Switç ve kontaktörler üçın daşik operasyon pratiqalar
Düşük/Aorto gerilimli (LV/MV) cihazların operasyonu
Switç
Bu rehber, orta gerilimli (2 - 13.8 kV) ve düşük gerilimli (200 - 480 V) çekilebilir switç ve kontaktörlerin operasyonu ve inspeksiyonu için önerilen pratiqaları sunmayı amaçlamaktadır. Düzenli operasyon, tesis ekipmanlarının performansını ve hizmet süresini maksimize etmek, ayrıca tesis personeli için güvenli bir çalışma ortamı sağlamak açısından son derece önemlidir.

Bu makale, operatör personelinin sorumluluklarını, switçler üzerindeki günlük kontrollerini ve inspeksiyonlarını detaylandırır. Ayrıca, transformatörler, motorlar, otobüsler, kablolar, switç ve kontaktörlerin operasyonu ve korunması için en iyi pratiqaları açıklar.
Operatör personelinin görevi, tesis içindeki tüm switçlerin düzenli rutin incelemelerini ayarlamak ve gerçekleştirmektir. Switç, kontaktör ve otobüs barları temiz ve kurumalı tutulmalıdır, böylece yalıtım arızalarına bağlı patlamalar ve yangınlar riski azaltılır. Genellikle, günlük incelemeler yapmak tavsiye edilir.
Aşağıda, switçler için önerilen günlük inceleme maddeleri bulunmaktadır:
Yukarıda belirtilen inceleme süreci sırasında herhangi bir anormallik tespit edildiğinde, bakım iş emri çıkarılmalıdır.
Yük besleme aşırı akım ve yer hatası koruması, kaynak ve bağlantı aşırı akım koruması ve transformatörlere iliskin diğer önemli pratiqalar hakkında bilgi verecektir. Ayrıca, switç otobüsü transferleri konusuna değinecek ve iki güç kaynağı paralellendirilmesi sırasında ve switch-time transfer şemalarında ortaya çıkan sorunları inceleyecektir.

Koruma
Koruyucu röleler, sadece arızayı izole etmek için çalışan switç veya kontaktörlerin otomatik olarak açılmasını sağlayacak şekilde koordineli olarak ayarlanmıştır. Bu, maksimum sayıda ekipmanın operasyonda kalmasını sağlar, çevrimiçi üreteç birimlerine olan etkiyi minimize eder. Ayrıca, elektriksel arızanın yerini belirtir.
Transformatörler, motorlar, otobüs çubukları, kablolar, switç ve kontaktörlerdeki elektriksel arızalar genellikle kalıcıdır. Ekipman yeniden enerjilendirilmeden önce, koruyucu rölelerin operasyonu hakkında kapsamlı bir incelemeye ihtiyaç vardır.
Elektrik kısa devre akımlarının büyüklüğü genellikle 15.000 ila 45.000 amper arasında değişir, bu, kaynak transformatörünün boyutu ve impedansına bağlıdır.
Yük Besleme Yer Koruması
Yer hatası akımını sınırlayan tasarımlar (genellikle 1000 amper civarında), sadece yer hatası durumunda harekete geçen ayrı yer rölelerini kullanır. Bu röleler, kaynak veya bağlantı switç yer röleleri işlemadan önce yerleştirilmiş besleme hatlarını izole etmek üzere çok kısa zaman gecikmeleri ile harekete geçer.
Kaynak ve Bağlantı Aşırı Akım Koruması
Kaynak switç ve bağlantı switçleri, anında harekete geçen elemanlara sahip değildir. Bunun yerine, aşağı akıştaki otobüsler ve yüklerle arızaları koordineli bir şekilde yanıtlamak için zaman gecikmelerine dayanırlar.
Genellikle, bu röleler, maksimum üç fazlı kısa devre akımı seviyelerine dayalı olarak ayarlanır, 0.4 ila 0.8 saniye arasında bir işlem süresi vardır.
Normalde, bu röleler ters-zaman karakteristiğine sahiptir. Yani, daha düşük akım seviyeleri, tüm röleler için orantılı olarak daha uzun zaman gecikmelerine neden olur. Özellikle, başka bir otobüse bağlanan bağlantı switç, yaklaşık 0.4 saniyede harekete geçirilirken, kaynak transformatörün düşük tarafındaki switç yaklaşık 0.8 saniyede harekete geçirilir.

