Güç Sistemleri Analizi Dersi 1. Ünite Sorularla Öğrenelim

Enerji nedir özelliklerini tanımlayınız?

Enerji, direkt olarak ölçülemeyen bir niceliktir. Doğada çeşitli biçimlerde bulunur. Enerji sürekli olarak bu biçimler arasında dönüşüm halindedir.

Elektrik enerjisinde önemli olan parametreler nelerdir?

Elektrik enerjisinin hareket, ısı, ışık, vs. gibi diğer enerji türlerine dönüştürülmesi, uzak mesafelere taşınması, dağıtılması ve kullanılması önemlidir.

Elektrik enerjisi nasıl taşınır?

Elektrik enerjisi, basit bir elektrik devresinde olduğu gibi enerji santralinde başlayıp son kullanıcı olan biz tüketicilere kadar uzanan ve tekrar enerji santraline dönen kapalı bir devrede taşınır.

Elektrik enerjisinin ekonomik olarak çok uzaklara iletilmesi ne yardımıyla olmaktadır?

Elektrik enerjisinin ekonomik olarak çok uzaklara iletilmesi ancak yüksek gerilimler yardımıyla olmaktadır.

Elektrik enerjisinin çok uzaklara iletilmesi neden alternatif akımlarla yapılmaktadır?

Transformatörler yardımıyla alternatif gerilimlerin büyüklükleri çok az bir kayıpla değiştirilebildiğinden, elektrik enerjisinin enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde uzak mesafelere iletimi yüksek gerilimli alternatif akımlarla yapılmaktadır.

Alternatif akımı tanımlayınız?

Alternatif akım periyodik olarak yönü ve şiddeti sürekli değişen bir elektrik akımıdır. Alternatif akımda; akım ve gerilim daha çok sinüssel biçimde zamanla değişir. Şu an evlerimizde kullandığımız elektriğin karakteristiği sinüssel dalga şeklindedir

Ülkemizde alternatif akımın üretildiği başlıca tesisler nelerdir?

Ülkemizde, Doğalgaz santralleri başta olmak üzere; Hidroelektrik santraller, termik santraller, az da olsa rüzgâr türbinleri ve güneş panelleri alternatif akımın üretildiği başlıca tesislerdir.

Elektrik terminolojisinde kullanılan iki temel kavram nedir?

Birincisi gerilim, ikinci kavram ise akım olarak adlandırılır.

Gerilim diğer adıyla voltajın birimi ve simgesi nedir?

Birimi “Volt” simgesi “V” dir.

Akımın birimi ve simgesi nedir?

Birimi “Amper” simgesi “A” dır.

Sabit frekanslı sinüssel (Sinüs dalgası biçiminde) akım ya da gerilimin (voltaj) kaç farklı karakteristik özelliği vardır ve bunlar nelerdir?

İki farklı karakteristik özelliğe sahiptir; bu özellikler gerilimin maksimum (tepe) değeri ve faz açısıdır.

Elektrik devrelerinde kullanılan elemanlar nelerdir?

Direnç, endüktör (bobin), kapasitör (kondansatör)’dür.

Elektrik devrelerinde hangi elemanlar “pasif eleman” olarak adlandırılmaktadır?

Direnç, endüktör (bobin), kapasitör (kondansatör) pasif elemanlar olarak adlandırılmaktadır.

rms değerleri nasıl simgelenmektedir?

Büyük harflerle gösterilen V ve I gibi değerler rms değerlerini belirtir.

rms fazör değerleri nasıl simgelenmektedir?

Büyük ve italik harflerle gösterilen V ve I gibi değerler rms fazör değerlerini belirtmektedir.

Güç terimi nasıl ifade edilmektedir?

Güç terimi, zamana göre enerji değişim oranı olarak ifade edilmektedir.

Gücün birimi nedir?

Gücün birimi Watt’tır. Aynı zamanda bu birim joule/saniye’ye eşittir.

Bir elektrik yükünün çektiği anlık güç nedir?

Bir elektrik yükünün çektiği anlık güç, bu yükün üzerine düşen anlık gerilim değerinin bu yük üzerinden geçen anlık akımın değeri ile çarpımıdır.

Saf rezistif yük nedir ve özellikleri nelerdir?

