ÖNSÖZ
Enerji iletim sistemleri; enerji iletim hatlarından (hava hatları, yeraltı kabloları, denizaltı kabloları) ve transformatör merkezlerinden (açık-klasik tip ve gaz izoleli tip-GIS) meydana gelmektedir. Enerji iletim sistemleri, enerji üretim sistemleri (santraller) ile enerji dağıtım sistemleri (mesken ve sanayi yükleri) arasındaki bağlantıları gerçekleştirmektedir. Ülkemizdeki enerji iletiminde kullanılan gerilim seviyeleri 154 kV ve 400 kV’dur; 66 kV’luk hatların çoğu 33 kV’a dönüştürüldüğü için Türkiye genelinde çok az miktarda 66 kV’luk hat kalmıştır. 36 (34.5) kV ve daha düşük gerilimli hatlar ise enerji dağıtım hatlarıdır.
Ülkemizde enerji iletim sistemleri ile ilgili kamu kuruluşu Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketidir (TEİAŞ).
TEİAŞ’ın 2018 yılsonu verilerine göre, ülkemizdeki 154 kV’luk ve 400 kV’luk enerji iletim hava hatlarının uzunlukları, sırasıyla 44,369 km ve 23,159 km’dir. 154 kV’luk ve 400 kV’luk yeraltı kablolarının uzunlukları da, sırasıyla 391.12 km ve 73.72 km’dir, ayrıca Çanakkale’de toplam 15.96 km uzunluğunda (tek damarlı) denizaltı kabloları bulunmaktadır.
154 kV’luk direklerin toplam sayısı 99,558, 400 kV’luk direklerin toplam sayısı ise 52,794’dür. 154 kV’luk 621 merkezde toplam 1432 adet transformatör bulunmaktadır ve toplam kurulu güç 100,685 MW’dır. 400 kV’luk 108 merkezde toplam 353 adet transformatör bulunmaktadır ve toplam kurulu güç 70,652 MW’dır.
2019 Ağustos sonu itibariyle toplam santral kurulu gücü ise 90,403 MW’dır.
Bu kitap, altı cilt olarak planlanan “Enerji İletim Sistemleri” kitap serisinin ikincisinin birinci kısmıdır; Cilt 2’nin hacmi fazla olduğu için iki kısımda yayınlanması daha uygun görülmüştür. Bu Kitap (Cilt 2/Kısım 1) -Enerji İletim Sistemleri Cilt 1, 2/2, 3, 4, 5 ve 6 ile birlikte-; elektrik enerjisinin iletimine ilişkin proje/tasarım ve işletme konularının bir bütün olarak kapsanması düşüncesiyle hazırlanmıştır.
Toplam üç bölümden oluşan kitapta, enerji iletimindeki iletkenlere (hava hattı ile yeraltı kablosu iletkenlerine) ve izolatörlere yer verilmiştir.
Yüksek Lisans ve Doktora tez danışmanım olan, bugüne kadar bilgilerinden ve önerilerinden her zaman yararlandığım değerli hocam Prof. Dr. Nesrin TARKAN’a teşekkür etmeyi bir borç bilirim.
Kitabın Elektrik Mühendisliği Bölümlerindeki öğrencilere, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümlerindeki öğrencilere, konu ile ilgili mühendislere yararlı olmasını dilerim.
Selim AY
YTÜ, Davutpaşa,
7 Ekim 2019
İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ ............................................................................................................................................... vi
SEMBOL LİSTESİ .......................................................................................................................... vii
KISALTMALAR LİSTESİ ........................................................................................................... viii
1.0 HAVA HATTI İLETKENLERİ
1.1 Genel Bilgiler ........................................................................................................................... 1
1.2 Alüminyum Alaşımlar .............................................................................................................. 3
1.3 Çelik-alüminyum İletkenler ...................................................................................................... 7
1.4 Hava Hatlarında Kullanılan İletken Türleri ............................................................................ 12
1.5 ACSR İletkenlerin Teknik Özellikleri .................................................................................... 50
1.6 Hava Hatlarında Kullanılan İletkenlerin Tanımlanması ......................................................... 73
1.7 Krip (Creep) ............................................................................................................................ 78
1.8 Gres Yağı ................................................................................................................................ 80
1.9 Demet İletkenler ..................................................................................................................... 85
1.10 İletken Makaraları ................................................................................................................... 97
1.11 Örgülü Çelik Tel .................................................................................................................. 103
1.12 Koruma (Toprak) Teli ......................................................................................................... 106
1.13 Çelik Tellerin Teknik Özellikleri ......................................................................................... 113
1.14 Fiberoptik Koruma Teli (OPGW) ........................................................................................ 118
1.15 OPGW Teknik Şartnamesi .................................................................................................. 123
2.0 YERALTI KABLOLARI
2.1 Genel Bilgiler ....................................................................................................................... 139
2.2 XLPE Kablolar ..................................................................................................................... 149
2.3 XLPE Kablo Deneyleri ......................................................................................................... 159
2.4 GIL Kablolar ......................................................................................................................... 171
2.5 Süperiletken (HTS) Kablolar ............................................................................................... 176
2.6 Denizaltı Kabloları .............................................................................................................. 178
2.7 Kablo Makaraları .................................................................................................................. 191
2.8 Yeraltı Kablosunun Diğer Bileşenleri .................................................................................. 197
2.9 Kablo Kanalı (Tranşe) ve Kablo Tüneli ............................................................................... 206
3.0 İZOLATÖRLER
3.1 Genel Bilgiler ....................................................................................................................... 215
3.2 İzolatör Deneyleri ................................................................................................................. 220
3.3 Kep (Cap) ve Pin Tipi İzolatörler ......................................................................................... 236
3.4 İzolatörlerde Kirlenme .......................................................................................................... 293
3.5 Krepaj Artırıcı (HVCE) Ürünler ........................................................................................... 318
3.6 Zincir İzolatörlerin Boyutlandırılması .................................................................................. 324
3.7 Mesnet İzolatörleri ................................................................................................................ 340
3.8 Silikon Çubuk (Long rod) İzolatörler ................................................................................... 360
3.9 Porselen Çubuk (Long rod) İzolatörler ................................................................................. 389
3.10 Demiryolu İzolatörleri .......................................................................................................... 397
3.11 Geçit İzolatörleri (Buşingler) ................................................................................................ 399
3.12 İzolatör Konsol ..................................................................................................................... 404
KAYNAKLAR ................................................................................................................................ 412
DİZİN .............................................................................................................................................. 417