Güç Sistemleri Analizi Dersi 2. Ünite Sorularla Öğrenelim

Simetrik bileşenler metodu ilk olarak kim tarafından açıklanmıştır?

İlk olarak simetrik bileşenler metodu C. L. Fortescue tarafından açıklanmıştır.

İlk olarak C. L. Fortescue tarafından açıklanan Simetrik bileşenler metodu hangi sistemlerle ilgilidir?

İlk olarak C. L. Fortescue tarafından açıklanan Simetrik bileşenler metodu dengesiz sistemlerle ilgilidir.

“Fortescue” tarafından ispatı yapılan sistemi açıklayınız?

Teoreme göre n fazörlü dengesiz bir sistem, dengeli fazörlerden oluşan n adet ayrık sistemle çözülebilir ve bunun ispatı “Fortescue” tarafından yapılmıştır.

n fazörlü dizinin bileşenlerinin her birinin genlikleri ve dizinin fazörleri arasındaki faz açıları nedir?

n fazörlü dizinin bileşenlerinin her birinin genlikleri ve dizinin fazörleri arasındaki faz açıları birbirine eşittir.

Dengeli olan üç-fazlı bir sistemde dengesiz hata durumları, hangi durumun oluşmasına sebebiyet vermektedir?

Dengeli olan üç-fazlı bir sistemde dengesiz hata durumları, her fazda dengesiz akım ve buna bağlı olarak da dengesiz gerilimlerin oluşmasını sağlar.

Akım ve gerilim değerleri sabit empedanslarla ilişkili sisteme ne denir?

Akım ve gerilim değerleri sabit empedanslarla ilişkiliyse, sistem lineer sistem olarak adlandırılır.

Sistemin Simetrik bileşenleri nelerle ilgilidir?

Sistemin Simetrik bileşenleri makinalarla, transformatörlerle, iletim hatlarıyla ve yük oluşumlarıyla ilgilidir.

Üç-fazlı bir sistemin çözümlenebilmesi için ne gereklidir?

Üç-fazlı bir sistemin çözümlenebilmesi için üç tane eşdeğer devresinin bulunması gerekir.

Simetrik bileşenlerle analizin önemi nedir?

Simetrik bileşenlerle analiz, simetrik olmayan hataların ve üç faz hatalarının çözümlenip ayrıştırılmasında önemli bir yere sahiptir.

Üç-fazlı sistemlerde, sitemin analizinin yapılıp matematiksel hesaplamaların düzgün bir biçimde yapılabilmesi için ne gereklidir?

Üç-fazlı sistemlerde, sitemin analizinin yapılıp matematiksel hesaplamaların düzgün bir biçimde yapılabilmesi için şebeke elemanlarına ait eşdeğer devrelerin sıralı bileşen devrelerinin oluşturulması gereklidir.

Şebeke elemanlarına ait eşdeğer devrelerin sıralı bileşen devrelerinin oluşturulması nasıl bir avantaj sağlamaktadır?

Bu sayede pozitif-sıralı, negatif-sıralı ve sıfır-sıralı eşdeğer devreleri ayrı ayrı bulunup analiz edilebilir.

Devreleri birbirinden ayrı ayrı analiz edebilme özelliği nasıl bir avantaj sağlamaktadır?

Devreleri birbirinden ayrı ayrı analiz edebilme özelliği, hesaplamalarda büyük kolaylık sağlar.

Üç-fazlı sistemlerdeki her bir faza ait gerilimler nasıl isimlendirilir?

Üç-fazlı sistemlerdeki her bir faza ait gerilimler, V_a ,V_b ,V_c , şeklinde isimlendirilir.

“Fortescue”ye göre; V_a ,V_b ,V_c faz gerilimleri nasıl çözümlenmelidir?

“Fortescue”ye göre; bu faz gerilimlerinin aşağıdaki üç grup sıralı (ardışık) bileşene ayrılarak çözümlemesi yapılabilir.
• Sıfır-sıralı bileşenler, eşit büyüklükte ve aralarında 0° faz kaymasına sahip üç ayrı fazörden meydana gelmektedirler.
• Pozitif-sıralı bileşenler eşit büyüklükte, aralarında ±120° faz kaymasına sahip ve açısal olarak pozitif yönde sıralanmış üç ayrı fazörden meydana gelmektedirler. Açısal olarak pozitif yön, saat yönünü ifade eder.
• Negatif-sıralı bileşenler eşit büyüklükte, aralarında ±120° faz kaymasına sahip ve açısal olarak negatif yönde sıralanmış üç ayrı fazörden meydana gelmektedirler. Açısal olarak negatif yön, saat yönünün tersini ifade eder.

