Rüzgar Türbinleri İçin Topraklama Ağı Tasarımı

Öz

Bu çalışmada, CYMGRD yazılımı kullanılarak rüzgar türbini çiftlikleri için yapılan üç boyutlu topraklama ağı tasarımı açıklanmıştır. Yapılan tasarımın Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği ve IEEE 80-2000 standardına uygun olmasına dikkat edilmiştir. Topraklama ağı tasarımı yapılmadan önce farklı toprak modellerinin analizlere olan etkileri ortaya konmuştur. Daha sonra temel analizler yapılmıştır. Ölçümler sonucunda elde edilen toprak özdirenç değeri kullanılarak ilk önce tek bir türbin için iki farklı topraklama tasarımı yapılmıştır. Tekil sistem için uygun tasarım belirlendikten sonra bu tasarım, çok sayıda rüzgar türbininden oluşan bir rüzgar çiftliğine uygulanmış, topraklama direnci, adım ve dokunma gerilimleri hesaplanmıştır. Yapılan dört farklı tasarım karşılaştırılmış ve topraklama sistemindeki türbin sayısının topraklamaya olan etkisi incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Rüzgar türbini; Rüzgar türbini çiftliği; Topraklama; Topraklama direnci; CYMGRD

Kaynakça

1. Lorentzou, I. M., Hatziargyriou, N. D., Manos, G. A. and Sietis, T., "Integrated Grounding System of Wind-Farms for Lightning and Fault Protection" Proceedings of the Mediterranean Power Conference (Med Power), Lemesos, Cyprus, 14-17 November 2004.
2. Esmaeilian, A., Akmal, S. A. A. and Naderi, S. M., "Wind Farm Grounding Systems Design Regarding the Maximum Permissible Touch & Step Voltage", Environment and Electrical Engineering International Conference (EEEIC), Tehran, Iran, 18-25 May 2012.
3. "Elektrik Tesislerinde Topraklamalar Yönetmeliği", Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Ankara, 2001.
4. IEEE Std. 80-2000, "IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding", IEEE Standard Board, New York, USA, 2000.
5. Yıldırım, H., Kalenderli, Ö., Türkay, B., Çelikyay, M., "Topraklama Ağlarının Bilgisayar Destekli Analizi", Elektrik Mühendisliği 6. Ulusal Kongresi, Bursa, s. 130-133, 11-17 Eylül 1995.
6. Kalenderli, Ö., Şentürk, E., Öztürk, O. I., "Bir Çubuk Topraklayıcı Çevresindeki Potansiyel Dağılımının Sonlu Farklar Yöntemi ile Hesabı", Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Mühendisliği 10. Ulusal Kongresi, İstanbul, s. 197-200, 18-21 Eylül 2003.
7. Öztürk, O. I., Kalenderli, Ö., "Bir Çubuk Topraklayıcı Çevresindeki Potansiyel Dağılımına Toprak Özelliklerinin Etkisi", EVK 2005 Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli, s. 223-227, 17-18 Mayıs 2005.
8. Uzunlar, F. B., Kalenderli, Ö., "Topraklama Ağlarının Üç Boyutlu Tasarımı", EVK 2009 Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, Kocaeli, s. 307-312, 21-22 Mayıs 2009.

9. CYMGRD: Substation grounding grid design and analysis program, CYME International T&D Inc., Canada, http://www.cyme.com/software/cymgrd/