Effects of electrical commissioning activities on electrical asset management in energy from waste power plants
Atıktan enerji üretim tesislerinde elektrik devreye alma aktivitelerinin elektrıksel varlık yönetimine etkisi
- Tez No: 676762
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Enerji üretim yöntemleri teknolojinin ışığında gelişmektedir. Nüfus artışı, teknolojik gelişmeler, refahtaki artış ve bunlara bağlı olarak endüstriyel tesislerin yoğunlaşması sonucu enerji talebi de oransal olarak artmaktadır. Bunun sonucu olarak günümüz toplumunda, daha uyarlanabilir ve konsantre biçimde, daha fazla miktarda enerji gerekmektedir. Enerji üretimi, kaynak niteliğine bağlı olarak, yenilenemeyen ve yenilenebilir üretimler olarak sınıflandırılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında atıktan enerji üretim tesisleri, çift yönlü davranışları, şehir içi dağıtım şebekesine yakınlıkları ve atık depolama noktasındaki katkıları nedeniyle bir adım daha öne çıkmaktadır. Atıktan enerji üretim santrallerinde, bir yandan enerji üretimi yapılırken diğer açıdan bakıldığında, geri dönüştürülemeyen atıkları sıhhi ve güvenli bir şekilde bertaraf edilmekte, geri dönüştürülebilir malzemeler çöplerden geri kazanılmaktadır. Tezin ikinci bölümünde, bir atıktan enerji üretim sürecini anlamak için bir atıktan enerji üretim santralinin bölümleri ve bileşenleri adım adım açıklanmıştır. Ayrıca, biyokütle ve organik atıklar, plastik ve lastikler, hayvansal atıklar, endüstriyel atıklar ve tehlikeli atıklar olarak sınıflandırılan evsel katı atıkların n6iteliklerine değinilmiştir. Atık yönetiminin önemi vurgulandıktan sonra, çöplerin ortadan kaldırılması ısıl işlem sürecinden bahsedilmiştir. Devamında, elektrik enerjisi üretiminde kullanılan buharın özellikleri, iletimi ve geri dönüşümü, ısı geri kazanım ve enerji üretimi bölümünde anlatılmıştır. Atık santrallerinde, yanan çöp sonucunda çiğ gaz, taban külü ve kazan külü çıkmaktadır. Çiğ gazın belirli aşamalardan geçerek arıtılması ve çevre yönetmeliklerine uygun standartlarda baca gazı salınımı yapılması gerekmektedir. Bu bölümün ilerleyen kısımlarında çiğ gaz arıtım sistemleri, süreci ve çeşitleri anlatılmıştır. Çiğ gazın arıtılması sonucu kazan külü çıkmakta, yanan çöpten arda kalan kül ise taban külü olarak isimlendirilmektedir. Kazan külü ve taban külü endüstriyel beton ve çimento üretiminde eklenti maddesi olarak kullanılmaktadır. Çöpten enerji üretimi tesislerinde kullanılan teknolojinin yüksek verim ve çevre standartlarını yakalamada önemli bir etkedir. Bunun sonucu olarak, yanma ve gaz arıtma teknolojileri öne çıkmaktadır. İkinci bölümün sonunda günümüzde uygulanan son teknolojiye sahip baca gazı arıtma teknolojileri ve hareketli ızgara teknolojisinden bahsedilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde İBB Atık Yakma ve Enerji üretim tesisindeki elektrik sistem bileşenlerinden bahsedilmiştir. Atıklardan enerji üreten santrallerdeki elektrik sistem bileşenlerinin teknik açıklamaları, işletmedeki önem sırasına göre verilmiştir. Bu bileşenler, AC ve DC kesintisiz güç kaynağı sistemi, iç besleme transformatörü, orta gerilim dağıtım barası, OG/AG indirici transformatörleri, AG dağıtım baraları, AG motor ve AG motor sürücüleridir. AC ve DC kesintisiz güç kaynağı sistemi, santralin yerel dağıtım panellerini beslemektedir. Söz konusu panellerden beslenen yükler, ana kontrol sistemi, sürekli salınım (emisyon) izleme sistemi, iç besleme transformatörü, orta gerilim ve düşük gerilim sistemleri kontrol gerilimi, paket ünite kontrol üniteleri ve benzeri sistemlerdir. İç besleme transformatörü, orta gerilim dağıtım barasını beslemektedir. Santral elektrik donanımının korunması için, bir akım sınırlayıcı olarak tasarlanmıştır. Bu bağlamda transformatöre gereken denetleme, izleme ve koruma ekipmanlarının