G

1

• GÜÇ SISTEMLERINDE KORUMA
• Giris ve Temel Basliklar

2
Giris ve Tanimlar

• Güç sistemlerinin temel hedefi çok yüksek
  seviyede emre amadelik (süreklilik) ile enerji
  sunmak, tolere edilemeyecek durumlarda ise
  arizanin boyutunu ve süresini asgari seviyede
  tutmaktir
• Ancak, degisik ariza nedenleriyle güç kayiplari,
  gerilim dipleri ve asiri gerilimler olusur.

3
Ariza Nedenleri

• Dogal olaylar
• Fiziksel kazalar
• Teçhizat arizalari
• Insan kaynakli hatalar

4
Dogal olaylar nedeniyle kisa devre

• Yildirim
• Rüzgar
• Buz yükü
• Deprem
• Yangin
• Agaçlar
• Hayvanlar
• Hava kirliligi, sis, toz

5
Fiziksel kazalar nedeniyle kisa devre

• Araçlarin direklere/iletkenlere çarpmasi
• Insanlara elektrik çarpmasi
• Hafriyat çalismalari nedeniyle yer alti
  kablolarinin zarar görmesi
• Insan kaynakli hatali manevralar

6
(No Transcript)
7

• 31.07.1984de fotograflanan Seattledaki yildirim
  nedeniyle 12.000 evde elektrik kesintisi yasandi.
  
• Ancak, koruma sistemleri sayesinde ne büyük bir
  teçhizat hasari ne de uzun süreli kesintiler
  yasandi.

8
(No Transcript)
9
(No Transcript)
10
Kisa devre arizasi

• Zsc
• Ariza noktasindan önceki tüm sistemin esdeger
  empedansi
• Zs
• Yük empedansi

11
Kisa devre ariza tipleri
12
(No Transcript)
13
Ariza istatistikleri

• Faz-toprak 80
• Faz-faz 15
• Üç faz 5

14

• Ariza belirtilerinin görüldügü sistem bilesenleri
  
• Asiri akim
• Asiri/düsük gerilim
• Güç faktörü/faz açisi
• Akim yönü
• Empedans
• Frekans
• Sicaklik
• En yaygin ariza göstergesi akimdaki ani ve
  yüksek miktardaki artistir. Dolayisiyla, asiri
  akim korumasi yaygin olarak kullanilir

15
Sistem korumasi

• Uygun röle ayarlarinin uygulanarak arizalara ve
  istenmeyen sistem durumlarina maksimum hassasiyet
• Ayni zamanda, sistem açisindan tolere edilebilir
  tüm durumlara izin

16

• Koruma sisteminin karar verme süreci çok hizli
  olmali
• Sistemdeki sorun/ariza hizli müdahaleyi
  gerektiren tolere edilemeyecek bir durum mudur
  yoksa sistemin absorbe edebilecegi tolere
  edilebilir veya geçici (transient) bir durum
  mudur?
• Eger gerekiyorsa, koruma sisteminin çalismasi
  sonucu sorunlu bölge hizlica izole edilerek
  sistem dengesizligi (disturbance) asgari seviyede
  tutulmali

17

• Temizlenmeyen kisa devre arizalarinin olasi
  sonuçlari
• Teçhizat hasari siddetinin artmasi
• Ciddi yaralanmalar
• Uzun süreli kesintiler
• Patlama, yangin vb. sonucu çevresel hasar

18
Iletim hattindaki kisa devre arizasi
19

• Ayni teçhizatin korunmasi için yedekli sistemler
  (Hiçbir sistem mükemmel degildir)
• Ayni yerde (primary backup)
• Ayni merkezde (local backup)
• Uzak merkezde (remote backup)

20

• Arttirilmis yedeklilik
• Arizanin temizlenme olasiliginda artis (Artan
  dependability)
• Ariza yokken hatali çalisma olasiliginda
  artis (Azalan security)
• Her uygulamada amaca göre dependability ile
  security arasinda bir denge saglanmali

21
Röle Tipleri (Çalisma prensibine göre)

• Elektromekanik röleler
• Elektronik röleler
• Dijital röleler

22
Kesiciler

• Koruma röleleri Beyin
• Devre kesicileri Kaslar
• Genel uygulama ariza tek veya iki fazda olsa da
  üç fazin açilmasi seklindedir.

