Aşırı Akım Koruma Yöntemleri ve İyileştirmeleri

Abstract

Aşırı akım koruması, güç sistemlerinin güvenilir ve sürdürülebilir olmasını sağlamak için çok önemlidir. Tez, yönsüz ve yönlü aşırı akım koruma yöntemlerini ele almaktadır. Yönlü aşırı akım koruma rölelerinin önemi, giderek karmaşıklaşan güç dağıtım şebekelerinde artan karmaşıklık ve paralel güç akışı nedeniyle daha da vurgulanmaktadır. Çalışmanın ilk bölümü, güç sistemi bileşenlerinin ve aşırı akım koruma rölelerinin çalışma prensiplerini kapsamaktadır. Tezin uygulamalı bölümünde, SEL411L koruma rölesi yapılandırılmış ve Omicron CMC356 test cihazı kullanılarak yönlü ve yönsüz aşırı akım testleri gerçekleştirilmiştir. Röle karakteristik açısı, akım trafosu polaritesi ve arıza yönü belirleme gibi konular ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Ayrıca, paralel hat koruma sistemi rölelerinin koordinasyonu ve seçiciliği de özenle ele alınmıştır. Yönlü korumanın gereksiz açmaları önlemedeki kilit rolünü doğrulamak için deneysel kanıtlar sunulmuştur. Bu tezde elde edilen sonuçlar, aşırı akım koruma sistemlerinin güvenlik ve sürdürülebilirlik açısından optimize edilme biçimine önemli katkılar sağlamakta ve daha akıllı ve gelişmiş güç sistemlerinin nasıl tasarlanabileceği konusunda bilgi sağlamaktadırOvercurrent protection is very important to ensure power systems are reliable and sustainable. This thesis addresses non-directional and directional overcurrent protection methods. The importance of directional overcurrent protection relays is further emphasized due to the increasing complexity and parallel flow of power in increasingly complex power distribution networks. The first part of the study covers the operating principles of power system components and overcurrent protection relays. In the practical part of the thesis, the SEL411L protection relay was configured and directional and non-directional overcurrent tests were conducted using the Omicron CMC356 test device. Issues such as relay characteristic angle, current transformer polarity, and fault direction determination are completely elaborated. Additionally, parallel line protection system relays' coordination and selectivity are handled with care. Experimental evidence is presented to confirm the key role of directional protection to prevent unnecessary tripping. The outcomes achieved in this thesis provide significant contributions to the way overcurrent protection systems can be optimized in regards to safety and sustainability, providing knowledge in the way more intelligent and sophisticated power systems can be designed.