137227199 9 Koruma Kontrol Izleme 1

The world's largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.



















































































































































ELEKTRİK KUVVTLİ AKIM NOTLARI9 (KORUMA KONTROL VE İZLEME 1 I

ELEKTRİK KUVVETLİ AKIM (9)

Koruma Kontrol ve İzleme 1






















































































































































Notları Derleyen: Aydın Bodur Emre Metin

Notları Yayına Hazırlayan: Aydın Bodur Hakkı Ünlü

M.Turgut Odabaşı’na Saygılarımızla Saygılarımızla












































































9.1. Koruma Sistemlerinin İncelenmesi .................................................... 13 9.1.1 Giriş ............................................................................................... 13 9.1.1.1. Koruma sisteminde olması gereken şartlar .......................... ...................... .... 13 9.1.1.2. Rölelerde olması gereken nitelikler ...................................... 15

9.1.2. Sistemde bir hatanın varolma kriterleri ....................................... 16 9.1.2.1. Şebeke üzerinde bir hatanın varoluş kriterini oluşturan etkenler .............................................................................................. 16

9.1.3. Koruma Cihazları .......................................................................... 17 9.1.4. Koruma Sisteminin Tasarımı ........................................................ 18 9.1.5. Koruma Sistemi Çalışmaları ......................................................... 19 9.1.5.1. Güç sisteminin araştırılması .................................................. 21 9.1.5.2. Her bir uygulama için çözümler ............................................ 21 9.2. Güç Sisteminin Araştırılması ve Çözümler .......................................... 23 9.2.1. Güç sistemi yapısı ........................................................................ 23 9.2.2 Nötr Topraklama Sistemleri .......................................................... 27 9.2.2.1. Zorluklar ve seçim kriterleri .................................................. 27 9.2.2.2. Aşırı gerilim seviyelerinin azaltılması .................................... 28 9.2.2.3. Toprak hata akımının azaltılması .......................................... 29














































































9.2.2.6. Düşük reaktans üzerinden nötrün topraklanması ................ 39

9.2.2.7. Kompanzasyon reaktansı üzerinden nötr noktasının topraklanması .................................................................................... 42 9.2.2.8. Nötrü doğrudan topraklı sistemler ....................................... 45 9.3. Koruma Sistemlerinin Koordinasyonu ................................................ 47 9.3.1. Koordi nasyon İşlemleri ................................................................ 47

9.3.2. Koruma Koordinasyonu için Gerekli Veriler ................................ ..................... ........... 49 9.3.3. Koruma Koordinasyon Prosedürü ................................................ 50 9.3.4. Koordinasyon Zaman Aralıkları .................................................... 50 9.3.5. Koruma Sistemlerinde Seçicilik .................................................... 51

9.3.5.1. Akım Karakteristikli Seçicilik ................................................. 54 9.3.5.2. Lojik Seçicilik ......................................................................... 56 9.3.5.3. Yönlü Koruma Seçiciliği ......................................................... 59 9.3.5.4 Diferansiyel Koruma Seçiciliği ................................................ 60

9.3.5.4. Kombine Seçici Sistemler ...................................................... 63














































































9.4.2.2. Ters Akım-Zaman Karakteristiği ............................................ 71 9.4.3. Seçicilik ........................................................................................ 74 9.5. Güç Sistemleri Koruması ..................................................................... 80 9.5.1. Tek Beslemeli Güç Sistemleri ....................................................... 80 9.5.1.1 Fazlar arası hata durumu ....................................................... 80 9.5.1.2. Faz-toprak hatası .................................................................. 81

9.5.2. İki Besleme Girişli Sistemler. ........................................................ 86 9.5.2.1. Fazlar arası hatlar.................................................................. 86 9.5.2.2 Faz-Toprak hataları ................................................................ 87

9.5.3. İlave koruma fonksiyonları .......................................................... 89 9.5.3.1. Kuplaj .................................................................................... 89

9.5.4. Açık Gözlü Şebekeler .................................................................. 92 9.5.5. Kapalı Gözlü Şebekeler. ............................................................... 93 9.5.5.1. Diferansiyel Koruma ............................................................. 93

9.5.6.2.Aşırı akım koruma ve yönlü lojik seçicilik

94














































































9.7.1. Korumanın Amacı ........................................................................ 99 9.7.2. İşletmedeki İşletmedeki Zorlanmalar ve Hata Şekilleri Şekilleri .................................. 99 9.7.2.1 Aşırı yüklenme ....................................................................... 99

