Türkçe Bilgi: Elektrik dağıtımı

Elektrik dağıtımı elektriğin son kullanıcıya ulaştırılmasıdır. Bir dağıtım sisteminin şebekesi elektriği iletim sisteminden tüketiciye ulaştırır. Örnek olarak, şebeke; trafo merkezleri, orta gerilim hatları, dağıtım merkezleri, dağıtım transformatörleri, alçak gerilim dağıtım hatları ve bazen ölçü devrelerini kapsar.

Tarihçesi

Elektrik dağıtımın ilk zamanlarında, doğru akım jeneratörleri aynı voltaj seviyesinde yüklere bağlıydı. Üretim, iletim ve yükler aynı voltaj seviyesinde olmalıydı çünkü doğru akım voltaj seviyesini verimsiz bir yöntem olan motor jeneratör takımları haricinde değiştirmenin bir yolu yoktu. İlk dönemlerde temel yük olan akkor lambalara uygun doğru akım gerilim seviyesi(100 volt seviyesi) kullanılmıştı. Ayrıca alçak gerilimin bir faydası da bina içi dağıtımda daha az yalıtım gerektirmesiydi. Kablolardaki kayıplar akımın karesi, kablonun uzunluğu ve malzemenin direnci ile doğru orantılıdır, yalnız kesit alanı ile ters orantılıdır. Yani akımın artması, kablonun uzunluğunun artması veya direnci daha büyük bir malzemenin iletken olarak kullanılması kayıpları artırırken, kablonun kesiti arttıkça kayıplar azalır. İlk iletim şebekelerinde bu uygulamalar için ekonomik olarak en uygun iletkenlerden olan bakır kullanılmıştı. Akım ve kullanılan bakır kesitini azaltmak için yüksek iletim voltajlarına gerek vardı, fakat doğru akım güç devrelerinde voltajı değiştirmek için verimli bir yöntem yoktu. Edison doğru akım sisteminde kayıpları ekonomik olarak kabul edilebilir bir seviyede tutmak için kalın kablolar ve mahalli jeneratörlere ihtiyaç vardı. İlk doğru akım enerji üretim tesisleri en uzaktaki müşteriye enerjiyi iletebilmek için en fazla (1.5 mil)2,4 km uzakta olabilmekteydi. Thomas Edison’un doğru akımı ile Nikola Tesla’nın ve George Westinghouse’un alternatif akımı arasında akımlar savaşı olarak da bilinen bir rekabet yaşanıyordu. Savaşın sonunda, alternatif akım güç iletiminde daha ön plana geçti. Enerji santralinde kurulu bulunan güç transformatörleri jeneratörlerden gelen voltaj değerini yükseltmek için, yerel dağıtım merkezlerinde bulunan transformatörler ise voltaj değerini düşürmek için kullanılmaktadır. Voltajın yükseltilmesi iletim ve dağıtım hatlarında akım, iletken boyutunu ve bunlara bağlı olarak dağıtım kayıplarını azalttı. Bu sayede güç daha uzak yerlere daha ekonomik bir şekilde dağıtılır oldu. Hidroelektrik santraller gibi elektrik üretimi yapan santraller artık yüklerden uzakta olabilecektir. Güç elektroniğindeki gelişmeler doğru akım voltaj seviyeleri arasında dönüştürmeye izin verse bile alternatif akım ekonomikliği, verimliliği ve transformatörlerin güvenilirliği sebebiyle tercih edilmektedir. Yüksek voltaj doğru akım, büyük güç bloklarının uzun mesafeler taşınması için veya komşu alternatif akım şebekelerini birbirine bağlamak için kullanılır fakat müşterilere enerji dağıtmak için kullanılmaz. Elektrik gücü genel olarak enerji santrallerinde 11-25 kv seviyesinde üretilir. Uzun mesafeler bu gücü taşıyabilmek için 400 kv, 220 kv, veya 132 kv gibi seviyelere yükseltilir. Güç yüksek gerilim hatlarından yüzlerce kilometre taşınarak enterkonnekte şebeke denilen ortak bir güç havuzuna ulaşır.

