Yemekli Koruma Rölesi: Kapsamlı Bir Rehber
Bir besleme koruma rölesi, kısa devre, aşırı yük, toprak hatası ve kopmuş iletkenler gibi çeşitli türde hatalardan güç sistemini koruyan bir cihazdır. Bir besleme, bir alttakım merkezinden yük veya başka bir alttakım merkezine kadar güç taşıyan bir iletim veya dağıtım hatıdır. Besleme koruma röleleri, hızlı bir şekilde hataları tespit ederek ve izole ederek, ekipmanlara zarar vermemeyi sağlayarak ve güç kesintilerini minimize etmek için güç sistemlerinin güvenilirliği ve güvenliği açısından hayati öneme sahiptir.
Mesafe Koruma Rölesi Nedir?
En yaygın besleme koruma rölelerinden biri olan mesafe koruma rölesi, aynı zamanda impedans rölesi olarak da bilinir. Mesafe koruma rölesi, ilgili potansiyel transformatör (PT) ve akım transformatörü (CT) girdilerinden alınan gerilim (V) ve akım (I) kullanarak besleme hattının impedansını (Z) ölçer. Impedans, gerilimi akıma bölerek hesaplanır: Z = V/I.
Mesafe koruma rölesi, ölçülen impedansı normal işlem için belirlenen ayar değerleriyle karşılaştırır. Eğer ölçülen impedans ayar değerinden düşükse, bu besleme hattında bir hatanın olduğu anlamına gelir ve röle hatayı izole etmek için devre kesiciye bir trip sinyali gönderir. Röle ayrıca ekranında hatanın parametrelerini, hata akımı, gerilim, direnç, reaktans ve hata mesafesi gibi, gösterebilir.
Hata mesafesi, röle konumundan hata konumuna olan mesafedir ve ölçülen impedansın hatanın kilometre başına impedansı ile çarpılmasıyla tahmin edilebilir. Örneğin, ölçülen impedans 10 ohm ve hatanın kilometre başına impedansı 0.4 ohm/km ise, hata mesafesi 10 x 0.4 = 4 km olacaktır. Hata mesafesini bilmek, hatanın hızlı bir şekilde bulunmasına ve onarılmasına yardımcı olabilir.
Dörtgen Karakteristiği Nasıl Çalışır?
Bir mesafe koruma rölesi, dairesel, mho, dörtgen veya çokgen gibi farklı çalışma karakteristiklerine sahip olabilir. Dörtgen karakteristiği, modern sayısal röleler için popüler bir seçimdir çünkü koruma bölgelerinin ayarlamasında daha fazla esneklik ve doğruluk sağlar.
Dörtgen karakteristik, röle koruma bölgesini tanımlayan paralelkenar şeklinde bir grafiktir. Grafik, dört eksenlidir: ileri direnç (R F), geri direnç (R B), ileri reaktans (X F) ve geri reaktans (X B). Grafik ayrıca, paralelkenarın şeklini belirleyen röle karakteristik açı (RCA) adında bir eğim açısı da içermektedir.
Dörtgen karakteristik aşağıdaki adımlarla çizilebilir:
R F değerini pozitif X-eksenine, R B değerini negatif X-eksenine yerleştirin.
X F değerini pozitif Y-eksenine, X B değerini negatif Y-eksenine yerleştirin.
R F'den X F'ye RCA eğimli bir çizgi çizin.
R B'den X B'ye RCA eğimli bir çizgi çizin.
R F ile R B'yi ve X F ile X B'yi birleştirerek paralelkenarı tamamlayın.
Koruma bölgesi paralelkenarın içinde yer alır, bu da ölçümün bu bölgede düşmesi durumunda rölenin tetiklendiği anlamına gelir. Dörtgen karakteristik, dört işlem bölgesini kapsayabilir:
Birinci bölge (R ve X değerleri pozitif): Bu bölge, indüktif yükü ve röleden ileri yönde olan arızayı temsil eder.