Nötr akım, sıfır-sıralı akımın kaç katına eşittir?

Nötr akım, sıfır-sıralı akımın üç katına eşittir.

Dengeli Y bağlı sistemde; hat akımlarının sıfır-sıralı bileşene sahip olmamasının nedeni nedir?

Dengeli Y bağlı sistemde; hat akımları sıfır-sıralı bileşene sahip değildir çünkü nötr akım sıfırdır.

Nötr yolu olmayan herhangi bir üç fazlı sistemde hat akımları sıfır-sıralı bileşene sahip midir?

Nötr yolu olmayan herhangi bir üç fazlı sistemde, örneğin üçgen bağlı sistem veya topraklanmamış üç kablolu Y bağlı sistem gibi, hat akımları sıfır-sıralı bileşene sahip değildir.

Simetrik yükü tanımlayınız.

Simetrik yük, sıralı empedans matrisi köşegen olan yük olarak tanımlanmaktadır.

Simetrik yük için olması gereken şartlar nelerdir?

Simetrik yük için olması gereken şartlar şu şekildedir;
• Köşegen faz empedansları eşittir.
• Aynı şekilde köşegen dışı faz empedansları da eşittir.

Seri bağlı devreler, fazlar arasında karşılıklı empedanslara sahip olabilir mi?

Genel olarak; seri bağlı devreler, fazlar arasında karşılıklı empedanslara sahip olabilir.

Simetrik seri empedanslar için pozitif-sıralı akımlar, negatif-sıralı akımlar ve sıfır-sıralı akımlar hangi gerilim düşümlerini üretirler?

Simetrik seri empedanslar için pozitif-sıralı akımların sadece pozitif sıralı gerilim düşümüne sebep olduğu gözlenir. Benzer şekilde; negatif-sıralı akımlar sadece negatif-sıralı gerilim düşümü üretir ve sıfır-sıralı akımlar da yine sadece sıfır-sıralı gerilim düşümü üretir.

Seri empedanslar simetrik değilse Z_s matrisi hakkında ne söylenebilir?

Seri empedanslar simetrik değilse, Z_s matrisi köşegen değildir, sıralı devreler ayrık değildir ve herhangi bir sıralı devre üzerindeki gerilim düşümü tüm sıralı akımlara bağlıdır.

Dönen makinelerin sıralı empedansları hakkında bilgi veriniz?

Dönen makinelerin sıralı empedansları genellikle eşit değildir.

Kararlı durumda, pozitif-sıralı jeneratör empedansı ne olarak adlandırılır?

Kararlı durumda, pozitif-sıralı jeneratör empedansı senkron empedans olarak adlandırılır.

Kararlı durumu açıklayınız?

Kararlı durumda; senkron jeneratöre ait stator dengeli üç-fazlı pozitif-sıralı akımlara sahip olduğunda, bu pozitif-sıralı akımlar tarafından üretilen net mmk, rotor ile aynı yönde ve rotor hızı ile senkron bir şekilde döner. Bu şartlarda, manyetik akının büyük bir kısmı rotor içine dağılır ve Z_g1 pozitif-sıralı empedansı yüksek değere sahip olur.

Senkron jeneratöre ait stator, dengeli üç-fazlı negatif sıralı akımlara sahip olduğundan ne gerçekleşir?

Senkron jeneratöre ait stator, dengeli üç-fazlı negatif-sıralı akımlara sahip olduğunda; bu akımlar tarafından üretilen net mmk, rotorun dönüş yönüne ters yönde ve senkron hızda döner. Net mmk rotor referansına göre kararlı değildir fakat senkron hızın iki katı hızda döner. Bu koşul altında; rotor üzerine dağılan manyetik akıyı önleyen rotor sargılarında akımlar endüklenir. Böyle olunca da, Z_g2 negatif-sıralı empedans, pozitif-sıralı senkron empedanstan daha küçüktür.

Senkron jeneratörde ne zaman net mmk teorik olarak sıfır olur?

Senkron jeneratör sadece sıfır-sıralı akımlarına (eşit büyüklük ve faza sahip olan hat ya da faz akımları) sahip ise; bu akımlar tarafından üretilen net mmk teorik olarak sıfır olur.

Jeneratöre ait en küçük sıralı empedans hangisidir?

Jeneratöre ait Z_g0 sıfır-sıralı empedansı, en küçük sıralı empedanstır ve değeri, kaçak akıya ve harmonik akıya bağlıdır.

Senkron motorlar, senkron jeneratörler ile aynı sıralı devrelere sahip midir?