Yüksek Taraflı Kaynak Transformatörü Aşırı Akım Koruması
Kaynak transformatörünün yüksek gerilimli tarafındaki aşırı akım röleleri, genellikle düşük gerilimli tarafında maksimum üç fazlı kısa devre oluştuğunda yaklaşık 1.2 saniye sonra harekete geçmek üzere ayarlanmıştır. Bu zaman gecikmesi, düşük gerilimli veya ikincil tarafındaki aşırı akım röleleriyle uygun bir koordinasyon sağlar.
Bu röleler genellikle ters-zaman karakteristiğine sahiptir, yani daha düşük akım seviyeleri daha uzun işlem sürelerine neden olur. Kaynak transformatörünün yüksek gerilimli tarafındaki aşırı akım röleleri, transformatörün kendisinde, düşük gerilimli tarafındaki bağlantılı otobüsler veya kablolar, veya düşük gerilimli switçte bir arızanın oluşabileceğini varsayar. Arızayı izole etmek için gerekli tüm ekipmanları harekete geçirirler.
Birimleşmiş Otomatik Transfer Anahtarları (UATs), genellikle diferansiyel koruma ile donatılmış olup, yüksek gerilimli tarafındaki aşırı akım röleleri, birimi ve ana yükseltici transformatörünü tamamen harekete geçirebilir. Ayrıca, düşük gerilimli tarafındaki switç bir arızayı kesemezse, yüksek gerilimli tarafındaki aşırı akım röleleri, switç'in takılı kalması durumunda koruma sağlar.
Kaynak ve Bağlantı Kalan Yer Koruması
Yer hatası akımını sınırlayan tasarımlar (genellikle 1000 amper civarında), sadece yer hatası durumunda harekete geçen ayrı yer rölelerini kullanır. Kaynak ve bağlantı switçlerinin yer röleleri, anında harekete geçen elemanlara sahip değildir. Bunun yerine, aşağı akıştaki otobüsler ve yüklerle arızaları koordineli bir şekilde yanıtlamak için zaman gecikmelerine dayanırlar. Genellikle, bu röleler, maksimum yer hatası akımı seviyelerine dayalı olarak ayarlanır, 0.7 ila 1.1 saniye arasında bir işlem süresi vardır.
Normalde, bu röleler ters-zaman karakteristiğine sahiptir. Yani, daha düşük akım seviyeleri, tüm röleler için orantılı olarak daha uzun zaman gecikmelerine neden olur. Özellikle, başka bir otobüse bağlanan bağlantı switç, %100 yer hatası için yaklaşık 0.7 saniyede harekete geçirilirken, kaynak transformatörün düşük tarafındaki switç yaklaşık 1.1 saniyede harekete geçirilir.
Kaynak Transformatörü Nötr Yer Koruması
Yer hatası akımını sınırlayan tasarım şemalarında (genellikle 1000 amper civarında), özel yer röleleri kullanılır. Bu röleler, transformatörün nötr noktasından geçen yer akımını hassas bir şekilde algılamak için tasarlanmıştır. Sadece yer hatası durumunda harekete geçerler.
Normalde, kaynak transformatör nötr-yer rölesi, en ciddi yer hatası oluşmasından yaklaşık 1.5 saniye sonra harekete geçmek üzere ayarlanır. Bu zaman gecikme ayarı, rölenin kaynak switç ve bağlantı switç yer röleleriyle iyi bir koordinasyon sağlamasını sağlar.
Nötr-yer rölesinin önemli bir görevi vardır. Temel fonksiyonu, kaynak transformatörün düşük gerilimli tarafında (yani ikincil tarafında) oluşan yer hatasını izole etmektir. Olası arızalı bölgeler, transformatörün düşük gerilimli sarımları, düşük gerilimli switç ve bunları birleştiren otobüs çubukları ve kabloları içerir. Daha önemlisi, düşük tarafı switç, yer hatası durumunda düzgün çalışmazsa, nötr-yer rölesi, hatalı devreyi hızlı bir şekilde keserek güç sisteminin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlar.
Sadece Uyarı Veren Yer Şemaları
Sadece uyarı veren yer şemaları, yer hatası akımını birkaç amper sınırlar. Tipik değerler, 480 volt sistemler için 1.1 amper ve 4 kV sistemler için 3.4 amperdir. Wye-bağlı kaynak transformatörlerde, nötr nokta genellikle bir yerleştirme transformatörü aracılığıyla yerleştirilir. Delta-bağlı kaynak transformatörlerde, yer hatası akımı genellikle üç transformatör tarafından sağlanır, bu transformatörler, birincil tarafında yerleştirilmiş wye yapıda ve ikincil tarafında açık delta yapıdadır.