İkinci bölge (R negatif, X pozitif): Bu bölge, kapasitif yükü ve röleden geri yönde olan arızayı temsil eder.
Üçüncü bölge (R ve X değerleri negatif): Bu bölge, indüktif yükü ve röleden geri yönde olan arızayı temsil eder.
Dördüncü bölge (R pozitif, X negatif): Bu bölge, kapasitif yükü ve röleden ileri yönde olan arızayı temsil eder.
Farklı İşlem Bölgeleri Nelerdir?
Mesafe koruma rölesi, farklı impedans ve zaman gecikme ayar değerleriyle tanımlanan farklı işlem bölgelerine sahip olabilir. Bölgeler, sisteki diğer rölerlerle koordinasyon sağlamak ve komşu besleme hatları için yedek koruma sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Mesafe koruma rölesinin tipik işlem bölgeleri şunlardır:
Bölge 1: Bu bölge, besleme hattının %80 ila %90'ını kapsar ve zaman gecikmesi yoktur. Bu bölgedeki arızalar için ana koruma sağlar ve anında tetiklenir.
Bölge 2: Bu bölge, besleme hattının %100 ila %120'ını kapsar ve kısa bir zaman gecikmesi vardır (genellikle 0.3 ila 0.5 saniye). Bölge 1'in ötesindeki veya komşu besleme hatlarındaki arızalar için yedek koruma sağlar.
Bölge 3: Bu bölge, besleme hattının %120 ila %150'ını kapsar ve daha uzun bir zaman gecikmesi vardır (genellikle 1 ila 2 saniye). Bölge 2'nin ötesindeki veya uzak besleme hatlarındaki arızalar için yedek koruma sağlar.
Bazı röleler, yük ihlali için Zone 4 veya aşırı uzun mesafe hataları için Zone 5 gibi ek bölgelere sahip olabilir.
Diğer Tip Besleme Koruma Röleleri Nelerdir?
Mesafe koruma röleleri dışında, farklı uygulamalar için veya mesafe koruma röleleriyle birlikte kullanılacak diğer tip besleme koruma röleleri de bulunmaktadır. Bazı örnekler şunlardır:
Aşırı akım koruma röleleri: Bu röleler sadece akımı ölçer ve belirlenen değeri aşarsa devre dışı bırakır. Radial besleyicilerde basit, ucuz ve yaygın olarak kullanılırlar.
Diferansiyel koruma röleleri: Bu röleler, besleyicinin her iki ucundan gelen akım girişlerini karşılaştırır ve aralarında dengesizlik olduğunda devre dışı bırakır. Kısa besleyiciler veya ana hatlar için hızlı, seçici ve hassasdırlar.
Yönelik koruma röleleri: Bu röleler hem akımı hem de voltajı ölçer ve faz açı farkını belirler. Akım, voltaja göre belirli bir yönde akarken devre dışı bırakırlar. Döngülü besleyiciler veya paralel besleyiciler için faydalıdır.
Ark-parlama algılama röleleri: Bu röleler, besleyicilerdeki ark-parlama olaylarını algılamak için ışık sensörlerini ve yüksek hızlı aşırı akım algılama özelliğini kullanır. Geleneksel rölelerden daha hızlı devre dışı bırakarak personel güvenliği artırırlar.
Besleme Koruma Röleleri Nasıl Seçilir?
