Nötr Direnç Nedir , Niçin Kullanılır ?

Elektrik İletim Sisteminde şüphesiz en önemli teçhizat güç trafolarıdır. İletim sistemindeki güç trafoları 170 kV gerilim seviyesini 36 kV gerilim seviyesine indirgeyerek dağıtım şebekesine elektrik enerjisini iletmektedir. Trafo merkezlerindeki birçok teçhizatın kullanım amacı güç trafolarının kısa devre akımlarından korunmakdır. Bu teçhizatların arasında en önemlisi nötr dirençtir. Güç trafoları sistemde Yıldız-Yıldız bağlı olup Yüksek Gerilim tarafı yıldız bağlantısının nötr noktası toprağa direkt bağlı ve Orta Gerilim tarafı yıldız bağlantısının nötr noktası nötr direnç üzerinden toprağa bağlıdır. Buradaki amaç arıza kaynağının asıl noktası olan dağıtım şebekesinden gelen Faz-Toprak arızaları sonucu oluşan kısa devre akımlarının sınırlandırılmasıdır. 36 kV Dağıtım Şebekesinden gelen arızaların 70%’i Faz-Toprak arızasıdır , bu arızalar sonucu güç trafolarının kullanım ömrünü uzatmak ve hasarlanmasını engellemek amacıyla ; TEİAŞ’ın 14.02.1992 tarihli kararı ile Türkiye OG şebekesindeki tüm voltaj kademelerinde faz-toprak arıza akımlarının 1000 A’de sınırlandırması için uygun değerde bir direnç üzerinden ayırıcısız olarak toprak şebekesine bağlanması şartı getirilmiştir. Bu akım sınırlandırılması için nötr direnç yerine reaktansta kullanılabilir. Fakat fayda-maliyet açısından bakıldığında nötr direncin iki katı fiyatında olduğundan kullanımı tercih edilmez.

Nötr Direnç Nedir , Niçin Kullanılır ? 1
Nötr Direnç Elektrik Şeması

Dağıtım hattındaki bir F-T arızasında direnç , koruma elemanları çalışıncaya kadar üzerinden daha yüksek bir akım geçirecek ve bu sürede direncin uçlarında şebeke faz-toprak gerilimi görülecektir. Bu arıza akımları , direnç tarafından sınırlanacaktır. Direncin teknik özelliklerinin belirlenmesinde , bu işletme koşulları dikkate alınır.

Örnek bir sistem için ;

Faz-Faz arası gerilim : 36 kV
Faz-Toprak arası gerilim : 36/√3 kV (20.78 kV)

olarak hesaplanır.

Bu sisteme bağlanacak nötr direnç üzerinde faz-toprak arızası esnasında 20.78 kV görülür. Arıza akımını 1000 A sınırlandırmak istersek 20.78 kV / 1000 A = 20.78 ohm olur. Direncin anma çalışma çevrim akım ve bu akıma maruz kalınan toplam süre belirtilerek ifade edilir. TEİAŞ şartnamesinde direncin çalışma çevrimi ;

5 A sürekli +
20 A 10 dakika +
1000 A 5 sn + olarak belirtilmiştir.

Nötr direncin içerindeki donanım aşağıdaki resimde görüldüğü üzeredir. Metal muhafazanın içinde 3 adet eleman bulunmaktadır. Bunlar bir adet 20.78 ohm değerinde direnç bloğu , bir adet 1000/5 A değerinde akım trafosu ve bir adet 36/√3 kV : 0.1/√3 kV , 0.1/√3 kV , 0.1/3 kV 10-50-10 VA değerinde gerilim trafosu bulunmaktadır. Direnç bloğu arıza akımını sınırlandırmak için akım trafosu akım değerine göre koruma elemanlarına (Röle) bilgi vermek için gerilim trafosu ise direnç bloğunda bir arıza olması durumda koruma elamanlarına bilgi vermek için kullanılmaktadır.

Nötr Direnç Nedir , Niçin Kullanılır ? 2
Nötr Direnç Görünümü

Nötr dirençte şebekeden gelen arıza akımları ile birlikte arızalar meydana gelebilmektedir. Bunlardan en yaygını direnç bloklarının hasarlanmasıdır. Bu hasarlanma şu şekilde olur ; F-T arıza akımı geldiğinde direnç blokları üzerinden toprağa akar bunun sonucunda direnç bloklarında belli bir ısınma olur ve bu ısının ortam sıcaklığına geri gelip direnç bloklarının soğuması için yaklaşık 120 dakika gereklidir. Soğuma işleminin olduğu bu 120 dakika içinde birkaç defa daha faz-toprak arızası gelmesi durumunda nötr direnç içerisindeki nem oranının yüksek olması veya nötr dirençte gerekli bakımların yapılmaması sonucu direnç bloklarında hasarlanma meydana gelebilir. Bunun yanı sıra direnç bloklarını tutan mesnet izolatörlerinde , akım trafosunda ve gerilim trafosunda arızalar meydana gelebilir.

Nötr dirençte yukarıda belirtilen arızaların önüne geçebilmek için bazı kestirimci bakımlar yapılır.

Bakım öncesi enerji tamamen kesilir. Nötr direnci çok az bakım gerektirse de 6 ayda bir kontrollerinin yapılmasında fayda vardır. Bakımda ; izolatör , kablo başlığı vb. yerlerdeki toz ve kir birikimleri temizlenir. Pano havalandırmasını sağlayan menfezler kirlendi ise basınçlı hava yardımıyla temizlenir. Aynı şekilde direnç blokları üzerinde varsa toz ve kir birikimi temizlenir. Tüm bağlantıların sağlamlığı kontrol edilerek bakım işlemi sonlandırılır.

Yazar: Ömer Ramazan Taşkın / ETMD YK Üyesi

Benzer makaleler: