Görelilik Kuramı

Haziran 9th, 2007 • fizik

Albert Einstein, Newton’un mutlak zaman ve mutlak uzay kavramlarını eleştirmiş ve zamanı ve uzayı insanlara ve referans sistemlerine bağımlı kılabilmek, yani onları göreli kavramlara dönüştürebilmek için özel görelilik kuramını geliştirmiştir. Çekim kuvvetini de göreli kılabilmek içinse genel görelilik kuramını ortaya koymuştur. Read more »

ENERJİ SEKTÖRÜ

Nisan 29th, 2007 • fizik

Türkiye‘de elektrik enerjisi üretimi 1962 yılında 3.560 GWh iken, 1977 yılında 6.217 GWh’a, 1972’de 11.242 GWh’a ve 1977’de de 20.564 GWh’a yükselmiştir. Planlanan elektrik enerjisi yatırımları ilk iki Kalkınma Planı döneminde sırasıyla % 63 ve % 92 düzeylerinde gerçekleşmiştir. Enerji bunalımının iyice kendisini gösterdiği 3. Kalkınma Planı döneminde deplan hedeflerine göre ancak % 90’lık bir yatırım düzeyine ulaşılabilmiştir. Bu dönemde elektrik santrallerindeki yetersizlik sanayi ve günlük yaşamı olumsuz etkileyen bir etken olmuştur. Bunun sonucunda da Bulgaristan ve SSCB’den elektrik enerjisi alımına gidilmiştir. Buna rağmen kısıntı ve kesinti miktarı 1978 - 1983 yılları arasında yılda ortalama 1.5 milyar kWh düzeyine kadar çıkmıştır.
Read more »

Nükleer Enerji

Nisan 29th, 2007 • fizik

Eski teknoloji nükleer enreji, gelismis ülkelerde yavas yavas terkedilmekte: 1997’den beri dünya çapinda 2 nükleer santral siparisi verilmis, Kanada 1975’ten, ABD 1978’den , Almanya 1982’den beri siparis vermiyor.ABD son 17 senedir santral yapmadi, enerjisinin %75’ini nükleerden elde eden fransa 2010’a kadar nükleer programini askiya aldi.%60 nükleer enerji kullanana Isveç 12 santralini 2010’a kadar kapama karari aldi ve uyguluyor. Italya 87’de referandum la mevcut 3 santralini da kapatti.Almanya nükleer enerjiden vazgeçmis, 20 yil içerisinde nükleer santrallarini teker teker kapatacak.Örnekler arttirilabilir… Read more »

REAKTİF GÜÇ ÜRETEN SİSTEMLER

Nisan 29th, 2007 • fizik

Tüketicilerin reaktif güç ihtiyaçlarını karşılamak için iki tip araçtan yararlanılır:

- Dinamik faz kaydırıcılar, aşırı ikaz edilmiş senkron makinalardır. (Senkron kompansatörler)

- Statik faz kaydırıcılar, kondansatörlerdir.

Kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup nominal güçlerinin % 0,5′ inin altındadır. Bakım masraftarı da düşüktür. Tüketicilerin hemen yanına ve istenilen büyüklükte tesis edilebilme kolaylıkları da vardır. Bu nedenle tercih edilirler.

3.1 DİNAMİK FAZ KAYDIRICILAR

3.1.1 GİRİŞ

Reaktif güç üretiminde kullanılan dinamik faz kaydırıcıların başında , aşırı uyarılmış senkron makinalar gelir. Genel olarak santrallerden gelen enerji nakil hatlarının sonunda ve tüketim merkezlerinin başında şebekeye bir senkron makina paralel bağlanır ve bölgenin reaktif güç ihtiyacı bu makina tarafından sağlanır. Şebekeye bağlanan senkron makina şebekeden boşta çalışma kayıplarını karşılıyacak kadar az bir aktif güç ve şebeke¬ye istenen reaktif gücü vererek, bir reaktif güç üreticisi olarak çalışır. Bu esnada bunların ayrıca tahsir edilmesine de gerek yoktur. Senkron faz kaydırıcıların kayıpları kondansatörlere göre daha yüksek olduğu gibi bunların devamlı bir bakıma ihtiyaçları vardır. Ayrıca güçleri çok yüksek olduğu halde, ekonomik olarak yapımı ve temini mümkün olur. Bundan başka bu gibi üreticiler, bir tüketim merkezinin civarına yerleştirildiğinden sadece generatörler ve yüksek gerilim enerji iletim hatları ve buna ait transformatörler kurtarıldıkları halde tüketim merkezine bir veya iki kademeli orta gerilim şebekeleri ile alçak gerilimli dağıtım şebekesi reaktif güç nakletmek zorunda kalırlar. Onun için dinamik faz kaydırıcı¬lar bugün ancak, özel hallerde ve ekonomik şartların gerçekleştiği yerler¬ de kullanılırlar.
3.1.2 SENKRON MOTORLAR İLE GÜÇ KOMPANZASYONU

Güç katsayısının düzeltilerek aktif gücün (gerçek güç) artmasını sağlamak için senkron motorlar kullanılır. Bu amaçla kullanılan senkron motorlara SENKRON KOMPANSATÖR veya SENKRON KONDANSATÖR adı verilir. Şekil.3.1.a de üç fazlı bir şebekeye bağlanmış geri güç katsayılı (endüktif) bir alıcı ile aynı şebekeye bağlanmış 3 fazlı bir senkron motor görülüyor. Senkron motorun boşta fazla uyartımlı çalıştğını ve kayıplarının olmadığını düşünelim. Bu durumda senkron motorun akımı gerilimden 90 ilerdedir. Şekil.3.2.b’ de yük akımı Iy , Şebeke gerilimi Uy den den geride gösterilmiştir. Senkron motorun akımı Is ise, gerilimden 9Oo ilerdedir. Devreye senkron motor bağlanmadan önce şebekeden çekilen akım Iy kadar iken,senkron motor bağlandıktan sonraçekilen akım I kadar olmaktadır

Şekil 3.1 (a) Senkron motor ile güç katsayısının düzeltilmesi
(b) Senkron kompansatör

Iy akımının iki bileşeni Iya aktif Iyf ise reaktif bileşen olarak tanımlanır. I akımının aktif bileşeni I, reaktif bileşeni ise Ir dir. Ia=Iya olduğuna göre, senkron motor bağlandıktan sonra da çekilen güç aynı kalmıştır. Çünkü sekron motorun gerçek gücü sıfırdır.

Iya=Iy.Cos Ia=I.Cos Iya=Ia
olduğundan,

Iy.Cos = I.Cos dir. Iy >I olması bize senkron motor bağlandığından sonra şebekeden çekilen akımın azaldığını gösterir.

ÖRNEK1:
100 KVA, Cos =0,6 geri güç katsayılı ve 2300 V’luk 3fazlı bir yüke kayıpları olmayan fazla uyartımlı 35kVAlık bir senkron motor boşta paralel bağlandığında sistemin güç katsayısı ne olur?
Yükün çektiği akım I

Senkron motorun akımı I

I =25.0,6=15A
I =25.0,8=20A
=20-8,8=11,2A
I=
Cos

Görüldüğü gibi senkron motor bağlanmadan önce şebekeden 25 A, çekilirken senkron motor bağlandıktan sonra aynı güç için çekilen akım 18,72 Ampere düşmektedir. Böylece hatlarda düşen gerilim ve güç kaybı azalmaktadır. Sistemin daha önceden 0,6 olan güç katsayısı, senkron motor bağlandıktan sonra 0,8′e yükselmektedir.
Sistemin güç katsayısınin 1 olması için reaktif akımın sıfır olması gerekir. Bunun için yük akımının reaktif bileşeni Iyr nin, senkron motor akımı Ism’ ye eşit olması gerekir. Bu durumda yani Iyr = I, olduğunda sistemin güe katsayısı 1 olur. Sistem omik olarak çalışır.

Yükün reaktif bileşeninin, senkron motorun akımı Ism den büyük olduğu durumlarda (Iyr>Is) sistem endüktif, küçük olduğu durumlarda ise kapasitif çalışır.

ÖRNEK2:

Örnek 1 deki fabrikaya bir senkron motor bağlanarak sistemin güç katsayısının 1 olması isteniyor. Bunun için gerekli senkron motorun KVA. olarak görünür gücü ne kadar olmalıdır?

Yükün aktif bileşeni (gerçek gücü) Py ;

Py= Sy. Cos y =100. 0,6 = 60 kW.
Reaktif bileşeni (kör gücû)
Q=S . Sin = 100. 0,8= 80 KVAR bulunur.
Sistemin güç katsayısının 1 olması için Q = Qs olması gerekir. Buna göre şebekeye bağlanacak senkron motorun KVA. olarak görür gücü 80 KVA. olmalıdır. Sisteme 80 KVA. lık bir senkron motor bağlandığında, şebekeden çekilen reaktif güç sıfır olur. Reaktif gücün sıfır olması ise, sistemin omik (Cos =1) olarak çalışması demektir.

3.2 STATİK FAZ KAYDIRICILAR

3.2.1 GİRİŞ

“Statik”adı; kullanılan techisatın döner sistemler yerine induktivite, kapasite ve tristör gibi elemanların kullanılmasından doğar. “Faz Kaydırma”deyimi ise yine bu elemanlarla gerilim ve güç faktörünün düzeltilmesinde kullanılmalarından dolayı verilmektedir.

3.2.2 KONDANSATÖRLER VE KONDANSATÖRLERİN HESABI

Reaktif güç üretiminde statik faz kaydırıcı adı verilen kondansatörlerin üstünlükleri sayılamayacak kadar çoktur. Bir kere kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup nominal güçlerinin %0,5′inin altındadır; bakım masrafları yok denecek kadar küçüktür. Ayrıca kondansatörler ile istenen her güçte reaktif güç kaynağı teşkil edilebildiği gibi bunları tüketicilerin yanlarına kadar götürüp hemen bunların uçlarına bağlamak ve böylece orta ve alçak gerilim şebekelerini de reaktif gücün yükü altından kurtarmak mümkün olur. Onun için kondansatörler kompanzasyon için en uygun araçtır.

Kondansatörler bugün kuvvetli akım tesislerinde gittikçe artan bir önem kazanmıştır. Kondansatörlerin beher kvar başına maliyet bedelleri, orta büyüklükteki senkron kompanzatörlerinkinden daha düşük oldugu gibi, bu fiyatta büyük bir artış olmadan bunların her güçte imali mümkündür. Kondansatörlerin tesisi kolaydır ve gerektiğinde kolaylıkla genişletilerek bunun gücü arttırılabilir. Ayrıca bunlarda tüketici ihtiyacına göre, rahat bir şekilde güç ayarı da yapılabilir. Kondansatörlerin işletme emniyeti çok büyüktür, ömürleri uzundur, bakımları kolay ve basittir. Bunların yerleştirilecekleri yerde hemen hemen hiçbir özellik aranmadıgından yer temini de bir sorun yaratmaz. Gerekli kapasiteyi temin maksadı birçok kondansatör elemanı bir araya getirilerek istenen değerde bir grup teşkil edilebilir. Bir arıza halinde zarar içeren bir eleman şayet kısa zamanda teşhis edilirse az bir masrafla yenisi ile degiştirilerek, işletmeye fazla ara vermeden tamir yapılmış olur.

Kondansatör tesisleri bir çok elemanlardan meydana geldiginden bunların nakli kolay, tesisi ve bağlanması rahat ve istenen kapasitenin elde edilmesi mümkündür Kondansatör birbirinden izole edilmiş iki metal elektroddan oluşur. Elektrodtara gerilim tatbik edilince elektrolide yüklenirler.Yüklenen elektrik miktarı Q (Q = C.U) gerilimle doğru orantılıdır. Orantı faktörü C, o kondansatörün kapasitesi olarak nitelendirilir. Bu faktör, gerilim değerine, yükleme veya boşaltma süresine bağlı değildir.

Iki düzey levha arasındaki kapasite degeri C:
= Dielektrik sabitesi
F = Elektrod yüzeyi (m2) C= (3.1)
d = Elektrodlar arasındaki mesafe (m)

Bu eşitlik hafif kıvrımlı düzeye yakın elektrodlu kondansatörler (örneğin kagıt sarımlı kondansatörler) için de yaklaşık olarak geçerlidir. Kapasite birimi “Farad’dır. Eğer bir kondansatörün elektrodları arasında 1 v.’luk bir gerilim varsa ve 1 A ile yüklenmiş ise o kondansatörün kapasitesi 1 F’dır denilir. Pratik kullanma için 1 Farad çok büyüktür. Bu nedenle kuvvetli akım tekniğinde kullanılan büyüklük
dır.

Kondansatörlerin Hesabı:

Kondansatörler alternatif akım şebekesinde bir reaktans gibi tesir ederler. Ohm cinsinden kapasitif reaktans
X (3.2)
olup, burada C, Farad cinsinden kondensatörün kapasitesi ve w=2 fdairesel frekanstır. f=50 P/s olan şebekelerde w = 314 1/s alınır. Ohm kanununa göre U gerilimine bağlanan bir kondansatörün çektigi lc kapasitif akım
Ic= (3.3)
dir. Bu akım, U gerilimine göre 90O önde gider. Şu halde şebekeye bağlı bir kondansatörün şebekeden kapasitif bir akım çekmesi, şebekeye endüktif akım vermesine eşdegerdir. Şekil’de bir fazlı bir kondansstörün baglanması gösterilmiştir.

