Enerji dağıtımında verimliliği etkileyen faktörlerin değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting the efficiency of energy distribution
Yazar: ONUR DEREBAŞOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. NACİ EMRE ALTUN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada, Muğla ilinde elektrik enerjisi dağıtımında, gerilim düşümüne yol açarak, verimliliği olumsuz etkileyen değişkenlerin ele alınması ve bu değişkenlerin enerji verimliliğine olan olumsuz etkilerinin büyüklüğü bakımından değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Elektrik enerjisinin dağıtımında gerilim düşümünü etkileyen değişkenler iki seviyeli istatiksel tasarım modelinde analiz edilerek değişkenlerin etkinlik durumları araştırılmıştır.  
Muğla İlinde alçak gerilim seviyesindeki elektrik enerjisi dağıtım hatları; havai hatlı alüminyum iletkenli hatlar ve yeraltı bakır iletken kablolu hatlar olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Öncelikle bu hatlarda gerilim düşümünü etkileyerek enerji verimliliğini olumsuz yönde etkileyen değişkenler belirlenmiştir. Alüminyum iletkenli havai hatlarda gerilim düşümünü etkileyen değişkenler yük seviyesi, hat uzunluğu, iletken kesiti, gerilim seviyesi ve sıcaklık olarak belirlenmiştir. Bakır kablolu yeraltı hatlarında gerilim düşümünü etkileyen değişkenler ise sıcaklık dışında (ölçülemediği için) yük seviyesi, hat uzunluğu, iletken kesiti ve gerilim seviyesidir. Bu değişkenlerin maksimum ve minimum noktaları ile dağıtım hatları üzerinde yapılacak ölçüm noktaları, dağıtım şirketindeki veritabanı (CBS) üzerinden araştırılarak belirlenmiş ve çalışmada yer verilen değişkenler kullanılarak oluşturulan istatiksel tasarım matrisi temelinde analizleri yapılmıştır. Alüminyum iletkenli havai hatların beş değişkeni için (25=32) otuz iki ölçüm yapılmış, yeraltı bakır kablolu hatların dört değişkeni için ise (24=16) on altı ölçüm yapılmıştır.
İstatiksel tasarım matrisi sonuçlarına göre elde edilen regresyon denkleminin A katsayıları incelendiğinde Muğla ilinde elektrik enerjisinin dağıtımında kullanılan alüminyum iletkenli havai hatlar için değişkenlerin etkinlik bakımından büyükten küçüğe doğru; yük seviyesi, hat uzunluğu, kesit, gerilim seviyesi ve sıcaklık şeklinde sıralandıkları görülmüştür. Aynı şekilde yeraltı bakır kablolu hatlarda değişkenlerin etkinlik bakımından büyükten küçüğe doğru; yük seviyesi, hat uzunluğu, kesit, gerilim seviyesi şeklinde sıralandıkları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar değişkenlerin etkinlik sıralamasının (sıcaklık haricinde) hem alüminyum iletkenli havai hatlar hem de yeraltı bakır kablolu hatlar için aynı olduğunu göstermiştir. Bu çalışma sonucunda Muğla ilinde elektrik enerjisi dağıtımındaki verimliliğinin mevcut duruma göre ciddi ölçüde arttırılabilir nitelikte olduğu belirlenmiş olup, hali hazırdaki elektrik enerjisi dağıtım hatlarında yük seviyesinin ve hat uzunluklarının azaltılması için yapılacak olası çalışmalar gerilim düşümünü önemli ölçüde azaltma ve dolayısıyla enerji verimliliğini arttırma potansiyeline sahiptir.

Abstract:
In this study, the voltage drop at low-voltage level in the electric distribution network of Muğla has been investigated. The goal is to determine possibilities towards reducing energy losses owing to voltage drop with the aim of contributing to ''energy efficiency'' in the distribution of electric energy. The influential parameters on voltage drop in the electricity distribution network were analyzed using a two-level statistical approach and the extent of the influence of each variable was determined.
In Muğla, the electric energy distribution network at low-voltage level is classified into two main groups; The open-air aluminium-connector network; and, the underground copper-cabled network. In this study, firstly, the influential parameters on voltage drop through these networks have been identified. In the open-air aluminium-connector networks, the parameters affecting voltage drop are; power level; length of the network; cross-sectional area of the connector; voltage level; and effective outside temperature. For underground copper-cabled network, the effects of the same parameters, except temperature (as can not be detected underground) were analyzed and assessed. Using the Geographical Information System (GIS) database of the regional electric distributor company, the spots for the measurement of the concerned parameters were determined and the measured parameter values were analyzed through the design matrix (2n) of the two-level statistical approach. Overall, for the five variables encountered for the aluminium connector networks, thirty two measurements, and for the four variables encountered for the underground copper-cabled networks sixteen measurements were taken at the determined specific measurement spots. 
When the A constants of the regression equation, derived through the statistical design matrix results, were assessed, it was seen that, for the open-air aluminium connector network, the extent of the influence of the concerned parameters on voltage drop decreased in the order of; Power level, length of the network, cross-sectional area of the connector, voltage level and outside temperature. For the underground copper-cabled network, the extent of the influence of the parameters decreased in the order of; Power level, length of the network, cross-sectional area of the connector and voltage level. Results revealed that the extent of the influence of the effective parameters decreased in an identical order. For both networks, the highest influence on voltage drop was imposed by power level and length of the network.  In the view of the findings from this study, it can be deduced that further work and future modifications to be done on the distribution networks to reduce voltage drop should focus on decreasing the power level on the networks and reducing network length. These modifications can contribute significantly to the energy efficiency of the distribution networks by potentially and drastically reducing the voltage drop as compared to the current situation and figures.