Evet. Senkron motorlar, senkron jeneratörler ile aynı sıralı devrelere sahiptir.

Senkron motorlar ve senkron jeneratörler arasındaki fark nedir?

Senkron motorlar ve senkron jeneratörler arasındaki tek fark; senkron motorların sıralı akımlarının akış yönünün, sıralı devrelerin dışına doğru değil, devrelerin içine doğru olmasıdır.

Endüksiyon motorları ile senkron motorların sıralı devreleri arasındaki fark nedir?

Aralarındaki tek fark; E_m1 pozitif sıralı gerilim kaynağı, endüksiyon motorunun pozitif-sıralı devresinde bulunmamaktadır. Bunun sebebi ise; Endüksiyon motorları rotor devrelerinde manyetik akı oluşturacak DC kaynağa sahip değillerdir ve bu nedenle E_m1'in değeri sıfırdır (ya da kısa-devre). 

Dengeli pozitif- veya negatif-sıralı akımlar transformatöre uygulandığında, nötr akımların değeri ne olur?

Dengeli pozitif- veya negatif-sıralı akımlar transformatöre uygulandığında, nötr akımlar sıfır olur ve nötr empedanslar üzerinde gerilim düşümü olmaz. 

İdeal transformatörden ne zaman sıfır-sıralı akım akmaz?

Dikkat edilmelidir ki, eğer ideal transformatörün her iki nötr noktasından herhangi biri topraklanmazsa, yüksek- ve alçak-gerilim sargılarının hiçbirinden sıfır sıralı akımı akmaz.

Birbirine özdeş üç adet tek-fazlı üç-sargılı transformatör, birbirlerine bağlanılırsa ne elde edilir?

Birbirine özdeş üç adet tek-fazlı üç-sargılı transformatör, üç-fazlı transformatör bankası elde etmek için birbirlerine bağlanabilir.

Üç-fazlı şebekeye iletilen güç nasıl hesaplanabilir?

Üç-fazlı şebekeye iletilen güç, şebekenin sıralı devrelerine iletilen güç değerinden hesaplanabilir.

Negatif-sıralı bileşenler nasıl fazörden meydana gelmektedirler?

Eşit büyüklükte, aralarında ±120° faz kaymasına sahip ve açısal olarak negatif yönde sıralanmış üç ayrı fazörden meydana gelmektedirler. Açısal olarak negatif yön, saat yönünün tersini ifade eder.

Kompleks bir sayı olan a , yine kompleks sayı olan j = -1 1 90 = ? ° ile benzer ise j ile a arasındaki fark nedir?

Tek fark açı değerleridir.

Dengeli üç-fazlı sistemde neden sıfır-sıralı gerilim yoktur?

Çünkü üç dengeli fazörün toplamı (vektörel olarak) sıfırdır.

Üç-fazlı Y bağlı bir sistemde; n I nötr akımı, neye eşittir?

Hat akımlarının fazör olarak vektörel toplamına eşittir.

Vp hat-toprak arası gerilimleri ( veya faz gerilimleri) içeren sütun vektörü, p I hat akımlarını içeren (veya faz akımları) sütun vektörü ve Zp ise  ne olarak adlandırılır?

3×3 ’lük faz empedans matrisi olarak adlandırılır.

Sıralı devrelerin ayrıklığı neyin sonucudur?

Zs matrisinin dengeli ve Y bağlı yük için köşegen tipte olmasının sonucudur.

Nötr empedans, hangi devrelerde görülmez?

Pozitif- ve negatif-sıralı devrelerde görülmez.

Simetrik yük nedir?

Sıralı empedans matrisi köşegen olan yük olarak tanımlanmaktadır; yani, (2.51)-(2.54) aralığındaki bütün karşılıklı empedanslar sıfırdır.

Simetrik yük için olması gereken şartlar nedir?

Köşegen faz empedansları eşittir ve aynı şekilde köşegen dışı faz empedansları da eşittir.

Seri empedanslar simetrik değilse ne olur?

Zs matrisi köşegen değildir, sıralı devreler ayrık değildir ve herhangi bir sıralı devre üzerindeki gerilim düşümü tüm sıralı akımlara bağlıdır.

Senkron motorların özellikleri nelerdir?

Senkron jeneratörler ile aynı sıralı devrelere sahiptir. Aralarındaki tek fark; senkron motorların sıralı akımlarının akış yönünün, sıralı devrelerin dışına doğru değil, devrelerin içine doğru olmasıdır.

Dengeli pozitif- veya negatif-sıralı akımlar transformatöre uygulandığında ne olur?

Nötr akımlar sıfır olur ve nötr empedanslar üzerinde gerilim düşümü olmaz.