Direk tipi trafo tesisleri için tip proje uygulamalarının geliştirilmesi
Development of type project applications for pole type transformer plants
Yazar: İBRAHİM KÜÇÜKSÜMBÜL
Danışman: DOÇ. DR. MUCİZ ÖZCAN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Her geçen gün artan enerji ihtiyacı, elektrik şebekelerinin yükünü ve büyüklüğünü arttırmaktadır. Elektrik şebekelerinde istenmeyen durumların başında gelen elektrik arızaları sebebiyle tedarik şirketleri ve tüketiciler, maddi manevi zararlarla karşı karşıya kalmaktadır. Enerji taleplerini karşılamak için dağıtım hatlarına trafolar eklenmektedir. 400 kVA'ya kadar direk tipi olarak tesis edilebilen dağıtım trafoları özellikle yüksek güçte tüketim yapan tüketiciler tarafından ve AG abonelerinin ihtiyacını karşılamak için tedarik şirketi tarafından tesis edilmektedir. Direk tipi trafo tesislerinin tip projeleri TEDAŞ tarafından belirlenmektedir ve tesis sahada tip projesine uygun olarak yapılmak zorundadır. Bu çalışmada direk tipi trafo tesislerinin tip projesinde revize çalışması yapılarak parafudr kaynaklı OG arızaların şebekeye olumsuz etkilerinin önlenmesi araştırılmıştır.
Öncelikle tesiste kullanılan ekipmanların teknik bilgileri edinilerek ilgili yönetmelik ve mevzuatlara uygunlukları incelenmiştir. Çalışma bölgesi olarak direk tipi trafolu tesislerin sayısı 2018 yılında 1952 adet, 2019 yılında 2187 adet olarak kaydedilen Konya ili Ereğli ilçesi seçilmiştir. Bu tesislerde meydana gelen kalıcı OG arıza sayılarının 2018 yılında %10'unu, 2019 yılında ise %13'ünü parafudr arızalarının oluşturduğu tespit
edilmiştir. Direk tipi trafolu tesis sayısı artışı ile parafudr kaynaklı arıza sayısının artışı ilişkilendirilerek aktarılmıştır. Parafudr arızalarından kaynaklanan tahakkuk kaybı ve onarım maliyetleri birim fiyatlar üzerinden işlenerek çalışma içerisinde sunulmuştur. Çalışılan şebekede dpPower ve PSS Sincal programları ile modelleme yapılmıştır. Bu modellemede kısa devre analizine, şebeke topolojosine ve simülasyonuna yer verilmiştir. Kısa devre analizi yapılarak arıza senaryolarında meydana gelen kısa devre akımlarının büyüklükleri ile hangi noktalarda arıza akımının daha yüksek olduğu simülasyon sonuçları ile eklenmiştir. Bölgesel veriler ve teknik sonuçlar derlenerek revize edilen yeni tip projenin autoCAD çizimi görsel olarak içeriğe eklenmiştir. Son kısımda sahada yapılan pilot uygulamadan bahsedilmiştir. Pilot uygulama için, 2019 yılının ilk 8 aylık süresinde 4 kez parafudr arızası yaşayan, arıza uzman  ekiplerin ofisine 15 km uzaklıkta, 22 direk tipi trafolu tesisin daha beslendiği hattan beslenen bir abone seçilmiştir. Bu tüketicinin tesisinde meydana gelen parafudr arızalarının şebekeye maliyeti 8 aylık süreçte 74,828.8 Türk lirasıdır. Revize edilen yeni tip projenin tüketici tesisine uygulanması ile parafudr arızalarının sebebiyet verdiği şebeke maliyeti ortadan kaldırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Arıza, Enerji Sürekliliği, Güvenlik, Parafudr, Tip Proje, Trafo, Yüksek Gerilim

Abstract:
Increasing energy demand with each passing day increases the load and size of electricity networks. Supply companies and consumers are faced with material and moral damages due to electrical failures, which are one of the most undesirable situations in electricity networks. Transformers are added to the distribution lines to meet the energy demands. Distribution transformers that can be installed as a direct type up to 400 kVA are installed especially by high power consumers and by the supply company to meet the needs of LV subscribers. The type projects of the pole type transformer facilities are determined by TEDAŞ and the facility must be built on site in accordance with the type project. In this study, the prevention of the negative effects of surge arrester-induced HV failures on the network was researched by revising the type project of pole type transformer facilities. First of all, technical knowledge of the equipment used in the facility was obtained and their compliance with the relevant regulations and legislation was examined. Ereğli district of Konya province was selected as the study area, where the number of direct-type transformer facilities was recorded as 1952 in 2018 and 2187 in 2019. It has been determined that 10% of the number of permanent HV failures in these facilities in 2018 and 13% in 2019 were surge arrester failures. The increase in the number of facilities with pole type transformers and the increase in the number of surge arresterrelated breakdowns has been associated and transferred. Accrual loss and repair costs
arising from surge arrester failures are processed at unit prices and presented in the study. Modeling was done with dpPower and PSS Sincal programs in the network studied. Short circuit analysis, network topology and simulation are included in this modeling. Short circuit analysis was performed and the magnitudes of the short circuit currents occurring in the fault scenarios and at which points the fault current was higher were added with the simulation results. The autoCAD drawing of the new type of project,  which was revised by compiling regional data and technical results, was added to the content visually. In the last part, the pilot application in the field was mentioned. For the pilot application, a subscriber that experienced 4 surge arrester failures in the first 8 months of 2019, 15 km away from the fault expert teams' offices, was selected from the line feeding
the facility with 22 direct-type transformers. The cost of surge arrester failures in the facility of this consumer to the network is 74,828.8 Turkish lira in 8 months. With the application of the revised new type project to the consumer facility, the network cost caused by surge arrester failures has been eliminated.

Keywords: Fault, Energy Continuity, Security, Surge Arrester, Type Project, Transformer, High Voltage