9.7.2.2. Kısa devre ........................................................................... 101 9.7.2.3. Tank hataları: ...................................................................... 101 9.7.3. Transformatörün Devreye Alınması .......................................... 105 9.7.3.1. Transformatörde 3-faz aşırı akım koruması ....................... ..................... .. 107

9.7.3.2 Kısa Devre Koruması ............................................................ 109 9.7.4. Yönlü Aşırı Akım Rölelerinin Açıklanması .................................. 112 9.7.4.1. Toprak hata yönlü koruma ................................................. 112 9.7.4.2. Transforma tör Diferansiyel Koruma ................................... 115

9.7.5. Transformatörlerde Toprak Hata Koruması .............................. ..................... ......... 123 9.7.6. Transformatör Termik Aşırı Yük Koruması................................. 128 9.7.9.1. Gaz etkisiyle çalışan röleler ................................................. 128 9.7.7. Transfor matör Korumaları ile ilgili Örnekler

131














































































9.8.1.2 Yönsüz toprak hata akımı rölesi........................................... 139 9.8.1.3 Yönlü toprak hata rölesi ...................................................... 140 9.8.1.4. Faz kısa devre koruması ...................................................... 141 9.8.1.5. Jeneratörün diferansiyel koruması ..................................... 141 9.8.2. Jeneratör Koruması için tavsiye edilen ayar değerleri ............... 144 9.9. Motor Koruması ............................................................................... 145 9.9.1. Termik Koruma .......................................................................... 145

9.9.2. Rotor Blokaj Koruması ............................................................... 145 9.9.3. Aşırı Akım Korumaları ................................................................ 145 9.9.4. Toprak Hata Korumaları ............................................................ 146 9.9.5. Düşük Gerilim Koruması ............................................................ 146 9.9.6. Motorun Diferans iyel Koruması ................................................ 146

9.9.7. Akım Dengesizliği Koruması ANSI 46 ......................................... 147 9.9.8. Motorda Meydana Mey dana Gelebilecek Hata Tipleri ...................... ............................. ....... 147

9.9.9. Besleme Sistemi Hataları ........................................................... 148














































































9.10.3. Motordaki Hatalar. .................................................................. 151

9.11. Motorlarda Dış Etkilerin Neden Olduğu Hatalar ............................ ....................... ..... 153 9.11.1. Motor beslemesi ile ilgili hatalar. ................... ........................... ................. ................. ........ 153

9.11.2. Motor işletmesi sırasında meydana gelen dış hatalar . ........... 159 9.11.2.1. Motorun yol alması: ......................................................... 159 9.11.2.2. Motorun kilitlenmesi ........................................................ 159

9.12 Kısa Devrelere Karşı Koruma ........................................................... 161 9.12.1. Genel Bakış .............................................................................. 161 9.12.1.1. Termal davranış ................................................................ 161 9.12.1.2. Elektro dinamik davranış .................................................. 162 9.12.2. Sigortalar ................................................................................. 163 9.12.3. Manyetik Kesiciler ................................................................... 164 ..................... ...................................... ................. 166 9.12.4. Aşırı Yüke Karşı Koruma ..........................................

9.12.4.1. Aşırı yük röleleri (termal ve ya elektronik) ....................... ..................... .. 168 9.13. Kondansatör Gruplarının Gruplarının Korunması .............................................. 174
















































































9.13.1.4. Kapasitör elemanı kısa devresi ......................................... 177 9.13.2. Kapasitör Gruplarının Korunması ile ilgili Örnekler ................. 177

9.13.3. Aşırı Gerilimler ......................................................................... 179 9.13.3.1. Transiyen aşırı gerilimler : ................................................ 180 9.13.3.2. Standart gerilim şekilleri ................................................... 180 9.13.3.3. Güç frekansında aşırı gerilimler ........................................ 181 9.14 Aşırı Gerilime Karşı Koruma Cihazları .............................................. 220 9.14.1. Koruma Seviyesi ....................................................................... 220

9.14.1.1. Eklatörler veya kıvılcım atlatıcılar ile koruma ................... 221 9.14.1.2. 9.14 .1.2. Parafudrlar Parafudrl ar ......................................... ................... ............................................ .............................. ........ 223

