UNİFORM OLMAYAN İLETİM HATLARINDA YILDIRIM AŞIRI GERİLİMLERİNİN S-DOMENİ KULLANILARAK ANALİZİ

Abstract

Enerji sürekliliği açısından yeterli bir korumanın sağlanması ve ekonomik izolasyon koordinasyonu için, enerji iletim sistemlerine yıldıran düşmesi durumunda meydana gelen aşın gerilimlerin bilinmesi gerekir. Bu tezde, enerji iletim sistemlerinde yıldırım düşmesi nedeniyle oluşan aşın gerilimler s-domeni formülasyonu kullanılarak analiz edilmiştir. Frekans-zaman bölgesi dönüşümü için FILT (Fast Inverse Laplace Transform) kullanılmıştır. Elektrik direkleri ile toprak ve faz iletkenlerine yıldıran düşmesi durundan için sistem cevabı incelenmiştir. Elektrik direkleri uniform olmayan hatlar olarak modellenmiş, faz iletkenlerinin frekans bağımlı etkisi dahil edilmiştir. Üzerine toprak iletkeni bağlı bulunan direğe yıldıran düşmesi durumunda, çözümü kolaylaştırmak için Kuplaj Katsayı Matrisi (KKM) kavramı geliştirilmiş ve bu kavram kullanılarak yıldırımın düştüğü noktadaki toplam admitans ifadesi bulunmuştur. Tezde verilen yöntemle, direğin tepe veya herhangi bir noktasındaki gerilim ve akım, fazlarda indüklenen gerilim, izolatörler üzerindeki gerilim, toprak iletkeni üzerindeki gerilim ve akım değerlerinden istenen büyüklükler hesaplanabilmektedir. Teorik çalışmalar temel alınarak MATLAB'da SDTAP programı hazırlanmıştır. Hazırlanan programı tanıtmak için çeşitli örnekler üzerinde çakılmıştır. Elde edilen sonuçların bir bölümü EMTP (Electromagnetic Transients Program) ile elde edilen sonuçlarla karşılaştınlmış ve sonuçların uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Toprak iletkeni ve faz iletkenleri arasındaki manyetik indüklenme ile bulunan sonuçlar ile genelleştirilmiş durum olan KKM ile elde edilen sonuçların büyük oranda uygunluğu görülmüştür. Ayrıca EMTP için giriş bilgilerini direklerin yıldıran dalgası analizi için hazırlayan ve kullanıcıya kolaylık sağlayan MATLAB paket programı kullanılarak EMTPMAT programı yazılmıştır. Tezde yer alan yöntemle, iletim hatlarının frekans bağımlı parametreleri analize doğrudan dahil edilmekte ve hatların uniform olmayan yapısı da modele eklenebilmektedir. Anahtar Kelimeler : İletim hatları, yıldıran geçici rejimleri, frekans domeni, EMTP. XI