Güç Sistemleri Analizi #01 | Güç Sistemlerine Giriş: Neden 400 kV? Üretim, İletim, Dağıtım

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Şehirlerin dışındaki çelik kulelerin iletkenlerinde 400 bin volt var; oysa santraldeki üreteç yaklaşık 20 bin volt üretir, prizdeki gerilim ise yalnızca 230 volttur. Elektriği neden önce yükseltip sonra yeniden indiriyoruz? Bu ilk derste güç sisteminin büyük resmine bakıyoruz: üretim, iletim ve dağıtım; aynı 100 MW'ı 20, 154 ve 400 kV'ta taşıyıp akımı ve kaybı adım adım hesaplıyoruz; doğru akımdan alternatif akıma geçişi, 50 ve 60 Hz farkını, yüksek gerilimli doğru akımı ve bugünün dönüşen şebekesini tanıyoruz. Bu derste: - Seri haritası: fazörler, karmaşık güç, üç faz, transformatör, birim değer, iletim hatları, güç akışı, kısa devre, kararlılık - Enerjinin yolculuğu: üreteç ≈ 20 kV → 400 kV iletim → 154 ve 34.5 kV → 400 / 230 V; 230 · √3 ≈ 398 - 100 MW, 10 Ω: 20 kV'ta 5000 A ve 250 MW kayıp; 154 kV'ta 649.4 A ve 4.2 MW; 400 kV'ta 250 A ve 0.625 MW - Gerilim 2.6 kat artınca kayıp 6.75 kat azalır: kayıp gerilimin karesiyle ters orantılı - Tarih: 1882 Edison (doğru akım, 110 V), 1885 pratik transformatör, 1888 Tesla'nın çok fazlı motorları, 1891 ilk üç fazlı hat - 50 Hz ve 60 Hz: X = 2π f L; 1 mH/km için 0.314 ve 0.377 Ω/km, yüzde 17 fark - Büyüyen sistem: 765 ve 1000 kV; yüksek gerilimli doğru akım (HVDC) havai hatta yaklaşık 600 km'nin üstünde - Enterkonnekte şebeke: yedek güç ve ucuz enerji; bedeli büyüyen kısa devre akımı ve zincirleme kesinti - Sektörün yapısı: dikey bütünleşikten ayrıştırılmış yapıya; Türkiye'de TEİAŞ, EPİAŞ ve 21 dağıtım bölgesi - Rüzgâr, güneş, dağıtık üretim ve akıllı şebeke - Üç tuzak: yüksek gerilimi daha çok enerji sanmak, kaybın gerilimle doğru orantılı azaldığını sanmak, doğru akım iletimini geçmişte kaldı sanmak Bölümler: 0:00 Bu Seride Ne Öğreneceğiz? 0:44 Neden 400 Bin Volt? 1:06 Enerjinin Yolculuğu 1:46 Yüksek Gerilim: Sayılarla 2:34 Doğru Akımdan Alternatif Akıma 3:10 50 Hertz ve 60 Hertz 3:53 Büyüyen Sistem ve HVDC 4:29 Enterkonnekte Şebeke 4:59 Sektörün Yapısı 5:30 Dönüşen Şebeke 5:59 Üç Tuzak 6:33 Özet ve Sıradaki Ders Sıradaki derste bu hesapların ilk aracını öğreneceğiz: fazörler ve tek fazlı devrede anlık güç. Kaynak kitap: J. Duncan Glover, Thomas J. Overbye, Adam B. Birchfield, Mulukutla S. Sarma, Power System Analysis and Design, SI Edition, 7. baskı — Bölüm 1.1–1.4 (konu sırası ve problem tipleri). Örnekler özgündür. Elektrik-Elektronik ve Enerji Sistemleri Mühendisliği öğrencileri için Güç Sistemleri Analizi serisinin ilk dersi.