Name: power system protection zones
Uploaded: 2024-11-21T14:54:35.000Z
Duration: 1 min 16 s
Channel: JoVE

Güç sistemlerinde, tüm kurulum koruyucu bölgelere ayrılmıştır. Bir bölge içinde bir arıza meydana gelirse, sistemin geri kalanını koruyarak izole edilir.
Bu bölgeler arasında jeneratörler, transformatörler, otobüsler, iletim ve dağıtım hatları ve motorlar bulunur. Bunları, her biri devre kesiciyle korunan bir evdeki farklı odalar olarak düşünün.
Her oda veya bölge kapalı kesikli bir çizgi ile tanımlanır. Her odanın içinde bir veya daha fazla bileşen olabilir.
Bu koruyucu bölgelerin benzersiz özellikleri arasında üst üste binme ve devre kesici yerleşimi bulunur. Devre kesiciler, bu odaların kesişme noktasında duran ve bir sorunla karşılaşan herhangi bir odayı izole eden muhafızlar gibidir.
Bu nedenle, mutfakta bir arıza meydana gelirse, mutfağa bağlı tüm devre kesiciler açılacak, onu izole edecek ve arızanın diğer odaları etkilemesini önleyecektir.
Çakışan bölgeler, bitişik odalar arasında iki kapı bulundurarak hiçbir alanın korumasız kalmamasını sağlar, böylece biri arızalanırsa diğeri yine de koruyabilir.
Örtüşme, her devre kesici için iki cihaz transformatörü ve röle kullanılarak elde edilir.

koruma bölgeleri

Zones of Protection

<div>
 Güç sistemlerinde, arızaları izole etmek ve sistemin geri kalanını korumak için bütün kurulum koruyucu bölgelere ayrılır. Bu bölgeler jeneratörler, trafolar, baralar, iletim hatları, dağıtım hatları ve motorları içerir. Her bölge, her odası kendi devre kesicisi tarafından korunan bir evdeki ayrı bir oda olarak görselleştirilebilir.
 Koruyucu bölgeler, bir veya daha fazla bileşen içeren kapalı kesik çizgilerle tanımlanır. Bu bölgelerin temel bir özelliği, devre kesicilerin bölgelerin kesişim noktalarına stratejik olarak yerleştirilmesidir ve bu sayede bir bölgedeki herhangi bir arıza izole edilebilir. Örneğin, bir mutfağa benzeyen bir bölgede bir arıza meydana geldiğini varsayalım. Bu durumda, o bölgeyle ilişkili devre kesiciler açılacak, arızayı izole edecek ve diğer alanları etkilemesini engelleyecektir.
 Sistemin herhangi parçasının korumasız kalmamasını sağlamak için koruyucu bölgeler arasındaki örtüşme çok önemlidir. Bu örtüşme, her devre kesici için yedeklilik sağlayan iki set alet trafosu ve rölesi olmasıyla sağlanır. Bu yedeklilik, bir koruma cihazı arızalansa bile diğerinin gerekli korumayı sağlayabilmesini sağlayarak güç sisteminin genel güvenilirliğini ve emniyetini artırır. Bu kurulum, tüm güç şebekesinin verimliliğini ve bütünlüğünü koruyarak arızaların etkili bir şekilde izole edilmesini sağlar.
 Etkili koruma şemaları, her bölgenin özel ihtiyaçlarına göre uygun hale getirilmiş diferansiyel, mesafe ve aşırı akım röleleri gibi farklı tipte koruma röleleri kullanmayı içerir. İletişim sistemleri ayrıca, koruma cihazlarının eylemlerini koordine etmede ve hızlı ve hassas arıza izolasyonu sağlamada hayati bir rol oynar. Bu stratejileri uygulayarak, güç sistemleri yüksek güvenilirlik ve emniyet seviyelerine ulaşabilir, arızaların neden olduğu kesintileri ve hasarı en aza indirebilir.
</div>

Koruma Bölgeleri

Güç sistemlerinde, tüm kurulum koruyucu bölgelere ayrılmıştır. Bir bölge içinde bir arıza meydana gelirse, sistemin geri kalanını koruyarak izole edilir.
...

Education

JoVE Core

Electrical Engineering

Elektrik Mühendisliği

Unit 1

Ünite 1

System Protection

Sistem Koruması

KEY TERMS AND CONCEPTS

TEMEL TERİMLER VE KAVRAMLAR

power system protection zones

Power system protection zones divide the network into sections so faults can be isolated quickly. These zones can include generators, transformers, buses, transmission lines, distribution lines, and motors. Each zone is shown with closed dashed lines and contains one or more components.

Circuit breakers are placed at the borders where protection zones meet. If a fault happens in one zone, the related breakers open and disconnect only that section. A fault in one area, such as a kitchen in the house analogy, stays contained and does not spread to the rest of the system.

Overlap between zones is important because it helps keep every part of the network protected. This overlap is created by using two sets of instrument transformers and relays for each circuit breaker. That redundancy matters if one protection device fails, because the second one can still act and keep the system safe.

