POLARİZE MHO RÖLELERİ

UDK: 621.316.92S

Polarize Mho Rölelerinde Polarizasyon Sinyalinin Rölenin Sınırsa! Karakteristiklerine ve Dinamik Çalışmasına Tesirleri

Yazan': Mustafa AKEB

TEK

ÖZET

Polarize mho mesafe rölesi, yakın amalardakt kesin çalınması ve korunan bölge gerisindeki anzalardada kesin olarak çalışmaması özettikleri sebebiyle; yüksek gerilim hatlarının korunmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu yazıda, amplitüd lineer komparatör için en uygun polarizasyon sinyalini seçme gayesi ile; polarizasyon sinyalinin ve kaynak empedansının rölenin sınırsal karakteristiklerine ve dinamik çalışmasına tesirleri incelenmiştir.

En belirli tesir, dengesiz hatalarda; rezistans eksenini daha çok içine alan kaymış (offset) karakteristik göstermesidir. Böylece ark-atlamalı amalarda rölenin doğru çalışması temin edilmiş olur.

Aynca, polarlze-mho rölesinin, en önemli pa.rometriler göz önüne alınarak, dinamik çalışma teorisi de incelenmiştir. Sadece iki faz arası anza ve thareketli sargıün röle düşünülmüştür.

SUUMARY

The use of the polarised-mho distance relay for the protection ol high voltage lines has become ıvidespread, otoing to its definite operation for close-up faults definite restraints for faults immediately behind the relaying point.

in thts article, the effect of polartsing signal and source impedance on ne threshold characteristics as weU as on the Aynamla behaviour of the relay is investigated with the purpose of optimum choice of the polarising signal for an amplitv.de comparator.

The effect is that the polarised-mho relay has an offset characteristics, in the oase of unbalanced faults, which encloses the origin and henoe enhances the relay reach in the direction of the resistive axis indicating positive operation when arcing faults occur in the pawer system.

The article also presents the dynamic theory of the polarised linear mho-relay, considering only the most significant parameters in order to determine the dynamic response.

Only line-to-line fault and performance of moving-coil relay is considered.

1. Gtris

Bilindiği gibi normal mho mesafe röleleri, hem yönlü hem de empedans ölçen elemanlardır.

Şekil L Mho karakteristiği (1.2)

Tek dezavantajı yakın arızalarda doğru ölçme

yapamamasjdır.

Terminal arızalarında tam bir ölçmeyi sağlamak için, sağlam fazlardan birinden bir referans gerilim, polarizasyon voltajı, tatbik edilir. Dolayısıı ile polarize mho rölesinin faz komparatör olarak çalışmasındaki besleme aşağıdaki gibi olur;

İVtv

ai)

Bu ifadede V , polarizasyon voltajını, I ve V de röle noktarındakl akım ve voltajı gösterir. ZH ise mesafe rölesi menzil ayar empedansıdır.

Röle, amplitüd komparatör olarak kullanıldığı zaman ise besleme;

Elektrik Mühendlallftl 180

Polarize mho rölesinin karakteristiği de normal, mho rölesinin karakteristiği' j gibi -Şekil l' de gösterilmiştir; i.' i- , - - !''fj]f/ ,'

Yalnız, polarize-mho rölesinde orijin daha çok belirlidir; yani voltaj -?f\ = o "olunca | Sr \f^,'\ S0',j olur, buda yakın arızalarda'• rölenin aça^üeceğini gösterir.

2. Lineer ampütttd komparatörlerle polarize mho röle tasarımı

Pratikte, polarize mho rölesinin besleme akunlan aşağıdaki gibidir (Bak. Şekil 2).

Bu ifade akım cinsinden yazılırsa;

'P-?*"? ir ;

olur. Burada

lv «, VR/ZR , lp = Vp/2p

dir. Polarizasyon voltajı VP , arıza akımına faz

açısını belirliyerek röleyi yönlü yapar. Bu sebepten, arıza voltajı ile polarizasyon arasındaki münasebet aşağıdaki gifci olmalıdır.

