Trafodan çıkan sekonder gerilimini kontrol altına almak ve kumanda etmek için kullanılır. Modüler hücreler şehir şebekeleri O.G./A.G. dağıtım merkezlerinin O.G. bölümünde ve O.G. tüketici veya dağıtım merkezlerinde 36kV'a kadar kullanılır. Modüler hücreler tesis ve işletme özelliklerinin yanı sıra can güvenliği ile ilgili standartlara da uygundur.
Modüler hücrelerin kullanıldığı yerleri sıralarsak:
- Enerji üretim tesislerinde
- Trafo merkezleri
- Rüzgar santraları
- Oteller, alış-veriş merkezleri, iş merkezleri
- Enerji kesilmesine tahammülü olmayan hastaneler, hava alanları vb. yerler için tasarlanmıştır.
Çıkış hücrelerinin çeşitleri aşağıda tablo halinde sıralanmıştır. Biz bu modülümüzde çıkış hücrelerinden iki tanesini anlatmaya çalışacağız. Zaten diğerleri de yapı, görev ve kullanılan malzemeler bakımından birbirlerine benzemektedir. Gerek sekonder dağıtım şebekelerinde gerekse endüstriyel tesislerde sık kullanılan çıkış hücre tipleri aşağıda verilmiştir.
- Yük Ayırıcılı Giriş / Çıkış Hücresi
- Kesicili Giriş / Çıkış Hücresi
- Ayırıcılı Giriş / Çıkış Hücresi
- Kesicili Bara Bölme Hücresi ( Yandan Çıkışlı )
- Gerilim Trafolu Kesicili Çıkış Hücresi
Kesicili Çıkış Hücreleri (Trafo Koruma)
Havadan tümüyle izole edilmiş, paslanmaz tank içinde bulunan, 630A anma akımı olan fider baraları ve yük ayırıcısı-topraklayıcı ile bunlara bağlantıları sağlayan geçmeli tip kablo başlıklarının bağlandığı buşinglerden oluşmaktadır. Koruma istenmeyen ring fiderleri için kullanılır. İsteğe bağlı olarak kablo arıza göstergesi ve akım trafoları, motorlu mekanizma ilave edilebilir. Diğer hücrelere bağlantı 1250A'lik izole ve ekranlı baralar ile sağlanır. O.G. sekonder dağıtım sistemlerinde ve O.G./A.G. trafo merkezlerinde dahili mekanlarda kullanılmak üzere tasarlanmış metal mahfazalı, hava yalıtımlı (baralar) modüler yapıda hücrelerdir.
Bara Düzeneği:
Bütün baralar yatay olarak aynı seviyededir ve ek pano yerleştirilmesine olanak verir. Baralar elektrolitik bakırdan hazırlanmış olup hücrenin üst kısmında hücre anma değerlerine uygun kesitte ve ayırıcı veya yük ayırıcısına üstten bağlantı yapılacak şekilde yapılmaktadır. Baraların üzeri sac kapaklar ile kapatılmıştır. Bara bölümüne erişim hücre üst kapağından sağlanmaktadır.
Hücreler tesis edildiklerinde tek bir bara bölümü oluşmakta ve en sağ ve en soldaki hücrelerin bara bölümü yan sacları ile kapatılmaktadır. Bu bölüm yan yana eklenmiş tüm hücreler boyunca devam eder ve modüller arası geçişi sağlar. Modüller arası bağlantıyı sağlayan ana baralar, polimer izolasyonlu, temas yüzeyleri karbon kaplanarak topraklanmıştır.
Modüller içindeki tüm elektriksel bağlantılar ise özel şekillendirilmiş bakır baralar ile yapılmaktadır Nominal ana bara akımı isteğe göre 630A veya 1250A olabilir, izole edilmiş baralar da kullanılan ısı büzüşmeli makaran atlamaya, kazayla temasa ve dış ortam etkilerine karşı koruma sağlar. Modüler hücreler yan yana tesis edildiklerinde hücreler arası bara bağlantısı uygun kesitlerde 3 adet bara ile yapılmaktadır.
