Röle koruması özellikle günümüz teknolojisinde tamamen dijitalleştirilmiş ve çok gelişmiştir; bunda hiç şüphe yok zira. Peki elektrik mühendisleri parametreleri ayarlarken ve bir röle üzerinde var olan sonsuz sayıdaki menülerde gezinirken ne yaptıklarını gerçekten biliyor ve anlıyorlar mı? Çoğu mühendis elbette biliyor ama hafıza zamanla doğal olarak zayıflıyor ve yıllar önce öğrendiğiniz temel bilgileri tazelemek de gerekebiliyor.
Aşırı akım koruması genellikle devrelerin termal kapasitesiyle ilgili olan aşırı yük korumasıyla karıştırılır. Aşırı akım koruması öncelikle arızaların doğru şekilde temizlenmesi için sağlanır. Çoğu zaman mühendisler, bu koruma hedeflerinin her ikisini de karşılamak için bazı tavizler veren ayarları benimserler.
Alçak ve orta gerilim şebekelerinde aşırı akım koruması, sigortaların kullanılmasıyla, devre kesicilerdeki doğrudan etkili açma mekanizmalarıyla veya koruma röleleriyle sağlanabilir.
Bu teknik makale, aşırı akım koruma ilke ve kurallarının esaslarını kapsamaktadır...
İçindekiler Tablosu:
1. Aşırı akım sistemi türleri
Bir elektrik enerjisi kaynağının doğrudan tek bir yüke beslendiği durumlarda, söz konusu yük için çalışma özelliklerine uygun bir aşırı akım cihazının sağlanmasının ötesinde devre korumasında küçük bir komplikasyon gerekir; örneğin, muhtemelen bir zaman ayarlı uygun akım ayarı. zararsız kısa süreli aşırı yüklerin sağlanmasına izin verecek şekilde gecikme.
Güç sisteminin, Şekil 1'de gösterildiği gibi, A güç kaynağının, yükü alınan baraların her birinden bir dizi B, C, D ve E trafo merkezinden beslendiği bir güç sisteminin geliştirilmesi, daha seçici bir sistem gerektirir
Hat üzerindeki her arızada tüm sistemi kapatmak genellikle yeterli değildir. Sistem, arızayı izole edecek minimum miktarda devre ve yükün bağlantısını kesmek için tasarlanmış ayrımcı koruma gerektirir.
Her hat bölümünün besleme ucuna devre kesiciler takılır ve kademeli bir koruma şeması uygulanır.
Şekil 1 – Radyal Dağıtım Sistemi
1.1 Aşırı akım ve toprak arıza koruma sistemleri
Aşırı akım koruma, amacın yalnızca bir veya iki fazı etkileyebilecek arızaları tespit etmek olması nedeniyle her faza uygun bir cihazın dahil edilmesini içerir. Rölelerin kullanıldığı yerlerde, genellikle yukarıdaki ifadede yer alan akım transformatörleri aracılığıyla enerjilendirilirler.
Tipik düzenlemeler aşağıdaki Şekil 2'de gösterilmektedir.
Fazlar arası arıza akımının büyüklüğü normalde enerji santralinin ve iletim hatlarının bilinen empedansları tarafından yönetilecektir; bu tür akımlar genellikle büyüktür.
Şekil 2 – Aşırı akım koruma türleri
Fazdan toprağa arıza akımı aşağıdaki gibi özelliklerle de sınırlanabilir:
sistemin nötr topraklama yöntemi
belirli bitki türlerinin özellikleri; üçgen bağlı trafo sargılarındaki arızalar
topraklama yolundaki direnç.
Sonuç olarak, toprak arıza akımı düşük veya orta değerde olabilir ve ayrıca özellikle yukarıdaki (c) maddesi nedeniyle çoğunlukla büyüklük açısından oldukça belirsiz olabilir.
Korumanın genellikle toprak arızalarına karşı yüksek duyarlılığa sahip olması gerekir, yani toprak arızası ayarlarının genellikle sistem değerinden daha düşük olması gerekir. Sistem değerinden veya yüklemeden daha düşük bir akım değerinde toprak arızasına tepki, Şekil 3'te gösterilen artık bağlantıyla sağlanır.