Different zones may use different protective relays, including differential relays, distance relays, and overcurrent relays. Communication systems also help these devices work together so faults are cleared quickly and accurately. Together, these protection strategies improve reliability, limit damage, and help maintain the integrity and efficiency of the power network.

Power System Protection Zones

instrument transformers

Voltage and Current Sensing in Power Grids

Instrument transformers help power substations measure voltage and current safely. They create isolated replicas of electrical signals for measurement and protection. These devices support protective relays and other monitoring equipment that keep power systems stable and reliable. The two main types are voltage transformers, or VTs, and current transformers, or CTs. A voltage transformer reduces the primary voltage to a lower level that relays and measuring devices can use. A current...

overcurrent relays

Relay Settings for Circuit Fault Protection

Overcurrent relays protect circuits by sensing excess current through the secondary side of a current transformer. They are an important part of circuit protection and help keep power systems stable when a fault occurs. Two main relay types are used here: instantaneous and time-delay overcurrent relays. An instantaneous relay trips right away when current rises above the pickup current, which is the preset level that starts the relay. It then energizes the circuit breaker trip coil at once,...

radial system protection

Breaker Coordination in Radial Systems

Breaker coordination in radial systems uses time-delay overcurrent relays to limit load interruption. When a fault happens, the nearest breaker should open first. Upstream breakers stay closed because they are set with longer delays. This lets the fault be isolated while the rest of the system keeps running. If a fault is downstream of the third breaker, only the third breaker should trip. That removes power from the load beyond the fault. The second breaker keeps a longer delay setting, so...

reclosers and fuses

Fault Coordination with Reclosers and Fuses

Fault coordination with reclosers and fuses helps protect radial distribution circuits. A recloser is an automatic switch that interrupts AC power and then closes again on a preset schedule. This brief outage can clear temporary faults on overhead lines, such as those caused by tree limbs or wildlife, and it can improve overall reliability. Reclosers and their ground-level hazards also matter. Contact with a recloser or with a broken energized conductor on the ground can be dangerous. That is...

directional relays

Directional Relays in Power System Protection

Directional relays help protect power systems by telling forward faults from reverse faults. They are used when fault current flows mainly in one direction on a line. This makes the relay useful for safe and efficient fault clearing. On a protected line, a fault downstream, or to the right of the current transformer, usually makes the fault current lag the bus voltage by about 90 degrees. This is called the forward direction. A fault upstream, or to the left, may make the fault current lead...

zones of protection

Power system protection zones divide the network into sections so faults can be isolated quickly. These zones can include generators, transformers, buses, transmission lines, distribution lines, and motors. Each zone is shown with closed dashed lines and contains one or more components. Circuit breakers are placed at the borders where protection zones meet. If a fault happens in one zone, the related breakers open and disconnect only that section. A fault in one area, such as a kitchen in the...

line protection with impedance relays

Impedance Relays for Fault Detection

Impedance relays help protect power lines by watching the voltage-to-current ratio on a line. They measure the apparent impedance, which is the electrical opposition the relay sees at that point in the system. This makes them useful when time-delay overcurrent relays are hard to coordinate in complex radial systems and when directional overcurrent relays are difficult to use in multi-source transmission loops. These relays respond strongly during a fault. As current rises and voltage falls,...

differential relays

Differential Relay Protection in Power Systems

Differential relays protect generators, buses, and transformers by comparing currents at different points in a power system. When the currents do not match, the relay detects the difference and opens the circuit breaker. Under normal conditions, the current entering a generator, i1, equals the current leaving it, i2. If a fault occurs, these currents become unequal, and the difference current flows through the relay operating coil to trip the relay. An electromechanical differential relay is...

pilot and numeric relaying

Pilot Relays and Digital Protection

Pilot relays and numeric relays help protect power systems. Pilot relaying is a form of differential protection, which compares electrical quantities at equipment terminals through a communication channel instead of a direct relay link. It is especially useful for transmission lines with terminals far apart, often up to 80 km on 69 to 115 kV lines. Pilot relaying can use several communication channels. Pilot wires are separate electrical circuits that operate at DC, 50 to 60 Hz, or audio...

key terms and concepts

Explore how power system protection zones use circuit breakers, overlapping relays, and communication to isolate faults and protect generators, lines, and motors.

Power System Protection Zones | JoVE K12

JoVE Core Elektrik Mühendisliği, devre analizi teknikleriyle birlikte elektrik devrelerinin temel kavramlarını kapsayan, anlaşılması kolay animasyonlu videolar sunar. Operasyonel amplifikatörler ve devre dönüşümü kavramlarını kullanarak birinci dereceden ve ikinci dereceden devreleri içerir. Pratik tasarım örneklerinin ve gerçek dünya uygulamalarının bilim insanlarınca hazırlanan videolar aracılığıyla dahil edilmesi, karmaşık kavramları erişilebilir hale getirerek önemli bir eğitim değeri katmaktadır.

electrical engineering

Power System Protection Zones

Description

Transcript

Tags