ZR n ., 2

n

Ir.-^İ H<..Vr. Jîı,,

1(2.1)

Bu ifadede VR tutucu (restraint) veya'arızalı faz voltajını, IR ise hat akım transformatörünün sekonder akımını (arıza akımı) gösterir.

Mbclng transformatöründeki nlt n.,, n3 ve n ise sırası ile tutucu (restraining), polarizasyon, akım devresi ve sekonder akım devrelerinin sanm sayılarını göstermektedir.

Vp

•-

II

V.

Bu ifadedeki ky sabiti her hangi fcir değere sahip olabilir.

- Şekil 2*deki faz kaydıncı R-C devresi, sağlam faz komponentinl, arızalı faza nazaran 180 derece kaydırması içindir: (VP = VR— VP1)

Polarize mho rölesinin doğru çalışma göstermesi için uygun tir polarizasyon voltajı seçilmelidir. Pratikte bu üç türlü elde edilir :

VP , arızalı faz voltajı VR 'den bir resonaus devresi yardımı ile (memory devresi); veyahut arızasız faz voltajından bir faz kaydıncı devresi yardımı ile elde edilebilir.

Başka ve çok genel bir metod da, Şekil 2'de gösterildiği gibi, polarizasyon voltajının kısmen arızalı kısmen de arızasız faa voltajlarından elde edilmesidir.

Rölenin toprak veya faz arası rölesi olması hallerinde birçok metodlar da vardır.

Evvelce deı bahsedildiği gibi, VP ve VR voltajlarının f az ^aşıları dengesiz arızalarda birbirlerine eşit değildir. Bunun sebebi kaynak ve hat empedanslarınm açılarının birbirine eğit olmaması ve ark atlama rezistansının olmasındandır. Dolayısı ile kv kompleks değişkendir. Pratikte, gerekli bir analiz için VP ve VR voltajlarının ve dolayısı ile Ip ve Iv atomlarının açılan birbirine eşit alınabilir.

Seldi Z. Polarize mho röle devresi.

Z p ve ZR ise tutucu ve polarizasyon devrelerindeki görünen (replica) empedanslardır. Her iki empedansında açılan enerji hattı açısına eşit alınmıştır.

3. îki faz arası loşa devre halinde polarize mho rölesinin karakteristiği :

Sistem Şekil 3'te gösterilmiştir. Simetrik bi

leşen devreleri, kısa devrenin (b) ve (c) fazla

rında olduğu kabul edilerek ve aynı zamanda

arıza öncesi akımın sıfır olmasji halinde çizil

miştir.

.J

(°) ^rl®

T

ı ]ı 2'x

F

Zs /— ^

£

™ VI J

)E

^s

.—nrrmL->—nrt«\ ------- 1 ------- fnnv — <ı- j-rtbın

Z» I2 Z,"

— H4ff->0 Tİ' Z,'

Seldi 3. iki faz arası arızada simetrik bileşen devreler

b-c tasa devresine alt bileşen akımlar;

I, = -!, = . lo = O

(3.1)

Z, X = Z L olduğu yazılarak, bileşen voltajlar;

V, = E -I, Zs

(3.2)

V0= P(3.1) ifadesi, (3.2)

ifadesinde yerine konursa,

(2ZL+ZS)

EZS

^a = I , * I 2 = 0 Ib = (a2- a) I,

Ic= (a - a) I, veva , . E (a2- a) b 2(ZJ+ZL)

"c " c Zs + Z ».

Polarizasyon voltajının seçilmesi üç türlü düşünülebilir;

a. Vbc ve

voltajlarından,

b. Sadece VB voltajından, c. V^ voltajı ile ilgili memory devresinden.

Polarize-mho rölesinin karakteristiğinin elde

edilmesinde her üç metod da aşağıaa düşünülmüştür.

a. Bu metodda, faz komparatörünü besleme sinyalleri;

Bu ifadedfe Sj polarizasyon einyalini, S2 esas ölçme sinyalini, Ka ve K^ de röle sabitlerini göstermektedir.

