Elektrik enerjisi 19 yüzyılın sonlarında kullanılabilir formda ortaya konulduğunda, alt yapısı gereği sadece çevresindeki tüketicilere hizmet veren merkezi santraller şeklindeydi üretim ve tüketim lokal bir konumdaydı ve uzun mesafeli iletim henüz ortada yoktu. Günümüzde ise iletim hatlarının birbirine bağlantısı ile üretim ve tüketim lokal bir konumda değildir.

Şebeke Nedir

Aynı anma gerilimli birbirine bağlı elektrik tesislerinin tümüne şebeke denir. İletimde kullanılan şebekeleri iletim şebekeleri, dağıtımda kullanılan şebekelede dağıtım şebekeleri denir.

Şebeke Çeşitleri

• Alçak Gerilim Şebekeleri (1-1000 Volt arası )
• Orta Gerilim Şebekeleri (1kV- 35kV arası )
• Yüksek Gerilim Şebekeleri (35 kV – 154 kV arası )
• Çok Yüksek Gerilim Şebekeleri (154 kV’dan fazla)

Alçak Gerilim Şebekeleri

Alçak gerilim sebekeleri 1-1000 volt gerilim aralığındaki şebekelerdir. Alçak gerilim şebekeleri iletimden ziyade dağıtım amacı ile kullanılır. Bunun amacı düşük gerilimden dolayı çekilen akımın fazla olması ve bu çekilen akım için kullanılacak iletken kesitinin büyümesi maliyet ve kayıplardan dolayı dağıtım şebekerinde kullanılır. Ülkemizdeki alçak gerilim tüketici tarafında 220 V ile 380 V değerlerinde dir.

Orta Gerilim Şebekeleri

Orta gerilim şebekeleri 1000 volt ile 35000 volt değerleri arasındaki şebekelerdir. Bu şebekeler yüksek ve çok yüksek gerilim şebekeleri ile alçak gerilim şebekelerini birbirine bağlamak için kullanılır.

Yüksek ve çok yüksek gerilimlerin direk olarak abonelere verilmesi izalasyon ve güvenlik açısından uygun değildir. Bu sebepten yüksek gerilim uygun değerlere indirlerek orta gerilim şebekelerine bağlanır. Orta gerilim şebekeleri küçük şehirler ve sanayi bölgelerine elektrik enerjisinin taşınmasında kullanılır.

Yüksek Gerilim Şebekeleri

Yüksek gerilim şebekeleri 35 kv ile 154 kv arasındaki gerilimi kullanan şebekelerdir. Elektrik enerjisinin üretildiği santrallerden başlayan ve büyük şehirler ile bölgelerin başlangıcı arasında kullanılan şebekelerdir.

Yüksek gerilimde dağıtım yapılmaz. Yüksek gerilimler iletime en uygun gerilimlerdir. Çok uzak mesafelere enerji iletiminde alçak gerilimlerde güç kaybı çok olurken yüksek gerilimlerde güç kaybı az olduğu için yüksek gerilimler çoğunlukla iletim şebekelerinde kullanılır. Türkiye’de kullanılan yüksek gerilim değerleri 66 ve 154 kv ’tur.

Örneğin Kuzey–Batı Anadolu şebekesi 154 kv ’luk gerilimle Güney Anadolu şebekesi de 66 kv ’luk gerilimle beslenmektedir. Yüksek gerilim şebekelerinde 70- 150 Km arasındaki uzaklıklarda 60-100 kv , 150-230 km arasındaki uzaklıklarda 100- 154 kv ve 230 km’den uzun hatlarda çok yüksek gerilimler kullanılır.

Çok Yüksek Gerilim Şebekeleri

Çok yüksek gerilim şebekeleri 154 kv ’un üstündeki gerilimi kullanan şebekelerdir. Türkiye’de çok yüksek gerilim olarak 380 kv kullanılmaktadır. Bazı yabancı ülkelerde 500 ve 750 kv’a kadar gerilimler kullanılmaktadır. şehirlerarası ve santraller arası bağlantı için çok yüksek gerilim şebekeleri tesis edilir.

