Yüksek Gerilim Şalt Sahalarında Kullanılan Kesiciler ve Görevleri
Yüksek Gerilim Şalt Sahalarında Kullanılan Kesiciler ve Görevleri
Yüksek gerilim (YG) şalt sahalarında kullanılan kesiciler, elektrik enerjisinin güvenli şekilde açılıp kapatılmasını sağlayan en önemli anahtarlama ekipmanlarıdır. Güç sistemlerinde meydana gelen kısa devre, aşırı akım veya bakım çalışmaları sırasında devreyi güvenli şekilde ayırarak hem personelin hem de tesisin korunmasını sağlar.
Kesiciler yalnızca normal işletme manevralarında değil, aynı zamanda koruma rölelerinden gelen komutlarla milisaniyeler içerisinde açılarak arızalı bölümü sistemden izole eder. Böylece güç transformatörleri, iletim hatları, baralar ve diğer yüksek gerilim ekipmanları ciddi hasarlardan korunur.
Yüksek Gerilim Kesicisi Nedir?
Yüksek gerilim kesicisi, elektrik devresini yük altında veya kısa devre akımı sırasında güvenli şekilde açıp kapatabilen özel anahtarlama cihazıdır.
Normal bir ayırıcı yalnızca yüksüz durumda açılıp kapatılabilirken, kesiciler binlerce amperlik kısa devre akımlarını güvenli şekilde kesebilecek yapıya sahiptir.
Kesicilerin temel görevleri;
- Normal işletme manevralarını gerçekleştirmek
- Kısa devre akımlarını kesmek
- Aşırı yük durumlarında sistemi korumak
- Arızalı bölgeyi şebekeden ayırmak
- Personel güvenliğini sağlamak
- Güç sisteminin sürekliliğini korumaktır.
Yüksek Gerilim Şalt Sahalarında Kullanılan Kesici Tipleri
Elektrik iletim ve dağıtım sistemlerinde kullanılan kesiciler gerilim seviyesine ve ark söndürme teknolojisine göre farklı gruplara ayrılır.
36 kV Kesiciler
Orta gerilim dağıtım merkezlerinde kullanılan kesicilerdir.
Başlıca kullanım alanları;
- Metal Clad Hücreler
- Açık Şalt Sistemleri
- GIS Hücreleri
Ark söndürme teknolojileri ise;
- Vakumlu kesiciler
- SF6 gazlı kesiciler
- Eski tip yağlı kesiciler
170 kV Kesiciler
Türkiye’deki iletim sistemlerinde en yaygın kullanılan yüksek gerilim kesicileridir.
Başlıca kullanım alanları;
- Trafo Merkezleri
- Enerji İletim Hatları
- Yenilenebilir Enerji Santralleri
- Enterkonnekte Sistemler
170 kV seviyesinde günümüzde en yaygın kullanılan kesiciler SF6 gazlı yay tahrikli kesicilerdir.
420 kV Kesiciler
Türkiye’nin ana iletim omurgasında kullanılan en yüksek gerilim seviyesindeki kesicilerdir.
Genellikle;
- 420 kV Trafo Merkezleri
- Büyük Enerji İletim Merkezleri
- GIS Sistemleri
içerisinde kullanılmaktadır.
Kesicilerin Çalışma Prensibi
Koruma rölesi herhangi bir arıza algıladığında açma bobinine enerji gönderir.
Bu işlem sonrasında;
- Açma mekanizması çalışır.
- Hareketli kontak sabit kontaktan ayrılır.
- Kontaklar arasında elektrik arkı oluşur.
- Ark, SF6 gazı veya vakum ortamında söndürülür.
- Devre tamamen enerjisiz hale gelir.
Tüm bu işlem yaklaşık 40-60 milisaniye içerisinde tamamlanmaktadır.
SF6 Gazlı Kesiciler
Modern yüksek gerilim tesislerinde en yaygın kullanılan kesici tipi SF6 gazlı kesicilerdir.
SF6 gazının başlıca özellikleri;
- Çok yüksek dielektrik dayanım
- Mükemmel ark söndürme kabiliyeti
- Renksiz ve kokusuz yapı
- Yanıcı olmaması
- Kimyasal kararlılık
- Uzun ömürlü kullanım
Bu özellikler sayesinde yüksek gerilim sistemlerinde güvenilir çalışma sağlar.
Kesici Mekanizması
Bir yüksek gerilim kesicisi birçok farklı mekanik ve elektriksel parçadan oluşur.
