Elektrik Dağıtım Şebekeleri

Ülkemizde elektrik nasıl dağıtılıyor? Dağıtım şekillerine göre kullanılan şebeke sistemleri nelerdir? Avantajları ve dezavantajları? Yazımızda bu soruların cevapları ve elektrik şebekeleri hakkında bilgiler vereceğiz.

A- A+

31.07.2013 tarihli yazı 164127 kez okunmuştur.

Öncelikle elektrik dilinde şebekenin ne anlama geldiğini açıklayalım. Aynı anma gerilimli, birbirine bağlı elektrik tesislerinin tümüne şebeke denir. Elektrik şebekesi, üretilen elektrik enerjisini kullanıcılara iletmek için oluşturulmuş bileşik bir ağdır. Elektrik gücü üreten enerji santralları, üretim kaynaklarından talep merkezlerine enerji aktaran iletim (nakil) hatları ve kullanıcılara bağlantı sağlayan bileşik dağıtım hatlarından oluşur.

Elektrik enerjisinin üretildiği santraller genelde yerleşim birimlerinden uzak yerde olur. Hatta bazı yerlerde ise hiç santral yoktur. Bu yüzden de üretilen enerjinin yerleşim yerlerine ulaştırılması, iletilmesi gerekir. İletimde kullanılan şebekelere iletim şebekeleri, dağıtımda kullanılan şebekelere de dağıtım şebekeleri denir. Elektrik iletim ve dağıtım şebekeleri, elektrik enerjisinin üretilmesinden tüketilmesine kadar enerjinin kesintisiz ve güvenilir bir şekilde iletilip dağıtılmasına uygun olmalıdır.

Elektrik şebekeleri kullanıldıkları gerilimlere göre ayrılırlar:

► Alçak gerilim şebekeleri(0 - 1 kV arası)
►  Orta gerilim şebekeleri(1kV - 35kV arası)
►  Yüksek gerilim şebekeleri(35kV – 154kV arası)
►  Çok yüksek gerilim şebekeleri(154kV ve üzeri)

Yerleşim birimleri ve sanayilerdeki cadde, yol, meydan ve geçitler boyunca döşenen hat parçalarının birbirine eklenmesinden, kollar ve kolların birbirine eklenmesinden de dağıtım şebekeleri meydana gelir. Elektrik şebekelerinin kurulmasında alıcıların, teknik yönden uygun ekonomik ve ergonomik beslenmesi ana kuraldır. Bu kuralları yerine getirebilmek için değişik şebeke sistemleri geliştirilmiştir.

Dağıtım şekillerine göre en uygun olan ve kullanılan şebeke sistemleri şunlardır:

► Dallı şebekeler
► Ring şebekeler
► Ağ gözlü şebekeler
► Enterkonnekte şebekeler

Dallı Şebekeler

Yerleşim ve şehir merkezleri, köy ve kasabalarda beslemesi genellikle tek kaynaktan yapılan ve dağılım şekli ağaç dallarına benzeyen şebeke türüne denir. Dallı şebekelerde dağıtım yapılacağı yerin yük bakımından ağırlık merkezlerine trafolar yerleştirilir. Bu trafonun etrafındaki iletim yapılacak olan alıcılara(sokak lambaları, apartmanlar, dükkanlar vb.) bir ağacın dalları gibi önce kalın kollara daha sonra da ince kollara ayrılarak son alıcıya kadar ulaşır.

Dallı şebekelerde dağıtım trafosuna yakın olan kısımlarda kullanılan kalın kesitli hatlara ana hat denir. Trafodan uzaklaştıkça incelen kollardaki ve son alıcıya kadar iletilen iletim hatlarına(dallara) ise branşman hatları denir.

Şekilde de görüldüğü gibi turuncu renkte üçgen ile gösterilen trafodan dallar çıkmıştır. Kırmızı, mavi ve yeşil olarak gözüken kollar ana hatları göstermekte, onlardan sağa ve sola budaklanan kollar ise branşman hatları göstermektedir. Yine görüldüğü gibi tek bir kaynak kullanılmıştır.

Dallı şebekeler, maliyetinin ucuz olması, bakım ve işletmelerinin kolay olması ve oluşan arızaların bakımlarının kolay olması sebebiyle tercih edilebilir. Ancak dezavantajları da vardır.Dallı şebekelerde emniyet azdır. Bu şebekelerde koruyucu sistemler olarak sigortalar, aşırı akım röleli şalterler kullanılır. Bir arıza olduğunda çok sayıda abone enerjisiz kalabilir. Ayrıca her hat aynı gerilime sahip değildir. Dağıtım trafosundan uzaklaştıkça alıcılara ulaşan gerilim azalmaktadır.