O.G. SF 6 Gazlı Ayırıcı:
Açıldıktan sonra akım yolunda bir ayırma aralığı oluşturan ve yaklaşık akımsız açma kapama yapabilen ve iki kontağı arasında büyük bir gerilim oluşturmayan akımların şalterlenmesinde kullanılan cihazlara ayırıcı denir. Proje ihtiyaçlarına göre ayırıcılar hava yalıtımlı veya SF6 gaz yalıtımlı olabilir. Yük altında açma ve kapama yapmak için uygun değildir. Devrede akım kesildikten sonra ayırmak amacı ile kullanılmaktadır. Gazlı ayrıcılar mühürlü basınç sistemi ile kapatılan çelik tank içerisindedir ve normal işletme ömrü boyunca (20 yıl) bakım gerektirmez.
Devrenin emniyetli yalıtımını temin etmek için konulmuştur. Genellikle toprak bıçağı ile beraberdir. Ayırma ortamı SF6 gazı olmasından dolayı çalışma emniyeti açısından, yanlış manevra ya da bir cihaz arızası sonucu oluşabilecek ark tehlikesine karşı bir avantajdır. SF6 gazlı yük ayırıcısı ile aynı ölçülerdeki paslanmaz metalden imal edilmiş olan bir kazan içerisinde çalışan ayırıcı, doğrusal çalışan kontaklar vasıtası ile ayırma işlevini gerçekleştirir.
Bu ayırıcının bir diğer özelliği de içerisindeki toprak ayırıcısının da kısa devre üzerine kapatma yeteneğine sahip olmasıdır. Ayrıca kontakların tam yerine oturmasını garanti etmek bakımından bir yardımcı "yay-baskı sistemi" işletme güvenliğini artıran bir faktör olmaktadır. Ayırıcılar üç kutuplu ve iki konumludur. Ayırıcı mekanizmasında bulunan yay-baskı özelliği ile kontakların hareketini tamamlaması güvence altına alınmaktadır. Ayırıcının kesme ya da kapama gücü olmadığı için açma ve kapama işlemleri devre yük altında olmadığı durumlarda yapılır.
Toprak Ayırıcısı:
Topraklama ayırıcısı; enerjisiz bırakılan tesis bölümlerinin topraklanmasında ve kısa devre yapılmasında kullanılır. Topraklama ayırıcısı kısa devre akımlarına bir saniye dayanarak, kabloların deşarj akımını üzerinden taşıyabilmelidir. Topraklama ayırıcısı kimi durumlarda “kapama” özelliğine de sahiptir. Hava yalıtımlı topraklama ayırıcıları kısa devre akımlarına güvenle kapama yeteneğine sahiptir. Bu özelliği ile operatörün yanlışlıkla yapacağı manevra sırasında güvenliği garanti edilmektedir. Topraklama ayırıcıları hücre yan duvarlarına galvanizli sac şase üzerine monte edilmiştir. Topraklama ayırıcılarında kontaklarda gümüş kaplamalı elektrolitik bakır kullanılmaktadır. Topraklama işlemini gözle görebilmek mümkündür. Toprak ayırıcısı 7 kez kısa devre akımı (40 kAtepe) üzerine kapama yeteneğine sahiptir. Hızlı kapama yapabilen toprak ayırıcısı bağımsız el kumandası ile çalışır.
O.G. SF6 Gazlı Kesici:
Kesiciler, orta gerilim ve yüksek gerilim şebekelerinde yük akımlarını ve kısa devre akımlarını kesmeye yarayan cihazlardır. Bu cihazlar devreyi, boşta, yükte ve özellikle kısa devre halinde açıp kapayabildikleri gibi otomatik kumanda yardımı ile açılıp kapanmasına da olanak sağlar. Böylece insanları tehlikeden korumakta, alçak ve yüksek gerilim cihazlarında meydana gelebilecek hasarı önleyip en aza indirgemektedir. Kesiciler hem ark söndürme özelliğine, hem de çok hızlı hareket etme özelliklerine sahiptirler.
NOT: Enerjiyi keserken önce kesici açılır,daha sonra ayırıcı açılmalıdır!