özellikleri gerilim seviyeleri, akım kapasiteleri vb. açıklanmıştır. Orta gerilim dağıtım barası, giriş, çıkış, ölçüm hücrelerinden oluşmaktadır. Çıkış hücrelerinden, alçak gerilim dağıtım baraları, orta gerilim süreç ekipman motorları vb yükler beslenmektedir. Ölçme ve koruma amaçlı kullanılan gerilim ve akım ölçü transformatörlerinin teknik özelliklerinden bahsedilmiştir. Alçak gerilim dağıtım baraları motor, ısıtıcı, aydınlatma vb. yükleri besler. Söz konusu sistemin yalıtım düzeyleri, akım taşıma kapasiteleri(güç düzeyleri) açıklanmıştır. Alçak gerilim motor ve sürücüleri kısmında söz konusu donanımın elektriksel özellikleri ve sahadaki uygulama alanlarından bahsedilmiştir. Tezin bu bölümündeki açıklamaların amacı uygulama bölümünde anlatılacak konular hakkında teknik bilgileri vermektir. Ayrıca, yukarıda belirtilen tüm donanım için tasarım ve saha kabul kriterleri özetlenmiştir. Tezin dördüncü bölümü uygulamaya ayrılmış olup üçüncü bölümde tanımlanan elektrik sistem ve donanımların devreye alma işlemleri anlatılmıştır. Devreye alma işlemi; yapım işlerinin tamamlanması ve ticari işletme sürecini birbirine bağlayan; sistem kontrolü, devreye alma ve performans testleri faaliyetlerini içerir. Test ve devreye alma, elektrik sisteminin tutarlılığını, sistematikliğini ve güvenilirliğini gösteren bir faaliyetler zinciridir. Bu bölüm, İBB Atık Yakma ve Enerji üretim tesisindeki elektriksel devreye alma testlerini içermektedir. Üçüncü bölümde açıklanan elektrik sistemlerinin enerjilendirme öncesi ve sonrası devreye alma testleri incelenmiştir. Testler, kontrol gerilimi beslemesi olan UPS sisteminden başlamış, devamında iç besleme transformatörünün devreye alınması ve enerjilendirilmesine geçilmiştir. Orta gerilim hücre ve indirici transformatör koruma, yalıtım ve fonksiyon testleri ve bu testlerin sonuçları anlatılmıştır. Son olarak alçak gerilim sistemlerinin koruma, dağıtım, seçicilik ve yalıtım değerleri ile test sonuçları tartışılmıştır. Bahsi geçen elektrik donanımının teknik özellikleri özetlenmiş ve bu özelliklere göre seçilen koruma devreleri gösterilmiştir. Koruma devrelerinin özelliklerine göre kullanılan test donanımı tanıtılmıştır. Teknik özellikleri ve işletme koşullarına bağlı olarak canlı ekipman üzerinde yapılan çalışmalar ve enerjisiz ekipman üzerinde yapılan çalışmalar özetlenmiştir. Devreye alınan sistemlerin ana otomasyon ve izleme sistemiyle olan haberleşme testlerinden bahsedilmiştir. Son olarak, çalışma sonuçlarının elektriksel donanımların varlık yönetimine etkileri tartışılmıştır. Elektriksel donanımlarda varlık yönetimi, en uygun maliyetle, öngörülen güvenilirlik düzeyinin sağlanması için gerekli tüm işletme ve bakım süreçlerinin yaşam boyu planlanmasını amaçlar. İşletmeye almadan önce, devreye alma sürecinde yürütülen bir dizi test ve ölçümler, bu tip bir katı yakıt bazlı enerji santral varlıklarının yönetimi açısından büyük önem taşımaktadır. Santralin bir bütün olarak beklentileri(planlanan üretimi) en ekonomik şekilde sağlayabilmesi için, varlıklarının uygun yönetimi gereklidir. Bunun ilk adımı da, tezin konusu olan devreye alma sürecinde işlemlerin uygunluğu ve kalitesi ile ilgilidir. Bu husus sonuç bölümünde irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Energy production methods are evolving in light of technology. Energy production is classified as non-renewable(fossil-fuel based) and renewable. Non-renewable and renewable energy types are explained and briefly touched to their history, producing methods, pros and cons, and shares of the pie. Among renewable energy sources, waste to energy facilities stand out one step further due to their bi-directional behaviour, on-city applocations. In the mean time, historical development of WTE power plant and technology of it is shortly explained. In WTE power