9.15 Koruma Sistemi Seçim Rehberi ........................................................ 229














































































9.16.2. Kısa Devreye Karşı Koruma ...................................................... 239 9.16.3 Koruma (PE), (PE), Nötr (N) (N) ve Eşpotansiyel Bağlantı Bağlantı İletkenleri ..... 247 9.16.3.1. Nötr İletkenleri ................................................................. 247 9.16.4. Parafudrların Alçak Gerilim Tesislerinde Yerleştirilmesi .......... 254 9.17. AG Sistemlerinde Aşırı Gerilime Karşı Koruma ............................... ...................... ......... 258 9.17.1. Aşırı Gerilim Koruma Cihazları ................................................. 261

9.17.1.1. Parametrelerin Açıklanması.............................................. 261 9.17.1.2.Yıldırıma ve Aşırı Gerilimlere Karşı Koruma Sistemleri ...... 264 9.17.2. Yıldırım Deşarjı ve Zamana Bağlı Olarak Yıldırım Akımının Gelişimi ................................................................................................ 267 9.17.3. Yıldırım Akımının Şarjı .............................................................. 274














































































9.19.1.2. Ağ (göz ) Metodu .............................................................. 295 9.19.1.3. Koruma Açısı Metodu ....................................................... 296 9.19.1.4. Çatı üzerinde bulunan bulunan yapılar için izole yıldırım yakalama sistemleri ......................................................................................... 302 9.19.3. I max veya I imp Maksimum Akımları ....................................... 304 9.19.4. 9.19.4 . Gerilim koruma saviyesi saviyes i Up ........................................... ...................... .............................. ......... 305

9.19.5. Akım Kapasitesinin Belirlenmesi .............................................. 306 9.19.6. (Up) Gerilim koruma seviyesinin tayini ................. ......................... ................. ........... 309

9.20. Çok Seviyeli Koruma için Gereklilikler. ........................................... 310 9.20.1. Aşırı Gerilimlere Karşı Koruma Cihazlarının Seçimi ve Tesis Edilmesi................................................................................................ 310

9.20.1.1. Güç besleme sistemleri..................................................... 310














































































9.20.4. 9.20.4 . TOV Gerilim ........................................... ...................... .......................................... .................................. ............. 315

9.20.5. Değişik sistemler için SPD’lerin kullanımı ................................ 315 9.20.5.1. SPD cihazlarının TN sistemlerde kullanılması ................... 316 9.20.5.2. TT sistemlerde SPD lerin kullanılması ............................... ...................... ......... 319 9.20.5.3. IT sistemlerde SPD lerin kullanılması ................................ 321

9.20.6. SPD’lerin bağlantı hatlarının uzunluğu .................................... 324 9.20.6.1. IEC 60364-5-534 ye uygun olarak yapılan V şeklinde seri

bağlantı ............................................................................................ 324 9.20.6.2. IEC 60364-5-534 e göre paralalel bağlama ....................... ..................... .. 325 9.20.6.3. Toprak tarafında bağlantı hatlarının tasarımı ................... 328

9.20.6.4. Faz tarafına kablo bağlantı hatlarının tasarımı ................. 329














































































9.1. Koruma Sistemlerinin İncelenmesi 9.1.1 Giriş birinde kısa Jeneratör, transformatör, kablo, hat gibi şebeke elemanlarının birinde devre veya izolasyon hatası sonucunda ark veya arıza akımlarının ve aşırı gerilimlerin yol açabileceği zara rları sınırlandırmak veya en aza indirmek ve sürekli bir kısa devrenin şebekenin genel işletmesi ve özellikle stabilitesi üzerindeki etkileri ortadan kaldırmak için hatalı elemanın veya şebeke bölümünün olabildiğince olabildiğince çabuk devre dışı edilmesi gerekmektedir. Hatalı elemanın veya şebeke bölümünün bölümünün otomatik olarak devre dışı etmek işlemi koruma sistemleri vasıtasıyla yapılır . Söz konusu koruma sistemleri ana başlıklar olarak, şebekenin hat, kablo, jeneratör veya transformatör gibi şebekenin bir bölümünü veya tamamını devamlı olar ak gözeten ve şebekedeki akım ile şebeke tarafından beslenmekte olan röleler topluluğunu kapsamaktadır. İzlenen kısımda hata oluştuğunda ayarlanan değerlerin üzerindeki röleler işletmeye girer ve bu durumda düzenlenmesi düzenlenmesi
















































































işletmeye devam etmelidir. Kısaca diğer bölümlere ait anahtarlar kapalı olarak devrede kalma şartıyla sadece hatalı cihazı veya bölümü çevreleyen anahtarlar açılmalıdır.