Kesici birbirinden bağımsız ve SF6 gazı ile doldurulmuş üç kutuptan oluşmaktadır. Mühürlü basınç yöntemi kullanılarak üretilmiştir. SF6 gazlı kesici de arıza veya yük akımının kesilmesi, açma esnasında sıkıştırılan gazın ark üzerine püskürtülmesi ile gerçekleşir. Kesme esnasında oluşan ark ürünleri ise özel bir malzeme kullanılarak zararsız hale getirilir ve böylece SF6 gazı pratik olarak kesicinin ömrü boyunca temiz kalır.
Hücre içerisinde mevcut SF6 gazlı kesici, kurulduktan sonra uzaktan kapatılıp açılabilir. Eğer kesici aynı zamanda motor kumandalı ise kurma işlemi uzaktan da yapılabilecektir. Yakından ise, kesici açma kapama butonları yardımı ile çalıştırılabilir. Kesicinin hücre içinden çıkartılması ise; hücre içerisindeki kesici tekerlekli bir sehpa üzerindedir ve önden iki kapağın yukarı kaldırılarak sökülmesi ile kesicinin önü tamamen açılır, bara bağlantıları söküldükten sonra, kilit butonunun da çözülmesi ile kesici serbest kalır.
O.G. kablolarının bağlanması, akım transformatörlerinin değiştirilmesi ya da başka bir gerekçe ile hücrenin içerisine girilmesi gerektiğinde SF6 gazlı kesici kolaylıkla hücre dışına alınabilir. Bu olayı animasyonları seyrederek daha iyi anlayabilirsiniz. Kesici işletme mekanizması; hareketli kontakları açıp kapatan, tırnak, yay ve mil gibi parçalardan oluşan sistemdir. Mekaniki veya elektrik motorlu yapılır. Motorlu işletme mekanizmalarında motor gerilimi 110 V.DC veya 220/380 V. AC’dir.
Normal işletme ömrü boyunca gaz takviyesi gerektirmez. Kesicinin tüm aktif kısımları yalıtkan muhafaza içerisindedir ve tam işletme güvenliği sağlamaktadır. Hücrenin ön kapağını kullanarak kesicide bakım yapmak mümkündür. Ayırıcı ve devre kesicisi arasında da anahtarlı mekanik kilit sistemi vardır. Kesici kapalı iken ayırıcı açılamaz; ayırıcı açık iken kesici kapatılamaz.
Kapasitif Gerilim Göstergesi:
Modüler hücre önünde bulunan kapasitif gerilim gösterge paneli ile hücrede kablo bağlantı noktasında enerji olup olmadığını gösteren kapasitif gerilim göstergesi ışıklı paneli hücre ön yüzündedir. Fazların tanımı etiketlerle yapılır. Gerilim göstergeleri geçici montaja uygun şekilde hazırlanmış olup takıp çıkartılabilir. Bu, her fonksiyonel birimin ön yüzüne yerleştirilir. Her kablonun gerilim durumu ayrı ayrı gösterilebilir.
Ayırıcı –Toprak Kilidi:
Ayırıcı ve toprak ayırıcısı arasında mekanik kilit bulunmaktadır. Ayırıcı kapalı iken toprak ayırıcısı kapatılamaz, ayrıca toprak ayırıcısı kapalı iken ayırıcı kapanamaz. Ayırıcı ve toprak ayırıcısı konum bilgileri için 4NA+4NK yardımcı kontak vardır.
O.G. Koruma Akım Trafosu:
Primer sargıları üzerinden sisteme girerek, sekonderlerine bağlanacak ölçü, kayıt, koruma ve kontrol elemanlarının ilgili fonksiyonlarını yerine getirebilmeleri için gerekli sistemden geçen akımı güvenilir sınırlar içinde sağlayan küçük güçlü trafolardır. Akım trafolarının kısa devre dayanım akımı ve anma gerilimi kullanılacak şebekenin erilim ve kısa devre özelliklerine uygun olarak seçilmektedir. Gövde epoxy reçinelidir.
