Elektrik Enerjisi Dağıtım Sistemlerinde Enerji Kalitesi
'Genel Bilgi (Elektrik)' forumunda Mavi_Sema tarafından 19 Mayıs 2009 tarihinde açılan konu
Elektrik Enerjisi Dağıtım Sistemlerinde Enerji Kalitesi konusu
"Enerji Kalitesi" ve "Enerji Kalitesi Düzeltilebilir mi ?" konulu yazılarımızda Ülkemiz genelindeki enerji kalitesi düzensizliklerinden bahsetmiş buna bağlı olarak görevlilerin imkanları nisbetinde bu konu üzerinde çalışmalar yapacaklarından emin oluğumuzu belirtmiştik.
Enerji kalitesine bağlı olarak "Üretim , İletim ve Dağıtım" kuruluşların etkinliklerini bunların yatırım olanaklarını dolayısı ile Ülkemiz bütçesini etkileyen kayıp ve kaçakların üzerinde önemle düşünülmesi ve acil cözümler üretilmesi gerekmektedir.
Giderek ithal yakıtlara ağırlık verilerek gelişen elektrik enerjisi üretim yatırımlarımız da yıllık milyar dolarlarla konuşulan kayıp ve kaçak elektrik enerji açıklarının bütçelere kazandırılması ile enerji kalitesinin düzeltilmesi ve üretimin ekonomik yöntemlerle arttırılması için gerekli iç kaynağın yaratılmasına hiç şüphesiz ki büyük olanaklar sağlayacaktır.
Konut, işyeri ve endüstri tesislerinde, enerji tasarrufu için alınabilecek önlemleri yine bir önceki yazımızda kısaca açıklamıştık.
Kayıp-kacak elektrik enerjisi oranlarının ülkemiz genelinde ortalama %26 olduğu hesaplanmaktadır. Bu, takriben üretilen enerjinin dörtte birinin tüketilemediği, dolayısı ile esasen verimsiz kullanılan (Çevrim santrallarında max. %52) ithal yakıtların daha da yüksek maliyetlerle enerji üretimine katıldığını göstermektedir.
Kayıp- kaçakların önlenmesi dolayısı ile enerji kalitesinin yükseltilmesi mümkün değil mi ? Niçin mümkün olmasın ?
Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş. ile İnegöl Organize Sanayi Bölgesi bunun en güzel örnekleri. Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş.' inde ortalama kayıp kacak oranı % 8,79, İnegöl Organize Sanayi Bölgesi'nde ise %2.
Büyüklükleri ve yapıları dikkate alındığında Kayseri ile Organize Sanayi Bölgesi'ni mukayese etmek mümkün değil, ancak bir örnek olarak sunulması uygun olacaktır.
Şimdi birlikte Kayseri örneğini inceleyelim:
Müşteri memnuniyetini ilke edindiklerini belirten Genel Müdür Taner Yıldız aşağıdaki bilgileri bize yerinde göstererek iletti.
Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş., 11 Ekim 1926 tarihinde Bakanlar Kurulu Kararnamesiyle İmtiyazlı Şirket olarak kurulmuş, 2705 sayılı yasaya istinaden 1982'de görevini Türkiye Elektrik Kurumuna (TEK) devretmiştir. 3906 sayılı yasayla TEK dışındaki kuruluşlara da elektrik üretimi, iletimi, dağıtımı ve ticareti yapma imkanı tanındığından Şirket 01.03.1990 tarihinden itibaren "Görevli Şirket" statüsüyle yeniden faaliyete başlamıştır.
3096 sayılı yasa kapsamında özelleştirmenin ilk örneği olan şirket, çalışmaları ile İlgili kuruluşlar tarafından takdir edilmektedir. Kamu ağırlıklı sermaye yapısıyla, kamu yararını gözeten yönetim anlayışıyla ve çağdaş işletmecilik ilkeleri ışığında müşteri memnuniyetini hedef alan yönetim anlayışı bulunmaktadır.
Şirket görev bölgesi TEAŞ'a ait 14 trafo merkezi ve 2 Hidroelektrik santralından beslenmektedir. Bölge'deki trafo kurulu gücü Şirket ve 3 şahıslar toplamı 2001 yılı sonu itibariyle 1.106 MVA'dır. Yine 2001 yılı sonu itibariyle toplam alınan enerji miktarı 1.490.000.000. kWh. aktif, 387.000.000 kWh reaktif'dir. Ortalama reaktif oranı % 26'dır.