Saf rezistif yüklerde, yükten geçen akım ile yük üzerindeki gerilim aynı fazdadır; diğer bir deyişle aralarındaki faz açısı sıfır derecedir.

Saf endüktif yükün özelliği nedir?

Saf endüktif yükte; akım gerilimden 90° geridedir.

Saf kapasitif yükün özelliği nedir?

Saf kapasitif yük düşünüldüğünde, akım gerilimden 90° ilerdedir.

Kondansatör tarafından çekilen anlık güç nasıl bir sinüssel terimdir?

Kondansatör tarafından çekilen anlık güç, tıpkı endüktörde olduğu gibi, ortalama değeri sıfır olan çift frekanslı bir sinüssel terimdir.

R, L ve C elemanlarından oluşan genel bir devrede yük tarafından çekilen anlık güç kaç bileşenden oluşmaktadır ve bunlar nelerdir?

Yük tarafından çekilen anlık güç iki bileşenden oluşmaktadır. Bu bileşenlerden biri; yükteki direnç (rezistif) elemanının çektiği güç diğeri ise reaktif elemanlar (endüktif ya da kapasitif) tarafından çekilen güçtür.

Rezistif yük tarafından çekilen güç kaç frekanslı bir sinüstür?

Rezistif yük tarafından çekilen güç çift frekanslı bir sinüstür.

Gerçek gücün diğer adlandırmaları nelerdir?

Gerçek güç aynı zamanda aktif güç ya da ortalama güç olarak da adlandırılmaktadır.

Doğru akım devreleri için yük tarafından çekilen güç neden oluşmaktadır?

Doğru akım (DC) devreleri için yük tarafından çekilen güç; DC yük gerilimi ile DC yük akımının çarpımından oluşur.

Reaktif güç birimi nedir?

Reaktif güç birimi olarak Volt Amper Reaktif (VAR) kullanılır.

Alternatif akım devrelerinde sinüssel denge durumundaki aktif ve reaktif güç nasıl hesaplanır?

Alternatif akım devrelerinde sinüssel denge durumundaki aktif ve reaktif güç; kompleks güç yardımıyla hesaplanır.

Görünür güç nedir?

Kompleks gücün büyüklüğü, (S=VI ) görünür güç olarak adlandırılır.

Gerçek güç neden oluşur?

Gerçek güç, görünür gücün güç faktörü ile çarpımından oluşur.

Güç faktörü düzeltmesi nedir?

Kondansatörün endüktif yüke paralel olarak bağlanmasına güç faktörü düzeltmesi denilir.

Kondansatörün etkileri nelerdir?

Kondansatörün etkisi; kaynak tarafından yüke sağlanan gücün güç faktörünü arttırmaktır. Bunun yanında kaynağın görünür gücünde de düşüş meydana gelir.

Güç faktörünü düzeltmesi işlemi ne işe yarar?

Güç faktörü düzeltmesi işlemi verimliliği ve gerilim regülasyonunu iyileştirmektedir.

Sinüssel denge durumundaki devreler için hangi kanunlar hangi gösterim içinde uygulanabilir?

Sinüssel denge durumundaki devreler için Kirchhoff’un gerilimler kanunu (KGK) ve akımlar kanunu (KAK), fazör gösterimi için de uygulanabilir.

Sinüssel denge durumundaki devreler için Kirchhoff’un gerilimler kanunu (KGK) ve akımlar kanunu (KAK), fazör gösterimi için de uygulanabilir. Bu durum hangi olguya sebebiyet vermektedir?

Hem kapalı bir devrede bir düğüm noktasına gelen fazör akımlarının toplamı, hem de kapalı bir döngü üzerindeki gerilimlerin toplamı sıfırdır.

Kirchhoff yasalarına dayanan hangi devre analizi tekniklerinden faydalanılabilir?

Kirchhoff yasalarına dayanan devre analizi tekniklerinden; düğüm noktası analizi, döngü analizi, süperpozisyon yöntemi, kaynak dönüşümü yöntemi ve Thevenin teoremi gibi yöntemlerden faydalanılabilir.

Düğüm noktası eşitlikleri aşamalarını açıklayınız?

