Orta Gerilim (OG) Şalt Sistemleri, #ortagerilim yüklerini uygun #kontrol, #ölçüm, #koruma ve #düzenleme ekipmanlarıyla anahtarlama işlemi için kullanılır. Bu süreç, önemli derecede manuel müdahale gerektirdiğinden, Uluslararası Standartlar'da belirtilen #güvenlik gerekliliklerinin karşılanması zorunludur.
Kontrol ve Kilitleme Şemaları
Orta gerilim şalt sistemi, orta gerilim yüklerinin ilgili kontrol, ölçüm, koruyucu ve düzenleme ekipmanı aracılığıyla anahtarlanması için kullanılır. Bu işlem aynı zamanda önemli ölçüde manuel müdahaleyi de içermektedir ve bu nedenle Uluslararası Standartlarda belirtilen güvenlik gerekliliklerinin yerine getirilmesini gerektirir.
Yukarıda belirtilen hedeflere ulaşmak için çeşitli kontrol ve kilitleme şemaları kullanılır.
Bu teknik makale aşağıdaki şemaları ayrıntılı olarak açıklamaktadır:
Bu şemalar yaygın olarak kullanılmakta ve birçok orta gerilim şalt uygulamasında bulunmaktadır.
1. Genel - İşlevsel Gereksinimler
Genellikle bir devre kesiciyi (CB) tetiklemek için bir koruma rölesi gereklidir. CB'nin tetikleme bobini için gerekli güç, küçük bir dağıtım CB'si için 50 W'tan, büyük bir EHV CB'si için ise 3000 W'a kadar değişebilir. Bu tür önemli bir akım taşıma kapasitesi gerektiğinde, genellikle araya kontaktör tipi elemanlar konulur.
Bu araya giren kontaktör tipi eleman, aşağıda açıklanan üç şemanın herhangi birine bağlanabilir.
Planların işlevsel gereksinimleri sabit kalmakla birlikte, projeden projeye aşağıdaki faktörlere bağlı olarak değişiklikler gösterir::
AC ve DC güç kaynaklarının dağıtım felsefesi,
sistem/veri yolu konfigürasyonu,
kesici açma bobini sayısının belirlenmesi,
alarm sinyallerinin gruplandırılması ile açma/kapama işlemlerinin ayrımı
ve açma mantığının uygulanması.
Yukarıda belirtilen konular, genellikle müşteri ile anlaşmaya varıldıktan ve belirli bir süre zarfında edinilen deneyimlere dayanarak sonuçlandırılır.
2. Açma Şemaları
2.1 Şönt (Paralel) Açma Şeması
Bu en sık kullanılan açma şemasıdır. Koruma Role (PR) Kontağı doğrudan devre kesiciyi açacak şekilde düzenlenir ve aynı anda yardımcı ünite X'e enerji verir ve bu ünite daha sonra açma bobinine enerji veren kontağı güçlendirir. Şema Şekil 1'de gösterilmektedir.
Yukarıda belirtilen tüm açma şemaları, açma için ayrı DC beslemesinin kullanılmasını öngörmektedir. Devre kesiciyi açmak için arıza akımını kullanan alternatif bir şemaya seri açma şeması denir.
2.2 Seri Açma Şemaları
Bu şemalar, aşağıda açıklandığı üzere, çeşitli bileşenler kullanılarak işlev görür.
2.2.1 Röleleri Kullanma
Burada, seri açma bobini genellikle seri açma rölelerinin NC kontakları vasıtasıyla kısa devreye alınır. Açma bobini devreye girdiğinde ve röle kontağı bir arıza durumunda açıldığında, devre kesiciyi aktive eder.
Devre, Şekil 2'de gösterilmiştir.
2.2.2 Toplama CT'sini kullanma
Bu düzen, röle kullanılan şemalara benzetilebilir; fakat bu durumda, üç fazın akımını toplamak amacıyla bir toplama akım trafosu (CT) kullanılmakta ve böylece üç seri açma bobininin ihtiyacı tek bir bobine düşürülmektedir.
Toplama CT'leri, üç fazlı HT CT'lerin sekonder akım çıkışını toplayan ve orantılı bir tek fazlı çıkış sağlayan LT CT'lerdir.
Seri açma bobini toplama CTsinin çıkışına bağlanır ve normalde röle NC kontakları aracılığıyla kısa devre yapılır..
Şema, Şekil 3'te gösterilmiştir.
2.2.3 Motor Koruma Devre Kesicisinin (MPCB) Kullanılması
MPCB'ler, termal ve elektromanyetik açma özellikleri bulunan manuel motor koruma şalterleridir. Genellikle, açma bobini MPCB tarafından kısa devreye karşı korunur. Bir arıza durumunda, MPCB tetiklenir ve böylece arıza akımını açma bobini üzerinden geçirerek devre kesiciyi aktive eder.
Bu işlem aşağıdaki Şekil 4'te gösterilmiştir.
2.2.4Zaman Sınırlı Sigortaların Kullanımı
Bu, bir MPCB şemasına benzerdir. Burada, MPCB'lerin yerine, açma bobini boyunca sabit zaman karakteristiğine sahip sigortalar kullanılır.
