1-36 kV’a kadar olan orta gerilim dağıtım sistemleri için, transformatör binalarında, beton ya da sac köşklerde kullanılmak üzere dizayn edilmiş, tüm enerji sürekliliği (devamlılığı) ve enerji bulunabilirliği gereksinimlerini IEC standartlarına uyarak karşılayan fabrika yapımı hazır tesislerdir. Bu tesisler; giriş, ölçü ve çıkış olmak üzere en az üç hücreden oluşur. İşletmenin istek ve ihtiyaçlarına göre hücre sayısı artabilir.
Metal mahfazalı modüler hücreler, mevcut gereksinimlere uygun olarak, hücreler bir araya getirilerek her türlü şalt sistemi gerçekleştirilir. Küçültülmüş boyutları sayesinde gezici, yer altı trafo merkezleri ve trafo köşklerinde kullanım alanları bulmaktadır. Modüler tasarımı, varolan dağıtım merkezlerinin yenileştirme veya genişletilmesinde ideal çözümdür.
Biz bu modülde, metal mahfazalı modüler hücrelerin, ölçüm hücresi kısmını inceleyeceğiz. Ölçüm hücresinde; hücreye giren orta gerilimin varlığı yada yokluğunun gözlenmesi, fazlar arasında bir dengesizlik olup olmadığı, sistemin çektiği akımın, frekansın izlenmesi mümkündür. Kısaca ölçüm hücresi, işletme sisteminin bilgilerinin alındığı hücredir.
Yapıları
Modüler hücreler, normal işletme, muayene ve bakım i ş lemlerinin kolaylıkla yapılabileceği şekilde tasarlanmıştır. Hücrelerde gerilim ve faz sırası kontrolü, kablolardaki gerilim deneyleri, kabloların topraklanması güvenle yapılabilmektedir. Ölçüm hücresi; ana devre (ayırıcı ve yük ayırıcısı, akım trafosu, gerilim trafosu) ve yardımcı devre elemanlarını (röle, sayaçlar, akım-gerilim göstergeleri ve kumanda butonları) tek bir yapıda barındırmaktadır. Tüm devre elemanları fabrikada monte edilip gerekli testleri yapılır. Hücrenin önünde hareketli devre elemanlarının konumlarını gösteren minik panel bulunmaktadır.
Metal mahfazalı modüler hücreler:
- Bara bölmesi
- Anahtarlama bölmesi
- Kablo bağlantı bölmesi
- İşletme mekanizması ve kilitlemeler bölmesi
- Alçak gerilim bölmesi olmak üzere beş ana bölmeden oluşur.
Bara bölmesi: Hücrenin üst tarafındadır ve yan yana dizilen hücre birimlerinin bara bağlantılarının yapıldığı bölmedir. Çeşitli marka MMMH'lerde bu bölmeye ulaşım üstten ya da alçak gerilim bölmesinin sökülebilir olması nedeni ile önden de mümkündür.
Anahtarlama bölmesi: SF6 gazlı ayırıcı ya da SF6 gazlı yük ayırıcısının bulunduğu bölmedir. Ayırıcı SF6 gazı ile dolu bir mahfaza içerisindedir. Bu özellik, sistem emniyetini artıran bir faktördür.
Kablo bağlantı bölmesi: Orta gerilim kablolarının girdiği bölmedir. Hücrenin özelliklerine göre bu bölmede, akım transformatörleri ve gerilim
transformatörleri, sigortalar bulunabilir.
İşletme mekanizması ve kilitlemeler bölmesi: Bu bölme, hücrenin ön tarafındadır ve cihazlar arasındaki mekanik yada elektromekanik kilitlemeler, ayırıcı veya yük ayırıcısı mekanizmaları bulundurur. SF6 ve vakumlu anahtarlama elemanları ile donatılmış arabalı, çekmeceli, hava yalıtımlı metal kaplamalı (her bölümü metal ile ayrılmış) yapıda modüler ünitelerden meydana gelmiş metal kaplamalı hücreler, tek bir metal pano içerisinde modüler hücrelerin fonksiyonların yerine getirir.
Metal bölmeler, kablo bağlantı odası, kesici odası, bara odası ve A.G. bölmesi olmak üzere dört bölümden oluşur. Bölme araları metal kaplamalarla birbirinden ayrılmıştır. Modüler hücreler aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi metal kaplamalı ya da dolap tipi ve kompakt tipte yapılmaktadır.
Bara Düzeneği
Baralar elektrolitik bakırdan hazırlanmış olup hücrenin üst kısmında hücre anma değerlerine uygun kesitte ve ayırıcı veya yük ayırıcısına üstten bağlantı yapılacak şekilde bağlanır. Baralara üzerinde tehlike uyarısı bulunan sac kapak kaldırılarak ulaşılmaktadır. Baralar, hücreler yan yana dizilirken sıra ile yan taraftan ve üstten monte edilebildiği gibi, alçak gerilim kompartmanının veya öndeki sabit kapağın çıkartılması ile önden de monte edilebilmektedir. Hücreler tesis edildikten sonra tek bir bara bölümü oluşmakta ve en sağ ve en soldaki hücrelerin bara bölümü yan saçları ile kapatılmaktadır.
Gazlı Yük Ayırıcısı
Yük ayırıcıları; anma normal akımına kadar bütün akımları kapayabilen, taşıyabilen ve kesebilen, kısa devre akımlarını belirli bir süre taşıyabilen ve k ı sa devre üzerine kapatabilen, açık konumunda ayırıcılar için istenen yalıtım seviyesini sağlayabilen anahtarlama cihazlarıdır. Yük ayrıcısı anma akımını SF6 gazı ortamında kesmektedir. Üç faza ait döner kontaklar 1,5 bar basınçta SF6 gazı ile dolu epoksi hazne içerisindedir.
