Elektrik güç sistemlerinde kullanılan analog ve dijital mesafe rölelerinin karşılaştırılması

Abstract

ÖZET Elektrik güç sistemlerinde meydana gelen arızaları tamamen yok etmek olanaksızdır. Arızaların çok kısa bir sürede giderilmesi sistemin sürekliliği açısından gereklidir. Bu nedenle koruma çok önemlidir. Elektrik güç sistemlerinde koruma fonksiyonu için koruma düzeneklerinden yararlanılır. Koruma düzenekleri sürekli olarak güç sistemini izlemeli ve herhangi bir arıza anında kesicilerin doğru olarak çalışmasını sağlayabilmelidir. Güç sistemlerini korumak amacıyla kesicilerle beraber koruma rölelerinden yararlanılır. Koruma röleleri sistemdeki arızayı saptar ve kesicilere açma komutu verir. Sistemin bir parçası olan enerji iletim hatlarını kısa devrelere karşı korumak için mesafe röleleri kullanılır. Mesafe röleleri, iletim hattı empedans değerinin kendi ayar değerinin altına düşmesi sonucu çalışan koruma elemanıdır. Mesafe röleleri sırasıyla mekanik, statik ve dijital olarak üretilmiştir. Tez çalışmasında öncelikle koruma fonksiyonu, yapısına göre röleler ve genel olarak mesafe rölesi konuları incelenmiştir. Ayrıca uygulamada yer alan mekanik ve dijital mesafe röleleri araştırılıp aralarındaki farklar ortaya konulmaktadır. Bu çalışma için öncelikle literatür araştırması yapılmıştır. Literatür araştırmasından sonra uygulamada kullanılan mesafe rölelerini incelemek amacıyla enerji dağıtım istasyonları ziyaret edilmiştir. Araştırmalar sonunda dijital mesafe rölesinin, birden fazla fonksiyonu tek bir donanım içersinde bulunduran, otomasyona yönelik, kullanımı kolay, bakım ve tedarik maliyetlerinin düşük, seçiciliği ve dayanımı fazla, arıza temizleme süresinin kısa, güvenilirliği ve ölçüm hassasiyeti yüksek, pano içinde az yer kapladığı sonuçları elde edilmiştir. Bu tür özelliklerden dolayı dijital mesafe röleleri mekanik mesafe rölelerine göre uygulamada tercih edilmektedir. Anahtar kelimeler: Dijital mesafe rölesi, Mekanik mesafe rölesi, Farklar, Ayarlar Özellikler. vııı

ABSTRACT In electrical power systems, it is impossible to eliminate the power failures completely and it is also necessary to remove them quickly for the continuity of the system, so that protection has a great importance. This function is achieved by protection devices. These devices shall be capable of tracing power systems and obtaining proper operation of circuit breakers in case of a failure. In order to protect the power systems, protection relays are used together with the circuit breakers. These relays detect the failures and send cut-off signal to the circuit breakers. As a part of the system, distance relays are used to protect the transmission lines against short-circuits. It functions when the transmission line impedance falls down the preset value of the relay. They are produced in various types such as mechanical, static and numerical respectively. In this paper, protection function, relay structures and distance relays were studied in first place. Application of both mechanical and numerical distance relays are also studied and main differences were explained. This study is consist of mainly two phases, which are publication research and technical visit to the power distribution stations to observe distance relays in use. Consequently it is seen that numerical distance relays are easy-to-use, robust, adaptive for automation, and multi functional. They have lower maintenance costs, more selectivity, shorter fault removal time, high measurement sensitivity, reliability and need less space for installation. Numerical distance relays are more preferable in terms of mechanical distance relays in use. Key words: Numerical Distance Relay, Mechanical Distance Relay, Differences, Adjustments, Specifications. IX