Şekil .3.2-Bir fazlı kondansatörün bağlanması

a=Bağlama şeması
b=Fazör diagramı
U=Gerilim
Ic=Kapasitif akım
Qc=Kondansatör gücü
C= Kapasite

Kondansatörün gücü için

Qc=U.Ic.10 (Kvar) (3.4)

Q= (3.5)
elde olunur.

Qc kapasitif reaktif güç, endüktif reaktif güce göre 180″ ileridedir, yani her iki reaktif güç aynı doğrultuda ve ters yöndedirler. Böylece kapasitif gücün endüktif gücü götürerek kompanzasyon tesiri yaptıgı kolayca anlaşılır.

Üç fazlı alternatif akım tesislerinde kondansatörler şebekeye veya tüketici uçlarına üçgen veya yıldız olarak bağlanabilirler. Üçgen bağlamada her iki hat arasındaki kondansatörün kapasitesi C ile ve yıldız baglamada her faza bağlanan kondansatörün kapasitesi Cy, ile gösterilirse, üçgen bağlama için

Q (kvar) (3.6)

yıldız bağlama için ise
Q (kvar) (3.7)
yazılabilirler. Burada Un volt cinsinden iki hat arası gerilimi, Ic amper cinsinden kapasitif hat akımını gösterir. Şekilde üçgen ve yıldız bağlamalar gösterilmiştir.

Şekil.3.3-Üç fazlı alternatif akım şebekesinde kondensatörlerin bağlanması
a=Üçgen bağlama
b=Yıldız bağlama
Uh=İki hat arası gerilim
Ic=Kapasitif hat akımı
C =Üçgen bağlamada her bir kondansatörün kapasitesi
C =Yıldız bağlamada her bir kondansatörün kapasitesi

Her iki sistemde de Qc gücünün eşit oldugu kabul edilirse
C (3.8)
bulunur. Bundan çıkarılan sonuç şudur: Yıldız bağlamada her bir faza bağlanan kondansatörün kapasitesi, üçgen bağlamadaki kondansatör kapasitesinin üç katına eşittir.

Yıldız bağlamada C kondansatörünün uçlarına faz nötr gerilimi uygulandıgı halde üçgen bağlamada C kondansatörünün uçlarına kadar daha büyük olan hat gerilimi uygulanır. Faz ve hat gerilimleri arasında farkın izolasyon bakımından çok önemli olmadığı alçak gerilim tesislerinde üçgen baglama, yıldız bağlamaya göre 1/3 oranında daha ucuzdur. Onun için ekonomik sebeplerden dolayı kondansatörlerin üçgen bağlamaları tercih edilir.

KOMPANZASYON TESİSLERİNDE TESİS ELEMANLARI

Nisan 29th, 2007 • fizik

2.1 KONDANSATÖRLER

Reaktif güç üretiminde statik faz kaydırıcı adı verilen kondansatör¬lerin üstünlükleri sayılamayacak kadar çoktur. Bir kere kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup, nominal güçlerinin %0.5’ inin altındadır; Bakım masrafları yok denecek kadar azdır. Ayrıca kondansatörler ile istenilen her güçte bir reaktif güç kaynağı teşkil edilebildigi gibi bunları tüke¬ticilerin yanlarına kadar götürüp hemen, bunların uçlarına bağlamak ve böylece orta ve alçak gerilim şebekelerini de reaktif gücün yükü altın¬dan kurtarmak mümkün olur. Onun için kondasatörler, kompanzasyon için en uygun araçtır.
Read more »

REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU

Nisan 29th, 2007 • fizik

1.1. GİRİŞ

Elektrik tesislerinin işletme araçları olan transformatörler, motorlar, kaynak makinaları, endüksiyon ve ark fırınları, floresan lambalar, deşarj lambaları, civa ve sodyum buharlı lambalar çektikleri aktif güç yanında önemli miktarda reaktif güç çekerler. Çekilen reaktif güç kontrolsuz ve başıboş bırakıldığında , güç katsayısı o kadar düşerki bu da dağıtım tesisilerimizi , aktif güç bakımından normal kapasitenin altında çalışmak zorunda bırakabilir. Bu suretle ekonomik olmayan bir işletme meydana geldiği gibi , enerji sıkıntısı da kendini gösterir.
Read more »

X Işınları

Nisan 5th, 2007 • fizik

X IŞINLARININ BULUNUŞU:

X ışınları 19. yüzyılın sonunda Röntgen tarafından bulundu . Bu ışınlar havası boşaltılmış Read more »

Buhar Kazanları

Nisan 5th, 2007 • fizik, kimya

Buhar kazanları, istenilen sıcaklık ve miktarda buhar üreten cihazlardır.
Bir buhar kazanı genel olarak şu elemanlardan meydana gelir. Read more »