Elektrik dağıtımı elektriğin son kullanıcıya ulaştırılmasıdır. Bir dağıtım sisteminin şebekesi elektriği iletim sisteminden tüketiciye ulaştırır. Örnek olarak, şebeke; trafo merkezleri, orta gerilim hatları, dağıtım merkezleri, dağıtım transformatörleri, alçak gerilim dağıtım hatları ve bazen ölçü devrelerini kapsar.
Tarihçe
Elektrik dağıtımın ilk zamanlarında, doğru akım jeneratörleri aynı voltaj seviyesinde yüklere bağlıydı. Üretim, iletim ve yükler aynı voltaj seviyesinde olmalıydı çünkü doğru akım voltaj seviyesini verimsiz bir yöntem olan motor jeneratör takımları haricinde değiştirmenin bir yolu yoktu. İlk dönemlerde temel yük olan akkor lambalara uygun doğru akım gerilim seviyesi(100 volt seviyesi) kullanılmıştı. Ayrıca alçak gerilimin bir faydası da bina içi dağıtımda daha az yalıtım gerektirmesiydi.
Kablolardaki kayıplar akımın karesi, kablonun uzunluğu ve malzemenin direnci ile doğru orantılıdır, yalnız kesit alanı ile ters orantılıdır. Yani akımın artması, kablonun uzunluğunun artması veya direnci daha büyük bir malzemenin iletken olarak kullanılması kayıpları artırırken, kablonun kesiti arttıkça kayıplar azalır. İlk iletim şebekelerinde bu uygulamalar için ekonomik olarak en uygun iletkenlerden olan bakır kullanılmıştı. Akım ve kullanılan bakır kesitini azaltmak için yüksek iletim voltajlarına gerek vardı, fakat doğru akım güç devrelerinde voltajı değiştirmek için verimli bir yöntem yoktu.
Edison doğru akım sisteminde kayıpları ekonomik olarak kabul edilebilir bir seviyede tutmak için kalın kablolar ve mahalli jeneratörlere ihtiyaç vardı. İlk doğru akım enerji üretim tesisleri en uzaktaki müşteriye enerjiyi iletebilmek için en fazla (1.5 mil)2,4 km uzakta olabilmekteydi.
Thomas Edison’un doğru akımı ile Nikola Tesla’nın ve George Westinghouse’un alternatif akımı arasında akımlar savaşı olarak da bilinen bir rekabet yaşanıyordu. Savaşın sonunda, alternatif akım güç iletiminde daha ön plana geçti.
Enerji santralinde kurulu bulunan güç transformatörleri jeneratörlerden gelen voltaj değerini yükseltmek için, yerel dağıtım merkezlerinde bulunan transformatörler ise voltaj değerini düşürmek için kullanılmaktadır. Voltajın yükseltilmesi iletim ve dağıtım hatlarında akım, iletken boyutunu ve bunlara bağlı olarak dağıtım kayıplarını azalttı. Bu sayede güç daha uzak yerlere daha ekonomik bir şekilde dağıtılır oldu. Hidroelektrik santraller gibi elektrik üretimi yapan santraller artık yüklerden uzakta olabilecektir.
Güç elektroniğindeki gelişmeler doğru akım voltaj seviyeleri arasında dönüştürmeye izin verse bile alternatif akım ekonomikliği, verimliliği ve transformatörlerin güvenilirliği sebebiyle tercih edilmektedir. Yüksek voltaj doğru akım, büyük güç bloklarının uzun mesafeler taşınması için veya komşu alternatif akım şebekelerini birbirine bağlamak için kullanılır fakat müşterilere enerji dağıtmak için kullanılmaz.
Elektrik gücü genel olarak enerji santrallerinde 11-25 kv seviyesinde üretilir. Uzun mesafeler bu gücü taşıyabilmek için 400 kv, 220 kv veya 132 kv gibi seviyelere yükseltilir. Güç yüksek gerilim hatlarından yüzlerce kilometre taşınarak enterkonnekte şebeke denilen ortak bir güç havuzuna ulaşır.
