Besleme Koruma Rölesi

Yemekli Koruma Rölesi Tanımı

Yemekli koruma rölesi, kısa devre ve aşırı yük gibi arızalardan güç sistem yemeklerini koruyan bir cihaz olarak tanımlanır.

Röle, potansiyel dönüştürücü (PT) ve akım dönüştürücü (CT)’den gelen gerilim (V) ve akım (I) girişlerini kullanarak yemek hattının empedansını (Z) ölçer. Empedans, gerilimi akıma bölerek hesaplanır: Z = V/I.

Röle, ölçümün normale uygun maksimum izin verilen empedansa karşılık gelen önceden belirlenmiş bir değere kıyaslar. Eğer ölçülen empedans daha düşükse, bu bir arıza olduğunu gösterir ve röle dalgıç anahtarına bir kesme sinyali göndererek onu izole eder. Röle ayrıca ekranında arıza akımı, gerilim, direnç, reaktans ve arıza mesafesi gibi arıza parametrelerini gösterebilir.

Arıza mesafesi, röleden arıza noktasına olan mesafedir ve ölçülen empedansın hat empedansı kilometre başına çarpılmasıyla tahmin edilir. Örneğin, eğer ölçülen empedans 10 ohm ve hat empedansı kilometre başına 0.4 ohm/km ise, arıza mesafesi 10 x 0.4 = 4 km olur. Bu bilgi, arızayı hızlıca bulup onarmaya yardımcı olur.

Mesafe Koruma Rölesi

Empedansı ölçerek arızaları tespit eder ve arızalı bölümü izole etmek için bir kesme sinyali gönderir.

Dörtgen Karakteristik

Mesafe koruma röleleri, dairesel, mho, dörtgen veya çokgen olmak üzere çeşitli çalışma karakteristiğe sahip olabilir. Dörtgen karakteristik, modern sayısal rölelerde koruma bölgelerinin ayarlanması için esnekliği ve doğruluğu nedeniyle popülerdir.

Dörtgen karakteristik, rölenin koruma bölgesini tanımlayan paralelkenar şeklinde bir grafiktir. Grafik, ileri direnç (R F), geri direnç (R B), ileri reaktans (X F) ve geri reaktans (X B) olmak üzere dört eksenlidir. Grafik ayrıca paralelkenarın şeklini belirleyen röle karakteristik açısı (RCA) adında bir eğim açısına sahiptir.

Dörtgen karakteristik, aşağıdaki adımları kullanarak çizilebilir:

• Pozitif X-ekseninde R F değerini, negatif X-ekseninde R B değerini ayarlayın.

• Pozitif Y-ekseninde X F değerini, negatif Y-ekseninde X B değerini ayarlayın.

• R F'den X F'ye RCA eğimine sahip bir çizgi çizin.

• R B'den X B'ye RCA eğimine sahip bir çizgi çizin.

• R F ile R B ve X F ile X B'yi birleştirerek paralelkenarı tamamlayın.

Koruma bölgesi paralelkenarın içinde yer alır, yani ölçüm empedansı bu alan içine düşerse, röle keser. Dörtgen karakteristik, dört işlem bölgesini kapsayabilir:

• Birinci bölge (R ve X değerleri pozitif): Bu bölge indüktif yükü ve röleden ileri yönde bir arıza temsil eder.

• İkinci bölge (R negatif ve X pozitif): Bu bölge kapasitif yükü ve röleden geri yönde bir arıza temsil eder.

• Üçüncü bölge (R ve X değerleri negatif): Bu bölge indüktif yükü ve röleden geri yönde bir arıza temsil eder.

• Dördüncü bölge (R pozitif ve X negatif): Bu bölge kapasitif yükü ve röleden ileri yönde bir arıza temsil eder.

Çalışma Bölgeleri

Mesafe koruma röleleri, empedans ayarları ve zaman gecikmeleri tarafından tanımlanan farklı çalışma bölgelerine sahiptir. Bu bölgeler, komşu yemekler için yedek koruma sağlamak üzere diğer rölelerle koordineli çalışır.

Mesafe koruma rölesinin tipik çalışma bölgeleri şunlardır:

• Bölge 1: Bu bölge, yemek uzunluğunun %80 ila %90'ını kapsar ve zaman gecikmesi yoktur. Bu bölgedeki arıza durumlarında anında keser ve birincil koruma sağlar.

• Bölge 2: Bu bölge, yemek uzunluğunun %100 ila %120'ını kapsar ve kısa bir zaman gecikmesi vardır (genellikle 0.3 ila 0.5 saniye). Bölgesi 1'den dışarıdaki veya komşu yemeklerdeki arızalar için yedek koruma sağlar.

• Bölge 3: Bu bölge, yemek uzunluğunun %120 ila %150'ını kapsar ve daha uzun bir zaman gecikmesi vardır (genellikle 1 ila 2 saniye). Bölgesi 2'den dışarıdaki veya uzak yemeklerdeki arızalar için yedek koruma sağlar.

• Bazı röleler, yük ihlali için Bölge 4 veya aşırı uzama arızaları için Bölge 5 gibi ek bölgelere de sahip olabilir.

Seçim Kriterleri

• Daha iyi performans, işlevsellik, esneklik ve tanılama için elektromekanik veya statik röleler yerine sayısal röleler seçin.

• Uzun veya karmaşık yemekler için aşırı akım veya diferansiyel koruma rölelerinden ziyade mesafe koruma rölelerini seçin.

• Daha fazla doğruluk ve uyarlama için dairesel veya mho karakteristiklerine göre dörtgen karakteristiklerini seçin.

• Boyut, ağırlık ve güvenlik tehlikelerini azaltmak için geleneksel akım/gerilim girişlerine göre düşük enerjili analog sensör girişlerini seçin.

• Daha hızlı kesme ve personel güvenliği için geleneksel röleler yerine ark flaş tespit rölelerini seçin.

Sonuç

Yemekli koruma röleleri, çeşitli tür arızalardan güç sistem yemeklerini koruyan önemli cihazlardır. Arızaları hızlıca tespit ederek ve izole ederek, ekipman hasarını önler, güç kesintilerini minimize eder ve güç sisteminin güvenilirliğini, güvenliğini ve verimliliğini artırır.

En yaygın yemekli koruma rölelerinden biri olan mesafe koruma rölesi, potansiyel dönüştürücü ve akım dönüştürücüden gelen gerilim ve akım girişlerini kullanarak yemek hattının empedansını ölçer. Ölçümün, normal çalışma için izin verilen maksimum empedansa karşılık gelen önceden belirlenmiş bir değerle karşılaştırılır. Eğer ölçülen empedans bu değerden düşükse, yemek hattında bir arıza olduğu anlaşılır ve röle dalgıç anahtarına bir kesme sinyali göndererek arızayı izole eder.

Mesafe koruma rölesi, dairesel, mho, dörtgen veya çokgen gibi farklı çalışma karakteristikiye sahip olabilir. Dörtgen karakteristik, modern sayısal rölelerde koruma bölgelerinin ayarlanması için daha fazla esneklik ve doğruluk sağladığından popüler bir seçimdir.

Dörtgen karakteristik, rölenin koruma bölgesini tanımlayan paralelkenar şeklinde bir grafiktir. Grafik, ileri direnç (R F), geri direnç (R B), ileri reaktans (X F) ve geri reaktans (X B) olmak üzere dört eksenlidir. Grafik ayrıca paralelkenarın şeklini belirleyen röle karakteristik açısı (RCA) adında bir eğim açısına sahiptir.