Yıl: 2016 Cilt: 7 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 51 - 62 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması

Öz:
Bu çalışmada, yüksek gerilim güç sistemlerinde arızaların en çok yaşandığı teçhizatlar olan izolatörler ve porselen dış yüzeye sahip şalt ekipmanları incelenmiştir. Bu teçhizatlarda arızalara neden olan dış ortam etkileri belirlenmiştir. Dış ortam etkilerinin teçhizatlar üzerinde meydana getirdiği arızalar aşama aşama incelenmiştir. Kirlilik etmenlerinin ortamın nemli ve yağışlı yapısıyla birleşerek izolatör yüzeylerinde yüzey kaçak akımları oluşturduğu, oluşan kaçak akımların kuru band bölgelerini meydana getirdiği bilinmektedir. İzolatör yüzeyinde oluşan kısmi arkların tüm yüzeye yayılarak atlamaya neden olması sonucu izolatörde deformasyon oluştuğu saptanmıştır. Bu arızaların sonucunda elektrik kesintileri ve maddi kayıplar oluşmaktadır. Bu çalışmada, meydana gelen bu arızaların azaltılması için porselen izolatörlerin silikon kaplama materyalleriyle kaplanması ya da silikon izolatörlerle değiştirilmesi gerekliliği ortaya konulmuştur. Yüksek gerilim şalt ekipmanlarının da silikon kaplamayla kaplanması gerekmektedir. Bu yöntem ile porselen izolatörlerin hidrofobikliğinin arttırılması ve bu sayede yüzey kaçak akımlarının bastırılması amaçlanmıştır.
Anahtar Kelime:

Analysis and mitigation of external factors induced failures in high voltage equipment