Vbc' -"-be ve va'nm evvelce' bulunan değerleri, yukandaki ifadede yerine konulursa,

K,E(aa-a)ZL -•

Dolayısı ile faz-nötr voltajları Va = v, + V2 = E Vb = aj V, * aV,

E(a-a) E(a -a)Z,

Sağlam faz voltajı Va'nın, anzalr faz voltajı ile aynı fazda olması için,

\t = aV, t a2 V2

-. — -------- (2aZL - Zg)

Vbc=Vb-Vc=^-«)2ı

Z; + /U

V^ arıza voltajı, Zs ise kaynak empedansıdır.

Akımlar'; Elektrik

Mühendisli&i 180

olmalıdır. Yukarıdaki denklemleri vektörü ile çarparak bulunan yeni ifadeler ise;

SZ=ZN-ZL olur. Bu ifadede K'2 ve ICj genellikle reel sabitlerdir.

Bu ifadelerden faydalanılarak karakteristiği çizmek için aşağıdaki gibi düşünülebilir :

S, _

içinin röle açma bölgesi olması için ğl ı= —90° alınır ve daireler (3.3) ifadesini sağlar.

Görüldüğü gibi, orijin röle karakteristiğinin içinde kalmıştır. Karakteristiğin üçüncü kadranda kayma (offset) nispeti ise kaynak empedansı Zs ve K sabitinin fonksiyonudur.

Eğer Z s = O olursa, karakteristik orijinden geçer; eğer Zg *= oo olursa karakteristik Z N vektörünün ucundan geçen bir doğru parçası olur (reaktans röle karakteristiği gibi).

b. Bu metodda besleme sinyalleri;

S, -- K,

K , * K,' ZL+KZ, ( ---------- ) -------------- - z

aynı seklide giderek;

A

Arg(

ZL-

z,-

) = Arg( s

lbrg(~—Î-J - 0|, .180'

(3.3)

Eğer coslnus tip faz komparatörü kullanılıyorsa öı — — 90° ve öz = 90° alınmalıdır.

(3.3) ifadesinde, K sabiti ise '

K=

ŞekU 4'te gösterilen karakteristik, (3.3) ifadesi göz önünde tutularak çlzilmigtlr. Dairelerin

-Z

-(zt-zN)

Arg(.Zt*z«. )= 0, z +18*0*

Karakteristik ŞekU 5'te görüldüğü gibidir.

Zl-ZN

Şekil 4. iki faz arızada polaıize mho karakteristiği

ŞekU 5. S, = K, V, Elektrik Mühendisliği 180

c. Memory devreli röle besleme sinyalleri

olur. Dolayısji ile

ise;

Arg(-

Bu ifadede Kj V^, arıza evveli voltajıdır, arıza olunca bu voltaj üstel fonksiyon olarak azalır. Aynj şekilde

dolayısı Ue bu ifade Şekil ö'deto aynı karakte

ristiği verir. Polarlze miho rölesinde toprak arıza

analizi de yapılabilir; karakteristikler yine off

set karakteristikleridir.

Şekil 4 ve 5 mukayese edilirse; aynı' kaynak empedans değerinde, offset daire Şekil 5'te daha büyük olacaktır.

Bu, menıory ve sadece sağlam faz polarizasyon metotlarında, rezistans ekseni daha çok röle çalışma bölgesi içinde olacak, dolayısı ile, ark atlamalı anzalar röte tarafından doğru olarak ölçülecektir.

Halbuki, birinci metod polarizasyonda ise, offset, dolayısı ile daire çapı K sabitine bağlı olduğundan, ki K sabiti polarizasyon sinyalinin röle beslem'eslne katkısını' gösterir ve genellikle birden küçüktür, daireler daha küçüktür.

Bu tip rölelerde esas problem, daimi ve gü

venilebilir polarizasyon voltajının, bütün arıza

larda, bilhassa yakın arızalarda, sağlanabilme

sidir.

Dairelerin küçük olmasına rağmen, birinci metod polarizasyon pratikte daha çok kullanılır.

Sağlam faz polarizasyon sinyali kompenentine gerekli azaltma faktörü K ve uygun faz

açısını vererek, polarlze mho rölesinin yakın

arızalarda tam ve doğru çalışması sağlanabilir.

Ayrıca daire çap* da ICya bağılı olduğundan,

ark atlamalı arızalarda röle performansı geliş

tirilebilir.