Her fazda bir tane olmak üzere üç akım transformatörünün sekonder sargıları paralel olarak bağlanır ve grup, bir devre kesici açma bobini veya bir röle gibi koruyucu bir cihaza bağlanır.
Şekil 3 – Artık devre ve toprak arıza rölesi
Normal yük akımında böyle bir grubun çıkışı sıfırdır ve bu aynı zamanda sistemin faz-faz kısa devresinde de geçerlidir. Yalnızca akım toprağa aktığında koruyucu cihaza enerji verecek artık bir bileşen kalır. Korumaya üç fazlı bir yük akımı tarafından enerji verilmediğinden, ayar düşük olabilir ve toprak arıza akımına istenen hassas tepki verilebilir.
Faz hatası ve toprak hatası koruması, Şekil 4'te gösterildiği gibi birleştirilebilir. Bir dizi trafo merkezindeki ekipmanı içeren koruma şeması, önemi aşağıda incelenecek olan çeşitli şekillerde derecelendirilebilir.
Şekil 4 – Birleşik faz ve toprak arıza koruması
1.2 Mevcut ayarların derecelendirilmesi
Şekil 1'de gösterilen sisteme basit anlık açma cihazlarıyla koruma veriliyorsa, güç kaynağından en uzaktakiler en düşük akım değerleriyle çalışacak şekilde ayarlayın ve kaynağa doğru her kademeye giderek daha yüksek ayarlar uygulanacaktır. Ayar aralığını artırmak için, etkilenenlerin en düşük ayarına sahip olan cihaz ilk önce çalışacak ve aşırı yükü en yakın noktada kesecektir.
Ancak hatalar nadiren bu şekilde meydana gelir: Sistemdeki bir kısa devre, benimsenmesi muhtemel açma ayarlarının birçok katı kadar büyük bir akımı anında oluşturacak ve tüm açma cihazlarının aynı anda çalışmasına neden olacaktır.
Besleyici bölümleri, aşağıdaki Şekil 5'te gösterildiği gibi, olası kısa devre akımının radyal sistemin uzunluğu boyunca önemli ölçüde değişmesine neden olacak yeterli empedansa sahip olduğunda konum daha iyi görünecektir.
Devre kesici açmalarını ilgili besleyici bölümünün sonunda yalnızca beklenen arıza akımıyla çalışacak şekilde ayarlamaya çalışılabilir, ancak bu başarılı olmayacaktır çünkü:
Sebep #1 – F1 ve F2'deki arızalar arasında büyüklük açısından ayrım yapmak pratik değildir çünkü bu iki nokta, sınırda, devre kesiciden geçen yoldan daha fazla bir mesafeyle ayrılamaz. Alternatif arıza konumlarındaki arıza akımı bu durumda yalnızca önemsiz bir miktarda (örneğin %0,1 veya daha az) farklılık gösterecek ve gerçekçi olmayan bir ayar doğruluğu gerektirecektir.
Sebep #2 – Diyagramda, kaynak bara arıza derecesi 250MVA olduğunda F1'deki arıza akımı 8800 A olarak verilmiştir. Uygulamada kaynak arıza gücü, örneğin iki besleme transformatöründen birinin kapatılmasıyla neredeyse 2:1 aralığında değişebilir; bazı durumlarda daha geniş bir aralık mümkündür.
Bu örnekte gösterim amacıyla minimum 130 MVA kaynak gücü varsayılabilir; buna karşılık F1'deki arıza akımı yalnızca 5400 A olacaktır ve İstasyon A'ya yakın bir arıza için akım 6850 A olacaktır. Bir açma 8800'e ayarlanmıştır. Bu nedenle A, azaltılmış besleme koşulları altında ilgili kabloların hiçbirini korumayacaktır.
Bu nedenle, mevcut duruma göre ayrımcılığın genel olarak mümkün olmadığı açıktır.