23
Koruma sisteminin temel elemanlari
24
Tekrar Kapama

• Iletim hatti arizalarinin büyük çogunlugu tek
  faz-toprak ve geçici (transient) arizalardir.
• Tekrar kapama yöntemi ile milisaniyeler içinde
  arizali faz açilip kapatilir ve güç akisi
  kesintisiz saglanmaya devam edilebilir.
• Düsük gerilim seviyelerinde (480-600 V) devre
  kesicisi ve röleler siklikla tek bir cihaz içine
  entegre edilmis sekildedir. Temel koruma mantigi
  asiri akima dayanir.

25
Röle-kesici baglantilari

• Koruma röleleri, güç sistemine akim (CT) veya
  gerilim trafolari (VT) vasitasiyla baglanir.
• Daha güvenli (düsük akim-gerilim) isletim
• Daha yüksek kesinlik (accuracy)
• Koruma sistemi basta olmak üzere önemli iç
  ihtiyaç beslemeleri için tüm Yüksek Gerilim (YG)
  merkezlerinde (Trafo Merkezi-TM) akü-UPS
  sistemleri mevcuttur (Koruma sistemi için
  genellikle 48 V DC)

26
(No Transcript)
27
Sistem korumasinin temel hedefi

• Güç sistemindeki sorunlu alanin süratle izole
  edilerek arizanin sistemin geri kalanina etkisini
  ve enerjisiz kalacak bölümü minimize etmektir.

28
Koruma sistemlerinin temel kriterleri

• Güvenilirlik (Reliability)
• Dependability
• Security
• Seçicilik (Selectivity)
• Hiz
• Basitlik (Simplicity)
• Ekonomiklik (Economics)

29
Güvenilirlik (Reliability)

• Dependability
• Röle sisteminin, gerektigi durumlarda dogru bir
  sekilde çalisma derecesi
• Test edilmesi kolay
• Security
• Röle sisteminin, gerekmedigi durumlarda hatali
  çalismama derecesi
• Test edilmesi pek mümkün degil. Çünkü, sonsuz
  çesit olasi geçici (transient) durum söz konusu
  olabilir
• Genel olarak iki ilkeden birinin derecesi
  artarken digeri azalir.

30
Seçicilik (Selectivity)

• Röle koordinasyonu olarak da bilinir
• 2 ve 3 nolu rölelerin ani, 2 nolu rölenin artçisi
  konumunda (bu ariza için) olan 1 nolu rölenin ise
  gecikmeli olarak açacak sekilde ayarlanmasi
  gerekir
• 2 nolu rölenin arizayi zamaninda temizlemesi
  halinde 1 nolu rölenin çalismamasi istenir

31
Hiz

• Ariza en kisa zamanda temizlenmeli. Ancak
  genelde, hiz arttikça rölelerin yanlis çalisma
  olasiligi da artar.
• Ariza temizlenme süresi (Iletim sistemi)
• Röle çalisma zamani lt 50 ms
• Kesici çalisma zamani 20-80 ms
• Toplam (rölekesici) 35-130 ms
• Dagitim sisteminde, zaman koordinasyonu
  gerekliligi nedeniyle röle çalisma zamani genelde
  daha yavastir
• 0,2-1,5 sn
• Röle hizi özellikle, güç sistemi kararlilik
  (stabilite) açisindan hassas bölgede oldugu zaman
  önemlidir. Arizanin daha hizli temizlenmesi,
  generatörlerin senkronizmden ayrilma ihtimalini,
  dolayisiyla sistem kararliliginin bozulma
  ihtimalini azaltir.

32
Rölelerin Siniflandirilmasi

• Fonksiyonuna göre
• Koruyucu (protective)
• Düzenleyici (regulating)
• Trafo kademe degistiricilerinde ve generatör
  gerilim regülatörlerinde gerilim seviyesinin
  ayarlanmasinda kullanilan röleler
• Tekrar kapama, senkronizasyon röleleri
  (reclosing, synchronism check, synchronizing)
• Izleme (monitoring)
• Alarm üniteleri
• Giris tipine göre
• Akim, gerilim, güç, frekans, sicaklik
• Çalisma prensibine göre
• Elektromekanik, elektronik, dijital
• Performans karakteristigine göre
• Mesafe, asiri akim, yönlü asiri akim, ters
  zamanli, sabit zamanli, toprak, düsük/yüksek
  gerilim vs.

33
Röle Uygulama Prensipleri
34
(No Transcript)