Kısa süreli gerilim düşümlerinin endüstriyel dağıtım sistemlerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler : Kısa Süreli Gerilim Düşümleri, Yerel Elektrik Santralleri, Enerji Kalitesi, Dağıtım Sistemleri. Bu tez çalışması yapı itibariyle altı bölümden oluşmaktadır. Yapılanların yer aldığı üç ana kısım bulunmaktadır. Giriş bölümünde konuyla ilgili kısa bir tanıtımın ardından literatür incelemesi yapılmış ve tezde incelenen olaylardan söz edilmiştir. İkinci bölümde ise kısa süreli gerilim düşümleri ile ilgili teorik altyapı ve matematiksel bağıntılar ile hesaplamada kullanılan yöntemler verilmiştir. Üçüncü bölümde ağırlıklı olarak asenkron motorların oluşturduğu örnek bir endüstriyel dağıtım sisteminde kısa süreli gerilim düşümlerinin etkisi incelenmiştir. Bu bölümde farklı koşullarda motorların davranışı ortaya çıkarılmıştır. Bu bölümde yerel elektrik santrallerinin olmadığı durumlara ait benzetimler gerçekleştirilmiştir. Asenkron motorlar uygun modeller ile modellenmiş olup, farklı yerlerdeki arızaların etkisi, mekanik yük moment tiplerinin etkisi ve arıza türlerinin etkisi incelenmiştir. Dördüncü bölümde ise aynı sistem üzerinde yerel generatörlerin kullanılması ile meydana gelecek gerilim düşümlerinin genliğinin değişimi ele alınmıştır. Farklı koşullarda benzetimler gerçekleştirilmiştir. Generator ile şebeke arasındaki değişik yük alış verişlerinde gerilim düşümü miktarları hesaplanmıştır. Yine bu bölümde de farklı arıza türleri ve yerlerinin etkisi ile generator yüklenme koşullarının etkisi gösterilmiştir. Motorlara yol verme olayının yol açtığı gerilim düşümleri de incelenmiştir. Son olarak, şebeke ve iç kaynaklı arızalar ile motor yol verme kaynaklı gerilim düşümlerinin tek ve çift taraflı besleme durumlarında generatörlere etkisi ve kararsızlık problemleri incelenmiştir. Yine önceki bölümlerde ele alınan benzetim koşullan dikkate alınarak generator davranışı ve generatörlerde meydana gelen elektromekanik salınımlar araştırılmıştır. Yapılan bilgisayar benzetimlerinde Simpow yazılımı kullanılmıştır. XVIII

INVESTIGATION OF EFFECTS OF SHORT DURATION VOLTAGE SAGS ON INDUSTRIAL DISTRIBUTION SYSTEMS SUMMARY Keywords : Short duration voltage sags. Embedded generators. Power quality. Distribution systems. This thesis consists of six chapters. There are three main sections that include investigations. In first chapter, it is given a literature study after a short introduction and then investigated phenomena are presented. In second chapter, a detailed theoretical background, mathematical equations and methods used in the analysis are given. In chapter three, influences of short duration voltage sags on a sample industrial system that include mostly induction motors are investigated. In this chapter, it is presented that the behavior of induction motors during the different operating conditions and simulations are realized in an industrial system without any embedded generation system. Inductions motors are modeled by using suitable equivalent circuits and effects of fault location, fault types and mechanical load torque are investigated. In chapter four, an embedded generation plant is added in the sample system used in previous chapter and it is investigated that effects of embedded generators on voltage sags. In the simulations, different loading condition between generators and networks are considered. Effects of fault location, fault types and mechanical load torque are investigated. Also effects of embedded generators on voltage sag due to voltage starting of large induction motors are investigated. In final chapter, effects of voltage sags caused by faults occurred both in external network and internal networks and starting of large motors on behavior of embedded generators. It is investigated that behavior of embedded generators during and after the sag conditions in previous chapters. In the computer simulations, Simpow package are used. XIX