Şekil 5 – Besleyici empedansı nedeniyle arıza akımında değişiklik gösteren radyal sistem
Sistemde toplanmış bir empedans olduğunda yukarıdaki kesintinin tek istisnası ortaya çıkar. Şekil 5'in son bölümünde olduğu gibi, hattın başka ara bağlantılar olmadan doğrudan bir transformatörü beslediği durumlarda, arızalar için besleyicide sırasıyla trafonun primer ve sekonder tarafta akan arıza akımında önemli bir fark olacaktır.
Çoğu durumda, beklenen tüm besleme koşulları altında tüm birincil yan arızalar için çalışmayı sağlarken, tüm ikincil taraf arızaları için çalışmayı engelleyecek bir akım ayarı seçmek mümkündür. Transformatörün bu tür yüksek ayarlı korumayla yeterli şekilde korunması zorunlu değildir.
Özel durumlarda diğer koruma sistemlerine tamamlayıcı özellik olarak yüksek ayarlı anlık röleler kullanılmaktadır.
1.3 Zaman ayarlarının derecelendirilmesi: sabit zamanlı sistem
Önceki Bölümde tartışılan sorun, güç kaynağından en uzaktaki devre kesiciyi açan ekipmanın en kısa sürede çalışacak şekilde düzenlenmesiyle çözülür; besleme istasyonuna doğru birbirini takip eden her devre kesici giderek daha uzun sürelerde tetiklenir; herhangi iki bitişik devre kesici arasındaki zaman aralığı 'derecelendirme marjı' olarak bilinir.
Bu düzenlemede, yolverici veya arıza dedektörü rolünde ani aşırı akım röleleri kullanılır. Prensipte aynı ayarlara sahip olabilirler ancak besleme istasyonuna doğru artan kademeli akım ayarlarıyla daha iyidirler.
Tüm ayarlar toleransa tabidir. Tüm rölelere aynı nominal ayar verilmiş olsaydı, bazıları aslında diğerlerinden daha düşük bir akım değerinde çalışacaktı. Akımın tolerans aralığına yükseltilmesi durumunda ilk olarak en düşük çalışma akımına sahip röle çalışacaktır. Bu röle, besleyicinin besleme ucunda bulunabilir ve tüm sistemi kapatabilir.
Bu arıza dedektörü röleleri d.c.'nin çalışmasını başlatır. Gerekli zaman derecelendirmesini sağlayacak şekilde ayarlanan kesin zaman röleleri. Bu nedenle bu sistem 'sabit zamanlı aşırı akım koruması' olarak bilinir.
Şekil 1 – Radyal dağıtım sistemi
Şekil 1'deki radyal sisteme bakıldığında, E barası sigortalar aracılığıyla ayrı devreleri besler. D'deki bir röle, E'de bir arıza ile çalışmaya izin vermeyecek yüksek akım ayarıyla anlık bir çalışmaya sahip olabilir. Alternatif olarak, olası akım aralığı nedeniyle bu mümkün değilse, daha düşük bir akım ayarı ancak maksimumun üzerinde bir akım ayarı yapılabilir. yük akımı, sigorta atmasını ayırt etmek için seçilen bir zaman ayarıyla kullanılabilir.
Genellikle 0,2 s'lik bir zaman gecikmesi yeterlidir, ancak bu değerin aşırı akım elemanı ayarına eşdeğer bir arıza akımı için uygunluğunun kontrol edilmesi istenebilir.
C'deki röle, D'dekinden 0-5 s daha uzun, yani 0,7 s'de çalışacak şekilde ayarlanabilir ve B ve A'dakiler aynı miktarda giderek daha yavaş olacak ve A rölesi için 1,7 s'lik bir çalışma süresi verecektir.
Zamanlama arıza akımıyla ilgili olmayıp yalnızca konuma bağlı olduğundan, akım derecelendirmesi için tartışılan zorluk burada mevcut değildir. Herhangi bir noktadaki arıza, arıza akımını taşıyan diğer devre kesicilerden herhangi birinin çalışmasına zaman kalmadan meydana gelecek şekilde, kaynak tarafındaki en yakın devre kesicinin açılmasıyla ortadan kaldırılacaktır. Böylece güç sisteminin minimum miktarı izole edilir, ancak son bölüm dışındaki herhangi bir arıza durumunda, arızasız bölümlerin bir miktar bağlantısının kesilmesi ve yük kaybı kaçınılmazdır.
