Arıza Sonrası Enerjilendirme ve Otomatik Kapama

Arıza Sonrası Enerjilendirme ve Otomatik Kapama

Anıl GÜL

Elektrikport

Bir arızanın giderilmesinden sonra hattın tekrar enerjilenmesi için bir otomatik tekrar kapama düzeni kullanmak, hattın başarılı bir şekilde yeniden enerjilenmesine izin verir. Bu yazımızda arıza sonrası yeniden enerjileme ve otomatik kapama düzenleri ile ilgili bilgileri paylaşacağız.

Havai hatlardaki arızalar üçe ayrılır: geçici, yarı kalıcı ve kalıcı. Herhangi bir havai hat şebekesinde meydana gelen arızaların %80-90'ı geçici niteliktedir. Arızaların kalan %10 - %20'si yarı kalıcı veya kalıcıdır. Geçici arızalar yaygın olarak yabancı nesnelerle yıldırım ve geçici temastan kaynaklanır. Bir veya daha fazla devre kesicinin derhal açılması arızayı giderir. Arızaya müteakip hattın yeniden enerjilendirilmesi genellikle başarılıdır.

Bir arızadan sonra hattın yeniden enerjilenmesi için YG sistemlerinde otomatik kapama düzenleri

Hatta düşen küçük bir ağaç dalının yarı kalıcı bir arıza oluşturması mümkündür. Arızanın nedeni ile devrenin derhal kesilerek ortadan kaldırılmaması sonucu yangın çıkarması mümkündür. Özellikle yüksek gerilim hattı geçen ormanlık alanlarda olası bir durumdur.

Kırılmış iletkenler gibi yeryüzü kablo arızaları gibi kalıcı arızalar, enerji verilmeden önce yerleştirilmeli ve onarılmalıdır.

Bir arızanın giderilmesinden sonra hattın tekrar enerjilenmesi için bir otomatik tekrar kapama düzeni kullanmak, hattın başarılı bir şekilde yeniden enerjilenmesine izin verir. Arıza arkının tekrar kapanmadan önce enerjisini kesmesi için açma sonrasında yeterli süreye izin verilmelidir, aksi takdirde ark tekrar vuracaktır. Bu planlar enerjinin sürekliliğinde önemli bir iyileşme sağlar.

Özellikle EHV sistemleri için bir diğer yararı, sistem kararlılığının ve eşzamanlılığın korunmasıdır.

Otomatik Tekrar Kapama Örnek Düzenleri

Birkaç standart trafo merkezi konfigürasyonu için ortak kullanımdaki otomatik tekrar kapama tesisleri aşağıdaki bölümlerde açıklanmaktadır.

1) Çift Baralı Sistem Düzeni

Tipik bir çift baralı sistem Şekil 1'de gösterilmektedir. Sisteme getirilen altı EHV iletim hattının her biri, CB1'den CB6'ya kadar olan bir devre kesicinin kontrolündedir ve her iletim hattı, manuel olarak çalıştırılan yalıtıcılarla ana veya yedek baralara bağlanabilir.


Şekil 1: Çift Baralı Sistem Düzeni

Bara izolatörleri, arıza durumunda çoklu bara bölümlerinin izole edilmesini sağlar ve bara kuplaj kesicisi BC, ana ve yedek barların birbirine bağlanmasını sağlar.

1.1 Temel Düzen - İzolasyon Transformatörleri Çıkarılmıştır

Her hat devre kesicisinde, hat arızası durumunda uygun devre kesicileri tekrar kapatan bir otomatik geri alma rölesi bulunur. Hat 1'deki bir arıza için, CB1'in açılması ve hattın uzak ucundaki ilgili CB'nin açılması gerekecektir.

Hem bara koruması hem de bir VT Buchholz rölesinin çalışması, otomatik tekrar kapama sırasını engellemek için düzenlenmiştir. Hat 1'de kesintisiz bir arıza olması durumunda, hat devre kesicileri tekrar kapatıldıktan sonra bir kez daha arıza olursa açılır ve kilitlenir (bkz. EKLER "CB Kilitlemesi")

1.2 İzolasyon Transformatörleriyle Düzen

Şekil 1'de gösterildiği gibi bazı yardımcı programlar, T1 ve T2 transformatörlerinin Hat 1 ve Hat 2'den indirildiği temel düzeninin bir varyasyonunu kullanırlar. Bu, gereken devre kesici sayısının bir miktar ekonomisini sağlar. Karşılık gelen transformatör devreleri 1 ve 2 sırasıyla Hat 1 ve Hat 2'den çıkarılmıştır. Trafo ikilileri, CB1A ve CB2A devre kesicileriyle ayrı bir YG barasına bağlanır.

Otomatik tekrar kapama tesisleri, kullanıldıkları yerde izolasyon transformatörleri devrelerini kapsayacak şekilde genişletilebilir. Hat 1'deki arıza durumunda...

