Sistemde Arıza Durumu Devam Ederken ĠM 5 Tarafında OluĢan Geçici 3 Faz-Toprak Arızasında Arıza Yeri Bulma

Bir önceki uygulamada RMU 1 ile RMU 2 arasındaki tek faz-toprak arızasında grafikler analiz edilerek arıza yeri tespit edilmiĢ ve arıza izolasyonu sağlanarak diğer trafolara elektrik verilmiĢtir. Bu durum devam ederken RMU 9'un giriĢine ġekil 7.38'deki gibi geçici 3 faz-toprak arızası uygulandı. Bu arızanın baĢlangıç zamanı 0,15. saniye ve bitiĢ zamanı 0,25. saniye seçildi. Arıza toplam 0,1 sn sürmüĢtür ve bu zamandan sonra sistem eski çalıĢma durumunda devam etmiĢtir. Uygulanan 3 faz- toprak arızasının parametreleri EK-E'de verilmiĢtir.

Bir önceki arıza durumunda yapılan iĢlemler burada da geçerlidir. Yine aynı Ģekilde arıza baĢlangıcından bitimine kadar kaydedilen aĢağıdaki grafikler analiz edilecektir.

ġekil 7.39 3 Faz-toprak arızası durumunda ĠM 5'teki çıkıĢ gerilim grafiği

ġekil 7.40 3 Faz-toprak arızası durumunda ĠM 5'teki çıkıĢ gerilim grafiği (Ayrıntılı Ģekli)

ġekil 7.39 ve ġekil 7.40'taki grafiklere göre, ĠM 5'teki çıkıĢ gerilim değerlerinde 0,15. saniyeden itibaren yaklaĢık 0,5 pu = 7,9 kV değerinde gerilim

düĢümü meydana gelmiĢtir. Arıza parametresinde seçilen arıza direnci (EK-E) yüksek seçildiğinden gerilim değeri sıfır olmamıĢtır. Yeni gerilim seviyesi yaklaĢık 0,5 pu = 7,9 kV değerine düĢmüĢtür. 3 faz-toprak arızası nedeniyle her üç fazda da düĢme görülmektedir. Benzer dağıtım Ģebekesine sahip olan Kayseri ve civarı T.A.ġ.'ne ait Ģebekede 3 faz-toprak arızasında SCADA kayıtlarına geçen kaynak tarafındaki gerilim değiĢimi ġekil 7.41'de verilmiĢtir. Bu Ģekle göre de 3 fazın gerilim değerlerinde düĢme görülmektedir.

ġekil 7.41 3 Faz-toprak arızasında kaynak tarafındaki gerilim değiĢimi (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.42 3 Faz-toprak arızasında kaynak tarafındaki gerilim değiĢimi arıza zamanının ayrıntılı görüntüsü (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.41 ve ġekil 7.42'deki SCADA kaydı grafiğine bakıldığında 0,14. saniyede arıza meydana geldiği görülmektedir. Yukarıdaki grafikler incelendiğinde elde edilen grafik ile gerçek SCADA kaydı grafiği benzerlik göstermektedir. Arıza akımıyla beraber gerilim değerlerinde düĢüĢ görülmektedir. Hattın parametreleri ve diğer etkenlerden dolayı grafikler arasında hafif değiĢiklikler meydana gelmiĢtir. Ayrıca ekler kısmında bulunan EK-C ve EK-D'deki daha önceden 3faz-toprak üzerinde çalıĢılmıĢ olan tez sonuçları verildi. Bu tezdeki grafiklerde gerilimler sıfıra yakın çıkmıĢtır. Seçilen arıza direnci ve toprak direnci farklılığından dolayı ve devredeki diğer parametrelerin farklılığından dolayı bunlar değiĢebilmektedir. Bu simulasyonda 3 fazda da gerilim değerlerinde düĢüĢ olduğunu gösterebilmek için değerler farklı seçilmiĢtir. Elde edilen grafik ile tez sonuçlarında benzerlik görülmektedir.

ġekil 7.44 3 Faz-toprak arızası durumunda ĠM 5'teki çıkıĢ akım grafiği (Ayrıntılı Ģekli)

ġekil 7.43 ve ġekil 7.44'teki grafiklere göre, ĠM 5'teki akım değerleri 0,15. saniyeden itibaren aĢırı artmaya baĢladığı görülmektedir. Arıza akımı, ilk baĢladığı anda en yüksek değere ulaĢır ve daha sonra sürekli akım değerinde devam eder. Akım değeri, 1,6 pu seviyesinden yaklaĢık 30 pu = 6 kA sürekli arıza akım değerine ulaĢmaktadır. Benzer dağıtım Ģebekesine sahip olan Kayseri ve civarı T.A.ġ.'ne ait Ģebekede 3 faz-toprak arızasında SCADA kayıtlarına geçen, kaynak tarafındaki akım değiĢimi ġekil 7.45 verilmiĢtir. ( ġekil 7.41'de gerilim değiĢimi verilmiĢti.)

ġekil 7.45 3 Faz-toprak arızasında arıza tarafında akım değiĢim grafiği (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.46 3 Faz-toprak arızasında arıza tarafında akım değiĢim grafiği arıza zamanının ayrıntılı görüntüsü (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.45 ve ġekil 7.46'da verilen grafikler 0,14. saniyede baĢlayan ve 0,3. saniyede arızanın sistemden tamamen izole edilmesine kadar geçen sürede oluĢan akım değiĢimini göstermektedir.