Ülkemizde Atatürk Barajından İstanbul’a hatta İzmir’e kadar uzanan 380 kv gerilimli şebeke mevcuttur.

Dağıtım Şekillerine Göre Şebeke Çeşitleri

• Dallı Şebekeler
• Ring Şebekeler
• Ağ Şebekeler
• Enterkonnekte Şebekeler

Dallı Şebekeler

Dağıtım şekli ağacın dallarına benzediği içi dallı şebeke ismini almıştır. Beslemesi genellikle tek kaynaktan yapılan şehir, kasaba, köy gibi yerlerde tercih edilir.

Dağıtım trafosuna yakın olan kalın kesitli hatlara ana hat denir. İncelerek devam eden ve son alıcıya kadar ulaşam hatlarada branşman hattı denir.

Avantajları

• Tesis bedelinin ucuz olması
• Bakım ve işletmenin kolay olması
• Arıza tespitinin kolay olması

Dezavantajları

• Güvenlik azdır
• Arıza durumunda bir çok abonenin etkilenmesi
• Dağıtım trafosundan uzaklaşıldıkça gerilim düşümü meydana gelir

Ring Şebekeler

Ring Beslemenin birden fazla trafo ile yapıldığı, trafoların birbirine paralel olduğu kapalı devre şebeke tipine ring şebeke denir.

Avantajları

• Dallı şebeke tipine göre daha güvenlidir
• Arıza olması durumunda , arızalı kısım devre dışı bırakılarak çok az sayıda abonenin etkilenmesi sağlanır

Dezavantajları

• Tesis maliyeti yüksektir. (Ring hattı içerisindeki kesitler her yerde aynıdır.)
• Alıcıların artması durumda tesisin yenilenmesi çok pahalıya mal olur.

Ağ (Gözlü) Şebekeler

Ağ şebekelerde besleme birden fazla trafo ile yapılır. Alıcıları besleyen hatlar bir ağ gibi gözlerden oluşmaktadır.

Avantajları

• Arıza durumunda arızalı kısım ayrılarak çok az abone etkilenir
• Gerilim düşümü çok azdır
• Güçlü alıcılar sisteme bağlanabilir.

Dezavantajları

• Kuruluş ve işletmeleri maliyetlidir.
• Bakımları zordur
• Kısa devre akımlarının yüksek olması

Enterkonnekte Şebeke

İki veya daha fazla sistem veya şebekenin, bölgesel veya uluslar arası bağlantı olanağı sağlayan sistemdir.

Bu tip şebekelerde, o bölgedeki bütün üretim ve tüketim araçları büyük küçük ayrımı yapmaksızın sisteme dahil edilmektedir.

Enterkonnekte şebekenin kesintisiz elektrik sağlayabilme, yüksek verim, ekonomik olması gibi avantajları vardır. Bununla birlikte kısa devre akımlarının yüksek oluşu ve sistemin kararlılığının sağlanmasının zor oluşu gibi sakıncaları vardır. Enterkonnekte sistemde bir arıza olduğunda, sadece arıza olan yerin enerjisi kesilir. Diğer kısımlarda enerjinin sürekliliği bozulmaz. Sistem içerisinde bir bölgede arızalanan santral veya trafolar devre dışı bırakıldığında diğer santral ve trafolar bu bölgeleri beslemeye devam eder.

Ülkemizde de bir enterkonnekte şebeke vardır. Bu sistem içinde TEAŞ’a , ayrıcalıklı şirketlere, üretim şirketlerine ve otoprodüktörlere ait tam kapasiteyle çalışan 350 kadar elektrik santrali vardır. Bütün bu santraller enterkonnekte şebeke kapsamında birbirlerine paralel bağlıdır. 40428,5 km uzunluğundaki enerji nakil hatları ile bu santraller ve yerleşim birimleri arasında bir ağ şeklinde şebeke tesis edilmiştir.

Türkiye’deki enterkonnekte sistem; Bulgaristan, Rusya, Irak, Suriye ve Gürcistan ülkelerinin şebekelerine bağlıdır. Bu bağlantılardan elektrik alışverişi yapılmaktadır.