Toplam satışı ise 1.370.000.000. kWh'tır. Bu satış içerisinde bedelsiz enerji miktarı yaklaşık 50.000.000 kWh, kayıp enerji miktarı 120.000.000 kWh'dır. Oranı ise % 8.79, bedelsiz oranı ise % 3,80 dir. Dağıtım sisteminin Ülkemiz genelindeki kayıp-kaçak oranı % 22'dir. Sanayide kullanılan enerji miktarı toplam satışımızın % 54,62'sini, Meskenler % 24,78'ini Ticarethane Resmi Daireler % 8,45'ini Tarımsal Sulama % 3,06'sını İçme Suları % 3, Bedelsiz tüketimimiz % 3,64 Diğerleri ise % 2,45'tir.
Toplam abone sayısı 419.000'dir. Kişi başına düşen elektrik tüketimi ise 1311 kWh'dır. Gerçekleşen tahsilat oranı % 98,5'dir. Şehir merkezini ve çevre yerleşim birimlerini besleyen 31,5/15 kV indirici trafo merkezleri 1994 yılında SCADA ( Uzaktan İzleme Kontrol ve Kumanda ) sistemine dahil edilmiş, bu sistemle komple enerji kesintilerinde 7 dakika gibi bir sürede yeniden enerji verilmesi gerçekleştirilmektedir.
Scada sistemine 1997 ve 1999 yıllarında yeni ilaveler yapılarak 15/0,4 kV'luk önemli dağıtım merkezlerinde bu sistem aracılığı ile işletmesi sağlanmıştır. Scada sistemi Türkiye'de elektrik dağıtımında ilk defa Kayseri'de gerçekleştirilmiştir. Şirket toplam 675 personelle görev yapmaktadır.
Elektrik enerjisi tüketimi açısından aynı büyüklükte olan dört ili ve çevresini mukayese ettiğimizde karşımıza çıkan tablo da gerçeği ortaya koymaktadır.
Balıkesir EDMİçel EDMSamsun EDMKayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş Satın Alınan Enerji kWh1.589.061.7161.417.9514151.319.727.5991.489.439.523 Abone Sayısı Adet538.551592.216457.142404.425 Kayıp- Kaçak Oranı %15,5734,6819,278,80 Personel sayısı487690755732 Tahsilat Oranı % 98,5 Kayseri ve Civarı Elektrik A.Ş. nin bunları nasıl gerçekleştirdiğini görmek için tesis ettikleri Scada ve Master Proje- Coğrafi Bilgi sistemlerine bir göz atalım.
Elektrik dağıtım hizmetlerinde uzaktan izleme, kontrol ve kumanda sistemi (SCADA) Türkiye'de ilk kez Kayseri ve Civarı Elektrik A.Ş. öncülüğünde 1994 yılında gerçekleştirilmiştir.İlk aşamada Kayseri İl merkezi ve yakın çevresinin enerji ihtiyacını karşılayan 12 adet 31,5/15 kV'luk indirici trafo merkezi SCADA sistemi kapsamına alınmış, sağladığı sayısız yararlar nedeniyle 1997 yılında 5 adet, 2000 yılında 3 adet daha önemli dağıtım ve trafo merkezleri sisteme dahil edilmiştir.
SCADA Sistemi kapsamına alınan tüm trafo merkezlerinden sürekli olarak bütün elektriki değerler, sistemde oluşan arızalar, trafoların tüm koruma sinyalleri ve merkezlerin güvenlikleri ile ilgili bilgiler alınmakta olup tüm fiderlerin açma ve kapama işlemleri uzaktan yapılmakta ve bu fiderlere ait teçhizat bilgileri kaydedilmiş bulunmaktadır.
Trafo merkezlerinden gelen tüm ihbarlar gün, saat dakika ve saniye bazında anında alınarak raporlama sistemine kaydedilmekte, enerji kesintilerinin sebep ve süreleri raporlanmakta ve gün boyunca her saat başı tüm fiderlerin akım, güç ve gerilim bilgileri alınmaktadır.
