Acil ve Yedek Güç Sistemleri

Acil ve yedek güç sistemleri sürekli çalışması gereken sistemler için büyük öneme sahip. Oluşabilecek aksaklıların acilen önüne geçip sistemin sürekliliğini sağlamak temel görevleridir. Bu yazımızda acil ve yedek güç sistemlerini yapısal olarak inceleyip, otomatik aktarma anahtarlarını ele aldık.

A- A+

20.02.2017 tarihli yazı 12405 kez okunmuştur.

Acil ve yedek güç sistemleri tasarlanırken genelde tüm elektrik sisteminin içine aşağıdaki maddelere bağlı kalarak tasarlanmaktadır.

► Yasal gereksinimler: NEC, NFPA 101, NFPA 99 ve diğer yerel, eyalet veya federal yasaların gerektirdiği hususlar, insan hayatının güvenliği ve çevrenin korunması konusuyla ilgilidir.
► Ekonomik hususlar: Kesintisiz gerçekleşmesi gereken uygulamalarda anlık bir güç kaybı ciddi sorunlara yol açabileceği için çoğunlukla kesintisiz güç kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır.

Acil ve yedek güç sistemlerinin düzenlenmesindeki en yaygın yollar aşağıdaki gibidir.

1) Temel Düzenleme - Radyal Sistem

Acil durum veya yedek güç sistemleri için en basit düzenleme Şekil 1'de gösterilmiştir. Tekli kaynak radyal sistemin uzantısı olarak algılanabilir ve transformatör ihmal edilmiştir. Aktarma anahtarı, normal kaynağın arızalanması sonucu acil durum / yedek güç sistemini devreye sokar.

Bu düzenleme ile sistemin içerisinde oluşabilecek sorunları, acil durumdaki koruma sistemlerine kadar genişletmeyi sağlıyor. Sistemin herhangi bir parçasında oluşabilecek tek bir sorun bile hizmet kaybına neden olabilecekken görseldeki jeneratorün birkaç jeneratör motoru olabileceğini unutmayalım. Gerektiği anda sisteme paralel olarak dahil olacak ve kayıpları önleyecektir.

Bu basit sistem genişletilmiş radyal sistem gibi başka sistemlere de uygulanabilir.

1 yardımcı kaynak ve tek birincil besleyici
1 yardımcı kaynak ve çok birincil besleyici veya
2 yardımcı kaynak ve çok birincil besleyici sistemler olabilir

Şekil 1: Basit acil / yedek sistem düzeneği

► İlginizi Çekebilir: Elektrik Enerjisi Dağıtımında Bağlantı Şekilleri

2) Daha Karmaşık Sistemler

Şekil 1’de ki basit siteme daha farklı sistemlerde eklenebileceğinden bahsetmiştik. Örneğin Şekil 2 için ikincil kısım acil durum sistemiyle güçlendirilebilir.

Şekil 2: Daha karmaşık bir acil durum / yedek güç sistemine örnek

Şekil 2 için acil durum / yedek güç yükü mümkünse normal kaynak tarafından sağlanmaya çalışılacaktır. Fakat mümkün değilse diğer kaynaklar tarafından sağlanmaktadır. Yardımcı kaynakların birinde oluşabilecek bir zaman kayması oluşturması gereken yükün oluşamaması ve sistemin aksamasına neden olacaktır. Bu yüzden şeklin orasındaki iki yardımcı kaynağın başarısız kalması halinde acil veya yedek üç yükleri diğer kaynak tarafından tedarik edilip sisteme aktarılacaktır.

Acil veya yedek güç sistemleri düşük voltaj seviyeleriyle sınırlı değildir. Örneğin birincil seçici, birincil döngü ve ikincil seçici sistem Şekil 3’te ki gibi acil durum sistemiyle genişletilebilir.

Şekil 3: Orta gerilim acil / yedek güç sistem uygulaması

►İlginizi Çekebilir: Elektrik Güç Sisteminde Gerilim Düşmesi ve Kesilmesi

Şekil 3’te sistemi çalışabilirliği için çok fazla esneklik mevcut. Bununla birlikte, otomatik aktarma anahtarı yerine metal kapı şalt sistemi kullanılması sistemin karmaşıklığını artırmaktadır.