Türkiye’nin elektrik dağıtım tarihçesi

Türkiye'de elektrik ile tanışma 1902 yılında II. Abdülhamid devrinde olmuştur. Tarsus'ta kurulan 2 kw' lık bir enerji santrali ile sokaklarda ve bazı konutlarda aydınlatma yapılmıştır. İlerleyen yıllarda elektriğe talebin artmasıyla santralde güç artışı yapılmıştır. İstanbul sokaklarının elektrik ile aydınlatması ise 1914 yılında Silahtarağa Elektrik Santralinden yapılmıştır. 1921 yılında Ankara'nın sokak aydınlatması tesis edilen bir havagazı jeneratörü sayesinde olmuştur. 1928-1930 yılları arasında elektrik direkleri ve yeraltı havagazı boruları döşenmiştir. Ülkemizin bazı il ve ilçelerinde 1950’li ve 1960’lı yıllarda dizel jeneratörlerle elektrik sağlanmıştır, örneğin Silifke’de 400 kVA dizel jeneratör ile enerji sağlanmıştır. 15.07.1970 tarih ve 1312 sayılı kanun ile TEK kurulmuştur. Elektrik hizmetlerinde bütünlüğün sağlanması için dağınık bir şekilde yürütülen elektrik hizmetleri diğer kurumlardan devralındı. 1994 yılında yeniden yapılandırılarak TEAŞ ve TEDAŞ olarak ikiye bölünmüştür. 2001 yılında TEAŞ tekrar TETAŞ,TEİAŞ ve EÜAŞ olarak yeni bir yapılanmaya girmiştir. TEDAŞ 2004 yılında Özelleştirme Yüksek Kurul Kararı ile özelleştirme kapsamına alınmıştır. Dünyada Elektrik Dağıtım Sistemleri Dağıtım sistemleri tüm dünyada farklı formlarda bulunmaktadır. Bunlardan iki ana tasarım Kuzey Amerika ve Avrupa tasarımlarıdır. İki tasarımda da donanımlar benzerdir: iletkenler, kablolar, izolatörler, parafudrlar, regülatörler, transformatörler vb. İki dağıtım sistemi de radyaldır. Avrupa’da ve dünya genelinde delta(üçgen) üç faz sistemi yaygındır. Delta(üçgen) kullanımında nötr kablosu yoktur ve bu sebepten daha ekonomiktir. Yani orta gerilim seviyesindeki enerji naklinde üç iletkenli üç fazlı sistem kullanılır, dağıtım transformatörlerinde orta gerilim, alçak gerilim seviyesine dönüştürüldükten sonra dört iletken(üç faz bir nötr) olarak tüketicilere ulaşır. Amerika’da ise orta gerilim seviyesi 4 iletkenli üç fazlı çoklu topraklanmıştır. Gerilim ve güç taşıma kapasiteleri benzerdir. Kuzey Amerika tasarımlarına göre, Avrupa tasarımları daha büyük transformatörlere ve transformatör başına daha fazla müşteriye sahiptir. Çoğu Avrupa sistemlerinde transformatörler üç fazlı 300’den 1000 kVA’ya kadardır, Amerika’da ise 25 ve 50 kVA’lık tek fazlı transformatörler bulunmaktadır. Sekonder gerilimler dağıtım sistemlerinde birçok farklılığın kaynağıdır. Kuzey Amerika’da hem 120V hem de 240V sağlayan “split phase” denilen üç iletkenden oluşan bir tertip kullanılmaktadır, 120/240 V sekonder gerilim seviyesi standartlaşmıştır. Gerilim düşümü sebebiyle transformatörden 250ft(76.2m.) mesafeye elektrik hizmeti sunulması pratikte uygulanmaktadır. Ayrıca yıldız bağlı üç faz dört iletkenli sistemlerde ticari kullanımlar için bulunmaktadır. Avrupa’da ise sekonder gerilim yaklaşık 1mil(1.6 km) taşınabilmektedir. Avrupa sekonder gerilimleri genellikle üç fazlı 220,230 veya 240 V olarak belirlenmiştir. Avrupa ve Amerika sistemleri kıyaslandığında voltajın iki katına çıkmasıyla, beslenen aynı yük dört kat mesafede olabilmektedir. Avrupa’da sekonder gerilimlerde üç faz, Amerika’da ise sekonder gerilimlerde tek faz kullanılmasının da etkisiyle Avrupa sekonder gerilimi, Amerika sekonder gerilimine göre aynı yük ve aynı gerilim düşümü değerleri sağlanarak toplam da sekiz kat mesafeye elektrik hizmeti sunabilir durumdadır. Avrupa’da yollar ve binalar elektrik şebekesinin kurulmasından önce yapıldığı için şebeke için yapılacak tasarım mevcut yapılara uyum göstermek zorundadır. Amerika’da ise yolların çoğu elektrik şebekesi ile birlikte yapılırlar. Japonya’da konut kullanımı için 100V seviyesi kullanılmaktadır. Japonya’da konutlar için iki faz ve bir nötrden oluşan bir hat tertibi kullanılmaktadır. Japonya’da Honshu’nun doğu ve kuzey kısımları(Tokyo’yu da içerir) 50 Hz frekans kullanırken, Honshu’nun batısı(Nagoya, Osaka ve Hiroshima’yı kapsar) 60 Hz’i kullanır. Bu farklılıktan dolayı çeşitli aparatlar frekans değerlerini dönüştürmek için kullanılmaktadır. Dağıtım Şebekesi Konfigürasyonları Alçak gerilim dağıtım şebekeleri genellikle radyal(dal budak) ya da kapalı(ağ, ring ya da gözlü) şekildedir. Radyal(dal budak) şebeke trafo merkezinden çıkarak başka herhangi bir