Şekil 9.1. Genel şebeke yapısı

Şekil 9.1’de sadece L11 ve L12 hatlarında kısa devre devre olursa L11 ve L12 anahtarlarının açılması gerekir. Koruma sistemindeki














































































4. Sistemlerin belirlenen değerlerden ve sürelerden fazla olmamak

kaydıyla aşırı yüklere duyarsız kalması istenir. Eğer aşırı yüklenme süresi uzar ve cihazlarda tahribatlara yol açabilecek termik ısınmalar meydana gelmesi durumunda bu ısınma ani açmalı röleler değil de termik koruma röleler veya ters zamanlı röleler tarafından izlenmeli ve gerekli açma kumandası verdirilmeli dir. 5. Koruma sistemi kısa devre akımlarının şiddetleri, cinsi ve hata

yeri nerede olursa olsun işlemek zorundadır. Bazı durumlarda kısa devre akımının değeri normal akım değerinden daha düşük olabilmektedir. Hata yeri nerede olursa olsun şebekenin her türlü işletme şartları altında hatanın giderilmesini sağlamak için sistemin duyarlılığının yeterli seviyede olması gerekmektedir.














































































4. Bir kısa devre anında ortaya çıkabilen en küçük akımlar ve en

düşük gerilimlerin etkisinde bile doğru çalışmak için yeterli duyarlılığa sahip olmalı, 5. Açtırma

işlemlerini gerçekleştirmelidir.

tehlikeden

uzak

kontaklarla

9.1.2. Sistemde bir hatanın varolma kr iterleri Çeşitli koruma sistemleri ile bu sistemleri meydana getiren rölelerin sağlaması gereken şartların belirlenmesinden sonra bunların gerçekleştirilmesinden önce rölelerin korudukları kısım üzerindeki bir kısa














































































2. Bir

devre elemanının görünen empedansındaki değişme değerlendirilerek yukarıdaki iki etken birleştirilebilir. Örneğin L1

fazına ait faz-nötr gerilim ve akım U L1 , I L1 ve L2 fazına ait faznötr gerilim ve akım U L 2 , I L 2 olduğunda 1 ve 2 fazlarına ait empedanslar

U L1

U L 2

I L1 I L 2

ile belirlenir. Bir hata halinde görünen

empedans yük değişimi sonucu olabilenlerden daha büyük ve ani bir azalmaya uğrar. Bu kriter hata var oluş kriteri olarak benimsenmektedir. 3. Her dengesiz arıza, gerilimler ve akımlarda doğru, ters ve sıfır

bileşenleri ortaya çıkarmaktadır. Hatalı fazlardaki

gerilim














































































Ekipmanların hasara hasara uğramasını uğramasını önler önler (OG baralarında baralarında meydana meydana gelen 3-faz kısa devrede 1 saniye içinde 50 kg bakır erir ve ark merkezindeki sıcaklık 100000C yi aşar). Ekipmanlar üzerindeki termal ,dielektrik ve mekanik zorlanmaları sınırlandırır. Komşu tesisleri korur (örneğin komşu devrelerdeki endüklenen gerilimleri azaltır). Bu maksatlara ulaşmak için, koruma sistemi hızlı güvenilir olmalı ve seçiciliği sağlamalıdır .





























































































































































Aşırı yükler Döner makinaların kendisinden kaynaklanan kay naklanan hatalardır. Koruma sistemi çalışmalarında aşağıda açıklanan parametreler mutlaka göz önüne alınmalıdır.














































































9.1.5.1. Güç sisteminin araştırılma araştırılması sı Bu bölüm, koruma sisteminin gerçekleştirilmesi için gerekli bilginin ortaya

çıkarıldığı teorik bir bölümdür. Aşağıdaki kısımları kapsar

Güç sisteminin yapısı : OG güç sistemlerinde kullanılan ana














































































Hatlar ve kablolar

Transformatör Motorlar Jeneratörler














































































9.2. Güç Sisteminin Araştırılması Araştırılması ve Çözümler 9.2.1. Güç sistemi yapısı Güç sisteminin çeşitli elemanları farklı şekilde düzenlenir. Yapılanmanın ortaya çıkardığı karmaşa enerjinin elde edilebilirliği ve yatırım
















































































Radyal sistemler,








































































































































































































































9.2.2 Nötr Topraklama Sistemleri














































































Yerel ve ulusal uygulamalar,




























































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































9.3.5.3. Yönlü Koruma Seçiciliği

Gözlü güç sistemlerinde , her iki taraftan beslenen hatalarda hata akımının akış yönüne duyarlı olan bir koruma ünitesi gereklidir. Hata yerini seçici olarak belirleme ve hatalı kısmı ayırmak için yönlü aşırı akım koruma üniteleri kullanılır.

