Yüksek gerilim yeraltı kablolarında yakınlık etkisinin incelenmesi
Determination of proximity effect at underground power cables
- Tez No: 142932
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 219
Özet
YÜKSEK GERİLİM YERALTI KABLOLARINDA YAKINLIK ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET Kablolar, elektrik güç endüstrisinin ilk günlerinden beri iletim ve dağıtım şebekelerinde kullanılmaktadır. Genellikle uzun mesafeli güç iletimi hava hatları ile gerçekleştirilir. Ancak nüfusun yoğun olduğu yerleşim bölgelerinde iletim ve dağıtım için daha çok yeraltı kabloları kullanılır. Hava hatlarına göre daha pahalı olmasına rağmen yeraltı kabloları güvenli, güvenilir ve estetik olması sebebiyle tercih edilir. Yalıtım malzemeleri ve üretim tekniklerinin bir sonucu olarak yüksek gerilim kablo teknolojisi yıldan yıla gelişmektedir. Kablo teknolojisindeki bu sürekli gelişme beraberinde güvenilirlik, arıza ve bu arızaların teşhisi gibi çok önemli sorunları da getirmektedir. Güç kabloları için tartışılması gereken bir diğer konuda akım taşıma kapasitesidir. Ampasite veya akım taşıma kapasitesi kabloyu oluşturan malzemeler için belirlenen sıcaklık limitlerini herhangi bir noktada aşmayacak şekilde kablonun sürekli olarak taşıyabileceği maksimum akım olarak tanımlanır. Ampasite kablo içinde meydana gelen ısı kadar kablodan çevreye yayılan ısıya da bağlıdır. Kabloda ısınmanın meydana gelmesi çeşitli kayıplar ile ilgilidir oysa ısı dağılımı farklı kablo malzemelerinin ısıl dirençlerine ve kabloyu çevreleyen ortama bağlıdır. Bu nedenle ampasite kabloda kullanılan malzemeye, kablo iletkenin boyutuna, yalıtkan, kılıf ve zırh; kablonun döşenme yöntemi; kabloyu çevreleyen ortamın ısıl karakteristikleri; kablo civarındaki diğer ısı kaynaklarının karakteristikleri (diğer kablolar, sıcak/soğuk su ve buhar boruları); kablonun döşendiği alandaki genel ortam koşullan (güneş ışıma seviyesi, ortam sıcaklığı) gibi birçok faktörden etkilenir. Akım taşıma kapasitesini etkileyen bir diğer önemli faktör ise yakınlık etkisidir. XXBu tezde yüksek gerilim yeraltı kablolarında yakınlık etkisi incelendi. Bu amaç doğrultusunda 5.8/10 kV NYSY ve 5.8/10 kV NYSEYFGbY tipi kablolar seçildi. 5.8/10 kV NYSY kablo tipi için iki tek damarlı kablonun yanyana döşenmesi, üç tek damarlı kablonun yanyana döşenmesi ve üç tek damarlı kablonun üçgen tertip döşenmesi durumunda yakınlık etkisi ve zayıflatma faktörü hesabı yapıldı. Hem 5.8/10 kV NYSY hem de 5.8/10 kV NYSEYFGbY tipi kablo için kesit 95 mm2 olarak seçildi. Tezdeki bu hesaplar için sıcaklık (°C), frekans (Hz) ve kablo eksenleri arasındaki uzaklık (mm) değişkenler olarak belirlendi. Bu değişkenlerin yakınlık üzerindeki etkileri incelendi. Hesaplanan yakınlık etkisi sonucu elde edilen aa dirençleri arasında 20°C için elde edilen değerler baz olarak kabul edildi ve diğer sıcaklıklardaki değerlerin bu değerlere oranı zayıflatma faktörü olarak belirlendi. Tezin son bölümünde ise 20°C, 50 Hz ve 95 mm2 için hesaplanan büyüklükler (yakınlık etkisi ve aa dirençleri) aynı tip kabloların farklı iki kesiti olan 50 mm2 ve 150 mm2 için elde edildi ve her iki durum için elde edilen değerlerin karşılaştırılması yapıldı. Sonuç olarak, yakınlık etkisinin kablolar arasındaki uzaklık ve sıcaklık arttıkça azaldığı, artan frekans ve kablo kesiti ile büyüdüğü görüldü. xxı
Özet (Çeviri)
DETERMINATION OF PROXIMITY EFFECT AT HIGH POWER UNDERGROUND CABLES SUMMARY Cables have been used in transmission and distribution networks since the early days of the electrical power industry. Generally, long-distance power transmission is carried out through overhead lines. However, transmission and distribution in densely populated in urban areas mostly uses underground cables. Although significantly more expensive than the overhead lines, the cables are preferred in urban areas due to safety, reliability and aeshetical considerations. As a result of developments in insulating materials and manufacturing techniques, high voltage cable technology has improved significantly over the years. With a continuous increase in the overall length of cable networks, questions regarding reliability, failure modes and diagnostics of such cables have assumed