Örneğin, Hat 1'deki bir arıza, devre kesiciler CB1, CB1A ve uzak hat devre kesicisinin açmasına neden olur. Hat 1, ya CB1'in otomatik tekrar kapanmasıyla ya da uzaktaki devre kesici tarafından yeniden enerjilendiğinde, hangisi daha önce tekrar kapatılacaksa, T1 transformatörüne de enerji verilir.

CB1A, ikincil VT tarafından izlendiği gibi, transformatörün sekonder gerilimi görünene kadar tekrar kapanmaz. Ardından, kısa süreli bir gecikmeden sonra, gerekirse bir senkronizasyon kontrolü ile, YG baralarına tekrar girer. T1 Transformatörü'ndeki arıza durumunda...

T1 Transformatörü'nde bir arıza olması durumunda, yerel ve uzak hat devre kesiciler ve CB1A kesicisi arızayı izole etmek için açılır. Motorlu transformatör yalıtıcı IT1'in otomatik olarak açılması bunu takip eder. Hat devre kesiciler normal şekilde tekrar kapanır ve devre kesici CB1A kilitlenir. Bu düzenin bir eksikliği ...

Bu düzenin bir eksikliği, sağlam T1 transformatörünün sistemden izole edilmesiyle sonuçlanmasıdır. Ayrıca, izolatör L1, devre kesiciler CB1 ve CB1A'dan önce manuel olarak açılmalıdır, transformatör yoluyla YG baralarına beslenmeyi tekrar sağlamak için kapatılabilir.

Bu düzenin bir alternatifi, izolatör L1'e Hat 1'de kalıcı bir arıza sonrasında otomatik olarak açılmasını ve CB1 ve CB1A'nın ikinci bir otomatik kapanmasını sağlaması için tasarlanmıştır. Bus C'ye olan besleme böylece elle müdahale olmadan geri yüklenir.

2) Tekli Anahtarlı Trafo Merkezi

Şekil 2'de gösterilen düzenleme temelde tek bir devre kesici 120 ile birbirine bağlı iki transformatör besleyiciden oluşur. Dolayısıyla, her bir transformatör bir veya diğer besleyicilerin kaybolması durumunda alternatif bir besleme kaynağına sahiptir.

Şekil 2: Tekli Anahtarlı Trafo Merkezi Düzeni

Örneğin, Hat 1'deki geçici bir arıza, 120 ve B1 devre kesicilerinin açılmasına neden olur ve bunu takiben CB 120'nin tekrar kapanmasına neden olur. Tekrar kapama başarılı olursa, Transformatör T1 enerjilendirilir ve kısa devre gecikmesinden sonra devre kesici B1 tekrar kapanır.
Hat arızası kalıcıysa, 120 tekrar açılır ve motorlu hat izolatörü 103 otomatik olarak açılır. Devre kesici 120 tekrar kapanır, bunu B1 takip eder. Böylece her iki T1 ve T2 transformatörü Hat 2'den beslenir.
Bir transformatör arızası, uygun transformatör izolatörünün otomatik olarak açılmasına, trafo sekonder devre kesicinin kilitlenmesine ve devre kesici 120'nin tekrar kapamasına neden olur. Devre kesici için ölü hat şarjı veya senkronizasyon kontrollü tekrar kapama olanakları sağlanmaktadır.

3) Dörtlü Anahtarlı Mesh Trafo Merkezi

Şekil 3'te gösterilen mesh transformatör merkezi bazı araçlar tarafından, tam veya kısmen yaygın olarak kullanılmaktadır. Temel mesh, her iki köşede, MC2, MC3 ve MC4 mesh köşelerinde gösterildiği gibi bir besleyiciye sahiptir. MC1'de gösterildiği gibi, bir veya iki trafo, bir mesh köşesinde izole edilebilir.

Bir mesh köşesinden birden fazla devre besleniyorsa, CT konumlarından bağımsız olarak, mesh köşe koruması gereklidir (bkz. EKLER "Mesh Köşe Koruması")


Şekil 3: Dörtlü Anahtarlı Mesh Trafo Merkezi Düzeni

Mesh trafo merkezine otomatik tekrar kapamanın uygulanmasında önemli problemler yaşanabilir. Örneğin, Şekil 3'teki devre kesiciler 120 ve 420, mesh köşe 1 (MC1) ile bağlantılı çeşitli farklı hata türleri için devreye girer ve her biri otomatik kapanma açısından farklı muamele gerektirir. Arıza devam ederse başka değişiklikler meydana gelir.

Normal uygulamayı takiben, devre kesicileri sırayla tekrar kapatılacaktır, bu nedenle, dört mesh kesici için sıralama devreleri gereklidir. Kapanış önceliği herhangi bir sırada olabilir, ancak normalde 120, 220, 320 ve 420'dir.
İzolasyon transformatörlerinin dahil edildiğini göstermek için, MC1 mesh köşesine dayanan tesisleri özetleyelim. Diğer köşelerdeki tesisler benzer ancak izolasyon transformatörleriyle ilişkili ekipmanların kullanılmasına izin vermiyor.