Şekil 9.28 İşletme tarzı

Şekilde görüldüğü gibi akım yönüne göre rölenin hareketleri farklıdır. Koruma ünitesi’nin çalışma sistemi aşağıda ki şekilde gösterilmektedir

Şekil 9.29 Akım yönüne göre rölenin hareketleri












































































D1 ve D2 kesicileri baradan kabloya kabloya akım akışı halinde halinde aktif hale gelen gelen yönlü koruma üniteleri ile donatılmıştır. 1 noktasında hata meydana geldiğinde sadece D1 ünitesi aktif hale gelir.D2 ünitesi akım yönünü algıladığından D2 ünitesi hatayı algılamaz.Sadece D1 ünitesi açtırma yaptırır. 2 noktasında hata meydana gelmesi durumunda her iki durumda hata algılanmaz ve D1 ,D2 kesicileri kapalı kalır. Diğer koruma üniteleri baraya koruma açtırması yaparlar 9.3.5.4 Diferansiyel Koruma Seçiciliği

Bu koruma üniteleri aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi güç sisteminin her iki ucundaki giriş ve çıkış akımlarının karşılaştırılma esasına dayanır .

Şekil 9.29. Diferensiyal koruma seçiciliği

Korunan bölgede hata meydana geldiğinde giriş ve çıkış akımları arasında farklılıklar görülür. Bu akım farkından dolayı diferansiyel koruma ünitesi harekete geçer ve bu koruma ünitesi korunan bölgenin dışın da meydana gelen hatalara karşı hassas olmadığından diferansiyel koruma yapısı itibarıyla seçici bir korumadır. Diferansiyel korumanın düzgün çalışması ve dış hatalardan dolayı yanlış açmama yapmaması ve şebeke davranışından












































































Diferansiyel koruma sisteminde ani açma I A

I B

0 olduğunda

meydana gelir.

Aşağıda belirtilen nedenlerden dolayı diferansiyel koruma sistemi hata olmadığı halde yanlış açma yapar. Transformatörün mıknatıslama akımı : Özellikle transformatörü devreye alırken akım darbeleri meydana getirir. Hat kapasitif akımları: Özellikle nötrü yalıtılmış veya yüksek direnç üzerinden topraklanmış şebekelerde şebekenin herhangi bir yerinde toprak hatası oluştuğunda ortaya çıkar. Akım transformatörlerinin farklı satürasyona uğraması sonucu ortaya çıkan durumdur. Diferansiyel koruma sistemlerinde yukardaki sayılar nedeniyle hatalı

açmayı önlemek ve stabil çalışmayı sağlamak için iki meto t uygulanır: Yüksek empedanslı diferansiyel koruma ünitesi kullanmak. Aşağıda şekilde görüldüğü gibi diferansiyel röle seri olarak RS stabilizasyon direncine bağlanır












































































% oransal diferansiyel koruma sistemi. I A ve I B akımları

arasındaki fark oransal olarak belirlenir ve stabilite akım değerine bağlı bir blokajla sağlanır.

Şekil 9.31. Oransal diferensiyal koruma

Avantajları Hata akımı koruma hassasiyeti, korunan akımın nominal değerinden küçüktür. Rölenin açtırma akım eşik değeri korunan ekipmanın nominal akımının değerinden düşük değere ayarlanır. Koruma ani açma yapılarak gerçekleştirilebilir.

Sakıncaları Tesis edilme maliyeti yüksektir. Aşırı akım koruması tarafından desteklenmelidir. Uygulama

Yüksek güç değerlerine sahip önemli motorlar, jeneratörlar, transformatörler, baralar, kablolar ve hatlar için kullanılırlar .












































































9.3.5.4. Kombine Seçici Sistemler

Şekilde görüldüğü gibi

Şekil 9.32

Akım karakterli seçicilik A1 ve B koruma üniteleri arasında Zaman karakterli seçicilik seçicilik A2 ve B üniteleri arasında A tarafındaki ünite B de bulunan ünite için destek ünitesidir.