greater significance. One of the most important subject that must be mentioned about the power cables is current carrying capacity. The ampacity or current carrying capacity of a cable is defined as the maximum current which the cable can carry continuously without the temperature at any pointing the insulation exceeding the limits specified for the respectively material. The ampacity depends upon the rate of heat generation within the cable as well as the rate of heat dissipation from the cable to surroundings. The rate of heat generation within a cable depends upon various losses, whereas the rate of heat dissipation depends upon the thermal resistances of different cable materials and the surrounding media of the cable. Hence, the cable ampacity is influenced by numerous factors, such as the materials and dimensions of the cable conductor, insulation, shields and armors; the method of the cable insulation; the thermal characteristics of media surrounding the cable; the cables of other heat sources in the vicinity of cable (e.g., other cables, hot/cold water and steam pioes); and general enviromental conditions (e.g, solar radiation level, ambient xxntemperatures) in the area where the cable installed. Ampacity is also influenced by a significant factor which is called proximity effect. In this thesis, the proximity effect for high voltage underground cables is researched. For this purpose, 5.8/10 kV NYSY and 5.8/10 kV NYSEYFGbY cables are chosen. There are three different arrangements for 5.8/10 kV NYSY which are two single core cables side by side, three single core cables side by side and single core cables in triangle form respectively to calculate proximity effects and reduction factors. For either 5.8/10 kV NYSY cable or 5.8/10 kV NYSEYFGbY cable the cross section area which the calculations are made for is chosen as 95 mm2. Temperature (°C), frequency (Hz) and distance between cable axes (mm) are the variables used for determining the effects on proximity. Ac resistances are calculated by using the values of proximity effect which are determined before and ac resistances at 20°C are accepted as base values and the ratio of ac resistances of different temperatures to base values are introduced as reduction factors. At last part of thesis, the values calculated for 20°C, 50 Hz and 95 mm2 are compared with the values calculated for the same cable types with different cross sections which are 50 mm2 and 150 mm2 respectively. As a result, it was observed that the proximity effect decreases when the distance between cable axes and temperature increase and proximity effect increases when the frequency and cross-section of cable increase. xxm
Benzer Tezler
- Isıl ve elektirksel büyüklükler arasındaki analojiden yararlanarak yüksek gerilim yeraltı kablolarında sıcaklık dağılımının incelenmesi
Analysis of thermal distribution of high voltage underground cables based on analogy between thermal and electrical parameters
ENGİN TOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN KALENDERELİ
- Yüksek gerilim yeraltı kablo sistemlerinde tasarım parametrelerinin elektriksel ve termal performansa etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the effect of design parameters on electrical and thermal performance in high-voltage underground cable systems with fem
YUNUS BERAT DEMİROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN KALENDERLİ
- Yüksek gerilim kablolarında dielektrik kayıp parametrelerinin farklı işletme koşullarında deneysel ve yapay sinir ağları ile incelenmesi
Experimental investigation on dielectric loss parameters of high voltage cables in various operational conditions using artificial neural networks
CELAL FADIL KUMRU
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL KOCATEPE
- Orta gerilim yer altı kablolarında derinliğin akım gerilim taşıma kapasitesine etkisi
The Effect of depth to current transmission capacity for moderate voltage underground cables
ALPER TURAN ERGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZAFER DEMİR
- Yeraltı kablolarında arıza tespiti
Fault location detection in underground cables
VURAL SAVAŞ İLHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEZAİ DİNÇER