Enerji nakil hatlarında kompozit özlü alüminyum iletken kullanılarak verimliliğin arttırılması
Increasing efficiency by using composite core aluminum conductor in energy transmission lines
Yazar: ENGİN KIRAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT BERAT EFE
Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Sehim = Deflection ; Yüksek sıcaklık = High temperature ; İletkenlik = Conductivity

Özet:
Yüz yılı aşkın süredir havai hat iletkenlerindeki çelik öz, çekme mukavemetini arttırmak, kısa taşıma yapıları arasında daha uzun menzil mesafesi sağlamak ve çıplak havai iletkenlerin sıcaklığa bağlı sarkmalarını azaltmak için kullanılmıştır. 
Enerjinin transferinde en önemli unsurlardan biri olan iletkenler üzerinde de gelişen teknoloji ile birlikte pek çok araştırma ve uygulama yapılmaktadır. Havai hatlar üzerinde farklı teknolojilere sahip iletkenler kullanılarak yüksek sıcaklıklarda çalışma imkânı sağlanması, akım taşıma kapasitesinin arttırılması, mekanik dayanımın geliştirilmesi ve sehimin azaltılması gibi konularda güç sistemlerinin verimliliğinin arttırılması amaçlanmaktadır. Yüksek sıcaklıkta düşük sehimli (High Temperature Low Sag - HTLS) iletken teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte etkin enerji sistemlerinin dizaynına olanak sağlanmıştır. Temel olarak yüksek yüzey sıcaklığında yüksek akım taşıma kapasitesine sahip HTLS iletkenler sahip oldukları düşük sehim değeri ile güvenilirliği de arttırmaktadır. Bunun yanında, yüksek maliyetlerine karşın kayıpların azaltımı, farklı direk tiplerinin kullanımına uygun olmaları vb. parametreler dikkate alındığında uygun ekonomik çözümler üretilebilmektedir.  
Günümüzde yüksek taşıma kapasitesi ihtiyacı duyulan birçok iletim hattı üzerinde geleneksel yapıdaki çelik özlü alüminyum iletkenlerin (ACSR) yerine yüksek teknolojiye sahip kompozit özlü alüminyum iletkenlerin (ACCC) tercih edilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmektedir. HTLS iletken kullanımı sırasında gerçekleştirilen testler, laboratuvar testleri ve saha testleri olmak üzere iki safhada ele alınmaktadır. Saha testlerinde ısıl dayanım, sehim değerinin tespit edilmesi, gerilme dayanımının ortaya konulması, akım taşıma kapasitesi vb. çalışmalar gerçekleştirilirken, laboratuvar ortamında da genellikle iletken yapısı ve dayanımı test edilebilmektedir. 
Bu tezde, sıcaklık toleransı yüksek ve düşük sehime sahip iletkenlerin (HTLS) bir çeşidi olan kompozit özlü alüminyum iletkenlerin (ACCC) havai hatlarda kullanılması ile gerçek bir uygulama üzerinden elde edilen veriler analiz edilmiş ve bu sayede iletkenlerin verimliliği incelenmiştir. Bu kapsamda; Türkiye' de ilk defa üretimi yapılan ve pilot uygulama olarak Bursa İli, İnegöl İlçesi sınırları içerisindeki İnegöl Trafo Merkezi' nden enerji alan, ALANYURT ve KÖYLER Fiderleri olarak adlandırılan çift devre Enerji Nakil Hattı belirlenmiştir.  Bu hattın hem HAWK hem de LISBON iletken tesisi durumları için akım, aktif ve reaktif güç durumları, gerilim düşümü, hat yüklenmesi ve hat kayıpları detaylı incelenmiş, elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak kompozit özlü alüminyum iletken yapılarının işletme ve verim açısından faydaları tartışılmıştır.

Abstract:
For over a century, steel core in overhead line conductors has been used to increase tensile strength, provide longer spacing between short bearing structures, and reduce temperature-induced sagging of bare overhead conductors.
Along with the developing technology, many researches and apps are carried out on conductors, which are one of the most important elements in the transfer of energy. It is aimed to increase the efficiency of power systems in subjects such as providing the opportunity to work at high temperatures by using conductors with different technologies on overhead lines, increasing the current carrying capacity, improving mechanical strength and reducing deflection. With the developments in High Temperature Low Sag (HTLS) conductor technologies, it has been possible to design efficient energy systems. Basically, HTLS conductors with high current carrying capacity at high surface temperature also increase reliability with their low deflection value. In addition, despite their high cost, reducing losses, being suitable for the use of different pole types etc. When the parameters are taken into consideration, suitable economic solutions can be produced. 
Today, studies are carried out to prefer high technology composite core aluminum conductors (HTLS) instead of traditional steel core aluminum conductors (ACSR) on many transmission lines that need high carrying capacity. The tests performed during the use of HTLS conductors are handled in two phases: laboratory tests and field tests. In field tests, thermal resistance, determination of deflection value, determination of tensile strength, current carrying capacity, etc. while conducting studies, the conductive structure and strength can be tested in the laboratory environment.
In this thesis, the data obtained from a real application using composite core aluminum conductors (ACCC), a type of conductors with high temperature tolerance and low sagging (HTLS), in overhead lines were analyzed and the efficiency of the conductors was investigated. In this context; the double-circuit energy transmission line, called ALANYURT and KÖYLER Feeders, which is produced for the first time in Turkey and receives energy from the İnegöl Transformer Center within the borders of Bursa Province, İnegöl District, has been determined. Current, active and reactive power states, voltage drop, line loading and line losses for both HAWK and LISBON conductor facility conditions of this line were examined in detail, the results obtained were compared and the benefits of composite core aluminum conductor structures in terms of operation and efficiency were discussed.