Bara Sistemleri ve Manevralar

Bara, aynı voltaj seviyesindeki gelen-giden elektrik hatlarının bağlantı noktası ya da kavşağı olarak tanımlanabilir. Enterkonnekte sistemin temelidir.

Bara Malzemeleri

Bara malzemesi olarak bakır, çelik-alüminyum ya da alüminyumdan biri tercih edilir. Genelde malzemelerin fiziksel ve elektriksel özelliklerinden ziyade fiyat uygunluğuna göre seçim yapılır. Yüksek akım taşıma kapasitesine sahiptir. 36 kV'a kadar lama, 154 kV'ta iletken ve 380 kV'ta boru tipi bara kullanılır.

Bara kendi ağırlığını taşıyacak, titreşimlere, termal değişimlere ve yüksek elektrik akımlarına dayanabilecek şekilde tasarlanmalıdır. Tabloda bakır ve alüminyumun önemli özellikleri karşılaştırılmıştır.

Özellik (20°C)	Bakır (C101)	Alüminyum (1350)
Elektriksel İletkenlik (ısıl işlem görmüş)	101 % IACS	61 % IACS
Elektriksel Direnç (ısıl işlem görmüş)	17.2 nΩ mm	28.3  nΩ mm
Çekme Dayanımı (ısıl işlem görmüş)	200 – 250 N/mm²	85 – 100 N/mm²
Termal İletkenlik	397 W/m°K	230 W/m°K
Elastise Modülü	116 – 130 kN/mm²	70 kN/mm²
Yoğunluk	8910 kg/m²	2700 kg/m²
Erime Noktası	1083°C	660°C
Özısı	385 J/kg °K	900 J/kg °K

Fider sayısına, hatların önemine, maliyete göre farklı bara konfigürasyonları kullanılmaktadır.

Tek Bara Sistemi

Trafo ve hatlar tek baraya ayırıcıları ve kesici üzerinden bağlanır. En basit yapıdır ancak güvenilirliği en düşüktür. Bara ya da kesici arızlarında merkez tamamen enerjisiz kalır. Bypass ayırıcısıyla kullanılması esneklik sağlar. Bypass ayırıcısı sadece kesici çalışmalarında kullanılır. Bu durumda enerji sürekliliği sağlanmış olur. Ancak korumadan faydalanılmaz ve bypass devredeyken oluşacak arızalarda merkez devre dışı kalır.

Düşük maliyet, küçük alana kurulması, kolaylıkla genişletilebilir olması, kolay işletilmesi gibi avantajlara sahiptir.

Bypass kullanıldığında koruma sağlamaması, düşük güvenilir olması ve bakım sırasında bazı korumaların devre dışı bırakılması gibi dezavantajları vardır.

Tek Bara - Kuplaj Sistemi

Temelde çoklu bara sistemleri gibidir. Bara kuplaj kesicisiyle ikiye ayrılır. Bara ya da kesici arızasında sadece arıza hangi bölgedeyse o bölge enerjisiz kalır. Böylece merkezin tek bara sistemindeki gibi tamamen devre dışı kalması önlenmiş olur. Tek baraya kıyasla daha esnek işletme koşulları sağlar. Trafolardan biri devre dışı kaldığında ilgili kısım kuplaj ile diğer trafodan beslenebilir.

Tek baraya göre biraz daha pahalıdır. Hatasız fiderlerin enerjisiz kaldığı durumlar oluşabilir.

Ana - Transfer Bara Sistemi

Bağımsız iki baradan oluşur. Ana bara normalde enerjili, transfer bara enerjisizdir. Bütün fiderler ana baraya kesici ve ayırıcıları üzerinden bağlıdır. Kesiciyi bakım için servis harici etmek gerektiğinde transfer ayırıcısıyla yük transfer barasına aktarılır ve enerjinin sürekliliği sağlanmış olur. Transfer kesicisi de yerine geçtiği kesicinin korumalarını alır.

Enerji kesintisi olmadan fideri ana baradan transfer baraya alma manevrası adımları:

• Transfer kesicisine bağlı ayırıcılar ve ilgili transfere alınacak fidere ait transfer ayırıcısı kapatılır.
• Korumaların transfere aktarıldığı kontrol edilir.
• Transfer kesicisi kapatılır.
• Transfere alınan fiderin kesicisi açılır ve kartlanır.
• Açılan kesiciye bağlı hat ve bara ayırıcıları açılır.

Kesici bakımında enerji sürekliliğinin sağlanması ve korumadan taviz verilmemesi yönüyle avantajlıdır. Fider sayısının artırılabilir olması ve maliyetinin avantajları göz önüne alındığında uygun olması sebebiyle fazlaca tercih edilir.

Transfer kesicisinin korumaları üzerine almasından dolayı ilgili röle ayarları karışıktır. Bara arızasında merkez devre dışı kalır.

Çift Bara Sistemi

Bu sistemde her ana - transfer bara sisteminin aksine her iki bara da enerjilidir. Her fidere ait hat ayırıcı ve kesiciyle birlikte iki adet de bara ayırıcısı bulunur. İki bara arasında kuplaj kesicisi bulunur. Kuplajı açarak baraların bağımsız, kapatarak paralel çalışmaları sağlanır.

Bara arızasında fiderlerin diğer baradan beslenmesini sağlar. Kesici arızalarında ise ilgili fider enerjisiz kalır.

1.5 Kesici Sistemi

Bu sistemde iki fider arasında iki ayırıcı ve bir kesici bulunur. Bu iki fider farklı baralardan beslenirler. Herhangi bir bara ya da kesici arızasında fider, diğer fiderle aralarındaki kesici tarafından beslenir ve korunur.

Maliyeti oldukça yüksektir. Röle ayarları karışıktır.

Ring Sistemi

Her fider için çift besleme sağlar. Bir kesicinin arızalanması hiçbir fiderin durumunu etkilemez. İşletme esnekliği, her fidere iki besleme ve ekonomik olması gibi özelliklere sahiptir.

Bu sistemin en büyük dezavantajı genişletilemez olması. Ayrıca bir kesicinin bakımı durumunda meydana gelebilecek arızalarda bazı fiderler enerjisiz kalabilir.

Kaynaklar:

https://www.electrical4u.com/electrical-bus-system-and-electrical-substation-layout/

http://www.ems-industrial.com/powerdistributionnews/bus-bar-material-comparison-chart/