Ölçü ve koruma akım trafoları olmak üzere ikiye ayrılır:
Ölçü akım trafoları; ölçü aletleri ve benzeri cihazlara sistem akımını belirli bir oranda dönüştürerek uygulayan elemanlardır. Koruma akım trafoları; aynı prensip ile koruma sistemlerinde kullanılan elemanlardır.
A.G. Kesiciler (1 ve 2 Kutuplu):
A.G. kesici; normal işletme şartlarında devreyi kapamaya, kesmeye ve bu devrenin akımını taşımaya, kısa devre ve aşırı akım gibi anormal şartlarda ise devreyi otomatik olarak kesmeye yarayan mekanik açma- kapama cihazıdır. Bir A.G. kesicinin devreyi açma kapama işleminden başka en önemli fonksiyonu; anormal şartlarda devreyi korumasıdır. Devreden çekilen akım, kesicinin anma akım değerini aştığı durumlarda kesiciyi açtırır.
Akımın değeri arttıkça açma süresi küçülür. Bir devre kesicinin en önemli parçası kontaklarıdır. Daha çok gümüş, grafit, nikel ve wolfram alaşımlı kontaklar kullanılır. Devre kesicilerde dikkat edilmesi gereken en önemli özelliklerden biri de şüphesiz devre kesicinin kısa devre kesme kapasitesidir. Kısa devre kesme kapasitesi büyük olan devre kesicinin elektriksel ömrü de uzundur. Yani 16 kA’lik bir devre kesicinin elektriksel ömrü ile 35 kA’lik devre kesicinin elektriksel ömrü aynı değildir.
Bunun yanı sıra toroidal trafo, kaçak akım rölesi ve açtırma bobini kombinasyonu yaparak kaçak akım koruma olarak kullanmak da mümkündür. A.G. kesiciye açtırma bobini veya düşük gerilim bobini takarak ve çeşitli röle kombinasyonları kullanarak farklı işlevlerde de kullanabiliriz.
Aşırı Akım Koruma Rölesi:
Aşırı akım koruma röleleri, sistemleri kısa devre ve toprak kaçağına karşı korumak için tasarlanmış, bir akım ayarı ve iki gecikme ayarı (başlama ve bekleme) olan rölelerdir. Başlama (start) gecikmesi nedeniyle oluşabilecek hatalı açmaları önlemek amacıyla geliştirilmiştir. Röleler, koruduğu sistemin akımını ölçer ve bu ölçülen akım değeri ayarlanan akımın altında veya üzerindeyse koruduğu sistemi devreden çıkarmak için kullanılır.
Akım değeri normal sınırlar içinde ise çıkış rölesi çekili (ON) konumundadır. Bu sınırların dışına çıkıldığında ayarlanabilir bir bekleme gecikmesi süresi sonunda röle bırakır (OF) ve bağlı olduğu sistemi devreden çıkarır.
İhbar Röle Kombinasyonu:
Sistemde oluşan arızaları ihbar düzenine ileterek akustik ve optik olarak ihbar (haber) alınmasını sağlayan rölelerdir. Güç ve dağıtım trafolarının sekonder koruma panolarında kullanılan röle küçük boyutlarına rağmen yapmış olduğu işler bakımında önemi büyüktür. Trafonun kontrol ve arıza sisteminin tümünü karşılayacak ve bilgi verecek kapasitede bir röledir.
Standart Gerilim : 24 V DC.
Kontak Akımı : 16 A.
Işıklı İkaz : Ön Panelde
Sesli İkaz : Korna için 24 V DC çıkış
SF 6 Gazlı Ayırıcı:
Açıldıktan sonra akım yolunda bir ayırma aralığı oluşturan ve yaklaşık akımsız açma kapama yapabilen ve iki kontağı arasında büyük bir gerilim oluşturmayan akımların şalterlenmesinde kullanılan cihazlara ayırıcı denir. Proje ihtiyaçlarına göre ayırıcılar hava yalıtımlı veya SF6 gaz yalıtımlı olabilmektedir. Yük altında açma ve kapama yapmak için uygun değildir. Devrede akım kesildikten sonra ayırmak amacı ile kullanılmaktadır.
