Hidrolik Türbin Performans Testlerinin Yapılmasında Winter-Kennedy Metodunun Kullanılması – Saha Çalışması

Özet

İnsanlık tarihi boyunca çeşitli enerji kaynakları farklı nedenlerle kullanılmıştır. Ancak 18.yy da gerçekleştirilen atılımlarla enerji kaynaklarının kullanımı bambaşka bir boyuta ulaşmıştır. Buhar makinelerinin icadı, dinamonun bulunması, elektriğin keşfi insanlık için büyük devrimlerin habercisi olmuştur. Teknoloji, ulaşım ve endüstri alanlarındaki büyük atılımlar birlikte toplumların gelişimini ve refahını enerjiye bağımlı hale getirmiş,  enerjiyi hayatın vazgeçilmez bir olgusu haline dönüştürmüştür. Enerjiye olan talebin ise her geçen gün artması, güçlü ve sürdürülebilir enerji politikalarını zorunlu kılmaktadır.

Elektrik enerjisi dönüşümler sonucu elde edilen ikincil bir enerji türüdür. Kömür, doğalgaz, petrol gibi fosil yakıtlar kullanılarak üretilebildiği gibi, güneş rüzgar, biyoyakıt gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak da elektrik enerjisi üretilebilir. Hidroelektrik santralleri yenilenebilir enerji kaynakları arasında bulunan suyun hidrolik gücünü kullanarak elektrik üreten santrallerdir. Bu santrallerin kurulu verimlerinin yüksek olması, herhangi bir zararlı atıklarının olmaması ve ulusal şebekelerin dengelenmesinde kritik rol oynamaları gibi etkenlerden dolayı kullanımını yaygınlaştırmaktadır. Yoğun bir İşletme programı içerisinde tutulan bu santrallerde çalışma koşullarına, yaşa ve ekipmanın durumuna bağlı olarak teçhizatlarında yıpranmalar, tahribatlar, metal yorgunlukları gibi durumlar oluşmaktadır. Bunlardan dolayı santralin performansın kayıpları artmakta, teçhizatın verimliliği düşmektedir. Üretim esnasında oluşan kavitasyon, vorteks gibi olaylar ise bu kayıpları daha da artırmaktadır. Kayıpların en fazla gerçekleştiği yer, türbin ve türbin bileşenleridir. Bu nedenle, özelde türbin verimliliğinin genelde santral verimliliğinin düzenli bir şekilde takip edilmesi ve mevcut durumun sürekli bir şekilde analiz edilmesi santralin ömrünün uzamasını ve oluşan kayıplarının minimum seviyede tutulmasını getirecektir.

Bu çalışmada, Alpaslan-1 Hidroelektrik Santralinde enerji verimliliğine türbinin etkisini incelemek  ve verim kayıplarını tespit edebilmek için saha performans testleri gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, bağıl bir debi ölçüm metodu olan Winter-Kennedy metodu kullanılarak endeks testleri gerçekleştirilmiştir. Testlerde veriler, öncesinde bir ünitede kurulumu yapılmış olan verim izleme sistemi üzerinden toplanmıştır. Yapılan testlerde türbin veriminde %3,5 oranında bir kaybın olduğu tespit edilmiştir.