1. N+1 düğüm noktasından oluşan bir devrede herhangi bir düğüm noktası referans alınarak diğer tüm gerilimler bu noktaya göre yazılır.
2. Bir direnç üzerinden seri bağlı tüm gerilim kaynakları, dirence paralel bağlı akım kaynaklarına dönüştürülür. Ayrıca empedans değerlerinin yerine admitans değerleri yazılır. Her bir akım kaynağı; gerilim kaynağı empedans değerine bölünerek bulunur.
3. Düğüm noktası eşitlik matrisi yazılır.

Çift harfli alt indisli notasyon ile gösterilen voltaj değeri, ikinci harf referans noktasına göre birinci harfteki voltajı gösterir. Bu açıklamaya bir örnek veriniz?

V₁₀ voltajı 1 rakamı ile gösterilen düğüm noktasının 0 rakamlı düğüm noktasına göre voltajını ifade eder.

“Kaynaklar denge halindedir” cümlesini kullanabilmek için kaynakların hangi özelliklere sahip olması gerekmektedir?

Tüm kaynakların gerilimleri, birbirleri ile eşit genliğe sahipse ve aralarında 120’şer derece faz farkı var ise kaynaklar denge halindedir denir.

Bir üç-fazlı dengeli sistemde fazör büyüklükleri kapalı bir üçgen üzerinde olduğu zaman; bu büyüklüklerin toplamı ne olur?

Genel olarak herhangi bir üç-fazlı dengeli sistemde fazör büyüklükleri kapalı bir üçgen üzerinde olduğundan; bu büyüklüklerin toplamı sıfırdır. Bu yüzden dengeli sistemde nötr akımının değeri; ister nötr hattı kısa devre olsun, ister açık-devre olsun, denge durumu korunduğu müddetçe sıfırdır.

Üçgen bağlı dengeli bir yükü, eşdeğer yıldız bağlantısına çevirmek için ne yapılmalıdır?

Bu yüzden üçgen bağlı dengeli bir yükü, eşdeğer yıldız bağlantısına çevirmek için üçgen bağlı yük 3’e bölünür.

Yıldız bağlantı üçgen bağlantıya nasıl çevrilir?

Yıldız bağlantı her bir empedans değeri 3 ile çarpılarak eşdeğer üçgen bağlantısına çevrilebilir.

Denge durumundaki üç-fazlı devrelerle çalışırken kaç fazın incelenmesi yeterlidir?

Denge durumundaki üç-fazlı devrelerle çalışırken tek-fazın incelenmesi yeterlidir.

Üç-fazlı jeneratörün denge durumunda çalışmasında; jeneratör tarafından sağlanan toplam anlık gücün özellikleri nelerdir?

Üç-fazlı jeneratörün denge durumunda çalışmasında; jeneratör tarafından sağlanan toplam anlık güç zamandan bağımsızdır ve sabittir.

Üç-fazlı jeneratörler tarafından sağlanan kompleks, aktif, reaktif ve görünür güç ifadeleri aynı zamanda ne içinde geçerlidir?

Üç-fazlı jeneratörler tarafından sağlanan kompleks, aktif, reaktif ve görünür güç ifadeleri aynı zamanda üç-fazlı motorlar tarafından çekilen kompleks, aktif, reaktif ve görünür güç değerleri için de geçerlidir.

Üç-fazlı dengeli sistemler, tek-fazlı sistem ile iletilen gücün ne kadarını iletir ve iletken miktarının ne kadarına gerek duyarlar?

Üç-fazlı dengeli sistemler, tek-fazlı sistem ile iletilen gücün aynısını iletirken, tek-fazlı sistem için gereken iletken miktarının yarısına gerek duyarlar.

Üç-fazlı sistemlerde I²R kayıpları ve iletim hattındaki gerilim düşümü tek-fazlı sistemlere göre nasıldır?

Üç-fazlı sistemlerde I²R kayıpları ve iletim hattındaki gerilim düşümü tek-fazlı sistemlere göre yarı yarıyadır.

Üç-fazlı sistemin ayrık tek fazlı sistemlere göre enerji iletim ve dağıtım maliyetleri nasıldır?

Üç-fazlı sistemin ayrık tek-fazlı sistemlere göre avantajlarından biri enerji iletim ve dağıtım maliyeti olarak daha düşük olması ve daha iyi voltaj düzenlemesine sahip olmasıdır.

Nötr hattın işlevi nedir?

