|
|
Parafudrların seçimi çok önemlidir. Anmagerilimi darbe boşalma akımlarına göre
seçilmelidir.
Parafudr Topraklama Direncinin Belirlenmesi
Parafudrlar yıldırım etkilerine karşı elektrikcihazlarını etkili bir şekilde koruyabilmesi
için topraklama iletken ve sistemlerinin çok iyiboyutlandırılması gerekir. Yıldırım
akımlarının, elektrik cihazlarının topraklanmıştesis bölümleri ile
işletme gereği gerilim altında bulunan bölümlerinde tehlikeli
olmamasıiçin geri atlamanın oluşmaması gerekir.
Bunun için parafudr topraklama direnci;
Rda (Ohm Wink ida
Uda
=
Burada;
Rda: Direk ya da dayanak topraklama tesisinindarbe topraklama direnci
Uda: Yalıtkanın darbe dayanım gerilimi
Ida : Direk ya da dayanaktan geçen yıldırım akımının tepe değeri
Parafudrun koruma görevlerinden başlıcaları şunlardır:
Hat arızaları sonucu oluşanyüksek gerilimler
Geçici olaylar sonucuortaya çıkan yüksek gerilimler
Yıldırım etkisi ile oluşanyüksek gerilimler
Devre açma- kapama sırasındaendüksiyondan dolayı oluşan yüksek gerilimler.
36 kV anma gerilim değerinde olan tesislerdegeri atlama olmaması için parafudrun
topraklama direnci; yıldırım akımlarının 20 – 60kA değerleri için:
Rda (Ohm Wink ida
Uda
= = 170 / 20 = 8,5 ohm
= 170 / 60 = 2,8 ohm Değerleri arasında olmalıdır.
1 kV anma gerilim değerinde olan tesislerde geriatlama olmaması için parafudrun
topraklama direnci;
Rda (Ohm Wink ida
Uda
= = 20 / 20 = 1 ohm
= 20 / 60 = 0,33 ohm Değerleri arasında olmalıdır.
20 kA değerinde bir yıldırım akımının % 80’nin20 kA’i aşmadığı belirtilmiştir. Bu
bakımdan Parafudrların topraklama sistemleri ile36 kV anma gerilim
değerindeki tesislerin topraklama sistemlerinin, birbirlerine 20
m’dendaha yakın olmaları durumunda parafudrun topraklama direnci 8,5
ohm değerinden daha büyükolmamalıdır.
1 kV anma gerilim değerindeki tesisler için budeğer 1 ohm olarak dikkate alınmalı ya
da iki topraklama tesisi arasında 20 m’lik birtoprak engeli olmalıdır.
Parafudr topraklama iletkenleri en kısa yoldan ve köşe yapmadanyüksek
gerilim topraklama tesisine
bağlanmalıdır.
Parafudr Tipinin Belirlenmesi
Parafudrların seçiminde; gerilim değeri, darbeanma akımı ve kısa devre
akımı olmak üzere üç ana değer göz önüne alınarakbelirlenir.
Parafudr Gerilim Değeri
Parafudrda aşırı gerilim dalgasının oluşturduğuark atlayıp kesildikten sonra gerilim
uçlarında kalan şebeke gerilimidir. Parafudrgerilim değeri, şebeke
işletme frekansında izin verilen maksimum gerilime eşit ya da biraz
büyükseçilir. Parafudrun gerilim değerinin Uda yalıtkanın darbe dayanım
gerilimi IEC76 ‘da 1,2 / 50 ms değerleri için;
36 kV anma geriliminde Uda: 170 kV
1 kV anma geriliminde Uda: 20 kV olarakverilmektedir.
Burada;
1,2 ms Darbe geriliminin anma cephe süresi
50 ms darbe geriliminin anma sırt yarı değersüresini ifade etmektedir
belirlenmesinde, sistemi besleyen şebekenin yada kaynağın besleme
tarafının üçgen, yıldız ve yıldız noktasının da doğrudan ya da
dirençüzerinden topraklı olması durumu göz önüne alınır. Nötr ya da
başka bir deyişle yıldıznoktası, büyük değerde
empedanslarlatopraklanmış ise nötrü yalıtılmış kabül edilir.
Sistemin toprak katsayısı; e, e< 0,8 isesistem doğrudan topraklı, e> 0,8 ise nötrü
yalıtılmış kabul edilmektedir.
Yıldız noktası yalıtılmışveya üçgen devrelerde parafudrun fazlar arası gerilim
değeri;
Up = 1,1 × Un ( 0,8 < e < 1 ) olansistemlerde
Yıldız noktası doğrudantopraklı sistemlerde parafudrun fazlar arası gerilim
değeri;
Up = 1,1 × Un × e (e= 0,8 alınır.)