Ring Şebekeler

Şehir, kasaba, köy ve sanayi merkezlerinde uygulanan, beslemenin birden fazla trafo ile yapıldığı ve bütün trafoların birbirine paralel şekilde kapalı bir sistemin oluşturduğu şebeke tipine ring şebeke denir. Ring şebekelerde besleme birden fazla trafo ile yapıldığı için ring içerisinde bir arıza olması halinde sadece arıza olan kısım devre dışı kalır, çok fazla alıcı enerjisiz kalmaz. Ayrıca tesis maliyeti yüksektir.

► İlginizi Çekebilir: Akıllı Şebekeler

Ağ Gözlü Şebekeler

Enerjinin iletilmesi gereken şehir merkezlerine, kasaba ve köylere uygulanan, beslemenin birden fazla trafo ile yapıldığı ve alıcıları besleyen hatların bir ağ gibi örülerek gözlerin oluşturulduğu şebeke tipidir. Ağ gözlü şebekelerde besleme sürekli trafolarla yapılır ve bir arıza meydana geldiği zaman sadece arıza olan kısmı enerjisiz kalır. Arıza olursa sigorta veya özel koruma elemanları devreye girer. Bu tür şebekeler de yine kesintisiz enerji alınabildiği gibi sisteme güçlü alıcılarda bağlanabilir. İşletimleri ve bakımları zor olması ve kısa devre akımı etkisinin büyük olması da dezavantajlarındandır.

Enterkonnekte Şebekeler

Dilimize İngilizceden interconnect(bir elektrik veya makine güçleri taşıyanları arasında bağ kuran şebeke) kelimesiyle giren bir ülkenin tamamının yada belirli bölgelerinin elektrik enerji gereksinimlerini karşılayabilecek bir biçimde üretim ile tüketim merkezleri arasındaki enerji alışverişini sağlayan enerji taşıma sistemine enterkonnekte sistemi denir. Bu tip şebekelerde, o bölgedeki bütün elektrik üretim ve tüketim araçları büyük küçük ayrımı yapılmaksızın sisteme dahil edilmektedir. Genellikle birbirinden uzak olan elektrik üretim santralleriyle tüketim merkezleri(şehir merkezleri, köy, kasaba ve sanayi merkezleri) arasındaki bağlantı iletim şebekeleri ve enterkonnekte sistemlerle sağlanır.

Gerilim arttığında iletim işleminde ciddi tasarrufları sağlamak için enterkonnekte sistemler kullanılır. Enerji kaybı gerilim düzeyiyle ters orantılı olduğu için enerjiden, hat miktarı azaldığı için yerden, şebekedeki bakım masrafları azaldığı için de harcamalardan tasarruf edilir. Örneğin 1000 MW’lık bir nükleer santralin ürettiği elektriği iletmek için 380 kV’luk bir hat kullanılır. Oysa aynı işi görmek için 154 kV’luk altı hat veya 66 kV’luk 30 hat kullanmak gerekir. İşte enterkonnekte sistemler çok dağınık bölgelerin üretim imkanlarını birleştirerek, aynı malzeme güvenliği bakımından gerekli olan güç miktarının azalmasını sağlar. Arızalar meydana geldiğinde, yerinde değişmesi gereken parçalar o anda elde bulunmayabilir. Bu durumda enterkonnekte sistem yardıma koşar. Elektrik dağıtım istasyonlarında gerilimin akış yönü ayarlanarak anında en az harcamayla üretim ile tüketim arasındaki denge sağlanır.

Enterkonnekte sistemin diğer sistemlerin çoğunda olduğu gibi kesintisiz enerji verebilme, yüksek verim ve ekonomik olması gibi avantajları vardır. Ancak kısa devre akımının yüksek oluşu ve sistem kararlılığının sağlanmasının zor oluşu gibi sakıncaları vardır. Bu sistemde bir arıza olduğunda da sadece arıza olan kısmın enerjisi kesilir. Yani diğer bölgelerdeki santral ve trafolar alıcıları beslemeye devam eder.

Ülkemizde de bir enterkonnekte şebeke vardır. Bu sistem içinde TEDAŞ’a, ayrıcalıklı şirketlere, üretim şirketlerine ve otoprodüktörlere ait tam kapasiteyle çalışan 350 kadar elektrik santrali vardır. Bütün bu santraller enterkonnekte şebeke kapsamında birbirlerine paralel bağlıdır. 40428,5 km uzunluğundaki enerji nakil hatları ile bu santraller ve yerleşim birimleri arasında bir ağ şeklinde şebeke tesis edilmiştir.

► İlginizi Çekebilir: Dünya'da ki Akıllı Şebeke Uygulama Çalışmaları

Türkiye’de ki enterkonnekte sistem yurt dışından Bulgaristan, Rusya, Irak, Suriye ve Gürcistan ülkelerinin şebekelerine bağlıdır. Bu bağlantılardan elektrik alışverişi yapılmaktadır.

Kaynak :

► tedas.gov.tr