9.3.6. Toprak Hatasının İzlenmesi ve Koruma Sistemin toplam işletme kapasitesi değeri düşük olan toprak hata akımının 10 A geçmediği geçmediği nötrü yalıtılmış yalıtılmış küçük tesislerde tesislerde toprak toprak hatası Şekil 9.33’de görülen sistem yardımıyla izlenir. Tehlikeli gerilimlerin meydana gelmediği sistemde hatalı bölüm işletmeye devam eder. Uygun bır zamanda hatalı kısım tespit edilerek arıza giderilir.














































































Şekil 9.33: Toprak hatasının izlenmesi

İzleme, gerilim transformatörünün açık üçgen sargısına yerleştirilen sıfır gerilim bileşen rölesi yardımıyla görüntülü ve /veya sesli ihbar şeklinde olur. Sistemde Sistemde toprak hatası meydana meydana geldiğinde geldiğinde hatalı fazın faz toprak gerilimi toprak potansiyeline düşer ve sağlam fazlara ait gerilimler yükselir. Açık üç gen sargılardaki gerilimlerin toplamı , artık sıfır olmayacağından sıfır gerilim bileşen rölesi çalışarak görüntülü ve sesli














































































Çıkış fiderlerinin fazla olduğu yüksek kapasite değerini haiz büyük sistemlerde arızanın kısa sürede hangi fiderde olduğunun tespiti ve gerekiyorsa ait olduğu olduğu kesiciyi açtırarak açtırarak devreden devreden ayrılması ayrılması gerekebilir. Özellikle ana dağıtım transformatörünün sekonder sargısı üç gen olan ve suni topraklama transformatörü üzerinden topraklanan yüksek işletme kapasitesine ait geniş şebekelerde, bu çok gereklidir. Hatalı çıkışın tespiti Watmetrik röleler vasıtasıyla yapılır. Nötrü izole sistemlerde kapasitif akımlar devrelerini sağlam çıkışların devrelerinden tamamladığı için watmetrik rölelerin yönlü olması gerekir. Bunun için Şekil 9.34’de gösterilen bağlantı kullanılır.














































































1. Dağıtım transformatörü, 2. 2. Sekonderi açık üçgen sargılı gerilim transformatörü 3. Bara tipi akım transformatörü, 4. Toroidal akım transformatörü , 5. Kablo, 6. Yönlü watmetrik röle, 7. Toprak hatası ihbar lambası, 8. Kesici, 9. Kesici açma bobini

Fiderde meydana gelen hata sonucunda yüksek salınımların meydana gelmesi söz konusu ise ihbarla birlikte hatalı çıkışı n kesicisi watmetrik rölenin kumandası vasıtasıyla açtırılır. Bunun için her çıkış Şekil 9.34 de görüldüğü gibi gibi yönlü watmetrik röle ile donatılmalıdır. donatılmalıdır. Watmetrik Watmetrik rölenin akım bağlantısı Şekil 9.3 4’de görüldüğü şekilde bara tipi akım transformatörleri vasıtasıyla yapılacağı gibi Şekil 9.35’de görüldüğü gibi kablo üzerine yerleştirilen toroidal akım transformatörü üzerindende yapılır. Gerekli akım hassasiyetini elde etmek için toroidal akım transformatörü üzerinden yapılması tercih edilir.














































































Bu gibi sistemlerde ekonomik sebep lerle her çıkışa bir adet yönlü

watmetrik röle yerleştirmeye gerek yoktur. Bütün bir sistem için bir adet yönlü watmetrik röle kullanılır ve bunun için Şekil 9.35’de görülen uygulama yapılır.

Şekil 9.35: Bir adet Yönlü watmetrik röle yardımıyla hata izlenmesi izlenmesi

Şekil 9.35’de gösterilen tertipte Yönlü Watmetrik rölenin akım devresi bara veya içinden kablo geçirilen toroidal akım transformatörü üzerinden , gerilim bağlantısı ise gerilim transformatörünün açık üçgen sargısı üzerinden yapılmaktadır. Bu sistemde de akım bağlantısı için toroidal akım transformatörleri tercih edilmelidir. Açık üçgen sargı üzerine toprak hatası ön ihbarını yapacak toprak hatası genel ihbarını çalıştırmak için sıfır














































































Genel arıza ihbarı alındığında akım transformatörü t ransformatörü için konulan anahtarlar sırasıyla 2 pozisyonuna alınır. Hatalı fider in ışıklı ikazı hangi fidere ait anahtar 2 pozisyonuna alındığında ihbar verirse , söz konusu fiderde faztoprak hatası meydana gelmiştir.
















































