Örnek 1: Bir 154/ 34,5 kV indirici merkezdetransformatörün 34,5 kV sargısının yıldız
noktası 60 ohm direnç üzerinden topraklıdır.Transformatörü korumak için kullanılacak
parafudrun gerilimi ne olmalıdır?
Çözüm: 60 ohm’luk direnç nedeniyletransformatörün nötrü yalıtılmış kabül edilir. (e> 0,8 )
Up = 1,1 × Un = 1,1 x 34,5 = 37,95 kVolarak bulunur. 37 kV’luk yada 36 kV’luk parafudr
seçilmelidir.
Örnek 2: Bir 154/ 34,5 kV indirici merkezdetransformatörün 34,5 kV sargısının orta
noktası doğrudan topraklıdır. Transformatörükorumak için kullanılacak parafudrun gerilimi ne olmalıdır?
Çözüm: Up = 1,1 × Un × e = 1,1 x 34,5 x 0,8 = 30,36kV olarak bulunur. 30 kv’luk parafudr seçilir.
Ülkemizin ulusal elektrik sisteminde 25 MVAgücün üzerindeki 154 / 34,5 kV
transformatörlerin 34,5 kV tarafının yıldıznoktası bir dirençle topraklıdır.
Eğer fider bir hava hattınıbesliyor ise kullanılan direnç değeri;
Ry= 60 ohm olup, Ik= 34500 / ( 1,73 x 60 ) = 300Amper ile sınırlıdır.
8
Eğer fider bir yer altı şebekesinibesliyor ise kullanılan direnç değeri;
Ry= 20 ohm değerindedir, bu durumda Ik= 34500 /( 1,73x 20 ) = 1000 Amper ile
sınırlıdır.
34,5 kV dağıtım sisteminde faz – toprak arızalarındaakımın 300 ya da 1000 Amper ile
sınırlandırılması nötr direnci üzerinde düşengerilimin; dU= 300A x 60 = 18000 Volt ya da
dU= 1000A x 20 = 20000 Volt gibi değerlerdeolacağı için 34,5 kV şebeke yalıtılmış __________gibi bir
etki gösterecektir. Bu bakımdan ‘ e ‘ topraklamakatsayısını 1 ya da 0,8 olarak dikkate almak yeterlidir.
Parafudrların çalışma gerilimi, koruduğu şebekedekiyalıtkanlığı en zayıf kısmın,
delinme geriliminden daha küçük olmalıdır. Aksitakdirde, parafudr
kapama yapmaz ve cihazlar zarar görür. Parafudr kapama
(çalışma)gerilimi, normal gerilimin 3,5 katını
geçmemelidir. Parafudr, nominal gerilimininseçimi, sistem izolasyonu ve
parafudrun ömrü açısından büyük önem taşır. Nominal gerilim
değerininbüyük seçilmesi, deşarjın erken sonlanmasına, küçük seçilmesi
ise, deşarjın geçsonlanmasına neden olur. Bu her iki durumparafudr için
tehlike meydana getirir.
Darbe Anma Akımı Değeri
Parafudrlar 5 ve 10 kA darbe anma akımına göreyapılmaktadır. Atmosferik
boşalmaların yoğun olduğu bölgelerde 10 kA anmadarbe akımlı parafudrlar seçilebilir.
Yıldırım akımlarının seyrek oluştuğu yerlerde 5kA’lik parafudr seçimi uygun olmaktadır.
Parafudrlar, alçak gerilim şebekesinde kullanılacaksa1,5 kA, orta
gerilimli trafo merkezlerinde kullanılacaksa 2,5 kA veya 5
kA,santrallar ve büyük trafo merkezlerinde kullanılacaksa 10 kA
değerinde darbe boşalma akımlıseçilir.
Kısa Devre Akımı Değeri
Atmosferik boşalmalardan başka işletme frekansındaolan kaçak akımlar da
parafudrları zorlamaktadır. Yıldız noktası doğrudantopraklı sistemlerde
iki faz – toprak arızalarında kısa devre akımının çok özeldurumlarda 40
kA’i geçtiği görülmüştür. Yıldız noktası direnç üzerinden
topraklanmışsistemlerde ise iki faz – toprak arızalarında kısa devre
akımı seyrek olarak 15 kA düzeyine ulaşır. Bubakımdan parafudrun kısa
devre akımı,kendisine en yakın kesici ya da ayırıcının kısadevre akımı
düzeyinde, ya da bir üst değerde seçilmesi uygun olur.
Bilindiği gibi kısa devre dayanımı olmasıgerekenden düşük seçildiği
takdirde parçalanarak çevresine daha büyük zararlarverebilmektedir.
Parafudrlar genelde 10, 20 ve 40 kA kısa devre akımı düzeyinde
imaledilmektedir. |
|
Ana Sayfa