Her iki senaryoda da, yerleştirme transformatörlerin ikincil taraflarına gerilim röleleri yerleştirilir, yer hatası koşullarında uyarı verir. Delta-bağlı kaynak transformatörlerde, yer algılama transformatörlerin birincil füzelerinin patlaması da bir uyarı tetikleyebilir.
Her iki röle şeması da, belirli bir elektrik sistemindeki tüm yerleştirilmiş ekipmanlar için uyarı verir (genellikle duyarlılığı %10 veya daha yüksektir). Bu, kaynak transformatörün düşük gerilimli veya ikincil sarımlarını, tüm bağlantılı otobüs çubuklarını, kabloları, potansiyel transformatörleri ve yükleri içerir.
Switç Otobüsü Transferleri
İki Kaynağı Paralelleme
İki farklı güç kaynağını paralelleme, bir kaynaktan diğerine geçiş için tercih edilen yöntemdir. Bu yöntem, motorlara stres uygulamaz, pürüzsüz bir geçiş sağlar ve çalışan ekipmanlar için tehdit oluşturmaz. Ancak, birçok tasarımda, paralelleme sırasında oluşturulan kısa devre akımı, besleme switçlerin kesme kapasitesini aşabilir.
Kaynak switç ve bağlantı switçleri etkilenmez, ancak besleme switçleri, yakın arızaları temizleyemez ve bu süreçte zarar görebilir. Bu nedenle, paralelleme süresi (birkaç saniye civarında) minimize edilmelidir, bu sayede maruz kalma süresi ve besleme arızalarının olasılığı azalır.
Genellikle, bu sorun, bir jeneratör bir sistemi beslerken, bekleyen veya başlatma transformatörü başka bir sistemden beslenirken daha belirgindir. Jeneratörün güç çıkışı azaltılması, genellikle faz açılarını bir araya getirir, çünkü jeneratörün güç açısı, yükün azalmasıyla birlikte azalır.

Düşme-Alma Transferleri
Düşme-alma transferleri, yani switch-time transfer şemaları, motorlara zarar verebilir. Eğer yeni kaynak switç, önceki kaynak switç açıldıktan sonra kapanmazsa, bu, çalışan bir birimin kapanmasına veya faaliyet halindeki bir işlemin kesintiye uğramasına neden olabilir. Bir otobüs çubuğu güç kaybettiğinde, bağlı motorlar jeneratör olarak davranır ve otobüs çubuğuna artçı bir gerilim sağlar.
Bu artçı gerilim genellikle yaklaşık bir saniye içinde azalır.
Ancak, düşme-alma transferleri, bir saniyeden çok daha hızlı gerçekleşir ve artçı gerilim, yeni kaynaktan gelen gerilimle birleşebilir. Eğer bu iki gerilimin vektörel toplamı, motorun nominal geriliminin %133'ünden büyükse, transfer, ilgili motorların ömrünü kısaltabilir.
Otomatik Otobüs Transfer Şemaları
Otomatik otobüs transfer şemaları genellikle, transfer sırasında motorlara uygulanacak stresi azaltmak ve arızalı rölelerle koordineli olmak üzere tasarlanmıştır. Aşırı akım röleleri ile koordinasyon, kaynak switç açıldığında transferi başlatarak gerçekleştirilir. Eğer aşırı akım röleleri, kaynak switçin açılmasına neden olursa (bu, bir otobüs arızası olduğunu gösterir), otomatik transfer engellenir.
Ayrıca, bu şemalar genellikle artçı gerilim röleleri ve/veya yüksek hızlı senkronizasyon kontrol röleleri kullanır. Transfer, artçı gerilim ve yeni kaynaktan gelen gerilimin vektörel toplamı, motorun nominal geriliminin %133'ünden küçük olduğunda sadece izin verilir. Eğer 86 kilitleme röleleri transferi engellerse, şema genellikle zaman aşımına uğrar.
Ancak, eğer bu değilse, operatörler, otobüsü 86 kilitleme rölelerini sıfırlamadan önce, otomatik transfer şemasının devre dışı bırakıldığını doğrulamalıdır.