Şirket' in merkez binasında bulunan SCADA ana kumanda merkezinde, ana ve yardımcı bilgisayar sistemi, PLC panosu ve kesintisiz güç kaynağı, alt istasyonlarda ise PLC panoları ile akü-redresör grubu bulunmaktadır. Alt istasyonların şalt cihazlarından alınan bilgiler PLC panosuna iletilmekte burada bulunan Simatic S5 ve S7 mikro işlemcil üniteler ve transdüserlerle algılanarak data hatları ile ana kumanda merkezine iletilen bilgiler buradan WCC yazılım sistemi ile bilgisayarlara aktarılmaktadır. Data haberleşmeleri 30 km uzaklıktaki bir merkezde telsiz sistemi ile diğer merkezlerde ise PTT data hatları ile gerçekleştirilmektedir.
SCADA'ya bağlı olan Dağıtım merkezleri
Master Proje ve Coğrafi Bilgi Sistemi:
Kayseri ili Kent Merkezi mücavir alan sınırları içerisindeki ve buna ilave olarak Hacılar, Talas İlçeleri ile Erkilet, Gesi, Mimarsinan Kasabalarını kapsayan yerleşim bölgelerindeki Elektrik Dağıtım şebekesini kapsamaktadır. Elektrik Dağıtım şebekesinin sorunlarına çözüm getirmek, gelecekteki gelişmeleri planlamak, ekonomik kolay işletilebilir ve gelişmeye açık bir sistem meydana getirmek genel prensip olarak hedeflenmiştir.. Master planlamada OG/OG merkezlerinin OG çıkışından itibaren OG/AG trafoların AG çıkışına kadar olan sistem dahil edilmiştir. Bunu gerçekleştirmek için mevcut sistem bilgileri derlenmiş tüm YG/OG, OG/OG ve OG/AG merkezleri gezilerek tek hat şemaları çıkarılmış kullanılan teçhizatların karakteristikleri belirlenmiştir. Ayrıca kent merkezi ve civarında tüm OG/AG şebekeleri tespit edilerek 1/1000 ölçekli imar paftalarına işlenerek bilgisayar ortamına aktarılmıştır.
Yine proje kapsamındaki tüm OG/AG dağıtım trafolarının yük ölçümleri yapılarak mevcut sistem yükleri belirlenmiştir.
Dağıtım şebekelerinin hızla büyümesi ve çalışılması gereken bilgilerin artması sonucu bilgilerin bilgisayar ortamında saklanması ve kullanılması zorunlu hale gelmiştir. CBS ile kağıt üzerinde ulaşılması zor olan şebeke planları tek hat şemaları ve teçhizat bilgileri imar planları ile birleştirilerek bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Proje alanını kapsayan yaklaşık 800 adet 1/1000 ölçekli imar planları digitaizer cihazıyla sayısallaştırılarak bilgisayar ortamına aktarılmış ve bu paftalar üzerinde coğrafi olarak şebeke bilgileri işlenmiştir. Her bir bilgi alanı için çeşitli veritabanı kısımları açılıp bunlara gerekli bilgiler girilmiştir.
Elde edilen verilerin bilgisayar ortamına aktarılmasında Mapİnfo programı kullanılmıştır.
Mapinfo ortamında elde edilen veriler PRAO ( Bilgisayar Destekli Elektrik Şebekesi Analiz Programı yazılım paketi ) programına aktarılmıştır. Bu program Fransız Elektrik Kurumu EDF tarafından dağıtım şebekelerinin planlama ve işletilmesinin en uygun şekilde yapılması amacı ile geliştirilmiştir. Bu program sayesinde Gerilim düşümü hesapları, üç fazlı kısa devre gücü hesapları, joule ve demir kayıplarının hesapları gibi sistemin verimli çalışmasına yönelik hesaplamalar yapılmaktadır.
PRAO Programından bir görünüş
İmarsız alanlarda veri aktarımını doğru olarak sağlamak amacı ile Türkiye'de ilk defa Şirket tarafından GPS sistemi elektrik dağıtımı etüd, projelendirme ve veri toplama işlerinde kullanılmıştır.
Kaynak : Tahsin Yüksel Armağan ( Elektrik Yük. Mühendisi )