İletim Hatlarında Diferansiyel Koruma

İletim hatları koruması,güç sistem korumasında merkezi bir öneme sahiptir.Çünkü iletim hatları üretim santrallerini yük merkezlerine bağlayan temel elemanlardır.İletim hatları güç sistemlerinde meydana gelen arızaların büyük çoğunluğuna maruz kalır. Elektrik enerjisinin bir sorun yaşamadan iletilebilmesi için  izolatör ve yalıtım mekanizmasının oluşabilecek gerilimlere uygun tasarlanması gerekmektedir. Yaşanılan tecrübeler sonucunda bu sistemlerde enerji sürekliliğini ortadan kaldıran en önemli nedenler yıldırım düşmesi ve geçici rejim değişikleridir. 

Enerji iletiminin kaliteli ve kesintisiz olması için birçok koruma elemanları üretilmiştir. Koruma elemanları şunlardır; Koruma iletkeni, ark boynuzları, ark koruma halkaları ve kuşkonmazlar. Koruma elemanları sadece enerji nakil hatlarında kullanılmayla sınırlı kalmayıp aynı zamanda şalt sahalarında da kullanılmaktadır.

 Nakil hatlarında kullanılan diğer parçalar ise; Spacerler, ikaz topları, camperler ve damperlerdir. Verilen bu dört parça koruma amaçlı olmayıp sadece ihtiyaca göre tesis edilirler.

Koruma sistemi sayesinde arıza hızlı bir şekilde temizlenerek şebekenin geri kalan kısmının düzgün şekilde işletilmesine devam edilebilmektedir. Sürekli bir kısa devrenin şebekenin genel işletmesi ve özellikle kararlılığı üzerindeki etkilerini ortadan kaldırmak için hatalı eleman olabildiğince çabuk devre dışı edilmelidir. Bu sayede generatör, transformatör, kablo, hat gibi şebeke elemanlarının birinde kısa devre veya izolasyon hatası sonucunda oluşabilecek arıza akımlarının veya aşırı gerilimlerin yol açabileceği zararlar sınırlandırılabilmektedir. Güç sistemlerini yukarıda bahsedilen olumsuz durumlara karşı röleler korur. Koruma röleleri, işletme esnasında oluşabilecek arıza veya aşırı yüklenme durumunda büyük çapta hasarların oluşmasını önleyici rol üstlendiklerinden dolayı büyük önem taşımaktadır. Koruma sisteminin görevi, işletme elemanları ile elektrik tesis ve şebekelerinde ortaya çıkan hataları ve bunların çeşitlerini ölçülen elektriksel büyüklükler yardımıyla çabuk ve güvenilir bir şekilde tespit etmek ve gerektiğinde arızalı elemanı (generatör, trafo, hat vb.) devre dışı bırakarak enerjinin mümkün olduğunca sürekli olmasını sağlamaktır.

KORUMA RÖLELERİ

Santrallar ve enerji iletim ve dağıtım şebekelerinde bildirim sistemleri, arızaları, sesli veya ışıklı devre elemanları aracılığı ile bildirirler. Bazıları da bildirim yapmadan ayarlandıkları buyukluklere gore devreleri acarlar. Şebekelerde oluşan arızaların etkili ve ekonomik bir şekilde onlenebilmesi icin roleler, devre acıcı elemanlar ve bildirim sistemleri ile beraber kullanılır.

Roleler calışma prensiplerine gore şu şekilde gruplandırılır; Sekonder aşırı akım rolesi,Diferansiyel aşırı akım rolesi,Toprak kacağı koruma rolesi, Sargı kacağı koruma rolesi,Sargı kısa devresi koruma rolesi,Ters akım rolesi ( vatmetrik role),Yatak ısınma rolesi,Bucholz (bukoz) rolesi,Temperatur (ısı kontrol) rolesi, Rotor-toprak arıza koruması

Diferansiyel korumada, genel olarak, güç sisteminin bir bölümü akım trafolarıyla sınırlandırılır ve bu korunan bölgeye giren çıkan akımların yön ve genlikleri karşılaştırılarak kısa devrenin varlığı saptanmaya çalışılır. Bu tanımlamadan diferansiyel korumanın nerelerde kullanılacağı sorusu akla gelebilir.

 Günümüzdeki uygulamaları şöyle özetleyebiliriz:

1. Güç trafolarının korunmasında
2. Üreteç ya da üreteç trafo birimlerinin korunmasında

3. Baraların korunmasında

4. Hatların pilot iletkenlerle diferansiyel korunmasında

Diferansiyel Röle

Hava hatlarının, kabloların, transformatorlerin ve alternatorlerin faz sargıları arasında bir izolasyon hatası sonucunda meydana gelen kısa devreler en emin bir şekilde diferansiyel role tarafından tespit edilir.

Diferansiyel roleler, normal durumda akım gecmeyen role devresinden arıza sonucu meydana gelen yuksek akımlar sebebiyle farklılık doğması ve akım gecmesi prensibine dayanır. Prensibi şekil 8.12’te gorulen diferansiyel rolenin koruma bolgesi iki taraftaki akım trafoları arasında kalan bolgedir.

a) Primer röle b) Sekonder röle c) Ara röleli kesici bağlantıları
Diferansiyel koruma rölesi prensip şekli

Diferansiyel roleler, herhangi bir kısa devre sonucu kesiciler devreyi acmadıkları zaman gorev yapar. Gereksiz yere devre acmalarını onlemek icin roleye bir zaman rolesi eklenmiştir. Kısa devre durumu uzun sure devam ederse alternator devre dışı kalır. Bu anda role, kesiciye kumanda eder, uyartımı keser ve haber verme işlemini yerine getirir.

                                                      Şekil 8.14

Diferansiyel rölenin trafoya bağlanışı

Kısaca diferansiyel röleler, devrelerin ulaşılamayan bölgelerinde oluşabilecek arızalarda koruma sağlarlar. Diferansiyel rölelerin daha yaygın bir şekilde kullanımıyla, şehir içi iletim, dağıtım hatlarında ve trafo merkezlerinde oluşabilecek arızalarda sistemin güvenliğini sağlamış oluruz.Sedat MISIR

Author: admin