Başlıca bölümleri;
- Mekanizma dolabı
- Yay tahrik sistemi
- Açma bobini
- Kapama bobini
- Kesme hücresi
- Hareket mekanizması
- SF6 gaz bölmesi
- Mesnet izolatörü
- Kontak sistemi
- Gaz basınç göstergesi
Tekrar Kapamalı (TK) Kesiciler
Enerji iletim hatlarında meydana gelen arızaların önemli bölümü geçici arızalardır.
Bunlara örnek olarak;
- Kuş teması
- Ağaç teması
- İzolatör kirlenmesi
- Yoğun nem
- Geçici yıldırım etkileri
gösterilebilir.
Tekrar kapamalı kesiciler bu tür arızalarda;
- Önce arızalı fazı açar.
- Yaklaşık 1 saniye bekler.
- Daha sonra otomatik olarak tekrar kapatır.
Arıza ortadan kalkmışsa enerji kesintisi yaşanmadan sistem normal çalışmasına devam eder.
Kesicilerde Kullanılan SF6 Gazı
SF6 gazı yalnızca yalıtım amacıyla değil, aynı zamanda ark söndürme amacıyla da kullanılır.
Avantajları;
- Yüksek yalıtım dayanımı
- Arkın çok hızlı söndürülmesi
- Düşük bakım ihtiyacı
- Kompakt tasarım
- Uzun servis ömrü
Ancak SF6 güçlü bir sera gazıdır. Bu nedenle bakım sırasında gaz kaçaklarının önlenmesi ve geri kazanım cihazları kullanılması büyük önem taşır.
Kesici Devreye Alma Testleri
Montaj tamamlandıktan sonra çeşitli testler uygulanır.
Başlıca testler;
- Açma-kapama fonksiyon testi
- Açma-kapama zaman testi
- Kontak geçiş direnci ölçümü
- AC izolasyon testi
- Mekanik çalışma testi
- SF6 gaz basınç kontrolü
- Yardımcı kontak kontrolü
- Kumanda devresi kontrolü
- Senkronizasyon kontrolü
Bu testler sayesinde kesicinin güvenli şekilde çalıştığı doğrulanır.
Kesici Bakımlarında Yapılan Kontroller
Kesicilerin uzun ömürlü çalışması için düzenli bakım yapılmalıdır.
Bakım sırasında;
- Cıvata sıkılıkları kontrol edilir.
- Bara bağlantıları incelenir.
- Mekanizma yağlaması yapılır.
- Açma ve kapama bobinleri test edilir.
- Yay mekanizması kontrol edilir.
- Isıtıcılar çalıştırılır.
- Yardımcı kontaklar test edilir.
- Gaz kaçağı kontrol edilir.
- Topraklama bağlantıları incelenir.
- İzolatörlerde çatlak kontrolü yapılır.
- Termal kamera ile sıcaklık kontrolü gerçekleştirilir.
- SF6 gaz basıncı ölçülür.
- Açma-kapama operasyon sayısı değerlendirilir.
Kesicilerde Karşılaşılan Yaygın Arızalar
Yüksek gerilim kesicilerinde görülen en yaygın arızalar şunlardır:
- SF6 gaz kaçağı
- Düşük gaz basıncı alarmı
- Açma bobini arızası
- Kapama bobini arızası
- Yardımcı kontak arızaları
- Mekanizma sıkışması
- Kontak aşınması
- Yay mekanizması problemleri
- İzolatör çatlakları
- Kumanda devresi arızaları
Bu arızaların erken tespit edilmesi, sistem güvenilirliğini artırır ve plansız enerji kesintilerini önler.
Sonuç
Yüksek gerilim şalt sahalarında kullanılan kesiciler, enerji iletim ve dağıtım sistemlerinin en kritik anahtarlama ekipmanlarından biridir. Kısa devre akımlarını güvenli şekilde kesmeleri, arızalı bölgeyi hızla sistemden ayırmaları ve personel güvenliğini sağlamaları sayesinde elektrik şebekesinin kesintisiz ve güvenilir çalışmasına katkıda bulunurlar. Düzenli bakım, doğru montaj, SF6 gazının periyodik kontrolü ve uluslararası standartlara uygun testlerin uygulanması, kesicilerin uzun yıllar güvenli ve verimli şekilde hizmet vermesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle yüksek gerilim kesicileri, modern elektrik iletim sistemlerinin vazgeçilmez koruma ve anahtarlama elemanları arasında yer almaktadır.
