Özet:
Orta gerilim yeraltı kabloları, kablo ekleri, kablo başlıkları ve benzeri donanımların dielektrik davranışlarının izlenmesi ile farklı çalışma şartları altındaki performanslarının analizi güç sistemlerinin kesintisiz, arızasız, ekonomik ve güvenilir bir biçimde işletilmesi açısından oldukça önemlidir.
Literatürde bulunan çalışmalarda, kablo sistemlerinin işletilmesinde meydana gelen koşulları simüle etmek için laboratuvar çalışmalarında alternatif yüksek gerilim, darbe gerilimi, sıcaklık etkisi ve mekanik kuvvetler ile hızlı yaşlandırma prosedürleri kullanılmaktadır. Yaşlandırma işlemleri sırasında, kabloların dielektrik performansının değerlendirmesi için dielektrik kayıp faktörü, reflektometre, kısmi boşalma ve benzeri tanı yöntemlerinden faydalanılmaktadır. Yaşlandırma işlemlerinin kablo yalıtkanı üzerindeki etkileri değerlendirilirken yaşlandırma öncesi ve sonrası ölçüm sonuçları dikkate alınarak, ara değerler göz ardı edilmektedir. Bu yüzden, darbe gerilimi veya alternatif yüksek gerilim ile yaşlandırılan kablonun, dielektrik performansının belirli periyotlarla ölçülerek dielektrik davranışının belirlenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte,
güç sistemlerinde bulunan harmonik bileşenlerin kablo üzerinde meydana getirdiği yıpranmalar ve dielektrik malzemenin gerilim harmonikleri altındaki performanslarının incelenmesi konusunda, literatürde yeni çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Tez çalışması kapsamında, Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği bölümü Yüksek Gerilim Laboratuvarı imkanları kullanılarak 6/10 kV ve 12/20.8 kV anma gerilimine sahip XLPE yalıtımlı orta gerilim yeraltı kabloları üzerinde yaşlandırma işlemleri gerçekleştirilmiş ve kabloların dielektrik performansı tahmin edilmiştir. Yaşlandırma işlemlerinde, alternatif yüksek gerilim ve yıldırım darbe gerilimi (1.2/50 μs, pozitif kutuplu) kullanılmıştır. Kablolar üzerinde, OMICRON CPC100/CPTD1 ölçüm cihazı ile dielektrik parametreler (kablo kapasitesi, dielektrik kayıp ve dielektrik kayıp faktörü) ve OMICRON MPD600 kiti ile kısmi boşalma ölçümü yapılmıştır. Böylelikle, alternatif yüksek gerilim ve darbe geriliminin dielektrik malzeme üzerindeki etkileri belirlenmiş ve yaşlandırmaya bağlı olarak kabloların dielektrik davranışı ortaya çıkarılmıştır. Ölçüm sonuçlarının değerlendirilmesi sırasında, dielektrik tanı yöntemlerinin etkinliği irdelenmiştir. Deneysel uygulama ile elde edilen veriler kullanılarak, en küçük kareler yöntemi, karar ağaçları ve yapay sinir ağları algoritmaları ile ara değer ve dış değer tahmin analizleri gerçekleştirilmiştir. Tahmin algoritmalarının başarı oranları karşılaştırılmış ve ölçüm sonuçlarının, öngörülebilirliği sınanmıştır.