9.4. Şebeke Koruması 9.4.1 Koruma Sistemi Gereklilikleri Genel olarak koruma sistemi gereklilikleri

Koruma sistemi yüksek derecede bağımsız olmalıdır.Bunun anlamı hatalı devrenin açılmasında sistemin çalışmama riski çok az olmalıdır. Bu nedenle çalışmama riskini ortadan kaldırmak için destek veya yedek koruma ko ruma mutlaka göz önüne alınmalıdır. Koruma sistemi yüksek derecede güvenilir olmalıdır. Bunu n anlamı ise röle istenmeyen gereksiz açmaları yapmamalıdır. yapmamalıdır. Hata açma süresi ekipman hasarlarını sınırlandırmak ve personelin yaralanma riskini minimuma indirmek için minimum olmalıdır. Koruma sistemi y üksek dirençli hataları dahi algılayabilecek ve

koruma açtırması yapabilecek seviyede hassas olmalıdır.














































































Orta Gerilim Şebekelerinde Hatların Kısa devreye Karşı Korunması Orta gerilim sistemlerinde hat korumasının seçimi içi n basitleştirilmiş kurallar vermek zordur.

Hatların kısa devreye karsı korunması için uygulanan koruma sistemleri Faz aşırı akım koruması Ani açtırmalı koruma Sabit zaman açtırmalı koruma Akıma bağlı açma gecikmeli koruma (ters akım-zaman karakteristikli koruma)

Ani açtırmalı,sabit zamanlı ve ters zamanlı korumaların herhangi bir kombinasyonu Yönlü /yönsüz koruma














































































9.4.2. Zaman Karakteristikleri Seçici hata açmasını gerçekleştirebilmek için farklı koruma sistemleri ve kademeler değişik zaman geçıkmelerine sahip olmalıdır. Bir çok farklı zaman geçikmeleri vardır. Genel kural olarak; eğer gerekli değilse aynı sistem içinde değişik zaman karakteristikleri k arakteristikleri kullanılmamalıdır. 9.4.2.1 Sabit zaman k arakteristiği arakteristiği

İşleme süresi, hata akımının büyüklügüne bağlı olmayıp , işletme akım eşik değerini aşan büyüklüğü ne olursa olsun her hata akımında ayarlanan sürede çalışır. Seri bağlı röleler arasındaki zaman koordinasyonu ters zamanlı rölelerden daha kolaydır. Ancak bir kaç koruma rölesinin seri bağlandığı durumlarda koordinasyonda gecikme süreleri gereksiz olarak uzayabilir. Sabit zamanlı röleler kullanıldığında kısa devre gücü çok fazla değişmemelidir. Zira Hat akımı , kısa devre gücünün azaldığı durumlarda meydana gelebilecek hata akımının röle açtırma akım eşik değerinin














































































k .

t

I I

1

Bu ifadede: t çalışma süresi (saniye) k ayarlanabilir ters zaman faktörü I ölçülen akım I> Rölenin ayarlanan aşırı akım eşik değeri cebrik fonksiyonu karakterize eden indeks

röleyi karakterize eden sabite Özellikle

ve

kesin değer olarak imalatçı firma tarafından alınmakla

beraber aşağıda verilen değerlere göre de işlem yapılabilir.














































































9.4.2.3 Karakteristiklerin uygulama özellikleri ve uygulama yerleri

Normal ters akım-zaman karakteristikleri Farklı kısa devre yerlerinde kısa devre hata akımlarının değerlerinin değişimi fazla ise, normal ters akım-zaman karakteristikleri bu tip sistemlerde uygun olmaktadır.

Fazla ters akım -zaman karakteristikleri tipinde işleme süresi doğrudan hata akımının büyüklüğüne bağlıdır. Fazla ters akım zaman karakteristik eğrileri , normal ters akım-zaman karakteristik eğrilerinden daha diktir ve özellikle gözlü sistemlerde giriş ve çkış göz bağlantıları arasındaki hata akımlarının küçük farklılıklarında başarılı bir seçicilik sağlar. Bu

karakteristik

Çok fazla ters akım -zaman karakteristikleri
















































































9.4.3. Seçicilik Radyal şebekelerdeki seçiciliğin başarılı bir şekilde sağlanması için Şebekedeki seri bağlı kesicilerin seçici açtırmalarını sağlamak için, gecikme sürelerini besleme noktasına doğru her kademede arttırmak şarttır. Bunun anlamı besleme noktasına yakın yerleştirilen aşırı akım rölelerinin açtırma süreleri daha uzun olacak ve buna karşılık bu noktalarda meydana gelen hata akımlarının büyüklüğü daha fazla ol acaktır.



























































































































































Aşırı akım korumalı radyal şebekede hata yerine bağlı olarak hata süresi Radyal şebekelerde farklı korumalar arasında seçiciliği sağlamak için aralarında minimum zaman farkı olması gerekir.