Dünyada Elektrik Dağıtım Sistemleri
Dağıtım sistemleri tüm dünyada farklı formlarda bulunmaktadır. Bunlardan iki ana tasarım Kuzey Amerika ve Avrupa tasarımlarıdır. İki tasarımda da donanımlar benzerdir: iletkenler, kablolar, izolatörler, parafudrlar, regülatörler, transformatörler vb. İki dağıtım sistemi de radyaldır.
Avrupa’da ve dünya genelinde delta(üçgen) üç faz sistemi yaygındır. Delta(üçgen) kullanımında nötr kablosu yoktur ve bu sebepten daha ekonomiktir. Yani orta gerilim seviyesindeki enerji naklinde üç iletkenli üç fazlı sistem kullanılır, dağıtım transformatörlerinde orta gerilim, alçak gerilim seviyesine dönüştürüldükten sonra dört iletken(üç faz bir nötr) olarak tüketicilere ulaşır. Amerika’da ise orta gerilim seviyesi 4 iletkenli üç fazlı çoklu topraklanmıştır. Gerilim ve güç taşıma kapasiteleri benzerdir. Kuzey Amerika tasarımlarına göre, Avrupa tasarımları daha büyük transformatörlere ve transformatör başına daha fazla müşteriye sahiptir. Çoğu Avrupa sistemlerinde transformatörler üç fazlı 300’den 1000 kVA’ya kadardır, Amerika’da ise 25 ve 50 kVA’lık tek fazlı transformatörler bulunmaktadır.
Sekonder gerilimler dağıtım sistemlerinde birçok farklılığın kaynağıdır. Kuzey Amerika’da hem 120V hem de 240V sağlayan “split phase” denilen üç iletkenden oluşan bir tertip kullanılmaktadır, 120/240 V sekonder gerilim seviyesi standartlaşmıştır. Gerilim düşümü sebebiyle transformatörden 250 ft(76.2m.) mesafeye elektrik hizmeti sunulması pratikte uygulanmaktadır. Ayrıca yıldız bağlı üç faz dört iletkenli sistemlerde ticari kullanımlar için bulunmaktadır. Avrupa’da ise sekonder gerilim yaklaşık 1mil(1.6 km) taşınabilmektedir. Avrupa sekonder gerilimleri genellikle üç fazlı 220,230 veya 240 V olarak belirlenmiştir. Avrupa ve Amerika sistemleri kıyaslandığında voltajın iki katına çıkmasıyla, beslenen aynı yük dört kat mesafede olabilmektedir. Avrupa’da sekonder gerilimlerde üç faz, Amerika’da ise sekonder gerilimlerde tek faz kullanılmasının da etkisiyle Avrupa sekonder gerilimi, Amerika sekonder gerilimine göre aynı yük ve aynı gerilim düşümü değerleri sağlanarak toplam da sekiz kat mesafeye elektrik hizmeti sunabilir durumdadır.
Avrupa’da yollar ve binalar elektrik şebekesinin kurulmasından önce yapıldığı için şebeke için yapılacak tasarım mevcut yapılara uyum göstermek zorundadır. Amerika’da ise yolların çoğu elektrik şebekesi ile birlikte yapılırlar.
Japonya’da konut kullanımı için 100V seviyesi kullanılmaktadır. Japonya’da konutlar için iki faz ve bir nötrden oluşan bir hat tertibi kullanılmaktadır. Japonya’da Honshu’nun doğu ve kuzey kısımları(Tokyo’yu da içerir) 50 Hz frekans kullanırken, Honshu’nun batısı(Nagoya, Osaka ve Hiroshima’yı kapsar) 60 Hz’i kullanır. Bu farklılıktan dolayı çeşitli aparatlar frekans değerlerini dönüştürmek için kullanılmaktadır.
Dağıtım Şebekesi Konfigürasyonları
Alçak gerilim dağıtım şebekeleri genellikle radyal(dal budak) ya da kapalı(ağ, ring ya da gözlü) şekildedir. Radyal(dal budak) şebeke trafo merkezinden çıkarak başka herhangi bir besleme noktasına bağlı olmadan doğrudan şebeke bölgesine geçer. Örnek olarak çevresiyle bağlantısı olmayan uzun kırsal bölge hatları gösterilebilir.
