Süperiletken dağıtım şebekesi parametrelerinin incelenmesi: Kocaeli rabak fider uygulaması

Abstract

Elektrik enerjisi, üretildiğinden itibaren son kullanıcıya ulaştırılana kadar birçok farklı aşamadan geçmektedir. Bu aşamalar da elektrik enerjisinin iletimi ve dağıtımı süreçlerinde enerji kayıplarını meydana getirmektedir. Bir elektrik şebeke sisteminin verimli, ekonomik, güvenilir ve sürekli halde işletilebilmesi için elektrik kayıplarının minimum düzeye indirgenmesi, enerjinin kalitesini bozan tüm parametrelerin düzeltilmesine ilişkin çözüm yollarının bulunması gerekmektedir. Bu çalışmada bir orta gerilim dağıtım şebekesine ait fiderin bilgisayar ortamında modellemesi yapılmış ve bu sisteme ait tüm parametrelerin analizleri elde edilmiştir. Modelleme ve analiz işlemleri DigSilent Power Factory olarak bilinen, güç sistem analizleri yapılabilen bir program aracılığıyla yapılmıştır. Çalışma üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada DigSilent programında İzmit Trafo Merkezinin Rabak Fideri modellemesi yapılmış ve bu fidere ait bazı analizler yapılmıştır. İkinci aşamada Rabak Fideri'nde bulunan yeraltı tüm Alüminyum iletkenleri süperiletkenlerle değiştirilerek tekrar DigSilent Power Factroy programında modelleme yapılmış ve yine bu modele ait analizler yapılmıştır. Son olarak üçüncü aşamada ise Rabak Fideri süperiletkenlerle yeniden tasarlanmıştır. Yeni tasarıma ait analizler yapılmıştır. Tüm bu analizler sonucunda modellere ait tüm parametreler incelenmiş ve diğer iki aşamadaki model parametreleri ile karşılaştırmalar yapılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda süperiletken kullanıldığında sistemin verimliliğinin arttığı, gerilim düşümünün ve kayıpların azaldığı gözlemlenmiştir.

Electrical energy passes through many different stages from its production until it is delivered to the end user. These stages also cause energy losses in the transmission and distribution processes of electrical energy. In order to operate an electrical network system efficiently, economically, reliably and continuously, it is necessary to minimize the electricity losses and to find solutions for the correction of all the parameters that disrupt the quality of the energy. In this study, a medium voltage distribution network was modeled in the computer program and all the parameters of this system were analyzed. Modeling and analysis operations were carried out through a program known as DigSilent Power Factory, which can be perform power system analysis. The study consists of three stages. In the first stage, the modelling of Rabak Feeder of İzmit Substation was modeled in DigSilent program and some analyzes of this feeder were made. In the second stage, all of the underground aluminium conductors in Rabak Feeder were replaced with superconductors, and the modeling was performed again in DigSilent Power Factory program and analyzes of this model were performed. Finally, in the third stage, Rabak Feeder has been redesigned with superconductors. The analysis of the new design was made. As a result of all these analyzes, all parameters of the models were examined and comparisons were made with the model parameters in the other two stages. As a result of the comparisons, it has been observed that the efficiency of the system increases, voltage sags and losses are reduced when superconductor is used.