Şekil 4 ve ö'tekl karakteristiklerden, rölenin yönlü olması özelliğini kaybettiği sanılabillr. Esasında, ters güç akışında rölenin besleme sinyalleri değişir ve mesela birinci metoddaki sinyaller;

s, = K;Z> +v(«,»«') ZL

Karakteristik Şekil 6'da gösterildiği gibi tamamen negatif empedans kadranmdadır. Bu rölenin yönlü olduğunu gösterir.

zs Şekil 6. Ters güç akışında polarize mho karakteristiği

4. Mesafe rölelerinin dinamik çalışması : Şimdiye kadar gösterilen röle karakteristikleri ideal ise de pratikte röle glrig sinyallerinin sistem ve gfeçici rejim şartlarından dolayı karışık olması sebebi ile ideal formdan ayrılırlar. Röle çadı§ma zamanı, girig sinyallerinin genliklerine bağlıdırlar, mesela küçük genllkli sinyallerle çalışma zamanı uzun, büyük sinyallerle bu zaman kısa olur. Röle performansımı tam olarak gösterebilmek için bütün bu' bilgilerin verilmesi esastır. Rölenin dinamik çalışma analizinin yapılmasj; röle momentinin (torque veya force) değişmesi ve dolayısı ile röle çalınma zamanının sistem şartlan ile, beraber incelenmesini mümkün kılar. Enterkonnekte sistemlerde, baralardakl üretilmiş güç miktarı gündüz .ve gece değişikliğe uğrayabilir. Kaynak empedansı' Zs , röle noktasındaki kısa devre MVA miktar» Ue direkt olarak ilgilidir. Bu, sistem şartlarına uygun olarak değişiklik gösterişe de, kısa devre MVA değerine dolayısı ile de kaynak empedansma maksimum ve minimum değerler verilebilir.

Anza empedansı ZL, ise röle noktasından itibaren arızaya olan uzaklık ile doğru orantılıdır.

Çok büyük MVA değerinde (küçük Z, ), röle voltajı normal sistem voltajına (E) yakındır ve çalışma zamanı1 kısa olur. Çok küçük MVA değerinde (büyük Zt), röle voltajı Zs/ZL oram ile tayin edilir ve çalışma zamanı uzun olur.

Hamilton ve E11İB [S], dinamik test neticelerini en iyi bir şekilde gösterebilmek için bir metod bulmuşlardır.

Röle tatbikatında en önemüi unsur, röle çalışma hızının, sabit sistemi şartlarında; anza mesafesinin değişmesi ile nasıl değişeceğidir. Sabit sistem şartlan demek, sabit bara anza MVA'sı ve sabit kaynak eanpfedansıdır.

îki esas paırametri tarif edilmiştir; bunlardan ilki normalize edilmiş anza mesafesldir ve x '= ZF /ZN ile gösterilir, ikincisi, normalize edilmiş kaynak emperansıdır ve y = Z /ZN 'ile ifade edilir, (y) ifadesine aynca «sistem empedans oranı» da denilebilir (S.E.O).

Rölenin çalışma zaman eğrileri, x - y koordinatlar diyagramında eş zaman eğriler olarak gösterilir, y-eksenl (S.E.O.) genel olarak logaritma .taksimatlıdır.

Şekli 7'de görüldüğü gibi, her eğri belli bir milisaniye çalışma zamanını gösterir. Çalışma zamanı, arıza röle noktasından (x = O) uzaklaştıkça artar ve röle çalışma bölgesi sınırında (X'= 1), maksimum değere ulaşır.

(4.1)

y =- ı= (4.1) ifadesinde, VR röle voltajını, IR de anza akımını gösterir. Eşzaman eğrileri, röle performansına ait birçok bilgileri ihtiva eder ve ayn tip röle performanslarını çabuk olarak mukayese edebilmek için kullanılabilir. Bu eğriler; pratikte, anza akımının sıfır ve maksimum, geçici rejim halifelinde olmak üzere iki grup olarak verilirler.