Radyal Şebekelerde faz aşırı akım korumasının ayarlanması Akım değerlerinin değerlerinin ayarlanması Ters aşırı akım-zaman rölelerinin çekme akımı veya sabit aşırı akım-zaman rölelerinin en düşük akım kademesinin röleyi faaliyete geçirmeyecek en yüksek muhtemel yüküne tekabül eden akım değerine ayarlanması şarttır. Burada dikkat edilmesi gereken önemli özellik , rölenin çalışmasına neden olmayacak aşırı akımın kısa süreli tepe değeri olarak tanımlanan röle reset














































































Özet olarak zaman aralığı içinde içinde rölenin çekme akım eşik eşik değeri,

I max 1,2. I PU k olmalıdır.

0,7. ifadesi yardımıyla elde edilen değerlere uygun

Nötrü Doğrudan Topraklı Orta Gerilim Radyal Şebekelerde 3 -fazlı Hatların Korunması Bir

çok

durumlarda yönsüz aşırı akım rölelerinin kullanılması yeterlidir.Burada aşırı akım koruması 3 -faz için yapılır ve uygulanır. Eğer paralel rezidüel aşırı akım koruması varsa ; Faz aşırı akım koruması , 3’lü fazın iki fazı olçülerek yapılabilir. Akım -zaman karakteristiği şebekede














































































Gözlü şebekelerde kısa devre koruması için en uygun seçim mesafe koruması esasına dayanan koruma sistemi kullanmaktır. Mesafe koruması hem faz arası gözün ve hemd e faz-toprak arası gözün ölçümlerini yapabilmektedir.

Nötr Yüksek empedans Üzerinden Topraklı Orta Gerilim Sistemleri Kısa devre koruması için birçok durumlarda yönsüz aşırı akım röleleri kullanmak yeterli olmaktadır. Akım -zaman karakteristikleri şebekedeki ortak uygulamaya göre seçilir. Normal olarak şebekedeki aşırı akım röleleri aynı karakteristiğe sahip olmalıdır. Radyal şebekelerde bazı durumlarda paralal hatlar kullanılır. Bu durumda bazı terminallerde aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi yönlü aşırı akım röleleri kullanmak
















































































Daha iyi bir koruma şekli ise aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi diferansiyel korumadır.














































































9.5. Güç Sistemleri Koruması 9.5.1. Tek Beslemeli Güç Sistemleri 9.5.1.1 Fazlar arası hata durumu














































































T : Seçicilik zaman aralığı, (genellikle 0,3 saniye=300 mili saniye olarak alınır) D koruma ünitesi alt taraftaki koruma ünitelerine ünitelerine bağlı olarak seçici olmalıdır. Eğer A koruması için gecikme gerekliliği çok uzunsa , bu durumda (lojik zamana bağlı ) seçicilik uygulanmalıdır.














































































Giriş, fiderler ve nötr topraklama bağlantıları üzerlerine ANSI 51 toprak hata koruma üniteleri tesis edilir. Farklı koruma üniteleri arasına zamana bağlı seçicilik uygulanır. Hata akımları farklı aralıklarda olduğundan faz hata ünitelerinin davranışları ve gereklilikleri farklıdır. Fider koruma üniteleri seçicilik aralıklarına göre nötr topraklama koruma ünitesine bağlı olarak ayarlanan giriş koruma ünitesine göre ayarlanır.














































































Transformatör nötrünün ana baralar üzerinden topraklanması
















































































fiderde hata olması durumunda durumunda sadece D1 fider kesicisi kesicisi açma 1 no’lu fiderde














































































Hata durumunda, sağlam fazlara ait kapasitanslar üzerinden kapasitif














































































9.5.2. İki Besleme Girişli Sistemler.














































































2’de meydana gelen hatada TA gecikmesi sonunda A1 ve A2 açarak hatayı














































































ANSI 51G toprak hata koruma ünitesi topraklama bağlantısı üzerine tesis

















































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































137227199 9 Koruma Kontrol Izleme 1

Recommend Documents