besleme noktasına bağlı olmadan doğrudan şebeke bölgesine geçer. Örnek olarak çevresiyle bağlantısı olmayan uzun kırsal bölge hatları gösterilebilir. Kapalı bir şebeke ise genellikle yoğun yerleşim yerlerinde(şehirlerde) bulunur ve diğer besleme noktalarına çoklu bağlantısı vardır. Bu bağlantı noktaları normal olarak açık ve şebekeyi besler durumdadır fakat şebekede, işletme hizmetiyle, yani gerektiğinde anahtarlama cihazlarının(kesiciler,ayırıcılar gibi) açılıp kapatılması ile çeşitli yapılandırmalar(konfigürasyon) yapılabilmektedir. Bu anahtarlama ekipmanlarının işletimi uzaktan bir kontrol merkezinden SCADA gibi otomasyon sistemleri marifetiyle veya hat işçisi denilen ülkemizde ise EKAT(Elektrik Kuvvetli Akım Tesisleri)belgeli personel tarafından gerçekleştirilir. Yüksek Gerilim indirici istasyonları(trafo merkezleri) konfigürasyonları tekli besleme, çift besleme ve çift besleme çift baralı sistemdir. Orta gerilim dağıtım merkezleri konfigürasyonları; tek hatlı bağlantı, ring şebeke bağlantısı, paralel besleme şeklinde olabilmektedir. Dağıtım fiderleri trafo merkezinden çıkan ve genellikle bir hata tespit edildiğinde hattı açan kesiciler vasıtasıyla kontrol edilirler. Otomatik kontrol üniteleri, oluşacak hataların etkilerini en aza indirmek ve fideri daha izole edebilmek için kurulurlar. Uzun fiderlerde gerilim düşümü problemi kapasitörler veya gerilim regülatörleri kurularak engellenmeye çalışılır. Türkiye'de Elektrik Dağıtım Enerji, santrallerde üretildikten sonra yükseltici transformatörler vasıtasıyla iletim seviyelerine(380kV, 154kV) yükseltilirler. Elektrik iletim hatları yük tevzi merkezlerinden yerleşim yerlerine enerji sağlarlar. Milli Yük Tevzi Merkezi ve dokuz tane bölge yük tevzi merkezleri aracılığıyla, enterkonnekte sistemimizin üretim ve tüketiminin dengede tutulması SCADA vasıtasıyla kontrol edilmektedir. Türkiye'de 380 kv, 154 kv ve 66 kv yüksek gerilim seviyeleri; 6.3 kv, 15 kv ve 33 kv orta gerilim seviyeleri kullanılmaktadır. Fakat yüksek gerilimde 66 kv ve orta gerilimde 6.3 kv ve 15 kv seviyeleri artık kaldırılmaktadır. Enerji nakil hatları yük tevzi merkezlerinden şehirlerde bulunan trafo merkezlerine gelirler. Şehirlerde bulunan trafo merkezlerinde (indirici merkezde denilmektedir) sonlanan bu hatlar, trafo merkezlerinde 33 kv veya bazı yerlerde 15 kv seviyesine dönüştürülerek şehir elektrik dağıtım şebekesindeki yük noktalarına(trafo postalarına) bağlanır. Ülkemizde kullanılan 15 kv ve 6.3 kv ise güç kayıplarının fazla olması sebebiyle terk edilmektedir. Ayrıca kullanılan 33 kv seviyesinin Avrupa standartlarıyla uyumlu olmaması ve özel üretilmesinden dolayı ülkemize daha pahalıya mal olduğu fikri belirtilmektedir. Dağıtım şebekelerinde son kullanıcılara (tüketicilere) elektrik gücünün ulaşması için trafo postalarında 33 kv veya 15 kv seviyesi 0.4/0.231 kv alçak gerilim seviyesine indirilir. Trafo postaları direk tipi veya köşk tipi bina içinde veya kabin içinde veya yeraltında korunaklı bir şekilde bulunur. Hem 33 kv(veya 15 kv) seviyesi hem de 0.4/0.231 kv seviyesi elektrik direklerinde veya şehir içindeki nüfus yoğunluğu olan bölgelerde yeraltında taşınabilir. Şehirlerde alçak gerilim dağıtım şebekesi üç-fazlı sistemlerden, kırsal kesimde nüfus yoğunluğunun az olduğu yerlerde tek-fazlı sistemlerden oluşabilir. Şehirlerde trafolardan çıkan bu alçak gerilim hatları dağıtım kutularından(box) binalardaki tüketicilere ait sayaç panolarına bağlanır. Tüketiciler genelde konutlarda alçak gerilim abonesi olabileceği gibi orta gerilim veya daha yüksek gerilim seviyelerinde abone olan sanayi kuruluşları ve işletmeler olabilmektedir. Ayrıca yüksek gerilim doğru akım kullanan ark ocakları da bulunmaktadır. Türkiye’de alçak gerilim dağıtım şebekelerinin TT sistem olarak inşa edilmekte olduğu fikri mevcuttur. Tüketicilerde ise değişik kullanımlar mevcuttur. Tüketicilerde TT sistem kullanılıyorsa; tüketicilerin koruma hatları nötr ile bağlı olmamalı ve kaçak akım rölesi bulunmalıdır. Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliğinde TT sistemde- Nötr hattının ev bağlantılarında su borusu şebekesine bağlanması şartı çelişkiye sebep olduğu belirtilmiştir. TN sistem kullanıyorsa; alçak gerilim şebekesi hava hattı direkleri, nötr hattına bağlı olmalıdır.

