The Electrical Project of High Voltage Switchyard Grounding Net

Year 2013, Volume: 3 Issue: 2, 33 - 42, 30.06.2013

Nihat Pamuk

Abstract

Nowadays, grounding system has a complex structure covering large areas. Limiting the ground
potential rise value threatening people life forms the basis of a safe grounding net. Shock currents occurring in
high voltage facilities because of events like opening and closing, lightning, electrostatic discharges, short circuits
and ground contacts must be directly transferred into the ground, therefore the design of power system grounding
net requires to be perfect. Grounding resistance values of high voltage switchyard are measured using SELVAZ
(Selected Voltage (V), Current (A), Impedance (Z)) method. The grounding net designed according to SELVAZ
method makes touch and step voltages smaller than maximum tolerable touch and step voltages, keeps grounding
resistances and the depth of buried grounding net within the standard limits giving possibility to obtain the most
appropriate values. In this study, grounding net design was formed according to SELVAZ method using high volt-
age switchyard grounding resistance values 

Keywords

Grounding net design, ground resistance, SELVAZ method, touch and step voltage

Yüksek Gerilim Şalt Sahası Topraklama Ağının Elektriksel Bazda Projelendirilmesi

Abstract

Günümüzde topraklama sistemi geniş alanları kapsayan karmaşık bir yapıya sahiptir. İnsanlar için hayati
tehlike oluşturabilecek toprak potansiyel yükselme değerinin sınırlandırılması güvenli bir topraklama şebekesinin
temelini oluşturur. Yüksek gerilim tesislerinde açma-kapama olayları, yıldırım, elektrostatik deşarjlar, kısa devreler
ve toprak temasları gibi nedenlerle meydana gelen darbe akımlarının direkt olarak toprağa akıtılması gerekmekte
ve bu nedenle güç sistemlerindeki topraklama ağı tasarımının kusursuz olması istenmektedir. Yüksek gerilim şalt
sahalarına ait topraklama direnç değerleri SELVAZ (Seçilmiş Gerilim (V), Akım (A), Empedans (Z)) yöntemi
kullanılarak ölçülmektedir. SELVAZ yöntemi kullanılarak tasarlanan topraklama ağlarında, temas ve adım gerilim-
lerinin müsaade edilebilir maksimum temas ve adım gerilimlerinden küçük olması, topraklama direnç değerlerinin
standartlarda öngörülen sınır değerler içinde kalması, topraklama ağı gömülme derinliğinin en uygun değerlerde
olması ile mümkün olmaktadır. Bu çalışmada, SELVAZ yöntemi ile bir yüksek gerilim şalt sahasının topraklama
direnç değerleri ölçümü yapılarak, topraklama ağı tasarımı gerçekleştirilmiştir. 

Keywords

Topraklama ağı tasarımı, topraklama direnci, SELVAZ yöntemi, temas ve adım gerilimi

References

• Çelikyay, M., 1995. Enerji sistemlerinde topraklama ağlarının bilgi- sayar destekli analizi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilim- leri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 83.
• Darman, A., 2006. Sonlu farklar yöntemi ile topraklama ağlarındaki potansiyel dağılımının hesaplanması. Yıldız Teknik Üniversi- tesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 67.
• Gürsu, B., İnce, M.C., 2007. Genetik algoritmalar ile yüksek ge- rilim istasyonlarında optimum topraklama ağı tasarımı. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19 (4) 511- 524.
• IEEE Std.80-2000. IEEE Guide for Safety in AC Substation Gro- unding.
• Jones, P., 2001. Electrical measurement of large area substation earth grids. The University of Sydney Ph.D. Thesis.
• Katipoğulları, O., 2003. Karmaşık topraklama sistemlerinde toprak- lama empedansının ölçülmesi. Gebze Yüksek Teknoloji Ensti- tüsü, Yüksek Lisans Tezi, 47-59.
• Mürtezaoğlu, K., 1998. Yüksek gerilim istasyonlarında topraklama sistemi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 92.
• Neri, F., 2004. A new evolutionary method for designing grounding grids by touch voltage control. IEEE International Symposium on Industrial Electronics. 2, 1501-1505.
• Schwarz, S.J., 1954. Analytical expression for resistance of gro- unding systems. AIEE Transaction on Power Apparatus and Systems, 73 (13), Part III-B: 1011-1016.
• Sverak, J.G., 1984. Simpli ed analysis of electrical gradients abo- ve a ground grid. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 103 (1): 7-25.