Nötr hattı, şimşek sonucu oluşan aşırı gerilimlerin sönümlenmesinde kullanılır ve asimetrik yüklenmeler sonucunda oluşan dengesiz akımların taşınmasını sağlar.

Nötr hattın faz hatlarına göre kesitlerini değerlendiriniz?

Nötr hatları normal çalışma durumlarında neredeyse sıfır akım taşıdığı için genelde faz hatlarına göre daha küçük kesitlidirler.

Nötr hattın maliyetini faz hattın maliyetine göre değerlendiriniz?

Nötr hattının maliyeti faz hatlarına göre daha düşüktür.

Üç-fazlı sistemlerin yapım ve işletme maliyetini tekfazlı sistemlere göre değerlendiriniz?

Üç-fazlı sistemlerin yapım ve işletme maliyeti ayrı ayrı tek-fazlı sistemlere göre daha düşüktür.

Üç-fazlı dengeli jeneratörler tarafından sağlanan güç denge durumunda nasıldır açıklayınız?

Üç-fazlı dengeli jeneratörler tarafından sağlanan güç denge durumunda hemen hemen sabittir.

Üç-fazlı sistemlerdeki jeneratörün mekanik gücü hakkında bilgi veriniz?

Üç-fazlı sistemlerdeki jeneratör (şaft üzerindeki uyartım sargısı ve 1200 faz farkı ile yerleştirilmiş stator sargılarından oluşan jeneratör) elektrik gücünü mekanik güçten elde ettiği için hemen hemen sabit bir mekanik güce ihtiyaç duyar.

Elektrik enerjisi enerji santralinde başlayıp son kullanıcı olan biz tüketicilere nasıl taşınmaktadır?

Elektrik enerjisinin hareket, ısı, ışık, vs. gibi diğer enerji türlerine dönüştürülmesi, uzak mesafelere taşınması, dağıtılması ve kullanılması önemlidir. Elektrik enerjisi, basit bir elektrik devresinde olduğu gibi enerji santralinde başlayıp son kullanıcı olan biz tüketicilere kadar uzanan ve tekrar enerji santraline dönen kapalı bir devrede taşınır.

Evlerimizde kullandığımız elektriğin akım karakteristiği nasıldır?

Alternatif akımda; akım ve gerilim daha çok sinüssel biçimde zamanla değişir. Şu an evlerimizde kullandığımız elektriğin karakteristiği sinüssel dalga şeklindedir.

Voltajın birimi ve simgesi nedir?

Elektrik terminolojisinde kullanılan iki temel kavram vardır; bunlardan birincisi gerilim veya diğer adıyla voltajdır. Birimi Volt’tur ve “V” simgesiyle gösterilir.

Amperi birimi ve simgesi nedir?

Diğer ikinci kavram ise akım olarak adlandırılır. Birimi Amper’dir ve “A” simgesiyle gösterilir.

Sabit frekanslı sinüssel (Sinüs dalgası biçiminde) akım ya da gerilimin (voltaj) karakteristik özellikleri nelerdir?

Sabit frekanslı sinüssel (Sinüs dalgası biçiminde) akım ya da gerilim (voltaj) iki farklı karakteristik özelliğe sahiptir; bu özellikler gerilimin maksimum (tepe) değeri ve faz açısıdır.

Elektrik devrelerinde pasif elemanlar olarak adlandırılan elemanlar nelerdir?

Elektrik devrelerinde kullanılan direnç, endüktör (bobin) ve kapasitör (kondansatör) için gerilim ve akım fazörleri arasındaki ilişki Şekil 1.2’de gösterilmektedir. Bu elemanlar, pasif elemanlar olarak adlandırılmaktadır.

Zamana göre enerji değişim oranı ne olarak ifade edilir?

Güç terimi; zamana göre enerji değişim oranı olarak ifade edilmektedir. Gücün birimi Watt’tır ve bu birim aynı zamanda joule/saniye’ye eşittir.

Bir elektrik yükünün çektiği anlık güç nasıl hesaplanır

Bir elektrik yükünün çektiği anlık güç, bu yükün üzerine düşen anlık gerilim değerinin bu yük üzerinden geçen anlık akımın değeri ile çarpımıdır.

Saf rezistif yüklerde yükten geçen akım ile yük üzerindeki gerilim faz açısı nasıldır?

