Alt tensili aşırı akım rölesi substation'da nedir?

Alt Akım Koruma Rölesi Nedir?

Bir alt akım koruma rölesi, güç sistemlerinde yerel kusurları (ayrıca toprak kusuru veya tek fazlı yerel kusur olarak da bilinir) tespit etmek ve karşılamak için kullanılan bir koruma cihazıdır. Bu, donanımların güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamak amacıyla trafiğe alınan yerlerde önemli bir rol oynar.

1. Çalışma Prensibi

Bir alt akım koruma rölesinin temel işlevi, özellikle sıfır dizisel akımları (yani üç faz akımlarının vektör toplamı sıfır olmadığında) tespit ederek güç sistemindeki akım dengesizliklerini izlemektir. Yerel bir kusur oluştuğunda, genellikle anormal sıfır dizisel akımlara neden olur ve röle bu dengesizliği tespit eder ve uygun koruma eylemini tetikler.

• Sıfır Dizisel Akım: Normal çalışma koşullarında, üç faz akımları dengeli olmalı ve vektör toplamları sıfır olmalıdır. Eğer bir yerel kusur oluşursa, akım kusur noktasından yere akar ve sıfır dizisel akım ortaya çıkar.

• Röle İşlemi: Tespit edilen sıfır dizisel akım önceden belirlenmiş bir eşik değerini aşarsa, röle hatalı devreyi kesmek için bir trip sinyali verir, daha fazla hasara engel olur.

2. Uygulama Senaryoları

Alt akım koruma röleleri, özellikle aşağıdaki senaryolarda çeşitli güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılır:

• Dağıtım Sistemleri: Düşük gerilimli ve orta gerilimli dağıtım ağlarında, alt akım koruma röleleri hızlı bir şekilde kusur noktalarını tespit edebilir ve izole edebilir, böylece duruş süresini ve ekipman hasarını azaltabilir.

• Trafik Alınan Yerler: Trafik alına alınan yerlerde, alt akım koruma röleleri genellikle diğer koruma cihazları (diferansiyel koruma ve mesafe koruması gibi) ile birlikte kullanılarak çok katmanlı koruma sağlar.

• Endüstriyel Tesisler: Büyük endüstriyel tesislerde, bu röleler kritik ekipmanları yerel kusurlardan korur ve sürekli üretim sağlar.

3. Ana Türler

Uygulama ve teknik gereksinimlere bağlı olarak, alt akım koruma röleleri birkaç türe ayrılabilir:

• Anlık Röleler: Ciddi yerel kusurlara hızlı tepki vermek için kullanılır, genellikle birkaç milisaniye içinde trip eylemleri tetiklenir.

• Belirli Zamanlı Röleler: Kusurun şiddetine göre ayarlanabilen bir zaman gecikmesi içerir, çeşitli derecelerdeki kusurları ele almak için uygundur.

• Ters Zamanlı Röleler: İşlem süresi kusur akımıyla ters orantılıdır; kusur akımı ne kadar büyükse, işlem süresi o kadar kısa olur, esnek koruma özelliklerine ihtiyaç duyulan uygulamalar için idealdir.

4. Koruma Mekanizması

Alt akım koruma röleleri genellikle devre kesiciler veya diğer anahtarlama cihazlarıyla birlikte çalışarak tam bir koruma mekanizması oluşturur. Temel adımlar şunlardır:

• Kusur Tespiti: Röle güç sistemindeki akımı sürekli izler ve sıfır dizisel akımı hesaplar.

• Kusur Değerlendirmesi: Tespit edilen sıfır dizisel akım önceden belirlenmiş eşik değerini aşarsa, röle bunu bir yerel kusur olarak tanımlar.

• Trip Sinyali Gönderimi: Röle hatalı devreyi kesmek için devre kesiciye bir trip komutu gönderir.

• Olay Kaydı: Röle genellikle olayın ayrıntılarını (kusur zamanı ve akım değeri gibi) kaydederek sonraki analiz ve bakım için kullanılabilecek bir olay kaydı özelliğine sahiptir.

5. Avantajları

• Güvenliğin Artırılması: Hızlı bir şekilde yerel kusurları tespit ederek ve izole ederek ark parlamaları, yangınlar ve diğer potansiyel tehlikeler önlenir.

• Ekipman Hasarının Azaltılması: Hatalı devrenin zamanında kesilmesi, yüksek akımlara uzun süre maruz kalmanın neden olduğu ekipman hasarını önler.

• Güç Sürekliliğinin İyileştirilmesi: Sadece etkilenen alanın izole edilmesi, tüm güç sistemine olan etkiyi en aza indirir, böylece kesintilerin kapsamını sınırlar.

6. Yaygın Standartlar ve Yönetmelikler

Alt akım koruma rölelerinin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamak için tasarım ve uygulama genellikle aşağıdaki uluslararası ve ulusal standartlara uygun olarak yapılır:

• IEC 60255: Uluslararası Elektroteknik Komisyon (IEC) tarafından yayınlanan röle standartları.

• ANSI C37.90: Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) tarafından yayınlanan röle koruma standartları.

Özet

Alt akım koruma rölesi, güç sistemlerinde yerel kusurları tespit etmek ve izole etmek için tasarlanmış, güvenli sistem işletimi sağlamak için zorunlu bir koruma cihazıdır. Sıfır dizisel akımları izleyerek kusurları tespit eder ve hatalı devreyi hızla keserek hem ekipmanı hem de personeli korur.