Kapalı bir şebeke ise genellikle yoğun yerleşim yerlerinde (şehirlerde) bulunur ve diğer besleme noktalarına çoklu bağlantısı vardır. Bu bağlantı noktaları normal olarak açık ve şebekeyi besler durumdadır fakat şebekede, işletme hizmetiyle, yani gerektiğinde anahtarlama cihazlarının(kesiciler,ayırıcılar gibi) açılıp kapatılması ile çeşitli yapılandırmalar(konfigürasyon) yapılabilmektedir. Bu anahtarlama ekipmanlarının işletimi uzaktan bir kontrol merkezinden SCADA gibi otomasyon sistemleri marifetiyle veya hat işçisi denilen Türkiye'de ise EKAT(Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri)belgeli personel tarafından gerçekleştirilir.
Yüksek Gerilim indirici istasyonları(trafo merkezleri) konfigürasyonları tekli besleme, çift besleme ve çift besleme çift baralı sistemdir. Orta gerilim dağıtım merkezleri konfigürasyonları; tek hatlı bağlantı, ring şebeke bağlantısı, paralel besleme şeklinde olabilmektedir.
Dağıtım fiderleri trafo merkezinden çıkan ve genellikle bir hata tespit edildiğinde hattı açan kesiciler vasıtasıyla kontrol edilirler. Otomatik kontrol üniteleri, oluşacak hataların etkilerini en aza indirmek ve fideri daha izole edebilmek için kurulurlar. Uzun fiderlerde gerilim düşümü problemi kapasitörler veya gerilim regülatörleri kurularak engellenmeye çalışılır.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ abcdefgh"Arşivlenmiş kopya". 13 Eylül 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ekim 2012.
- ^ a b c d Electric Power Distribution Equipment and Systems, T.A. SHORT
- ^ http://international-electrical-supplies[]. com/electric-power.html
- ^ . 15 Ocak 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ekim 2012.
- ^ . 24 Nisan 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ekim 2012.
- ^ . 8 Mart 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ekim 2012.
- ^ a b Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri Tasarımı, Turgut ODABAŞI
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektrik dagitimi elektrigin son kullaniciya ulastirilmasidir Bir dagitim sisteminin sebekesi elektrigi iletim sisteminden tuketiciye ulastirir Ornek olarak sebeke trafo merkezleri orta gerilim hatlari dagitim merkezleri dagitim transformatorleri alcak gerilim dagitim hatlari ve bazen olcu devrelerini kapsar TarihceElektrik dagitimin ilk zamanlarinda dogru akim jeneratorleri ayni voltaj seviyesinde yuklere bagliydi Uretim iletim ve yukler ayni voltaj seviyesinde olmaliydi cunku dogru akim voltaj seviyesini verimsiz bir yontem olan motor jenerator takimlari haricinde degistirmenin bir yolu yoktu Ilk donemlerde temel yuk olan akkor lambalara uygun dogru akim gerilim seviyesi 100 volt seviyesi kullanilmisti Ayrica alcak gerilimin bir faydasi da bina ici dagitimda daha az yalitim gerektirmesiydi Kablolardaki kayiplar akimin karesi kablonun uzunlugu ve malzemenin direnci ile dogru orantilidir yalniz kesit alani ile ters orantilidir Yani akimin artmasi kablonun uzunlugunun artmasi veya direnci daha buyuk bir malzemenin iletken olarak kullanilmasi kayiplari artirirken kablonun kesiti arttikca kayiplar azalir Ilk iletim sebekelerinde bu uygulamalar icin ekonomik olarak en uygun iletkenlerden olan bakir kullanilmisti Akim ve kullanilan bakir kesitini azaltmak icin yuksek iletim voltajlarina gerek vardi fakat dogru akim guc devrelerinde voltaji degistirmek icin verimli