3) Hastane Düzenlemeleri

NFPA 99 ve NEC, hastane acil durum sistemleri için çok özel ayrıntılara sahip olarak tasarlanmıştır. Acil durum sistemi, gerekli elektrik sistemi ve acil sistem olarak sınıflandırılmıştır.

► Gerekli elektrik sistemi: Normal güç kaynaklarının bozulması sırasında bir sağlık kuruluşunun görevleri ve belirtilen alanlara elektrik enerjisinin sürekliliğini sağlamak üzere tasarlanmış alternatif güç kaynakları ve tüm bağlı dağıtım sistemleri ve yardımcı sistemlerdir.

► Acil durum sistemi: Yaşamın ve güvenliğin korunması için hayati öneme sahip sınırlı sayıda reaktif güç sağlamak için tasarlanmış devreler ve ekipman sistemidir. Acil durum sistemi, gerekli elektrik sisteminin bir parçasıdır.

Hastaneler için 150 kVA veya daha düşük minimum düzenleme, Şekil 4a'da gösterilmiştir. 150 kVA üzerindeki asgari şartlar Şekil 4b'de gösterilmektedir.

Şekil 4a: Hastaneler için gerekli elektrik sistemlerinde NEC ve NFPA 99 başına minimum gereksinim 150 kVA veya daha az

Esas elektrik sistemi, "alternatif güç kaynağına gecikmeli, otomatik veya manuel bağlantı için düzenlenmiş ve esasen 3 fazlı güç ekipmanlara hizmet eden bir devre veya ekipman sistemi olarak tanımlanmaktadır.

Acil durum sistemi aynı zamanda aydınlatma, özel güç devreleri ve hasta bakımı ile ilgili alan ve işlevlere hizmet sağlayan kritik öneme sahip unsurların tamamını içerebilmektedir. 150 kVA ve daha düşük olan hastaneler için ekipman sistemi, can güvenliği ve kritik sistemler aynı aktarma anahtarı üzerinde olabilir. 150 kVA üzerindeki teçhizatın transfer anahtarlarının geciktirilmesi gerektiği unutulmamalıdır (Şekil 4b).

Şekil 4b: 150 kVA üzeri hastaneler için Temel Elektrik sistemlerinde NEC ve NFPA 99 başına düşüne Minimum Gereklilik

Otomatik Aktarma Anahtarı

Otomatik aktarma anahtarı bir veya daha fazla yük iletkeninin bir güç kaynağından diğerine aktarılması için kendinden tetiklenebilen sistem olarak tanımlanır. Otomatik aktarma anahtarı kritik yüklerin acil / yedek güç kaynağına aktarılmasının en yaygın yoludur.

Şekil 5: Otomatik aktarma anahtarı tek hatlı diyagram gösterimi

Otomatik aktarma anahtarı normal besleme gerilimini algılayabilen ve normal kaynağın kesilmesi durumunda alternatif kaynağa geçebilen bir anahtarlama ve bir kontrol sisteminden oluşur. Otomatik aktarma anahtarları, 30-50 A'lık ve 600 V'a kadar farklı kademelerde olabilir.

Otomatik aktarma anahtarları, normal koşullar altında bile hizmet verdiği yükleri sürekli olarak taşımak için tasarlandığından arıza olasılığının en aza indirgeneceği şekilde bunların boyutlandırılmasına özen gösterilmelidir.
Farklı kademeleri bulunan toplama ve bırakma noktaları, entegre test etme özelliğine sahip otomatik anahtarlı sistemler genellikle tercih edilmektedir. Otomatik aktarma anahtarı genellikle iki kaynağın paralel çalışmasına izin vermeyecek bir açık geçiş aygıtıdır. Aktarma anahtarlarının manuel versiyonları da mevcuttur. Otomatik aktarma anahtarının tek bir çizgi gösterimi Şekil 5'te gösterilmiştir.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal