Ticari bir gemide kısa devre akımı hesapları
Calculations of short circuit current in electrical power system for a commercial vessel
- Tez No: 419049
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 183
Özet
Gemilerde günden güne elektrik enerjisi ihtiyacı artmaktadır. Gemideki elektrik enerjisi ihtiyacı gemi tipine ve tahrik sistemine göre değişmektedir. Güç ihtiyacını karşılamak için iki veya daha fazla ana generatör kullanılmaktadır. Ana generatörler elektrik enerjisini üretir. Üretilen elektrik enerjisi de ana dağıtım tablosundan tüm elektrik yüklerine dağıtılır. Gemi elektrik güç sistemi, elektrik enerjisinin üretilmesi ve dağıtımı ile ilgili tüm teçhizatı kapsamaktadır. Gemi ve kara elektrik güç sistemi arasında farklılıklar bulunmaktadır. Bu farklılıklar arasında en belirgini gemi elektrik güç üretim ekipmanları ile tüketiciler arasındaki mesafenin oldukça kısa olması ve sistemin alçak gerilim olması, kablo direnci ve reaktansı az olduğundan kısa devre akımını etkilemesidir. Gemi elektrik güç sisteminin belirlenmesi için gerekli adımlar, generatör kapasitesi ve sayısını belirlemek için yük analizi yapılması, gemi ana gerilim seviyesi ve frekansının belirlenmesi, akım taşıma kapasitelerine ve gerilim düşümü hesaplarına göre besleme kablolarının kesitlerinin belirlenmesi, kısa devre akımı hesapları yapılması ve koruma elemanları ve onların kesme kapasitelerinin belirlenmesidir. Generatör kapasitesi ve sayısını belirlemek için yük analizi yapılır. Gemilerde kullanılan üç fazlı gerilim seviyeleri 440V-480V-690V-3.3kV-6.6kV vb. gibidir. Gemi gerilim seviyesi için çalışmalara yük analizi ile başlanır ve talep edilen güç bulunur, gerekli generatör, transformatör kapasiteleri belirlenir. Ana dağıtım tablosundaki kısa devre akımları hesaplanır. Kısa devre analizi, gemi elektrik güç sistemindeki uygun koruma elemanlarının belirlenmesi için önemli ve gereklidir. Bu analizler sonucunda geminin güvenli seyrine imkan verecek şekilde gemi elektrik sistemi tasarımı yapılmaktadır. Bu çalışmada ele alınan gemi alçak gerilim elektrik dağıtım sistemi olan bir balıkçı gemisidir. Söz konusu gemi elektrik sisteminde kısa devre akım hesapları incelenmiştir. Kısa devre akım hesapları için öncelikle gemi elektrik sisteminde farklı çalışma durumlarında yük akış analizi yapılmıştır. Gemi elektrik sistemi kısa devre analizi yapılırken farklı noktalardaki ve farklı çalışma durumlarındaki maksimum ve minimum kısa devre akımları hesaplanmıştır. Maksimum simetrik kısa devre akımı hesabı IEC 61363 standardına göre yapılmıştır. Kısa devre akım hesabının ana amacı sistemdeki belirli noktalarda kısa devre akımını belirlemek ve kısa devre akım kapasitesine uygun koruma elemanlarını seçmektir. Elde edilen sonuçlara göre ana dağıtım tablosu tasarımında gerekli ana koruma elemanları seçilmiştir. Örnek gemi elektrik sistemi için yük akış analizi ve kısa devre analizi ETAP programı kullanılarak yapılmıştır ve yapılan analiz sonuçları değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The electrical power demand aboard ship increases according to its day to day operational needs. The electrical power demand will vary according to the ship type and propulsion system. To meet the power demand, two or more main generators are used. The main generators generate the electrical power and supply the main switchboard. The function of a ship's electrical distribution system is to safely convey electrical power to every item of equipment connected to the main switchboard. The ship electrical power system includes all equipments which are relevant to electrical power generation and distribution. There are many differences between the shipboard and terrestrial electrical power system. The most significant diffeerence is that the distance between power generating equipment and electric equipment of ships is short, and the voltage of power supply is low, so the lower circuit impedance influences short circuit current. The shipboard power system design generally requires the tasks which are load analysis to define the generator size and number, selection of main voltage and frequency, sizing the feeder cables for required ampacity and for limiting the voltage drops, short circuit calculation, selection of protection devices and their breaking capacities based on short circuit calculations. Load analysis is made to size the generator capacity and number. 3-phase voltage levels in ships are 440V-690V-3.3kV–6.6kV etc. Starting with the load balance, the power required is calculated, necessary size of generators and transformers is selected. The short-circuit current of the main switchboard is calculated. Short circuit current analysis is essential and important for selection of proper protection devices. According to the analysis, shipboard electrical power system is designed to allow securely cruising of the ship. In this study, a fishing vessel which has low voltage electrical power distribution system is studied. Short circuit current calculations in ship electrical power system is examined. Load flow analysis is carried out under different ship operational conditions for the short circuit current calculations. Maximum and minimum short circuit currents in ship electrical power system is calculated on different buses in ship distribution system under different operational conditions. 3-phase short circuit current calculation is carried out, in compliance with the prescriptions of the Std. IEC 61363. The short circuit analysis is often required to estimate the short circuit currents in different buses in the system to determine the proper capacities of protection devices. According to the short circuit analysis results, the main protective devices which are important and necessary for design of the main swtichboard are selected. Load flow analysis and short circuit analysis for the fishing vessel electrical power system are performed by using ETAP program. The analysis results are explained.
Benzer Tezler
- Kargo gemileri için kompozit ambar kapağı uygulaması
Composite hatch cover application for cargo ships
SİNEM DEDETAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ÜNSAN
- A conceptual approach for design and development of serious games in maritime domain
Denizcilik alanında eğitici oyun dizaynı ve geliştirilmesi için konseptsel bir yaklaşım
SÜLEYMAN CİHAN GÜRBÜZ
Doktora
İngilizce
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. METİN ÇELİK
- Dizel makinanın makina öğrenmesi yöntemi kullanılarak modellenmesi ve karar-destek mekanizması oluşturulması
Machine learning method based marine diesel engine modelling and decision-support system setting
TOLGA ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Dynamic modelling, simulation based analysis and optimization of hybrid ship propulsion systems
Gemi hibrit tahrik sistemlerinin dinamik modellemesi, optimizasyonu ve simülasyon temelli analizi
ÖMER BERKEHAN İNAL
Doktora
İngilizce
2022
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Contribution a la recherche d'un cadre juridique pour un droit international de laconcurrence plus efficace
Daha etkin bir uluslararası rekabet için hukuki çerçeve arayışı
ALİ CENK KESKİN
Doktora
Fransızca
2009
HukukGalatasaray ÜniversitesiKamu Hukuku Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JEAN MARC SOREL
PROF. DR. HALİL ERCÜMENT ERDEM