bir yontem yoktu Edison dogru akim sisteminde kayiplari ekonomik olarak kabul edilebilir bir seviyede tutmak icin kalin kablolar ve mahalli jeneratorlere ihtiyac vardi Ilk dogru akim enerji uretim tesisleri en uzaktaki musteriye enerjiyi iletebilmek icin en fazla 1 5 mil 2 4 km uzakta olabilmekteydi Thomas Edison un dogru akimi ile Nikola Tesla nin ve George Westinghouse un alternatif akimi arasinda akimlar savasi olarak da bilinen bir rekabet yasaniyordu Savasin sonunda alternatif akim guc iletiminde daha on plana gecti Enerji santralinde kurulu bulunan guc transformatorleri jeneratorlerden gelen voltaj degerini yukseltmek icin yerel dagitim merkezlerinde bulunan transformatorler ise voltaj degerini dusurmek icin kullanilmaktadir Voltajin yukseltilmesi iletim ve dagitim hatlarinda akim iletken boyutunu ve bunlara bagli olarak dagitim kayiplarini azaltti Bu sayede guc daha uzak yerlere daha ekonomik bir sekilde dagitilir oldu Hidroelektrik santraller gibi elektrik uretimi yapan santraller artik yuklerden uzakta olabilecektir Guc elektronigindeki gelismeler dogru akim voltaj seviyeleri arasinda donusturmeye izin verse bile alternatif akim ekonomikligi verimliligi ve transformatorlerin guvenilirligi sebebiyle tercih edilmektedir Yuksek voltaj dogru akim buyuk guc bloklarinin uzun mesafeler tasinmasi icin veya komsu alternatif akim sebekelerini birbirine baglamak icin kullanilir fakat musterilere enerji dagitmak icin kullanilmaz Elektrik gucu genel olarak enerji santrallerinde 11 25 kv seviyesinde uretilir Uzun mesafeler bu gucu tasiyabilmek icin 400 kv 220 kv veya 132 kv gibi seviyelere yukseltilir Guc yuksek gerilim hatlarindan yuzlerce kilometre tasinarak enterkonnekte sebeke denilen ortak bir guc havuzuna ulasir Dunyada Elektrik Dagitim SistemleriDagitim sistemleri tum dunyada farkli formlarda bulunmaktadir Bunlardan iki ana tasarim Kuzey Amerika ve Avrupa tasarimlaridir Iki tasarimda da donanimlar benzerdir iletkenler kablolar izolatorler parafudrlar regulatorler transformatorler vb Iki dagitim sistemi de radyaldir Avrupa da ve dunya genelinde delta ucgen uc faz sistemi yaygindir Delta ucgen kullaniminda notr kablosu yoktur ve bu sebepten daha ekonomiktir Yani orta gerilim seviyesindeki enerji naklinde uc iletkenli uc fazli sistem kullanilir dagitim transformatorlerinde orta gerilim alcak gerilim seviyesine donusturuldukten sonra dort iletken uc faz bir notr olarak tuketicilere ulasir Amerika da ise orta gerilim seviyesi 4 iletkenli uc fazli coklu topraklanmistir Gerilim ve guc tasima kapasiteleri benzerdir Kuzey Amerika tasarimlarina gore Avrupa tasarimlari daha buyuk transformatorlere ve transformator basina daha fazla musteriye sahiptir Cogu Avrupa sistemlerinde transformatorler uc fazli 300 den 1000 kVA ya kadardir Amerika da ise 25 ve 50 kVA lik tek fazli transformatorler bulunmaktadir Sekonder gerilimler dagitim sistemlerinde bircok farkliligin kaynagidir Kuzey Amerika da hem 120V hem de 240V saglayan split phase denilen uc iletkenden olusan bir tertip kullanilmaktadir 120 240 V sekonder gerilim seviyesi standartlasmistir Gerilim dusumu sebebiyle transformatorden 250 ft 76 2m mesafeye elektrik hizmeti sunulmasi pratikte uygulanmaktadir Ayrica yildiz bagli uc faz dort iletkenli sistemlerde ticari kullanimlar icin bulunmaktadir Avrupa da ise sekonder gerilim yaklasik 1mil 1 6 km tasinabilmektedir