Hat 1'deki Geçici Arıza

Devre kesiciler 120, 420, G1A ve G1B'nin devre dışı bırakılmasının ardından Hat 1'in ölü hatlı şarjını yapmak için 120 tekrar kapama yapılır. Kesici 420, senkronizasyon kontrolü ile sırayla tekrar kapanır. Kesiciler G1A, G1B gerekirse senkronizasyon kontrolü ile tekrar kapanır.

Hat 1'deki Kalıcı Arıza

Devre kesici 120, ilk tekrar kapama işleminden sonra tekrar açılır ve izolatör 103 arızalı hattın izolasyonu için otomatik olarak açılır. Ardından kesiciler 120, 420, G1A ve G1B sırayla yukarıdaki gibi tekrar kapanır.

Transformatör Arızası (Yerel Transformatör 1A)

Arızalı transformatörü izole etmek için izolatör 113A'nın otomatik olarak açılması, devre kesicilerin 120, 420, G1A ve G1B açmalarını takip eder. Kesiciler 120, 420 ve G1B sırayla tekrar kapanır ve kesici G1A kilitlenir.

Transformatör Arızası (Uzak Transformatör)

Uzak bir transformatör arızası için, yerel istasyonda açma-kapama cihazlarına 120, 420, G1A ve G1B giden bir ara yol sinyali alınır ve arızalı transformatör uzak istasyonda izole edilinceye kadar otomatik tekrar kapamayı engeller. Ara hareket 60 saniye sürerse, arızanın uzak istasyonda izole edilemediği varsayılır.

İzolatör 103 sonra otomatik olarak açılır ve devre kesiciler 120, 420, G1A ve G1B sırayla tekrar kapatılır.

Geçici Mesh Köşesi Arızası

Şekil 3'te gösterilen mesh köşesi koruma bölgesi tarafından kapsanan herhangi bir arıza, devre kesicilerin 120, 420, G1A ve G1B açmasına neden olur. Bunlar daha sonra sırayla tekrar kapatılacaktır.

Kalıcı bir arıza üzerinde tekrar kapamanın yasak olduğu durumlar olabilir - arıza devamlı olup olmadığı açık bir şekilde tekrar kapama öncesinde bilinmemektedir. Bu durumlarda, şema mantığı tekrar kapamayı engeller ve devre kesicileri kilitler.

Kalıcı Mesh Köşesi Arızası

CB 120 yeniden kapatıldığında, arıza nedeniyle açılır ve kilitlenir. Bu noktada, mantık CB'nin 420, G1A ve G1B'nin tekrar kapanmasını engeller ve bu CB'leri kilitler. Hat izolatörü 103, arızayı uzak istasyondan izole etmek için otomatik olarak açılır.

EKLER

CB Kilitlemesi Nedir?

Tekrar kapama başarısız olursa otomatik tekrar kapama rölesi devre kesiciyi kilitler. Bazı durumlarda, bayraklı bir kilitleme rölesi bulunur ve uzaktan alarm için kontak sağlanmaktadır. Devre kesici sadece el ile kapatılabilir. Bu işlem otomatik tekrar kapama röle elemanını otomatik olarak sıfırlamak için düzenlenebilir.

Alternatif olarak, çoğu modern röle, bir kilitleme koşulunun yalnızca operatörün hareketi ile sıfırlanabileceği şekilde yapılandırılabilir.
Devre kesici üreticileri, bakım yapılmadan önce izin verilen maksimum işlem sayısını belirtmektedir. Bir dizi şema bir arıza sayma fonksiyonu sağlar ve toplam imalatçının önerisine yaklaştığında bir uyarı verir. Bu şema, toplam arıza sayısı izin verilen maksimum değere ulaştığında kilitlenecektir.
Mesh Köşesi Koruması

Mesh bağlantılı trafo merkezlerinde baraların korunması, CT konumu açısından ilave hususlara yol açmaktadır. Şekil 4 (a) 'da tek bir mesh köşesi gösterilmektedir. Mesh'e bir köşede bir bağlantı yapıldığında, CT gösterildiği gibi konumlandırılmışsa, sadece hattı değil aralarında bulunan mesh'in köşesini de koruyacaktır.

Bununla birlikte, bu düzenleme, bir mesh köşesine birden fazla bağlantı yapıldığında kullanılamaz. Bunun nedeni, bağlı tüm devrelerdeki bir arıza, arızalı bağlantıyı belirleme aracı olmaksızın hepsinin bağlantısının kesilmesine neden olmasından kaynaklanmaktadır.

Bu nedenle, koruma CT'leri Şekil 4 (b) 'de gösterildiği gibi her bir bağlantı üzerine yerleştirilmelidir. Bu, mesh köşesini korumasız bırakır; bu nedenle Şekil 4 (b) 'de de gösterildiği gibi ek CT'ler ve mesh köşe koruması sağlayan bir röle eklenir.


Şekil 4: Mesh Köşe Koruması