Covid-19 pandemisi, hem günlük hem de iş hayatımızda önemli değişimlere yol açtı. Yaşanan değişimler ilk başta olumsuz olarak algılansa da aslında bu değişimlerin fırsata dönüştürülebileceği birçok alanda ortaya çıktı. Özellikle iş hayatımızda daha önceden şüphe ile bakılan uzaktan çalışma yöntemi, günümüzün bilgi teknolojileri ile ne kadar verimli bir şekilde gerçekleştirilebileceği, pandeminin zorunlu kıldığı kısıtlar sayesinde ortaya konuldu. Endoks ailesi olarak pandeminin ülkemizde görülmesi ile ortaya çıkan kısıtlamalar sonrasında çalışanlarımız ile beraber uzaktan çalışma düzenini başarı ile sürdürmekteyiz. Pandemi süreci Endoks’ a sadece uzaktan çalışma yetkinliğinin kazanılmasını sağlamadı, aynı zamanda geliştirilen ürünlerimizin uzaktan devreye alınmasının da gerçekleştirilebileceğini bize gösterdi. Bu yazımızda, sizlerle Güney Kore’ de gerçekleştirdiğimiz bir STATCOM projemizdeki uzaktan devreye alma tecrübemizi paylaşacağız.

Müşterimiz

Güney Kore’ de bulunan YNP firması 2019 yılında raylı ulaşım sistemlerinde reaktif güç kompanzasyonu amacıyla kullanılmak üzere 500kVAr tek faz STATCOM sistemi projesinde çözüm ortağı olarak Endoks’ u seçti. Endoks talep edilen gereksinimlerin sağlanabilmesi için 22.9kV raylı sistem iletim şebekesine transformatör ile bağlantısı gerçekleştirilen, tek faz 690V anma geriliminde çalışan 2 adet 250kVAr’ lık modülden oluşan STATCOM sistemi tasarlayıp üretimini gerçekleştirerek YNP firmasına sevkini 2020 yılının Haziran ayında gerçekleştirdi.

Problemler

Pandemi nedeniyle ortaya çıkan seyahat kısıtlamalarıyla beraber, seyahat sırasındaki bulaşma riski sebebiyle, devreye alma ekibimizin Güney Kore’ ye seyahat etme imkanı bulunmamaktaydı. Bu durum müşterimiz YNP firmasının alt yüklenici olarak yer aldığı projede zor duruma düşmesine ve projedeki taahhütlerini yerine getirememesinden kaynaklı olarak mali cezai yaptırımlar ile karşı karşıya kalma riskini oluşturdu. Müşterimiz YNP firmasının cezai yaptırımlar ile karşı karşıya kalmaması için STATCOM sisteminin Güney Kore’ de kısmi yüklenme koşulları ile fabrika testlerinin yapılması gerekmekteydi. Endoks olarak projede herhangi bir yükümlülüğümüz bulunmamasına rağmen müşterimizin bu şekilde zor bir durumda kalmasına razı olmamız mümkün değildi. Teknik ekibimiz ile müşterimizin fabrika testleri için STATCOM sistemlerinin devreye alma çalışmalarını uzaktan yürütülmesi ile ilgili kapsamlı bir değerlendirme gerçekleştirildi ve bu değerlendirmenin sonunda STATCOM sisteminin fabrika testleri için gerekli çalışmaların uzaktan yürütülmesine karar verildi.

Uzaktan devreye alma çalışmaları için teknik ekibimiz, STATCOM sistemi için montaj doğrulama ile sistem soğuk ve sıcak testleri için detaylı bir planlama yapıp devreye alma çalışmaları için bir ajanda oluşturdu. Bu ajanda müşterimiz YNP firması ile paylaşılarak plan üzerinde mutabık kalındı ve çalışmalar için teknik ekipler arasında zamanlama planlaması yapıldı.

Montaj doğrulama çalışmaları için YNP firmasının teknik ekibine bir kontrol listesi iletildi ve montaj ile ilgili fotoğrafların ve videoların gönderilmesi istendi. STATCOM modüllerinin montajı tamamlanmış olarak sevk edildiğinden dolayı montaj doğrulama çalışmalarında sadece panoların sevki sırasında bağlantılarda herhangi bir kopukluk ve gevşeklik olup olmadığı ve harici olarak bağlanan ana güç kablosunun ve haberleşme kablolarının bağlantılarının doğru yapılıp yapılmadığı kontrol edildi. YNP firmasının teknik ekibi ile gerçekleştirilen birkaç saatlik çalışma ile montaj doğrulama çalışmaları başarı ile tamamlandı.

