Dağıtım hatlarında yüksek empedans arızasının simülasyonlu analizi
Simulated analysis of high impedance fault in distribution lines
Yazar: AYNUR KOÇAK
Danışman: PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akıllı şebekeler = Intelligence networks ; Dağıtım şebekeleri = Distribution networks ; Elektrik dağıtım sistemleri = Electric distribution systems

Özet:
Akıllı şebekeler geleneksel elektrik şebekelerine alternatif, daha verimli ve güvenli elektrik enerjisi iletmek sağlamak amacıyla ortaya çıkmıştır. Geleneksel şebekeden önemli diğer bir farkındalık olarak ise çift yönlü iletim sağlayabilmesidir. Günümüzde akıllı şebeke uygulamaları hayatımızın farklı alanlarında yer almaktadır ve bundan dolayı akıllı şebekeler için meydana gelebilecek çeşitli arızalar öngörülmeli ve bunun için gerekli önlemler alınmalıdır. Akıllı şebekeler enerji iletimi için diğer haberleşme teknolojinin yanında güç hattı haberleşmesinde de kullanmaktadır. Literatürde güç hattı haberleşmesinde akıllı şebekeler için meydana gelebilecek farklı arızalar mevcuttur. Bu arızalara örnek olarak yüksek empedans arızası verilebilir. Dağıtım ve kullanım ağlarında meydana gelen yüksek empedans arızaları güvenlik tehlikelerine, ark olayına ve ortaya çıkabilecek yangınlar nedeniyle olası ekipman ve mal hasarına neden olabilir. Bununla birlikte, elektrik dağıtım sistemlerindeki yüksek empedans arızalarını geleneksel aşırı akım röleleri veya sigortalar ile tespit etmek son derece zordur, buna sebep tespit edilebilecek kadar yeterli arıza akımı üretmezler. Bu çalışmamızda, akıllı şebeke yapısına sahip dağıtım sistemlerinde, güç hatları üzerinden yapılan haberleşmelerde meydana gelebilecek yük empedans arızalarının, dağıtım hattı uzunluğunun ana kol akımına ve yüksek empedans arızası akımına etkisi farklı modellerle MATLAB/Simulink tabanlı simülasyonlarda incelenerek yorumlanmıştır.

Abstract:
Smart grids have emerged to provide an alternative to traditional electricity grids, to transmit more efficient and safe electrical energy. Another important awareness from the traditional network is that it can provide bidirectional transmission. Today, smart grid applications are in different areas of our lives, and therefore, various malfunctions that may occur for smart grids should be predicted and necessary precautions should be taken. Smart grids are used in power line communication as well as other communication technologies for energy transmission. In the literature, there are different faults that may occur for smart grids in power line communication. An example of these faults is a high impedance fault. High impedance faults in distribution and utility networks can cause safety hazards, arcing and potential equipment and property damage due to fires. However, high impedance faults in electrical distribution systems are extremely difficult to detect with conventional overcurrent relays or fuses, they do not produce enough fault current to detect the cause. In this study, the effects of load impedance faults that may occur in communication over power lines in distribution systems with smart grid structure, distribution line length on main branch current and high impedance fault current, are analyzed and interpreted in MATLAB/Simulink based simulations with different models.