Aynı direkler üzerinde taşınan çoklu yüksek gerilim enerji iletim hatlarında meydana gelen elektrik-manyetik alan dağılımının matematiksel olarak modellenmesi ve Antalya-Varsak Trafo Merkezinden çıkan hatlar için uygulaması
Mathematical modeling of the electric-magnetic field propagati̇on occuring on multiple high voltage energy transmission lines carried on the same poles and application for lines coming from Antalya-Varsak substation
Yazar: ABDURRAHMAN TOLGA ERTEM
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM COŞKUN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Sanayi tesisleri ve evlerimizde kullandığımız elektrik enerjisi, elektrik santrallerinde üretildikten sonra, kayıpları azaltmak için daha yüksek gerilim seviyelerine (31.5 kV, 154 kV, 380 kV) çıkarılarak trafo merkezlerine iletimi gerçekleştirilmektedir. Trafo merkezlerinde 380/154 kV, 380/31.5 kV, 154/31.5 kV ototrafo ve trafolar aracılığıyla 31.5 kV seviyesine indirilerek dağıtım şirketlerine verilmektedir. Dağıtım şirketleri aracılığı ile 31.5 kV seviyesindeki elektrik enerjisi alçak gerilim seviyesine indirilerek (380 V, 220 V) şehir merkezleri sanayi tesislerine ulaştırılmaktadır. TEİAŞ'a ait sekiz yüzün üzerinde 154 kV ve 380 kV seviyesinde trafo merkezi vardır. Bu trafo merkezleri ve bu trafo merkezlerinden çıkan dağıtım şirketi fiderleri bütün olarak düşünüldüğünde etrafımız 50 Hz seviyesinde elektrik ve manyetik alan yayan yüksek gerilim enerji iletim hatlarıyla çevrilidir. İnsan nüfusunun artması ile yüksek gerilim trafo merkezleri artık birçok şehir için şehir merkezlerinde ve nüfusun yoğun bulunduğu noktalarda bulunmaktadır. Yüksek gerilim nakil hatları çevrelerine çok küçük frekanslı elektrik ve manyetik alanlar meydana getirmektedir.
Çok küçük frekanslı elektromanyetik alan kaynaklarının önemli bir kısmını oluşturan yüksek gerilim enerji iletim hattının meydana getirdiği elektromanyetik alanlar ve insan sağlığına etkileri açısından birçok araştırma yapılmıştır ve yapılmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü, Uluslararası İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyon Koruma Kurulu, Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü gibi uluslararası kurum ve kuruluşlarca insan sağlığını korumak için dikkate alınması gereken sınır değerler tayin edilmiştir.
Bu tez çalışmasında Antalya ili Kepez ilçesinde Varsak Trafo Merkezinden çıkan aynı direkler üzerinde taşınan çoklu yüksek gerilim enerji iletim hatları incelenmiştir. Varsak TM'den çıkan dört adet 154 kV enerji iletim hattını taşıyan direkler altında ve çevresinde bu hatlardan kaynaklı olarak meydana gelen elektrik ve manyetik alanlar hatlar üzerinden akan gerçek yük değerleri için hesaplatılmıştır. Hesaplamalar tasarımı yapılan MATLAB/GUI programı aracılığı ile elektrik alanlar yük benzetim yöntemi kullanılarak sonsuz çizgisel yük için bulunmuştur. Manyetik alanlar ise ampere devre yasasından faydalanılarak bulunmuştur. Hesaplamalar sonucunda elde edilen veriler grafikler halinde çizdilip, uluslararası iyonlaştırıcı olmayan radyasyondan korunma kurulunca belirlenen maruz kalma sınır değerleriyle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
The electrical energy that we use in industrial facilities and homes is produced in electrical power plants, then increased to higher voltage levels(31.5 kV, 154 kV, 380 kV) in order to reduce losses, and transmitted to transformer substations. It is reduced to 31.5 kV through 380/154 kV, 380/31.5 kV, 154/31.5 kV transformers and given to distribution companies. Through distribution companies, electrical energy at 31.5 kV is reduced to low voltage level (380 V, 220 V) and delivered to city centers and industrial facilities. There are more than eight hundred 154 kV and 380 kV transformer centers belonging to TEİAŞ. When these substations and the distribution company feeders coming out of these substations are considered as a whole, we are surrounded by high voltage energy transmission lines that emit electric and magnetic fields at 50 Hz. With the increase in human population, high voltage transformer centers are now located in city centers and places where the population is densely populated for many cities. High voltage electrical transmission lines create extremely low frequency electromagnetic fields around them.
A lot of research has been done and is being done in terms of electromagnetic fields created by high voltage energy transmission line, which constitutes an important part of very small frequency electromagnetic field sources, and their effects on human health. Boundary values to be taken into account in order to protect human health have been determined by international institutions and organizations such as the World Health Organization, International Commissions of Non-Ionizing Radiation Protection, Institute of Electrical and Electronics Engineers.
In this thesis study, multiple high voltage energy transmission lines carried on the same poles coming out of the Varsak substation in Antalya province Kepez district were examined. The electric and magnetic fields originating from these lines under and around the poles carrying the four 154 kV energy transmission lines coming out of Varsak TM have been calculated for the actual load values flowing over the lines. Electric fields are found for infinite linear charge by using the charge simulation method by means of the MATLAB/GUI program designed for the calculations. The magnetic fields are found by using the ampere circuit law. The data obtained as a result of the calculations were drawn in graphs and compared with the exposure limit values determined by the international non-ionizing radiation protection board.