Çözüm

Montaj doğrulama çalışmalarından sonra STATCOM sisteminin soğuk testlerine geçildi. Soğuk testlerde sistemin enerjisiz durumdaki fonksiyon ve yazılım testleri gerçekleştirilmektedir. Endoks STATCOM sistemlerinin sahip olduğu modern ve gelişmiş kontrol elektroniği ve SCADA yazılım altyapısı sayesinde, modüllerinin soğuk testleri için SCADA bilgisayarına internet üzerinden erişim sağlanarak gerekli testler başarı ile gerçekleştirildi. Soğuk testler sırasında, YNP teknik ekibinin desteğine ihtiyaç duyulmadan, tamamen Endoks teknik ekibi tarafından uzaktan yürütülerek 1 gün içinde sorunsuz bir şekilde tamamlandı.

endoks statcom systems

Soğuk testlerin başarı ile tamamlanmasından sonra enerjili testler olan sıcak test aşamasına geçildi. Sıcak testler aşamasında, YNP mühendislerinin sistemin enerjilendirilip gözetiminin gerçekleştirilmesi için sürekli olarak teknik ekibimiz ile beraber çalışması gerekiyordu. Bunun için bilgi teknolojilerinin sağladığı imkanlardan yararlanılarak teknik ekibimiz telekonferans programları yardımıyla müşterimiz YNP’ nin tesisindeki test ortamına bağlanıp, YNP firmasının mühendisleri ile koordineli bir şekilde çalışarak STATCOM modüllerinin sıcak testleri de toplamda 2 gün içerisinde başarı ile tamamlanıp STATCOM sistemi devreye alınarak müşterimizin fabrika testleri için hazır hale getirildi. Müşterimiz YNP firması da fabrika testlerini başarı ile gerçekleştirerek alt yüklenicisi olduğu projedeki yükümlülüklerini sağladı. Proje kapsamındaki saha montaj ve devreye alma çalışmaları içinde YNP firması ile uzaktan yürütülmesi üzerinde mutabık kalındı.

Günümüz bize Covid-19 pandemisinin ortaya çıkardığı yeni koşullara hızla adapte olup, çözümler geliştirerek yolumuzda yürümemiz gerektiğini gösteriyor. Endoks olarak sahip olduğumuz deneyim, bilgi birikimi ve teknik ekibimizin özverisi ile önceden yapılmasını imkansız olarak gördüğümüz STATCOM gibi kompleks ve ileri teknoloji kompanzasyon sistemlerinin uzaktan devreye alma çalışmalarının gerçekleştirilebileceğini gösterdi. Diğer bir değişle, pandeminin ortaya koyduğu kısıtlar var olan yeteneklerimizin su üzerine çıkmasını sağladı diyebiliriz. Bu edindiğimiz uzaktan devreye alma deneyimi ile özellikle yurtdışı proje ihalelerinde uzaktan devreye alma opsiyonumuzu artık göz önünde bulundurarak pandemi döneminde daha emin adımlar ile yolumuzda ilerliyoruz.

Elektrik Güç kalitesi ve Dinamik Gerilim Regülatörü

Elektrik güç kalitesi, günden güne önemi artan bir terimdir. Elektrik enerjisine olan talebin artması, yük karakteristiklerindeki değişim ile güneş ve rüzgar enerji üretim tesisleri gibi yenilebilir enerji kaynaklarının elektrik şebekelerine nüfuz etmesi elektrik güç kalitesi kavramının önemini ortaya çıkarmıştır. Elektrik güç kalitesi, son kullanıcı yüklerinin veya elektrik şebekesine bağlı ekipmanlarının, önemli bir performans ve ömür kaybı yaşamadan, istenilen şekilde çalışmasını sağlayan bir dizi elektriksel parametreler ve limitler olarak tanımlanabilir. Elektrik güç kalitesi problemleri ise, son kullanıcı yüklerinin veya elektrik şebekesine bağlı ekipmanlarının arızalanmasına veya hatalı çalışmasına sebep olan voltaj, akım ve frekans değişimlerinden kaynaklı güç problemleri olarak tanımlanabilir.