Gazlı ayrıcılar mühürlü basınç sistemi ile kapatılan çelik tank içerisindedir ve normal işletme ömrü boyunca (20 yıl) bakım gerektirmez. Devrenin emniyetli yalıtımını temin etmek için konulmuştur. Genellikle toprak bıçağı ile beraberdir. Ayırma ortamı SF6 gazı olmasından dolayı çalışma emniyeti açısından, yanlış manevra ya da bir cihaz arızası sonucu oluşabilecek ark tehlikesine karşı bir avantajdır.
SF6 gazlı yük ayırıcısı ile aynı ölçülerdeki paslanmaz metalden imal edilmiş olan bir kazan içerisinde çalışan ayırıcı, doğrusal çalışan kontaklar vasıtası ile ayırma işlevini gerçekleştirir. Bu ayırıcının bir diğer özelliği de içindeki toprak ayırıcısının da kısa devre üzerine kapatma yeteneğine sahip olmasıdır. Ayrıca kontakların tam yerine oturmasını garanti etmek bakımından bir yardımcı" yay-baskı sistemi" işletme güvenliğini artıran bir faktör olmaktadır.
Ayırıcıları üç kutuplu ve iki konumludur. Ayırıcı mekanizmasında bulunan yay-baskı özelliği ile kontakların hareketini tamamlaması güvence altına alınmaktadır. Ayırıcının kesme yada kapama gücü olmadığı için, açma ve kapama işlemleri devre yük altında olmadığı durumlarda yapılır.
Toprak Ayırıcısı:
Topraklama ayırıcısı; enerjisiz bırakılan tesis bölümlerinin topraklanmasında ve kısa devre yapılmasında kullanılır. Topraklama ayırıcısı k ı sa devre akımlarına bir saniye dayanarak kabloların deşarj akımını üzerinden taşıyabilmelidir. Topraklama ayırıcısı kimi durumlarda “kapama” özelliğine de sahiptir. Hava yalıtımlı topraklama ayırıcıları k ı sa devre akımlarına güvenle kapama yeteneğine sahiptir.
Bu özelliği ile operatörün yanlışlıkla yapacağı manevra sırasında güvenliği garanti edilmektedir. Topraklama ayırıcıları hücre yan duvarlarına galvanizli sac şase üzerine monte edilmiştir. Topraklama ayırıcılarında kontaklarda gümüş kaplamalı elektrolitik bakır kullanılmaktadır. Hava yalıtımlıdır ve yük ayırıcısından ayrı tesis edilmiştir. Topraklama işlemini gözle görebilmek mümkündür. Toprak ayırıcısı 7 kez kısa devre akımı (40 kAtepe) üzerine kapama yeteneğine sahiptir. Hızlı kapama yapabilen toprak ayırıcısı bağımsız el kumandası ile çalışır.
O.G. Kesici:
Kesiciler kablo bağlantı bölümünde ve yandan mekanizmalı olarak monte edilmiştir. Elektriksel bağlantıları söktükten sonra kesici hücre d ışına ç ıkartılıp değiştirilebilir. Uygun anma değerlerinde ve standardına uygun tip testleri tamamlanmış SF6 yalıtımlı O.G. devre kesicileri kullanılmaktadır. Kesicinin kutupları mühürlü basınç yöntemi ile üretilmiş olup 20 yıllık i şletme ömürlerinde gaz takviyesi gerektirmez. Modüler hücrelerde O.G. kesicisi ile ayırıcı arasında anahtarlı kilitleme mevcuttur. Bu sayede hücrede hatalı manevra yapılması engellenmekte ve yüksek işletme güvenliği sağlanmaktadır.
Kapasitif Gerilim Göstergesi
Modüler hücre önünde bulunan kapasitif gerilim gösterge paneli ile hücrede kablo bağlantı noktasında enerji olup olmadığını gösteren kapasitif gerilim göstergesi ışıklı paneli hücre ön yüzündedir. Fazların tanımı etiketler yardımı ile yapılır. Gerilim göstergeleri geçici
montaja uygun şekilde hazırlanmış olup takıp ç ıkartılabilir. Bu, her fonksiyonel birimin ön yüzüne yerleştirilir. Her kablonun gerilim durumu ayrı ayrı gösterilebilir.