2.3 Kondansatör Açma Şeması
Kurulumlarda DC beslemesi bulunmadığında, akü veya akü şarj cihazı sağlamak ekonomik olmadığında ya da istasyonlar gözetimsiz kaldığında ve akü bakımı garanti edilemediğinde, kesici açma bobinlerine enerji sağlamak için kapasitör bankaları kullanılan bir devre tercih edilir..
Bir DC çıkışı için diyotlar ve enerji depolama amacıyla kapasitörler içeren üç fazlı tam dalga doğrultucu köprü kullanılır. Yüksek gerilimli güç trafosunun sekonderi, diyot doğrultucu köprüsüne güç sağlar.
Normal işletimde, arızalar sırasında açma işlemi, diyot köprü doğrultucunun DC beslemesi ile gerçekleştirilir. Yüksek gerilimli PT beslemesi anormal arıza durumlarında, açma enerjisi önceden yüklenmiş kapasitör bankalarında saklanan enerji kullanılarak sağlanır. Kapasitörler genellikle iki açma ve bir kapatma işlemi için yeterli enerjiyi depolayacak şekilde tasarlanmıştır.
Şema, Şekil 5'te gösterilmiştir.
3. Açma Devresi Denetim (Kontrol) Planları
Açma devresi, röle muhafazasının ötesine uzanır ve sigortalar, bağlantılar, röle kontakları, yardımcı anahtar kontakları gibi çeşitli bileşenlerden geçer; bazı durumlarda ara terminal kartlarına sahip geniş bir devre kesici kablolamasını içerir. Bu karmaşıklıklar, devrenin denetiminin önemini ve gerekliliğini vurgulamaktadır.
En basit ayarlama, Şekil 6'da gösterildiği üzere, sağlıklı bir açma lambasını kapsar.
Seri bağlı bir direnç, lambanın arızalanıp iç kısa devre yapması durumunda kesicinin devreye girmesini engeller. Bu durum, devre kesici kapalıyken kontrol imkanı tanır.
Şekil 7, normalde kapalı bir yardımcı anahtar ve bir direnç biriminin eklenmesiyle, kesicinin hem açık hem de kapalı konumdayken nasıl kontrol edilebileceğini göstermektedir.
Her iki durumda da, lambaya seri bağlı normalde açık bir basmalı düğme kontağının eklenmesi, kontrol göstergesinin sadece gerektiğinde kullanılmasını sağlayacaktır.
TCS tipi kontrol rölesi, devre kesicinin açma devresinin sürekli denetlenmesi amacıyla tasarlanmıştır ve kesicinin konumundan bağımsız olarak, yardımcı besleme kaynağının kaybı, açma bobini veya kablolarındaki arızaları algılayarak alarm verir.
Sürekliliği göstermek amacıyla lamba kullanılan şemalar, yerel kontrol için idealdir; fakat uzaktan kontrol söz konusu olduğunda, bir röle sistemi kullanılmalıdır.
Şekil 8, uzak bir sinyal gerektiğinde kullanılabilecek bir düzeni göstermektedir.
Şema Çalışma Prensibi
Normal koşullarda, devre kesici kapalıyken A ve C röleleri enerji alır. Açma devresi etkinleştirildiğinde veya açma beslemesi bozulduğunda, A rölesi enerjisini kaybeder ve C rölesinin enerjisini kesmek için A1 kontağını açar. Devre kesici açıkken, devre kesicinin ve rölenin normalde kapalı olan yardımcı anahtarları aracılığıyla B rölesine enerji sağlanır. C rölesi, B1 kontağı tarafından enerjilendirilmiş durumda tutulur.
Röle B, devre kesici açıkken açma devresindeki anormallikleri tespit ederken, devre kesici kapalıyken de röle A'ya benzer şekilde anormallikleri belirleyecektir.
Röle C, diğer devrelerdeki arızalardan kaynaklanan voltaj düşüşlerini veya normal bir açma işlemi sırasında oluşabilecek yanlış alarmları önlemek amacıyla, bir RC devresi aracılığıyla 350 ila 800 milisaniye arasında bir zaman gecikmesi ile etkinleştirilir. A rölesi, kendiliğinden resetlenen bir açma rölesi kontağı tarafından anlık olarak kısa devreye uğratılır.
Eğer devre kesici açma mekanizmasında bir arıza oluşursa ve bu yüzden açma rölesi sıfırlanamazsa, bir alarm tetiklenebilir.
Alarm beslemesi, açma aküsü arızalandığında gösterge sağlayabilmek için açma beslemesinden bağımsız olmalıdır.
3.1 Açma Devresi Denetim Planı (VİDEO)
Bir koruma sisteminde devre kesicinin açılması hayati öneme sahiptir. Açma devresinde bir kesinti olursa, potansiyel ağ arızasının bağlantısı kesilmez ve arıza, güç sistemindeki diğer bir üst akım koruması tarafından giderilmelidir.
Dağıtım ağlarında sadece bir açma bobini bulunduğunda ve devre kesici kritik veya önemli bir rol oynadığında, denetim fonksiyonu özellikle hayati öneme sahiptir.
TCS tipi kontrol rölesi, devre kesicinin açma devresinin sürekli denetlenmesi amacıyla geliştirilmiştir ve kesicinin konumundan bağımsız olarak, yardımcı besleme kaynağının kaybı, açma bobini veya kablolarındaki arızalar hakkında alarm sağlar.
Referanslar:
Switchgear Book by BHEL
Trip Circuit Supervision Relay TCS Product Guide by ABB
Comments