Saf rezistif yüklerde, yükten geçen akım ile yük üzerindeki gerilim ile aynı fazdadır; diğer bir deyişle aralarındaki faz açısı sıfır derecedir.

gerçek güç kavramı başka hangi kavramlarla ifade edilir?

Gerçek güç birimi olarak Watt (W) kullanılır. Gerçek güç aynı zamanda aktif güç ya da ortalama güç olarak da adlandırılmaktadır.

Bir yük tarafından “t” zaman aralığında çekilen toplam enerji nasıl hesaplanır?

Aktif (P) gücün fiziksel anlamı kolaylıkla anlaşılabilir. Bir yük tarafından “t” zaman aralığında çekilen toplam enerji, sinüssel gerilimin bir periyodunu içeren, P×t Watt-saniye (Ws) ’dir.

Kilowatt-saat metre cihazı hangi amaçla tasarlanmıştır?

Kilowatt-saat metre cihazı, belirli bir 2 1 (t -t ) zaman aralığında şebekeden çekilen enerjiyi ölçmek için tasarlanmıştır.

Kompleks gücün büyüklüğü nasıl gösterilmektedir?

Kompleks gücün büyüklüğü, (S=VI ) görünür güç olarak adlandırılır. Her ne kadar görünür güç “S”; “P” ve “Q” ile aynı birime sahip olsa da; “S”nin birimi volt-amper’dir ve kısaca VA ile gösterilir.

Kondansatörün endüktif yüke paralel olarak bağlanması nasıl ifade edilmektedir?

Kondansatörün endüktif yüke paralel olarak bağlanmasına güç faktörü düzeltmesi denilir. Kondansatörün etkisi; kaynak tarafından yüke sağlanan gücün güç faktörünü arttırmaktır. Bunun yanında kaynağın görünür gücünde de düşüş meydana gelir.

Hem kapalı bir devrede bir düğüm noktasına gelen fazör akımlarının toplamı, hem de kapalı bir döngü üzerindeki gerilimlerin toplamı neden sıfırdır?

Sinüssel denge durumundaki devreler için Kirchhoff’un gerilimler kanunu (KGK) ve akımlar kanunu (KAK), fazör gösterimi için de uygulanabilir. Bu yüzden; hem kapalı bir devrede bir düğüm noktasına gelen fazör akımlarının toplamı, hem de kapalı bir döngü üzerindeki gerilimlerin toplamı sıfırdır. Kirchhoff yasalarına dayanan devre analizi tekniklerinden; düğüm noktası analizi, döngü analizi, süperpozisyon yöntemi, kaynak dönüşümü yöntemi ve Thevenin teoremi gibi yöntemlerden faydalanılabilir.

Tüm kaynakların gerilimleri, birbirleri ile eşit genliğe sahipse ve aralarında 120’şer derece faz farkı var ise kaynaklarla ilgili ne söylenebilir?

Tüm kaynakların gerilimleri, birbirleri ile eşit genliğe sahipse ve aralarında 120’şer derece faz farkı var ise kaynaklar denge halindedir

Dengeli bir üçgen bağlantıda hangi durumda gerilim kaynağındaki faz-faz arası gerilim değeri yükteki faz-faz arası gerilim değerine eşittir?

Dengeli bir üçgen bağlantıda, Şekil 1.13’de görüldüğü gibi eşit empedanslı Z? yükleri üçgen şeklinde A, B ve C baralarına bağlanmıştır. ? bağlantıda nötr hattı bulunmaz. Devrede iletim hattının empedansı ihmal edilirse; gerilim kaynağındaki faz-faz arası gerilim değeri yükteki faz-faz arası gerilim değerine eşittir.

Enerji, doğada çeşitli biçimlerde bulunur, bu enerji sürekli olarak biçimler arasında dönüşüm halinde olması neden önemlidir?

Direkt olarak ölçülemeyen bir nicelik olan enerji, doğada çeşitli biçimlerde bulunur. Bu enerji sürekli olarak bu biçimler arasında dönüşüm halindedir. Elektrik enerjisinin hareket, ısı, ışık, vs. gibi diğer enerji türlerine dönüştürülmesi, uzak mesafelere taşınması, dağıtılması ve kullanılması önemlidir.