Elektrik Piyasası ve Düzenlemeler

Türkiye’de Elektrik piyasası kanunu istikrarlı bir elektrik piyasasının oluşturulmasını amaçlar. Ülkemizde elektriğin üretimi, iletimi, dağıtımı, toptan satışı, perakende satışı, ithali veya ihracı ve bu işlerle ilgili gerçek ve tüzel kişilerin hak ve yükümlülükleri bu kanun kapsamında bulunmaktadır. Bu kanuna ait yürütme işlemlemleri Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu tarafından gerçekleştirilmektedir. EPDK kamuoyunu ve tüketicileri elektrik faturalarında alınan bedeller ve yasal dayanakları hakkında bilgilendirmektedir.

Kaynaklar

Vikipedi

Elektrik Dağıtımı

Tarihçesi

Türkiye’nin elektrik dağıtım tarihçesi

Elektrik Piyasası ve Düzenlemeler

Kaynaklar

Elektrik enerjisi

Elektrik Sayacı

Elektrik şebekesi

Türkiye'de elektrik mühendisliği

Elektrik mühendisliği

Türkiye'de elektriğin tarihi

Elektrik Üretim Anonim Şirketi

Statik elektrik

Elektrik Dağıtımı

Elektrik Dağıtımı Hakkında Detaylı Bilgi

Tarihçesi

Türkiye’nin elektrik dağıtım tarihçesi

Elektrik Piyasası ve Düzenlemeler

Kaynaklar

Görüşler ve Yorumlar

Okuma Önerileri

Elektrik enerjisi

Elektrik Sayacı

Elektrik şebekesi

Türkiye'de elektrik mühendisliği

Elektrik mühendisliği

Türkiye'de elektriğin tarihi

Elektrik Üretim Anonim Şirketi

Statik elektrik