5. Lineer ampIitUd komparatörlU polaıize mho rölesinin dinamik karakteristikleri

Pratikte, rölelerin dinamik analizleri deneysel olarak yapılır. Sadece sağlam faz voltaj polarizasyon metodu ve geçici rejimi olmadığı düşünülerek teorik dinamik analizin yapılışı, aşağıdaki gibidir.

Röleye giriş, sinyalleri;

ı. = • bVp

Şekil 7. Eşzaman eğrileri

Şekil 8'den faydalanarak, aşağıdaki ifadeler yazılabilir;

burada a = n^n, to = n^/n ve c>= n3/n dir. Şekil 8'den, röle voltajı ve arıza akımı ise

[O!

E [ol oluı. Ayrıca (5.1)

Z , ^ * Z t t S = 2 l ± _ olduğu yazılarak, VR ve IR

Şekil 8. Sistem eşdeğer devresi 86

(5.2)

«" Z olur. Burada 0 sistem faz açısıdır. Genel halde,

Arg(Zfi) = ve

şeklindedir.

(5.1) ve (5.2) ifadelerini, rölenin birinci-zon ayar empedansına, ZN|@N) bölümü ile;

b

İL. 2N

- 05 - 0. , r

ZN u

ada ve

â dir.

Ayrıca

ı2yxcos(o< -ı

burada a—1/> Aynı şekilde

dir.

x'+ y'+2yxcosQst

(5.3)

koyulup denklem olarak düzenlendiği takdirde 8. dereceden bir denklem verir ki bu denklemin kökleri olan sistem empedans oranlarını (y) bulmak oldukça zordur. Ayrıca sistem açısı 0, çözüm boyunca sabit kalmaz çünkü 0 açısı (5.1) ifadesinde de verildiği gibi kaynak ve hat empedansı açılarının fonksiyonudur, dolayısı ile 0 açısı sistem şartları ile beraber değişikliğe uğrar, (y)'nin değeri arttıkça, Zs empedansının değeri de artar ve açısı kaynak empedansının açısına yaklaşır.

Mümkün bir çözüm için; kaynak, enerji hattı, ye sistem açılan birbirine eğit alınmıştır. Bu hale homojen hal denilir.

Yani,

0^05 = 0^:: c£>

alınır. Homojen hal pratik olmamakla beraber; çözümde, polarizasyon sinyalinin, rölenin dinamik çalışmasındaki tesirleri incelenebilir. Yukardaki basitleştirme göz önünde tutularak röle giriş akımları §u şekilde yazılabilir;

-- k- •

/-<*> x+y

ve röle çıkış ifadesi ise;

cos0ıL (5.3) ifadeleri röle besleme akımları ifadesinde yerine konulup düzenlendiği takdirde aşağıdaki gibi yazılabilir;

- k /-e» .

x'. yl2yxcos6Jl

*x'* y'+ 2yxcos0Jt

Vx*»y'*2yx cos03L (5.4) ifadesinde k değeri; k = bkv

xiy+2 yxcos 9,t (5.4)

(5.5)

olarak verilmiştir. Kullanılan rölenin çıkış, kuvvet ifadesi F = | JQ | — | Ir | gelelinde yazılar. Yakanda (5.4) ifadesindeki akımların karışık olması dolayısı ile, kuvvet ifadesinde yerine

yazılarak, kuvvet ifadesi aşağıdaki gibi olur.

k) - ( k y

k) *( ky -

=/j"x(a- (5.6)

Bu ifade açılarak yazıldığında 4. dereceden bir denklem verir, bu denklemde bilinmeyenler sistem empedans oranlandır. Her K değeri belli bir kuvvet P değerine tekabül eder, bu da aynı zamanda belli bir röle 'çalışma zamanın! belirtir; F ile çalışma zamana birbirleriyle ters orantılıdır.

