Rüzgar santrallerinde topraklama performanslarının iyileştirilmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MELİH GÜNERİ

Danışman: Bora Alboyacı

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Rüzgar santralleri genellikle rüzgar potansiyelinin yüksek olduğu dağlık ve kayalık bölgelerde kurulurlar. Bu bölgelerde toprak özgül dirençlerinin ve dolayısıyla türbin topraklama dirençlerinin yüksek olması sık karşılaşılan bir durumdur. Bir topraklama sisteminin sağlıklı çalışabilmesi için topraklama direncinin mümkün olduğunca düşük olması gerekir. Bu amaçla, rüzgar türbini topraklama sistemlerinin yatay topraklama iletkenleri üzerinden birbirleriyle irtibatlanması yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem güç frekansındaki toprak arıza akımları için etkili bir çözüm sunmaktadır. Ancak yıldırım darbeleri gibi yüksek frekanslı akımlarda, etkin uzunluk tabir edilen fenomen sebebiyle bu yöntemin etkisi oldukça sınırlı kalmaktadır. Rüzgar santrallerinin topraklama sistemleri, yatay topraklama iletkenleri haricinde bir de güç kablolarının ekranları üzerinden birbirlerine bağlanırlar. Ancak bu bağlantının etkisi genellikle ihmal edilir. Kablo ekranlarının yüksek frekans bölgesindeki topraklama etkisi ilgili literatürde yeterince detaylı olarak incelenmiş bir konu değildir. Bu tezin amacı literatürdeki bu eksikliğin giderilmesidir. Bu amaçla yüksek frekans bölgesinde sağlıklı çalışan kablo ve topraklama iletkeni modelleri geliştirilmiştir. Bu modeller kullanılarak benzetim çalışmaları yapılmış ve kablo ekranları ile yatay topraklama iletkenlerinin yıldırım darbesi durumundaki etkileşimleri incelenmiştir. Yapılan analizlerde, kablo ekranların yüksek frekans bölgesindeki impulsive topraklama empedansını düşürmede önemli rol oynadıkları ve bu etkinin ihmal edilemeyeceği gösterilmiştir.