Avrupa sekonder gerilimleri genellikle uc fazli 220 230 veya 240 V olarak belirlenmistir Avrupa ve Amerika sistemleri kiyaslandiginda voltajin iki katina cikmasiyla beslenen ayni yuk dort kat mesafede olabilmektedir Avrupa da sekonder gerilimlerde uc faz Amerika da ise sekonder gerilimlerde tek faz kullanilmasinin da etkisiyle Avrupa sekonder gerilimi Amerika sekonder gerilimine gore ayni yuk ve ayni gerilim dusumu degerleri saglanarak toplam da sekiz kat mesafeye elektrik hizmeti sunabilir durumdadir Avrupa da yollar ve binalar elektrik sebekesinin kurulmasindan once yapildigi icin sebeke icin yapilacak tasarim mevcut yapilara uyum gostermek zorundadir Amerika da ise yollarin cogu elektrik sebekesi ile birlikte yapilirlar Japonya da konut kullanimi icin 100V seviyesi kullanilmaktadir Japonya da konutlar icin iki faz ve bir notrden olusan bir hat tertibi kullanilmaktadir Japonya da Honshu nun dogu ve kuzey kisimlari Tokyo yu da icerir 50 Hz frekans kullanirken Honshu nun batisi Nagoya Osaka ve Hiroshima yi kapsar 60 Hz i kullanir Bu farkliliktan dolayi cesitli aparatlar frekans degerlerini donusturmek icin kullanilmaktadir Dagitim Sebekesi KonfigurasyonlariAlcak gerilim dagitim sebekeleri genellikle radyal dal budak ya da kapali ag ring ya da gozlu sekildedir Radyal dal budak sebeke trafo merkezinden cikarak baska herhangi bir besleme noktasina bagli olmadan dogrudan sebeke bolgesine gecer Ornek olarak cevresiyle baglantisi olmayan uzun kirsal bolge hatlari gosterilebilir Kapali bir sebeke ise genellikle yogun yerlesim yerlerinde sehirlerde bulunur ve diger besleme noktalarina coklu baglantisi vardir Bu baglanti noktalari normal olarak acik ve sebekeyi besler durumdadir fakat sebekede isletme hizmetiyle yani gerektiginde anahtarlama cihazlarinin kesiciler ayiricilar gibi acilip kapatilmasi ile cesitli yapilandirmalar konfigurasyon yapilabilmektedir Bu anahtarlama ekipmanlarinin isletimi uzaktan bir kontrol merkezinden SCADA gibi otomasyon sistemleri marifetiyle veya hat iscisi denilen Turkiye de ise EKAT Elektrik Kuvvetli Akim Tesisleri belgeli personel tarafindan gerceklestirilir Yuksek Gerilim indirici istasyonlari trafo merkezleri konfigurasyonlari tekli besleme cift besleme ve cift besleme cift barali sistemdir Orta gerilim dagitim merkezleri konfigurasyonlari tek hatli baglanti ring sebeke baglantisi paralel besleme seklinde olabilmektedir Dagitim fiderleri trafo merkezinden cikan ve genellikle bir hata tespit edildiginde hatti acan kesiciler vasitasiyla kontrol edilirler Otomatik kontrol uniteleri olusacak hatalarin etkilerini en aza indirmek ve fideri daha izole edebilmek icin kurulurlar Uzun fiderlerde gerilim dusumu problemi kapasitorler veya gerilim regulatorleri kurularak engellenmeye calisilir Ayrica bakinizTurkiye de elektrik dagitimiKaynakca a b c d e f g h Arsivlenmis kopya 13 Eylul 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 27 Ekim 2012 a b c d Electric Power Distribution Equipment and Systems T A SHORT http international electrical supplies olu kirik baglanti com electric power html 15 Ocak 2013 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 27 Ekim 2012 24 Nisan 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 27 Ekim 2012 8 Mart 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 27 Ekim 2012 a b Elektrik Kuvvetli Akim Tesisleri Tasarimi Turgut ODABASI