4. dereceden denklemde her K değeri için y'ler hesaplanır ve sabit kuvvet eğrileri olarak çizilebilir. K değerinin geçiminde, minimum y için maksimum K bulunacağından, (5, 6) ifadesinde y = l, x ı= O konularak,

Kmox= k»a - l k -a

8T

veya

Ip akuninm seçiminde aşağıdaki hususlar göz

önüne alınmalıdır;

bıdunur. k'ye değer verilebileceğinden, Kmaı[ bulunabilir, dolayısı ile sabit kuvvet eğrileri KmfX 'in çeşitli yüzdeleri alınarak çlzilebüir.

ve IR akımlarının (2.1) ifadesinde; Iy, birbirlerine göre mümkün olan çeşitli genlikleri göz önünde bulundurularak iki türlü kuvvet ifadesi bulunmuştur. Bunlar;

- 2(1, - U

Birinci kuvvet ifadesi maksimum kuvveti verir, çünkü Vp ve dolayaı ile Ip, değişen sistem gartlarında ve arıza noktalarında sabit kalır, ikinci ifade ise sistem ve arıza şartlarında değişkendir. Mesela, röle noktasında (x = 0) ; Iv = O (VR '=0), dır ve F = 21 R olur. X'=l noktasında ki röle ölçme sahası bitiş. sinindir, IV=I R dolayısı ile F s= O olur.

6. Polarizasyon akımının seçilmesi

Genellikle, polarize mho rölesinde IR ^>I olduğu zaman Fmal= 2Ip kuvvet ifadesi, hattın hemen hemen tamamında geçerlidir ve iküçük y değerlerine tekabül eder. IR<Ip olduğu zaman F=2(IR—Iy) ifadesi geçerlidir ve büyük y değerlerine tekabül ,eder.

Eğer y ) } l olursa ki bu kaynak empedansının büyük olması demektir, dolayısı ile sistem" MVA'sı küçük değerde demektir. Netice olarak Iy ve IR, Ip değerinden daha küçük olurlar, bu sebepten kuvvet azalar ve çalışma zamanı artar.

Fakat rölenin hangi kuvvet ifadesine göre çalışacağı sistemde kesin olarak belli değildir. Mesele, i-ölenln bütün sistem şartlarında (her x ve y değerlerinde), maksimum sabit kuvvet ifadesine, FR ı= 2Ip, göre çalışmasını temin edebilmektir.

ı 2k ve F,, : 21 birbirleriyle ilgili ifadeler

olduğundan,

polarizasyon akımının; rölenin dinamik

çalışmasındaki tesiri, 4. dereceden deklemde

ancak k değeri ile kontrol edilebilir; çünkü (5.6)

ifadesinde verilen k değeri aynı zamanda

l P-Iv - k

(5.7)

şeklinde de gösterilebilir.

IR>Iv

Bu iki ifade, her «sistem empedans oranı» değerlerinde geçerli olmalıdır.

1R akımı, n3 sarım sayısı arttırılarak yükseltilebilir, ve artışı akün sargısının maksimum ısınması ile sınırlıdır.

Ip akımı, b '= n,,/n veya ky sabitlerinin değiştirilmesi ile kontrol edilebilir. (5.7) ifadesinden de anlaşılacağı gibi, k değeri azaltıldıkça, Ip akımı da azalır. I R akımı ise, normal çalışmada, I ve Iy akımlarından büyük tutulmalıdır.

Böylece, röle daha hassas bir ölçmeye sahip olur ve Fma;= 21 ifadesi bütün S.E.O. değerlerinde ve arıza noktalarında (x = l noktası hariç) geçerlidir.

6. Dinamik karakteristik denkleminin çözümü

Dinamik karakteristik denklemi, (5.6) ifadesinin açılması ile bulunan 4. dereceden bir denklemdir, (y)'nin reel köklerinin bulunması için, denklemi IBM-360 kompüterinde «Graeffe's Root Sguaring» metodu ile çözülmüştür.

Neticeler, Şekil 9 a, b, c, d'de gösterilmiştir. Eğriler Üzerindeki sayılar K,,,,, değerinin yüzde oranlarını göstermektedir.

s

Kmal değerinin bulunmasında, evvelce de bahsedildiği gibi, k'nın k £ O ve k < l limitleri arasında olması hali göz önünde tutulmuştur.

Tesiri inceleyebilmek

k = 0,375 ve

için k = 0,375 k '=0,8 9a ve Sb'dende göalınmıştır. Şekil

rüldüğü gibi, aynı a = n1/n=0,9 değerinde, küçük k (küçük Ip akimi) değeri için, dinamik performans daha iyidir.