Mühürlü basınç sistemine uygun olup en az 20 yıl ömürlüdür ve normal ömrü süresinde bakım gerektirmez. IEC 60265’e göre M1 ve E3 sınıfı nda paslanmaz çelik gövdeli yük ayırıcısı kullanılmaktadır. Yük ayırıcısının üç konumu vardır: "kapalı","açık", veya "topraklanmış". Bu sayede doğal kilitleme (yani yük ayırıcısı hem kapalı hem de topraklanmış konumda olamaz) sağlanmış ve yanlış manevralar önlenmiş olur. Kontak hareket hızı özel bir mekanizma ile operatör hareketinden bağımsız kılınmıştır.
Topraklama Ayırıcısı
Proje ihtiyaçlarına göre ayırıcılar hava yalıtımlı veya SF6 gaz yalıtımlı olabilmektedir. Hava yalıtımlı topraklama ayırıcıları kısa devre akımlarını güvenle kapama yeteneğine sahiptir. Bu özelliği ile operatörün yanlışlıkla yapacağı manevra s ırasında güvenliği garanti altında olur. Topraklama ayırıcıları IEC 60129 ve IEC 60694 standartlarında üretilir. Hücre yan duvarlarına galvanizli sac şase üzerine monte edilmiştir. Topraklama ayırıcılarının kontaklarında gümüş kaplamalı elektrolitik bakır kullanılmaktadır. Gazlı ayırıcılar mühürlü basınç sistemi ile kapatılan çelik tank içerisindedir ve normal işletme ömrü boyunca (20 yıl) bakım gerektirmez.
AG Kesiciler
Gerilim transformatörünün sekonder tarafında 3 adet alçak gerilim sigortası vardır. Ölçü hücresinin alçak gerilim bölümü kapağı üzerine monte edilir. AG bölmesi içinde aynı zamanda, termostat, ampermetre, voltmetre, sayaç gibi elemanları kontrol eden AG sigortaları vardır.
Aktif ve Reaktif (Kombi) Enerji Sayacı
Sistemin harcadığı aktif ve reaktif enerjiyi ölçen dijital sayaç ölçü hücresinin üst ön kısmında yer alır. Sayaçlar, aksi belirtilmedikçe TS 461- TS 786 (IEC 60521- IEC 60145) standartlarına uygun olacaktır. Aktif ve reaktif enerji sayaçları 3 fazlı, 2 ölçü elemanlı ve 3 telli olacak ve aşağıdaki özellikleri sağlayacaktır.
- Doğruluk sınıfı: 1,
- Kaydedici basamak sayısı: 5,
- Ters dönmeyi önleme mekanizması ile,
- Aktif enerji sayaçlarında 15 dakika integrasyon periyotlu maksimum demand göstergesi bulunacaktır.
Ölçü aletleri ve sayaçlar yerine “ENERJİ ANALİZÖRLERİ” kullanılabilir. Ancak TEDAŞ, modüler ölçüm hücrelerinde ayrı bir kombi sayacın bulunmasını zorunlu kılmaktadır.
Akım Trafosu
Akım trafolarının k ısa devre dayanım akımı ve anma gerilimi kullanılacak şebekenin gerilim ve k ısa devre özelliklerine uygun olarak seçilmektedir. Gövde epoxy reçine olup tip testleri yapılmış olmalıdır. Malzeme listesinde ve teknik şartnamede aksi belirtilmedikçe; hava yalıtımlı metal mahfazalı hücrelerde kullanılacak OG akım transformatörleri TEDAŞ MYD/96-010 nu.lı teknik şartnamelere uygun olacaktır.
OG Gerilim Trafosu
Projeye göre faz faz veya faz toprak gerilim trafoları kullanılmaktadır. Gerilim trafoları uygun sigortalar ile korunmaktadır. Gövde epoxy reçine olup tip testleri yapılmış olmalıdır. Malzeme listesinde ve teknik şartnamede aksi belirtilmedikçe; hava yalıtımlı metal mahfazalı hücrelerde kullanılacak OG gerilim transformatörleri TEDAŞ MYD/96-011 nu.lı teknik şartnamelere uygun olacaktır.
Voltmetre
Sistem geriliminin ölçüldüğü kısımdır. Aksi belirtilmedikçe hücrelerde kullanılacak voltmetreler, IEC-60051 standardına uygun olacak ve aşağıdaki özellikleri sağlayacaktır.
Voltmetre ile beraber bağlanan ve fazlar arası ile faz nötr arası gerilimlerin voltmetrede izlenmesi sağlayan bağlantı elemanıdır. Operatör, istediği fazlar arası gerilimini voltmetre komütatörünü uygun konuma getirerek izleyebilir.
Ampermetre
Sistem akımının ölçüldüğü k ı s ı mdır. Yeni üretilen modüler hücrelerde analog ampermetreler yerine, elektrik şebekesindeki tüm parametreleri ölçmek amacıyla yapılmış mikroişlemci tabanlı “Enerji Analizörleri” kullanılmaktadır. Enerji analizörü sistemin akım bilgisini kullanıcıya dijital olarak gösterir. Aksi belirtilmedikçe hücrelerde kullanılacak ampermetreler, IEC-60051 standardına uygun olacak ve aşağıdaki özellikleri sağlayacaktır.
