Farklı arıza durumları dikkate alınarak enerji iletim sistemi için en uygun röle ayar değerlerinin belirlenmesi
Determining the optimum relay setting value for the power transmission system by taking into account the different fault conditions
Yazar: HİDAYET AYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OKTAY ARIKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Enerji iletim sistemleri = Energy transmission systems ; Koruma röleleri = Protection relays

Özet:
Yüksek gerilim enerji iletim sistemleri, günümüzde artan enerji talepleriyle birlikte sürekli büyüme göstermektedir. Üretim santrallerinin, tüketimin yapıldığı merkezlere uzak olması ve sayılarının her geçen gün artması iletim sisteminin büyümesinde önemli rol oynamaktadır. Ayrıca, radyal şebeke yapısının yerine enterkonnekte şebeke yapısının kullanılması iletim sistemini daha karmaşık bir hale getirmektedir. Tüm bu sebepler, iletim sistemlerinin güvenilir bir şekilde işletilmesini güçleştirmektedir.
Bu çalışmada geliştirilen algoritmalarla, iletim sisteminde farklı arıza analizleri yapılmış ve aşırı akım rölelerinin ayar değerleri uygun olarak yeniden hesaplanmıştır. İletim sistemi modeli olarak Türkiye iletim sisteminden 48 baralı örnek bir bölge seçilmiştir. Bu örnek, model güç sistemi analiz programı DigSilent PowerFactory yazılımına aktarılmıştır. DPL (DigSilent Programlama Dili) programlama diliyle geliştirilen algoritmalar, gerçekleştirilen analizler ile doğrulanmıştır.
İletim sisteminde meydana gelen değişikliklere bağlı olarak koruma rölelerinin ayarlarının tekrar yapılması gerekmektedir. Günümüzde, üretilen koruma rölelerinin iletişim özellikleri uzaktan ayar okuma ve yazma imkânı sağlamaktadır. Haberleşme sistemleri ile koruma rölelerinin ayarlarının izlenmesi ve geliştirilen algoritmanın iletim sistemindeki değişiklikleri de göz önünde bulundurarak röle ayarlarını yeniden hesaplanması ve değiştirmesi daha güvenilir bir işletme sunacaktır.
Aşırı akım koruma röleleri, iletim hatlarında ana ve yedek koruma işlevini yerine getirmek için kullanılmaktadır. Türkiye iletim sisteminin koruma pratiği referans alınarak aşırı akım röle ayarları hesaplanmıştır. Sonrasında ise, geliştirilen algoritma ile tekrar hesaplamalar yapılmıştır. Her iki metoda göre set edilen aşırı akım rölelerinin arıza tepkileri karşılaştırmalı olarak sunulmuştur.

Abstract:
High voltage energy transmission systems are showing continuous growth with increasing energy demands today. The fact that production plants are far from the centers where consumption is made and its numbers are increasing every day play an important role in the growth of the transmission system. In addition, the use of interconnect network structure instead of radial network structure makes the transmission system more complex. For all these reasons, it is difficult to reliably operate the transmission system.
With the algorithms developed in this study, different fault analyzes were made and the setting values of the overcurrent relays were recalculated accordingly. As a transmission system model, a sample region with 48 buses was chosen from Turkey transmission system. This sample model has been transferred to the power system analysis program DigSilent PowerFactory software. The algorithms developed with the DPL (DigSilent programming language) have been verified with the analysis performed.
Depending on the changes in the transmission system, the settings of the protection relays need to be reset. Nowadays, the communication features of the produced protection relays provide remote setting read and write. Monitoring of the settings of the protection relays with the communication systems, setting exchange and re-calculation of the relay settings taking into account the changes in the transmission system of the developed algorithm will provide a more reliable operation.
Overcurrent protection relays are used to perform for main and backup protection functions on transmission lines. Overcurrent relay settings were calculated with reference to the protection practice of the Turkish transmission system. Subsequently, the overcurrent relays were calculated again with the developed algorithm. The fault responses of the overcurrent relay is setting according to both methods are given comparatively.