Aynıca, a faktörü arttırıldıkça dinamik çalışma, eğrilerin büyük y değerlerine doğru açılması ile de görüldüğü gibi daha çok gelişme göstermektedir; çünkü IR akımının değeri, artan

a faktörü ile artmakta ve rolayısı ile F.

bütün sistem şartlarında geçerli olmaktadır.

Çözümde, c = ıij/n yerine a = a^/n. kullanılmasının sebebi ise; IR akımım arttırabilmek için n3 arttırılır, fakat buna bağlı olarak nade artar, çünkü rölede :

N= Z, n, bağıntısı vardır ve kullanılan rölede ZN ve ZR sabit tasarım değerleridir.

Diğer bir pratik sebep de, röle kuvvet ifadeal (5.6) da sadece a faktörünün mevcut olması-

Şekil: 9d

Şekil 9. Polarize mho mesafe rölesi dinamik karakteristikleri.

SEKİL te

50 «. loo İOÖ 4ooT

dır. Bu ise polarlze miho rölesinin uzun ve kısa

hatlarda aynı dinamik çalışma göstermesi demektir. Çünkü, rölede;

N.

"p n.}

"3.

n/

ifadesi! yazılabilir. Bu - ifadelerde Np/Na voltaj

transformatör değiştirme oranı, nR/na akım trafosu değiştirme oranıdır ve genellikle sabit değerlerdir. Mixing transformatörün akım sargısı

n3 ise genellikle kademelidir.

Eğer n-, büyük kademede ise, Z N ve ZL büyüktür bu da rölenin uzun hatları koruduğu anlamına gelir, eğer n3 küçük kademede ise röle kısa toir hattı koruyor demektir.

Netice olarak, polarize mho rölesi, uzun ve

kısa hatlarda, birinci zon ayar empedanslan değişik olmasına rağmen; dinamik çalışması aynıdır.

Aynı şekilde, kısmen arızalı kısmen de arızasız voltaj polarizasyon metodunda teorik Ûlnamik çalışma analizi yapılırsa, dinamik karakteristiklerin Seldi &'da verilen sağlam faz voltaj polarizasyon karakteristikleri ile aynı olduğu görülür.

7. Sonuç

Hem polarizasyon sinyalinin hem de kaynak empedansınm rölenin sınırsal karakteristiklerine tesiri, karakteristiğin, yönlü olması özelliğini bozmadan, negatif empedans kadranına kaymış olması ve aynı zamanda rezistans eksenini daha çok kaplayıp, ark atlamalı arızalarda daha iyi bir çaljşma göstermesidir.

Dinamik analizinde, tamamen teorik olmasına rağmen, pratik bir değeri olduğu bulunmuştur. Analizde, rölenin çalışmasında esas olan atam ve kuvvet, öolayısı ile zaman faktörleri incelenmiştir.

Dinamik analizde; polarizasyon akımının azaltılması ve IR ^> Ip, Iy olması ile dinamik kuvvet eğrilerinin büyük S.E.O. değerlerine doğru bir açılma göstermesi, bu nedenle «hareketli sargılı» (moving-coil) rölenin hassaslaştıkça daha iyi bir dinamik performans gösterebilmesi bulunmuştur.

Kaynaklar

1. Wedepohl, L. M.: «Polarised Mho Distance Relay», Proc. IEE, vol. 112, Maroh 1965.

2. Wedepohl, L. M.: «Transducer Performance and Conjuctive Testing» Symposium notes on distance protection, 1968.

3. Ellis, N. S.: «Distance Protection of Feeders», Reyrolle Revlew, pamphlet 1301.

4. Reyrolle Review 1297, «Type-H Distance Pro tection».

5. Ediboğlu, M.: «Transtent and Dynamic Behaviours of Relay Comparators» M. Sc. Theeis, ODTÜ, 1970.

6. Çetin, T.: «Deslgn and Construction of Po larised Mho Relay Using Rectlfier Bridge Amplitude Comparator». M. Sc. Thesis, ODTÜ, 1070.