Ayırıcı-Toprak Kilidi
Ayırıcı ve toprak ayırıcısı arasında mekanik kilit bulunmaktadır. Ayırıcı kapalı iken toprak ayırıcısı kapatılamaz, ayrıca toprak ayırıcısı kapalı iken ayırıcı kapanamaz. Ayırıcı ve devre kesicisi arasında da anahtarlı mekanik kilit sistemi vardır. Kesici kapalı iken ayırıcı açılamaz; ayırıcı açık iken kesici kapatılamaz. Ayırıcı ve toprak ayırıcısı konum bilgileri için 4NA+4NK yardımcı kontak vardır.
O.G. Koruma Akım Trafosu
Primer sargıları üzerinden sisteme girerek, sekonderlerine bağlanacak ölçü, kayıt, koruma ve kontrol elemanlarının ilgili fonksiyonlarını yerine getirebilmeleri için gerekli sistemden geçen akımı güvenilir sınırlar içinde sağlayan küçük güçlü trafolardır. Akım trafolarının kısa devre dayanım akımı ve anma gerilimi kullanılacak şebekenin gerilim ve kısa devre özelliklerine uygun olarak seçilmektedir. Gövde epoxy reçinelidir.
Ölçü ve koruma akım trafoları olmak üzere ikiye ayrılır:
Ölçü akım trafoları; ölçü aletleri ve benzeri cihazlara sistem akımını belirli bir oranda dönüştürerek uygulayan elemanlardır. Koruma akım trafoları; aynı prensip ile koruma sistemlerinde kullanılan elemanlardır.
Aşırı Akım Koruma Rölesi
Aşırı akım koruma röleleri sistemleri kısa devre ve toprak kaçağına karşı korumak için tasarlanmış, bir akım ayarı ve iki gecikme ayarı (başlama ve bekleme) olan rölelerdir. Başlama (start) gecikmesi nedeniyle oluşabilecek hatalı açmaları önlemek amacıyla geliştirilmiştir. Röleler koruduğu sistemin akımı ölçer ve bu ölçülen akım değeri ayarlanan akımın altında veya üzerindeyse koruduğu sistemi devreden çıkarmak için kullanılır.
Akım değeri normal sınırlar içinde ise çıkış rölesi çekili (ON) konumundadır. Bu sınırların d ışına çıkıldığında ayarlanabilir bir bekleme gecikmesi süresi sonunda röle bırakır (OF) ve bağlı olduğu sistemi devreden çıkarır
Termostat Kontrollü Isıtıcı
Metal mahfazalı hücreler metalden yapıldığı için korozyona karşı hem iç kısmı hem de dış kısmı korunmalıdır. Gece ve gündüzdeki ısı değişmeleri hücrede değişmelere yol açar. Isı değişiminden dolayı hücre içinin ve malzemelerinin zarar görmemesi için yani hücre içi ısıyı sabit tutmak için ısıtıcı konulmuştur. Isıtıcı 220 V AC ve 150W gücündedir. Isıtıcının kontrolü termostat ile yapılır.
Yardımcı Röle, Kontaklar
Yardımcı röle ve kontaklar hücre içerisindeki malzemelerinin çalışması ve arıza durumlarını hakkında bilgi almak, malzemeleri bağlamak için kullanılacak yedek kontaklardır. Ayırıcı ve toprak ayırıcısı konum bilgileri için 4NA+4NK yardımcı kontak vardır.
Açma Kapama Bobini
Uzaktan kumanda için açma kapama bobinleri otomatik kumanda ile çalışan sistemlerde bulunur. Ayırıcıyı açarken veya kaparken bobinler enerjilenir. Bobinlerin yardımı ile açma veya kapama i ş lemi gerçekleşir. Bobinler çeşitli gerilimlerde üretilir. Bunlar 24,48,110 Vdc, 220Vac DC ve AC gerilim konumları mevcuttur. 80 W/75 VA güç değerlerindedir. Mekanizma gövdesine mekanik tırnak ve buna kumanda eden mekanik kollardan ibarettir.
