Koruyucu Röle:
Normal Olmayan Sistem Koşullarının Tespiti

Şalter uygulamaları için koruyucu röleler, anormal sistem koşullarını algılar ve devre kesiciyi çalıştırmak yönlendiren "beyin" işlevini görür. Ayrıca, devre kesici açma ünitelerinde bulunmayan fonksiyonlar için düşük gerilimli güç kesici uygulamalarında özel koruma sağlamaktadırlar. Bu yazımızda orta gerilimde koruyucu röleleri sizler için derledik.

A- A+

06.05.2017 tarihli yazı 10180 kez okunmuştur.

Röle Transformatör Akım Gerilim Güç Kesici Orta Gerilim

OG Uygulamalarda Koruyucu Röle

“Çoğu modern koruma rölesi, katı hal elektronik veya mikroişlemci tabanlı cihazlardır. Ancak daha eski elektromekanik cihazlar hala mevcuttur ve hala çalışmaktadır”

Mikroişlemci tabanlı veya yarı iletken elektronik röleler, elektromekanik rölelere göre SCADA ortamına entegrasyon için MODBUS gibi yaygın iletişim protokolleri ile arayüz oluşturma olanağı ve daha fazla esneklik ve işlevsellik sağlar. Bununla birlikte, anormal sistem koşullarında çalışmasını sürdürmek için "güvenilir" kontrol gücü gerektirirler. Bu güvenilir kontrol gücü çoğunlukla bir DC batarya sistemi tarafından sağlanır; ancak AC UPS tabanlı sistemler de vardır.

►İlginizi Çekebilir: Diferansiyel Röle Nedir?

Elektromekanik röleler tipik olarak tek fazlı cihazlardır. Katı hal elektronik röleler tipik olarak tek fazlı veya üç fazlı olarak da bulunabilir. Mikroişlemci tabanlı röleler ise tipik olarak üç fazlı cihazlardır. Elektromekanik ve katı hal elektronik röleler tipik olarak cihaz başına bir röle fonksiyonu içermekle birlikte, mikroişlemci tabanlı röleler genellikle bir cihazda birçok işlevi yapabilir. Tek bir mikroişlemci tabanlı röle, birkaç elektromekanik veya yarı iletken röle gerektiren işlevleri yerine getirebilir.

“Bu işlevsellik, genellikle mikroişlemci tabanlı röleleri yeni kurulumlar için en iyi seçim yapar.”

Genellikle, koruyucu röle, uygulanan güç sistemine doğrudan bağlantı için derecelendirilmez. Bu nedenle, akımların ve voltajların, rölelerin tasarlandığı seviyelere düşürülmesi için ölçü transformatörleri kullanılır. Ölçü transformatörleri genellikle iki geniş kategoriden birine girer:

► Akım Transformatörleri
► Gerilim Transformatörleri

Röleler ve sayaçlar gibi ölçü transformatörleri üzerindeki yükleri, güç sistemi yüklerinden ayırmak için kullanılabilirler.

Koruma rölesinin orta gerilim kısımları

Akım Transformatörleri (AT)

Akım transformatörü, bir ferromanyetik nüvenin çevresinde halka şeklinde sarılmış bir bobinden oluşur. Akımın ölçüleceği iletken, halka şeklinde sarılan bobinin merkezinden geçirilir. İletken üzerinden akım tarafından oluşturulan manyetik alan bobinde akım akmasına neden olur.

“Esas olarak, akım tranformatörü, birincil sargılı konvensiyonel bir transformatör olarak düşünülür.”

Akım transformatörlerinde sınıflandırma sistemi bir harf ve bir sayıdan oluşur. Harfler, yüzdelik oran düzeltmesinin hesaplanabileceğini belirten C veya oran düzeltmesinin test ile belirlendiğini belirten T olabilir.

OG Akım Transformatörleri

►İlginizi Çekebilir: Termik Röle ile Motor Koruma

Sayılar ise, AT’nin % 10 oran hatasını aşmadan nominal sekonder akımın 20 katında bir "standart yük" e verebileceği voltajı belirtir. Alternatif olarak, üreticinin yayınladığı AT uyarım eğrileri, akım trafosu doğruluğunu belirlemek için kullanılabilir.

Röle uygulaması için, en kötü durumdaki kısa devre koşullarında koruyucu rölenin performansı çok önemlidir. AT’de sekonder akımlar maximum olduğunda ve röle giriş bobini boyunca artan voltaj nedeniyle sekonder voltajın AT değerini aşmasına neden olabilir.

Akım trafosu şeması

Bu durum, AT'nin doyma oranın önemli ölçüde değişmesine ve dolayısıyla da ölçümün doğruluğuna sebebiyet verir. Şiddetli AT doygunluğu olan durumlarda, koruyucu röle, çalıştırılmadığı veya çıkış kontaklarında "çatırdama" yapması gibi önceden tahmin edilemeyen bir şekilde tepki verebilir.

Güç iletkeni halka şeklinde sarılmış AT sargısı tarafından oluşturulan pencereden geçen AT'ler, pencere tipi AT'leri olarak bilinir. Cihaz boyunca entegre edilmiş bir bara çubuğu ile tasarlanmış olan AT'ler, bara tipi AT'ler olarak bilinirler. Dahili ve harici tipleri de mevcuttur.

Gerilim Transformatörleri

Gerilim trafoları (VT), güç sistemi gerilimini koruma rölesinin kullanabileceği bir seviyeye indirmek için kullanılır. Gerilim transformatörleri hassasiyet sınıfları, artan yük gereksinimleri için W, X, M Y, Z ve ZZ olarak adlandırılır.

Ölçü gerilim transformatörü

“Koruyucu röleler fonksiyona göre sınıflandırılır. Devre gösterimlerini kolaylaştırmak için her işlev tanımlanmış ve IEEE Standartları tarafından bir sayı atanmıştır. C37.2. IEEE standart işlev numaraları Tablo 1'de verilmektedir.”

Tablo 2, koruyucu işlevleri daha da belirlemek için yaygın olarak kullanılan sonek harflerini vermektedir. Bu işaretler çeşitli şekillerde birleştirilebilir. Örneğin, 87T bir transformatör diferansiyel rölesini, 51N artık zamana karşı aşırı akım rölesini, 87B bir bus tipi diferansiyel rölesini vb. belirtmektedir.

Tablo 1: Yaygın olarak kullanılan koruyucu röle cihazının fonksiyon numaraları