmelidir.Bu çalışamada DIgSILENT simülasyon programı yardımıyla, 14 farklı durum oluşturularak kısa devre kısa devre hesapları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara baktığımızda, generatörün bağlı olduğu şebekede generatörün yükseltici transformatörün yüksek gerilim sargılarının YN bağlı olmasının şebekeyle paralel çalışma durumunda maksimum faz toprak kısa devre akımını artıracağından bir faydası yoktur. Bu yüzden generatörün gücü şebeke tarafındaki transformatörün gücüne göre küçükse yükseltici transformatörün Dyn veya Yyn bağlı olması gerekmektedir. Generatör tesisinin kaynak terminalinden uzakta olduğu durumlarda nötr topraklamasının gerektiğinde generatörü anahtarlama yoluyla topraklayarak nötr topraklaması ile ilgili problemlerin üstesinden gelinebilir. Zira generatör ada moduna geçtiğinde artık kendisi bir şebeke gibi davranır. Ayrıca generatörün bağlı olduğu şebekede aşırı akım, diferansiyel ve yönlü vb. röleleri kullanılmasıyla yapılacal selektif koruma ile generatörün arızdan etkilenip ada moduna geçmesi engellenmiş olur.

Abstract:
The system earthing, that is to say the connection between the transformer neutral points and earth, is of high importance to the behaviour of a power system during an unsymmetrical fault. The earthing design is considered the single most important parameter to determine the earth fault behaviour in a power system. A power system can have more than one neutral point. All neutral points of one system do not have to be connected to earth, using the same earthing method.Two important functions of neutral earthing are to detect earth faults and to control the fault current, since large fault currents can cause the potential rise of exposed parts of the power system to reach dangerous levels. Therefore the most effective neutral earthing must be choosen according to the characteristic of system..In this study, short-circuit computations for 14 different scenarios are performed using DIgSILENT simulation software. In conclusion, it would be of no use for the high voltage side of generator step-up transformer to be YN when the generator operates parallel to the network as it increases the maximum phase to ground fault current. In other words, a neutral earthing point created by a generator operating parallel to network is not preferred.Therefore, if the nominal power of the generator is less than the transformer power, the generator step-up transformer must be Dyn connected. If neutral grounding is required when the generator plant is away from the source terminal, the problem associated with neutral earthing can be overcome through switching. Therefore, when the generator switches to island mode it behaves as if it is a network. In addition to this; in networks which include generators providing selective protection by using overcurrent, differential and directional protection relays is more effective to prevent island operation the generators.