Besleme koruma rölelerinin seçimi, çeşitli faktörlere bağlıdır, örneğin:
Besleyicilerin türü, uzunluğu, konfigürasyonu, yükü, yerleştirilmesi ve yalıtım seviyesi
Rölelerin uygunluğu, doğruluğu, maliyeti, bakım kolaylığı, iletişim ve entegrasyon özellikleri
Koruma şemalarının koordinasyonu, seçiciliği, hassasiyeti, hızı, güvenilirliği, güvenliği ve istikrarı
Güç sistem operatörlerinin standartları, düzenlemeleri, kodları, politikaları ve uygulamaları
Besleme koruma rölelerinin seçilmesi için bazı genel rehberler şunlardır:
Daha iyi performans, işlevsellik, esneklik ve tanı için elektrikli mekanik veya statik röleler yerine sayısal röleler tercih edilmelidir
Uzun veya karmaşık besleyiciler için aşırı akım veya diferansiyel koruma rölelerine göre mesafe koruma röleleri tercih edilmelidir
Daha fazla doğruluk ve uyum için dairesel veya mho karakteristiklerine göre dörtgen karakteristikler tercih edilmelidir
Boyut, ağırlık ve güvenlik risklerini azaltmak için geleneksel akım/voltaj girişlerine göre düşük enerjili analog sensör girişleri tercih edilmelidir.
Daha hızlı devre dışı bırakma ve personel güvenliği için geleneksel rölelere göre ark-parlama algılama röleleri tercih edilmelidir.
Sonuç
Besleme koruma röleleri, güç sistem beslemelerini çeşitli türden arızalardan koruyan kritik cihazlardır. Bu röleler, arızaları hızlı bir şekilde tespit ederek ve izole ederek ekipman hasarını önleyerek, güç kesintilerini minimize etmek suretiyle güç sisteminin güvenilirliğini, güvenliğini ve verimliliğini artırabilirler.
En yaygın besleme koruma rölesi türlerinden biri olan mesafe koruma rölesi, karşılık gelen potansiyel dönüştürücü ve akım dönüştürücüsünden gelen gerilim ve akım girişlerini kullanarak besleme hattının empedansını ölçer. Ölçülen empedansı, normal çalışma için izin verilen maksimum empedansı temsil eden önceden belirlenmiş bir ayar değeriyle karşılaştırır. Eğer ölçülen empedans, ayar değerinden düşükse, bu, besleme hatlarında bir arızanın olduğunu gösterir ve röle, arızayı izole etmek için devre kesiciye bir kesme sinyali gönderir.
Menzil koruma rölesi, dairesel, mho, dörtgen veya çokgen gibi farklı çalışma özelliklerine sahip olabilir. Dörtgen karakteristik, modern sayısal rölelerde popüler bir seçimdir çünkü koruma bölgelerinin ayarlanmasında daha fazla esneklik ve doğruluk sağlar.
Dörtgen karakteristik, rölenin koruma bölgesini tanımlayan paralelkenar şeklindeki bir grafiktir. Grafik, ileri direnç (R F), geri direnç (R B), ileri reaktans (X F) ve geri reaktans (X B) olmak üzere dört eksenlidir. Grafiğin ayrıca röle karakteristik açısı (RCA) adı verilen bir eğim açısı vardır, bu da paralelkenarın şeklini belirler.
Dörtgen karakteristik, dört işlem bölgesini kapsayabilir: birinci bölge (indüktif yük ve ileri yönde arıza), ikinci bölge (kapasitif yük ve geri yönde arıza), üçüncü bölge (indüktif yük ve geri yönde arıza) ve dördüncü bölge (kapasitif yük ve ileri yönde arıza).
Bir mesafe koruma rölesi, farklı empedans ve zaman gecikmesi ayar değerleriyle tanımlanan farklı işletim bölgelerine sahip olabilir. Bölgeler, sisteki diğer rölelerle koordinasyon sağlamak ve komşu beslemeler için yedek koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır.
Bir mesafe koruma rölesinin tipik işletim bölgeleri, bölge 1 (birincil koruma), bölge 2 (yedek koruma) ve bölge 3 (yedek koruma) şeklindedir.
Menzil koruma röleleri dışında, farklı uygulamalar için veya menzil koruma röleleriyle birlikte kullanılacak diğer besleme koruma röleleri de bulunmaktadır. Bazı örnekler, aşırı akım koruma röleleri, diferansiyel koruma röleleri, yönlendirme koruma röleleri ve ark-parlama algılama röleleridir.
Açıklama: Orijinali saygıya alın, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer telif hakkı iaflığı varsa lütfen silme isteyin.
