Yeni Nesil Elektrik Dağıtım Şebekeleri İçin Çok Fonksiyonlu Dijital Aşırı Akım Rölesi Tasarımı ve Geliştirilmesi

Ender OĞUZ; Yavuz ATEŞ; Metin HEKİMOĞLU

Makale detayları

Yeni Nesil Elektrik Dağıtım Şebekeleri İçin Çok Fonksiyonlu Dijital Aşırı Akım Rölesi Tasarımı ve Geliştirilmesi

Yazarlar:

Ender OĞUZ | Yavuz ATEŞ | Metin HEKİMOĞLU

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2019 Vol. Issue 16, pp.915-924

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2019

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000920058

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

Anahtar kelimeler:

Özet:

 


In the process consisting of generation, transmission, distribution and consumption of electrical energy; protection systems must perform their duties continuously and correctly in order to protect equipment and living creatures against failures and to ensure energy quality. However, in this process, protection systems encounter some faults. Changes in operating conditions in the regions where the protection systems are effective, causes the protection systems to be exposed to different faults.The characteristics are expected from the protection systems, such as selectivity, rapid operation, reliability, backup protection, stability and economy should be properly installed and work in continuous operation. Adaptive protection systems can adapt to different scenarios such as change of feed direction in the operations and seasonal consumption changes. Because of this specialty adaptive protection systems are essential for the continuity of the new generation networks. In order to provide adaptive protection, the relays, which are the most important elements of the protection system, must be high-tech, intelligent equipment that combines many protection features.In line with the demands in the market and technological developments, it is aimed to develop a new digital protection relay which incorporates many functions together. With this objective, it is expected from this relay containing control, measurement and protection functions. Also, it is ecptected the functions can be activated via the keypad and communication ports on the relay. In addition to this, it is expected that it can communicate with the RS485 port using the IEC 60870-5-103 protocol, and that it provides the communication features in accordance with the IEC 61850 standard in an automation system with its ethernet port. The targeted device is can operate both as an analyzer and protection equipment. The protection features “Undervoltage Protection (27),” Fault Locater (FL)”, “Overvoltage Protection (59N)”,” Thermal Protection (49)”, Trip Circuit Supervision (74TCS) are offered in a single hardware.During product development, microprocessor usage and programming, measurement and control of magnetic variables, algorithm development, adaptation to communication protocols, laboratory and field tests were used.In this study, the design, implementation and testing of a digital protection relay in which several protection functions are presented in a single hardware are given.

.

 


Elektrik
enerjisinin üretimi, iletimi, dağıtımı ve tüketiminden oluşan süreçte;
ekipmanların ve canlıların arızalara karşı korunması ve enerji kalitesinin
sağlanması için koruma sistemlerinin doğru ve seçici bir şekilde çalışarak
görevlerini süreklilikle yerine getirmeleri gerekmektedir. Ancak bu süreçte
koruma sistemleri bazı hatalarla/arızalarla karşı karşıya kalmaktadır. Koruma
sistemlerinin etkili oldukları bölgelerde işletme koşullarının değişmesi,
koruma sistemlerinin farklı arızalara maruz kalmasına neden olmaktadır. 


Seçicilik,
süratli çalışma, güvenilirlik, yedek koruma, kararlılık, ekonomiklik gibi
özellikleri taşıması beklenen koruma sistemleri uygun şekilde kurulmuş ve
sürekli çalışır durumda olmalıdır. İşletmelerdeki besleme yönünün değişmesi,
mevsimsel tüketim değişiklikleri gibi farklı senaryolara farklı şekilde uyum
sağlayabilecek adaptif koruma sistemleri yeni nesil şebekelerin sürekliliği
için elzemdir. Adaptif korumanın sağlanabimesi için koruma sisteminin en önemli
elemanları olan rölelelerin yüksek teknolojiye sahip, birçok koruma özelliğini
bir arada bulunduran akıllı donanımlar olmaları gerekmektedir. 


Piyasadaki talep
ve teknoloji gelişmeler doğrultusunda birçok fonksiyonu bir arada bulunduran
yeni bir dijital koruma rölesi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu hedefle bu
rölenin, kontrol, ölçü ve koruma fonksiyonlarını içermesi; röle üzerindeki tuş
takımı ve haberleşme portları üzerinden fonksiyonların aktif hale
getirilebilmesi beklenmektedir. Ayrıca beklenen bir diğer özellik RS485 portu
ile IEC 60870-5-103 protokolünü kullanarak iletişim yapabilmesi ve ethernet
portu ile bir otomasyon sistemi içerisinde IEC 61850 standardına uygun
haberleşme özelliklerini sağlamasıdır.


Hedeflenen
cihazın hem analizör hem de koruma ekipmanı olarak çalışması sağlanmıştır.
Cihaz “Düşük gerilim koruma
(27),” Arıza yeri tespit edici (FL)”, “Aşırı gerilim koruma (59N)”,” Termik
koruma (49)”, Açma devresi denetimi (74TCS)” koruma özelliklerini tek bir donanımda
sunmaktadır.


Ürün
geliştirilirken mikroişlemci kullanımı ve programlanması, manyetik
değişkenlerin ölçümü ve kontrolü, algoritma geliştirme, haberleşme
protokollerine uyum sağlama, laboratuar ve saha testleri yapma yöntemlerinden
faydalanılmıştır.













Bu çalışmada birçok koruma fonksiyonunun tek bir donanımda sunulduğu bir
dijital koruma rölesinin tasarımı, gerçeklenmesi ve test edilmesi ile elde
edilen sonuçlar verilmiştir.


.

Makale detayları

Yeni Nesil Elektrik Dağıtım Şebekeleri İçin Çok Fonksiyonlu Dijital Aşırı Akım Rölesi Tasarımı ve Geliştirilmesi

Yazarlar:

Ender OĞUZ | Yavuz ATEŞ | Metin HEKİMOĞLU

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2019 Vol. Issue 16, pp.915-924

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2019

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000920058

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683

Dijital Aşırı Akım Rölesi

Adaptif Koruma

Aşırı Akım Koruma

Koruma Rölesi

Sayı

Makale detayları

Yeni Nesil Elektrik Dağıtım Şebekeleri İçin Çok Fonksiyonlu Dijital Aşırı Akım Rölesi Tasarımı ve Geliştirilmesi

Yazarlar: Ender OĞUZ | Yavuz ATEŞ | Metin HEKİMOĞLU

Yayıncı: Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: European Journal of Science and Technology 2019 Vol. Issue 16, pp.915-924

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 8/2019

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000920058

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2148-2683

Dijital Aşırı Akım Rölesi

Adaptif Koruma

Aşırı Akım Koruma

Koruma Rölesi

Sayı

Yazarlar:

Ender OĞUZ | Yavuz ATEŞ | Metin HEKİMOĞLU

Yayıncı:

Osman SAĞDIÇ

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

European Journal of Science and Technology 2019 Vol. Issue 16, pp.915-924

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

8/2019

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000920058

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2148-2683