ġekil 7.43 ile ġekil 7.44'te görüldüğü gibi elde edilen grafik ile gerçek SCADA kaydı grafiği benzerlik göstermektedir. Arızanın ilk baĢlama anında arıza akımı en yüksek değerine ulaĢmaktadır ve daha sonra akım değerinde düĢüĢ olmaktadır. Yukarıda da belirttiğimiz gibi hattın parametreleri ve diğer etkenler nedeniyle grafiklerde hafif değiĢiklikler oluĢmuĢtur. Ayrıca ekler bölümünde verilen EK-C ve EK-D'deki daha önce bu konu üzerine yapılmıĢ tez sonuçları verilmiĢtir ve buradaki akım grafiklerini de incelediğimizde, her üç fazda da aĢırı akım çekildiği görülmektedir. Elde ettğimiz grafikler ile benzerlik göstermektedir.

ġekil 7.47 3 Faz-toprak arızası durumunda RMU 10'daki çıkıĢ gerilim grafiği

ġekil 7.47'deki grafiğe göre, RMU 10'daki çıkıĢ gerilim değerlerinde 0,15. saniyeden itibaren 0,5 pu = 7,9 kV değerinde gerilim düĢümü meydana gelmiĢtir. Yeni gerilim seviyesi yaklaĢık 0,5 pu = 7,9 kV değerine düĢmüĢtür. 3 faz-toprak arızası nedeniyle her üç fazda da düĢme meydana gelmektedir. Kaynak tarafında

gerilim düĢümü meydan geldiği için aynı değiĢim bu trafoda da meydana geldiği görülmektedir.

ġekil 7.48 3 Faz-toprak arızası durumunda RMU 10'daki çıkıĢ akım grafiği

ġekil 7.48'deki grafiğe göre RMU 10'daki akım değerleri 0.15. sn.'den itibaren aĢırı yükselmeye baĢlamıĢtır. Akım değeri 1,4 pu değerinden 30 pu = 6 kA seviyesine kadar ulaĢmıĢtır. ĠM 5'teki akım yükselmesinden azdır fakat fark çok az olduğundan dikkate alınmadı.

ġekil 7.50 3 Faz-toprak arızası durumunda RMU 9'daki çıkıĢ gerilim grafiği (Arıza zamanının ayrıntılı Ģekli)

ġekil 7.50'deki grafiğe göre RMU 9'daki gerilim değerlerinde 0,15. saniyeden itibaren yaklaĢık 0,5 pu = 7,9 kV değerinde gerilim düĢümü meydana geldiği görülmektedir. Yeni gerilim seviyesi yaklaĢık 0,5 pu = 7,9 kV değerine düĢmüĢtür. 3 faz – toprak arızası nedeniyle her üç fazda da düĢme görülmektedir. Kaynak tarafında gerilim düĢümü meydana geldiği için aynı değiĢim bu trafoda da meydana gelmiĢtir. Kayseri ve civarı T.A.ġ.'ne ait 3faz- toprak arızasının SCADA kaydı ġekil 7.51'de verilmiĢtir.

ġekil 7.51 3 Faz-toprak arızasında arıza akımı geçmeyen trafoda gerilim grafiği (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.52 3 Faz-toprak arızasında arıza akımı geçmeyen trafoda gerilim değiĢim grafiği (arıza zamanının ayrıntılı görüntüsü)

(Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.51 ile ġekil 7.52'deki SCADA kaydı grafikler incelendiğinde Simulink ortamında elde edilen ġekil 7.49 ve ġekil 7.50'daki grafiklerle benzerlik göstermektedir. Arıza akımı üzerinden geçmeyen trafolarda, kaynak tarafından gerilim değiĢikliği meydana geldiği için bu trafolarda da gerilim etkilenmektedir.

ġekil 7.53 3 Faz-toprak arızası durumunda RMU 9'daki çıkıĢ akım grafiği

ġekil 7.54 3 Faz-toprak arızası durumunda RMU 9'daki çıkıĢ akım grafiği (Arıza zamanının ayrıntılı Ģekli)

ġekil 7.53 ve ġekil 7.54'teki grafiklere göre RMU 9'daki akım değerleri 0,15. saniyeden itibaren arıza akımının etkisiyle düĢmeye baĢlamıĢtır. Akım değeri 1,4 pu değerinden 0,8 pu = 160 A seviyesine kadar düĢmüĢtür. Burada arıza akımının oluĢmasıyla beraber yükte düĢüĢ meydana geldiği görülmektedir. Gerçek bir SCADA kaydı olan ġekil 7.55'te de bu olayı görmek mümkündür.

ġekil 7.55 3 Faz-toprak arızasında arıza akımı geçmeyen trafoda akım değiĢim grafiği (Cesur 2007, SCADA kaydı örneği)

ġekil 7.56 3 Faz-toprak arızasında arıza akımı geçmeyen trafoda akım değiĢim grafiği (arıza zamanının ayrıntılı görüntüsü)

ġekil 7.55 ve ġekil 7.56'da da görüldüğü gibi arızanın baĢlamasıyla beraber sistemin yükünde azalma meydana gelmektedir. Simulink ortamında elde edilen grafiklerle karĢılaĢtırıldığında benzer Ģekiller elde edildiği görülmektedir.

Simulasyonda Ģu noktaya dikkat etmek gerekmektedir; ring besleme yapıldığında, RMU'larda normalde çıkıĢlarda bulunan fault indicatörler bu durumda giriĢten ölçüm yapar. Grafiklerin bu duruma göre analiz edilmesi gerekmektedir.