Elektrik şebekelerinde en sık karşılaşılan güç kalitesi problemlerinin başında gerilim tepesi, gerilim çukuru, aşırı gerilim, düşük gerilim ve gerilim dengesizliği gelmektedir. Bu güç kalitesi olayları, şebekeye bağlı yüklerin devreden çıkmasına, ekipmanların arızalanmasına ve endüstriye proseslerin durması ile ciddi ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. Bu gerilim kalitesi problemleri için en etkin çözümü dinamik gerilim regülatörü (DGR) sağlamaktadır. DGR şebekeye seri olarak bağlanan güç elektroniği tabanlı bir güç kalitesi kompanzayon sistemidir. DGR sağladığı yüksek performanslı gerilim kompanzasyonu ile şebekede oluşan gerilim kalitesi olaylarının yük tarafında görülmesini engelleyerek etkili bir koruma sağlamaktadır.

Temel Çalışma Prensibi

DGR’ nin temel amacı şebeke geriliminde oluşan güç kalitesi olaylarını yarım periyottan daha kısa sürede tespit edip, kompanze ederek yük tarafında gerilim kalitesini sağlamaktır. DGR’ nin temel çalışma prensibini gösteren blok şema Şekil 1’ de verilmiştir. DGR, temel olarak kontrol sistemi ve güç devresinden oluşmaktadır. DGR’ nin kontrol sistemi, şebeke gerilimini sürekli bir şekilde izleyerek, uygulanan tespit ve kontrol yöntemleri yardımıyla gerilimde oluşan güç kalitesi olaylarını yarım periyottan daha kısa bir süre içerisinde tespit etmektedir ve kompanzasyon için gerekli kontrol sinyallerini üretmektedir. DGR’ nin güç devresi ise kompanzasyon için gerekli olan gerilimin üretilmesini ve şebekeye seri bir şekilde iletilerek yük tarafında gerilim problemlerinin görülmesini önlemektedir. Böylelikle yüklerin şebekede oluşan gerilim kalitesi problemlerinden korunmasını sağlamaktadır.

Şekil 1 – DVR Çalışma Prensibi

Güç Katı Topolojisi

DGR’ nin güç katı tek hat gösterimi Şekil 2’ de verilmiştir. DVR güç katı da kapasitör bankası üzerinden sırt-sırta bağlanmış aktif doğrultucu güç katı seri evirici güç katlarından oluşmaktadır.

Şekil 2 – DGR güç katı tek hat devre şeması

 

Aktif doğrultucu, PWM sinyallleri ile kontrol edilen IGBT tabanlı bir doğrultucu çeşitidir. Konvansiyonel diyotlu/tristörlü doğrultuculara göre çok daha düşük akım toplam toplam harmonik bozulumuna (THD:<%3) sahiptir. Aktif doğrultucunun görevi, kontrol sisteminden gelen anahtarlama sinyallerine göre kompanzasyon için gerekli olan sabit da gerilimi sağlamaktır. Aktif doğrultucunun güç katı, evirici, da bağ kondansatör bankası ve çıkış filtresinden oluşmaktadır. Evirici kontrol sisteminin gönderdiği anahtarlama sinyallerine göre gerekli olan sabit da bağ gerilimini sağlamak için şebekeden gerekli olan aktif gücün akışını gerçekleştirir. Çıkış filtresi ise aktif doğrultucu eviricisi tarafından üretilen anahtarlama harmoniklerinin filtrelenmesi için kullanılmaktadır.

Seri evirici güç katı ise evirici, çıkış filtresi, koruma tristör grubu ve enjeksiyon transformatöründen oluşmaktadır. Evirici, kontrol sisteminin oluşturduğu anaharlama sinyallerine göre kompanzasyon için gerekli olan gerilimi oluşturmaktadır. Çıkış filtresi, aktif doğrultucu filtresinde olduğu gibi, seri evirici tarafından üretilen anahtarlama harmoniklerinin filtrelenmesi için kullanılmaktadır. Koruma tristör grubu ise her faz için birbirine anti-paralel olarak bağlı tristörlerden oluşmaktadır. Koruma tristör grubu, şebekede veya DGR’ de bir hata oluşması durumunda aktif hale gelerek seri evirici güç katının devreden ayrılmasını ve sistemin korumasını sağlamaktadır. Enjeksiyon transformatörü ise evrici tarafından üretilen kompanzasyon gerilimini şebekeye seri olarak enjekte edilmesini ve şebeke ile DGR arasındaki izolasyonu sağlamaktadır.

DA bağ kondansatör bankası ise, aktif doğrulcucu kontrolcüsü kompanzasyon anında tepki verene kadar ki süre içerisinde DVR’ ın beklenen kompanzasyon gereksinimlerini sağlayabilmesi için gerekli olan enerjiyi depolamak için kullanılmaktadır.