Öz:
In this study, insulators and switchyard equipmentwith porcelain outer surface with the mostexperienced equipment failures in high voltagepower systems have been investigated. The effects ofthe external environment cause malfunctions inthese equipments are determined.Due to the external environment effects failuresoccurring in equipment were examined. Firstly,high-voltage switchgear equipments which are thesubject of study are explained. These include circuitbreakers, disconnectors, current transformers,voltage transformers, surge arresters and insulators,which have porcelain outer surface are counted.External environment pollution which is exposure ofthese devices is determined. Beach and industrialdirt, the dirt is separated into two parts. How causedpollution effects and dry dirt layer on the insulatorsurface by pollution factors explained. Then it wasdetermined, the dry dirt layer combined with themoist and rainy environment, creates surfaceleakage current on insulator surface and leakagecurrent is forming a dry band arcs. After, on theentire surface has been found to occur in theinsulator deformation with seen flashover. As aresult of these failures it was determined that theformation of power outages and financial loss.Different methods to reduce these defects occurringhave been proposed. These include porcelainsurface periodic manual cleaning, cleaning withabrasive spray, washing with water, heating theinsulator surface, design changes, use surfacecovering materials. The most effective among thesemethods the porcelain surface is coated with thesilicone coating material. Also, porcelain insulatorsto be replaced with silicon insulators necessity werelaid. The surface coating material impact andimplementation are described. With this method thesurface of the porcelain insulator to increase thehydrophobicity and whereby the surface leakagecurrents was intended the suppression.In order to emphasize the benefits of the proposedmethod within the scope of this article, operatingwithin the Turkey national electricity transmissionsystem in the Kaş district of Antalya province TEIAŞ154 / 31.5 kV Kaş substation and 154 kV Kaş-Fethiye power transmission lines was investigated.Kaş substation switchgear equipment (circuitbreakers, disconnectors, current transformers,voltage transformers, surge arresters, insulators)coated with a silicone coating material in june in2011 year and Kaş-Fethiye 154 kV powertransmission line porcelain insulators were replacedwith silicon insulators in the same year. The powerof transformer center which selected 50 MVA. Thelength of the transmission line 82 km and conductorgrade 477 MCM. Number of 154 kV line failureswhen before and after the maintenance worksoccurring has been compared with 48 in 2010, thework was completed in 2011 which fell to 5, thenumber of failures has been determined to occuramong 3 to 5 in subsequent years. If additional table1 and additional table 2 analyzed, distanceprotection relays of a large proportion of the faulthas been found to be phase ground fault. This showsthat due to the loading line overcurrent fault orphase-to-phase fault originating from theconductives contact to each other are not seen. Theequipment was contaminated under the influence ofenvironmental conditions and due to the coastalregion moisture has led to formation of discharge inthe transmission line which selected.Failure count becomes low, interruption time hasdecreased. After each failure occurred, transmissionline not becomes active. Because it needs to bereplaced damaged equipment during fault.Obtained results, the proposed method in this articlemethod shows that the implementation andperformance plays an important role in preventingpower outages that may occur in the transmissionlines.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Cebeci, M ve Öztürk, D. (2011). “Kirlenmiş yüksek gerilim izolatörlerinde yüzey kaçak akımlarının karınca koloni algoritması ile hesaplanması”, Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, 1, Elazığ.
  • Gençoğlu, M.T. ve Cebeci, M. (2008). “The pollution flashover on high voltage insulators”, Electric Power Systems Research, 78, s.1914- 1921.
  • Gouda, O.E. (1990). “Influence of Pollution on H.V. Insulators”, Conference Record of the 1990. IEEE International Symposium on Electrical Insulation,195-198, Toronto, Canada.
  • Türkyurt, M. (2010). “Yüksek gerilim hatları için izolatör malzeme üretimi ve kalite karakterizasyonu”, Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Lee, C.J. (1995). “Field Experience and Pollution Monitoring of Composite Long Rod Insulators”, The Reliability of Transmission and Distribution Equipment Conference, 406, Australia.
  • Çetin, E., Çetin, M ve Özer, N.L. (2005). “Porselen izolatörlerde İzolasyon problemi”, Pamukkale Üniv. Müh. Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11, Sayı:2, s. 287-292, Denizli.
  • İzgi, E., İnan, A ve Kekezoğlu, B. (2005). “Lineer olmayan yükleri içeren enerji iletim sistemlerinin çevresel koşullara bağlı olarak toprak yolu analizi”, 11. Ulusal Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Kongresi, s.421-424, İstanbul.
  • Gençoğlu, M.T. (2003). “Kirlenmiş yüksek gerilim izolatörlerinin doğru akım atlama gerilimlerinin hesaplanması”, Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları dergisi, 2, Sayı:1, Elazığ.
  • Rumeli, A. (1969). “İzolatörlerde kirlenme ve atlama problemleri”, Elektrik Mühendisliği Dergisi, Sayı:156, s.7-16.
  • Karahan, Ö. (2008). Yeni bir izolatör ve kondansatör tasarımı ve yapımı, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Chrzan, K.L. (2010). “Leakage currents on naturally contaminated porcelain and silicone insulators”, IEEE Transactions on Power Delivery, 25, sayı:2.
  • Pakpahan, P.M. ve Suwarno. (2001). “Improvement of outdoors insulation performance for application in highly polluted area by using silicone coatings”, International Symposium on Electrical Insulating Materials, p.2, Japan.
  • Braini, S., Haddad, A. ve Harid, N. (2011). “The performance of nano-coating for high voltage insulators”, 46th International Universities’ Power Engineering Conference, Germany.
APA AKALP O, KAYA İ, Efe S (2016). Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. , 51 - 62.
Chicago AKALP Onur,KAYA İbrahim,Efe Serhat Berat Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. (2016): 51 - 62.
MLA AKALP Onur,KAYA İbrahim,Efe Serhat Berat Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. , 2016, ss.51 - 62.
AMA AKALP O,KAYA İ,Efe S Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. . 2016; 51 - 62.
Vancouver AKALP O,KAYA İ,Efe S Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. . 2016; 51 - 62.
IEEE AKALP O,KAYA İ,Efe S "Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması." , ss.51 - 62, 2016.
ISNAD AKALP, Onur vd. "Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması". (2016), 51-62.
APA AKALP O, KAYA İ, Efe S (2016). Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(1), 51 - 62.
Chicago AKALP Onur,KAYA İbrahim,Efe Serhat Berat Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 7, no.1 (2016): 51 - 62.
MLA AKALP Onur,KAYA İbrahim,Efe Serhat Berat Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.7, no.1, 2016, ss.51 - 62.
AMA AKALP O,KAYA İ,Efe S Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2016; 7(1): 51 - 62.
Vancouver AKALP O,KAYA İ,Efe S Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2016; 7(1): 51 - 62.
IEEE AKALP O,KAYA İ,Efe S "Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7, ss.51 - 62, 2016.
ISNAD AKALP, Onur vd. "Yüksek gerilim teçhizatlarında dış etken kaynaklı arızaların analizi ve azaltılması". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 7/1 (2016), 51-62.