Tüyler ürpertici nakil voltajları

Siemens gelmiş geçmiş tüm rekorları alt üst eden enerji arzı hattı için dünyada ilk defa 1.100 kilovolt (kV) nakil gerilimine sahip transformatörleri piyasaya sürecek. Kuzeybatı Çin’deki Changji ile doğudaki Guquan arasında döşenen ve 3 bin 284 kilometre uzunluğa ve 12 gigavat nakil kapasitesine sahip bu yeni HVDC nakil hattı dünyanın en büyük HVDC projesi olma unvanına sahip. Kıyaslama yapmak gerekirse modern bir nükleer enerji santralinin çıktısı 1-2 gigavat arasında değişir. Siemens’in bu projedeki tek fazlı transformatörlerinin 587 megavolt-amper kapasitesi ise bir başka dünya rekoru. Bunlar birbirlerine bağlandıklarında tek fazlı transformatörlerden üçü tek bir nakil aşaması için 1.761 megavolt-amper’lik (MVA) bir kapasite sunuyor olacak.
HVDC hattı Çin Devlet Şebeke Kurumu tarafından işletilecek ve 2018 yılı sonlarında hizmete girmesi bekleniyor. Siemens bu transformatörleri yerel ortakların yanı sıra Almanya Nuremberg’deki transformatör tesisinin liderliğindeki kendi fabrikalar ağında, Guangzhou’deki kendi HVDC transformatör fabrikasının desteğiyle birlikte üretiyor.
HVDC teknolojisi uzun mesafeli nakillerde elektrik enerjisi kaybını azaltıyor. Her bir HVDC hattının başında ve sonunda doğrudan akım alternatif akıma çevriliyor ve dönüştürücü trafo merkezlerinde de tam tersi yapılıyor. Bu trafo merkezlerini işte bu transformatörler besliyor ve yüksek akım ile voltajın dönüştürülmesini sağlıyorlar.
3 bin kilometre gibi aşırı derecede uzak mesafelerde kayıpları düşük tutmak ve elektrik naklini de verimli hale getirmek için elektrik enerjisinin mümkün olan en düşük akım seviyesinden nakledilmesi gerekir. Bu iş sadece yüksek bir nakil voltajı kullanarak başarılabilir. Bu yüzden burada hedef ±1100 kV’lık bir nakil voltajını tutturmaktır. Nakil voltajı ne kadar yüksek olursa nakil kayıpları da o kadar düşük olur.

Ölçek ve gerilim kontrolü
Siemens şu anda HVDC teknolojisinde lider konumda. 2008 yılında bu şirket 4 Gelecek&Trendler l Kasım 2016 tıpkı Çin’de olduğu gibi dünyanın ilk 800 kV’luk HVDC hattının teknolojisini tedarik etmişti. 1.100 kV projesi için mühendislerin bu transformatörleri yeni maksimum voltaj ve güce dayanacak şekilde yeniden tasarlamaları gerekmişti. Birkaç yıl önce bir transformatörün yüksek voltaj seviyeleriyle beslenmesini göstermek içi bir prototipten faydalanmışlardı.
Burada asıl meydan okuma bir hayli büyük elektrik alanlarının kontrol altında tutulmasında yatıyor. Bunun başarılabilmesi için transformatörün izolasyonunun yeniden tasarlanması gerekiyordu. Selüloz (katı malzeme) ve madeni yağ (izolasyon sıvısı) tabanlı konvansiyonel izolasyon malzemeleri kullanmak için bu malzemelerin özelliklerinin kılı kırk yararak incelenmesi gerekir. İzolasyon malzemelerinin düzgün bir şekilde ayarlanması sayesinde artık bu transformatörlerin sınanmaları ve çalıştırılmaları güvence altına alınmış durumda. Elektrik akımının ve voltajın transformatörün içine girmesini sağlayan bilezikler ve burçlar gibi bileşenlerin de yeni gereksinimlere göre uyarlanmaları gerekiyordu. Dikkate alınması gereken bir başka faktör de kaçak elektromanyetik alanlardı. Bunlar çerçeve ve tank bileşenlerinde kayıplara neden olur. Bu kayıpları minimum seviyeye indirmek için Siemens uzmanları özel bir kaplama sistemi geliştirdi.

Dünyanın en büyük tek fazlı transformatörü
Sonuç bugüne kadar dünyada üretilmiş en büyük tek fazlı transformatör. Uzunluğu 37 metreden fazla ve izolasyon burçları takılıp tamamıyla bitirildikten sonra yüksekliği 6 metreden biraz az olacak ve genişliği de 5 metreyi bulacak. Böyle bir transformatör ilk anda 490 ton ağırlığında olur. Ancak kurulacağı yerde içi izolasyon sıvısıyla doldurulduğunda ve burçlar gibi diğer tüm bileşenler takıldığında ağırlığı 800 tonu aşar. Bugün dünyada bu transformatörleri nihai konumuna tek bir parça ağır kargo halinde gönderilecek şekilde üretebilen Siemens’ten başka tedarikçi yok.