plants, valuable materials are recovered from the trash while generating renewable energy and continuously disposing of non-recyclable waste in a sanitary and safe manner. This study starts describing WTE power plant sections step by step to understand the parts of the plant and process. At the beginning of the description waste management importance was underscored. More efficient waste energy recovery involves the use of improved technology of grate and boiler. However, the fact remains that flue gas treatment technology is also essential. Global warming and climate changes are caused by the greenhouse effect of uncontrolled or unpurified gas emissions. In order to operate a WTE power plant, it is essential to have low maintenance costs and reliable equipment operating conditions on electrical systems. The capacity, availability, dependability, and performance of the generating plant asset, as well as the ownership costs and return on investment, were all affected by commissioning operations. The electrical system equipment in the power plants that produce energy from waste has been explained according to their priority. Electrical components of these systems, their technical specifications, and instructions were mentioned, particularly; voltage levels, current capacities, power consumptions, and roles of electrical components in operation. The testing and commissioning of primary equipment is the first step in systemic commissioning investigations. Testing and commissioning is a chain of activities that shows electrical system's consistency, systematicity and reliability. Pre-commissioning, energization and post-energization commissioning tests of high voltage, medium voltage, and low voltage equipments have been examined. Based on the commissioning data, its effects on main electrical assets are discussed. Asset management lead to the equipment's dependability and functionality. The tests showed the equipment's functionality. The tests are started from the control voltage supply and UPS system. After that, the commissioning of the unit auxiliary transformer and the result of the tests and energization are described step by step. Medium voltage switchgear and stepdown transformer protection, isolation and functionality tests and results of these tests are explained. Finally, low voltage systems' protection, distribution, selectivity and isolation values and test results were discussed and demonstrated.
Benzer Tezler
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretimde OTHEA ve HAA teknikleri uygulaması ile ürün ve proses optimizasyonu
Ooptimising product and process by fmea and fta techniques on die casting production
BURAK PULATKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Darbeli yüklerin gerilim değişimleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation into effects of intermittent loads on voltage variations
ONUR BADEMCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAKAN HOCAOĞLU
- Otomotiv sektöründe kullanılan elektrik direnç kaynağına alternatif laser nokta kaynağının mekanik ve termal etkisininincelenmesi
Investigation of mechanical and thermal properties of laser spot welding as a replacement to resistance spot welding in automotive assembly applications
GÖKHAN TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN SEVİLGEN
- Power quality problems of an industrial zone from local harmonics to national blackout
Bölgesel harmoniklerden ulusal sistem çöküntüsüne bir sanayi bölgesinin güç kalitesi sorunları
GÖRKEM OK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFÜ SARIBULUT
- Otomasyon sistemlerinin üretim verimliliklerinin incelenmesi ve optimizasyonu
Analysis and optimization of production efficiencies of automation systems
BURAK GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN TOPTAŞ