Bu ayırma yönteminin tek dezavantajı, güç kaynağına yakın olan ve en büyük arıza akımına neden olacak arızaların en uzun sürede temizlenmesidir.
B, C ve D trafo merkezlerinde yükler transformatörler aracılığıyla bağlanır. Bu devrelerdeki zaman ayarı, E'ye giden beslemedeki D'dekiyle aynı şekilde seçilir ve asla aynı baralardan çıkan fiderdekinden daha büyük olmamalıdır.
1.4 Hem zamana hem de akıma göre derecelendirme: ters zamanlı aşırı akım sistemleri
Yukarıda belirtilen sabit zamanlı sistemin dezavantajı, kademeli bir sistemde ters zaman-akım karakteristiğine sahip koruyucu cihazların kullanılmasıyla azaltılır. Şekil 6, çalışma süresinin, ayarın üzerindeki akım fazlalığıyla ters orantılı olduğu iki zaman-akım eğrisini göstermektedir.
Derecelendirmede elde edilen etkilerin genel olduğunu ve cihazın ters tipte bir karakteristiğe sahip olması dışında herhangi bir spesifik cihazla ilgili olmadığının görülebilmesi için bu diyagramda tam bir ters oran kullanılmıştır.
Şekil 6 – Ters zaman derecelendirme ilkesi
İki eğri aynı akım ayarına sahip koruyucu cihazlara karşılık gelirken, A eğrisi herhangi bir akım değeri için B eğrisinin iki katı çalışma süresini gösterir. Geçerli ölçek, ayar akımının katları şeklindedir
Karşılık gelen cihazlar tarafından A ve B'de korunan bir radyal sistemin A-B- vb. iki bölümü, A ve B istasyonlarından hemen sonra alternatif konumlarda bir arıza ile gösterilir. B istasyonunu takip eden arıza F1, her iki cihazda da 5 kat ayar akımı üretir ve bu durum, sırasıyla 0,5 ve 1,0 saniyede çalışır. Bu nedenle, 0,5 saniyelik bir 'derecelendirme marjı' vardır; burada arızanın B'de temizlenmesi beklenebilir ve koruyucu cihaz A, tam çalışmasını tamamlamadan sıfırlanır.
Alternatif olarak, F2 arızası meydana gelirse, A'dan geçen arıza akımı artık ayarın 8,5 katıdır ve A cihazı, F1 yakın arızalı B cihazından biraz daha yavaş olan 0,59 s'de çalışacaktır.
Mevcut adım daha büyük olsaydı, A'nın en iyi işlemi B'ninkinden daha hızlı olabilirdi; ancak hızdaki böyle bir artış pratikte olağandışıdır. Bu kazanç, çok bölümlü bir fider için kademelendirmenin her aşamasında yapılabilir, böylece güç kaynağına yakın bir arıza için açma süresi, belirli zamanlı bir sistemle mümkün olandan çok daha kısa olabilir.
Ters zamanlı aşırı akım sistemleri şunları içerir:
Sigortalar
Gecikmeli AC.açma bobinleri
Sigorta AC şöntlü açma bobinleri
Ters zamanlı aşırı akım röleleri
1.4.1 Sigortalar
İlk koruyucu cihaz olan sigorta, ters zamanlı kademeli korumadır. Sigortalar seri olarak farklı akım değerleri kullanılarak derecelendirilse de, sigortalar farklı zamanlarda çalıştıklarından büyük arıza akımlarıyla ayırt edici çalışma elde edilir.
Sigorta hem ölçüm sistemini hem de devre kesiciyi oluşturduğundan, temizleme süreleri çok kısa olduğunda bile bu etkili olmaya devam eder, oysa bir röle sisteminde devre kesici temizleme süresine izin vermek için sabit bir zaman marjının sağlanması gerekir.
1.4.2 Gecikmeli AC Açma Bobinleri
Derecelendirme, geciktirme cihazlarının doğrudan devre kesici açma mekanizmasına takılmasıyla elde edilebilir. Bu amaç için göstergeler kullanılmıştır ancak ne yazık ki bu cihazlar nispeten kaba sınıflandırmadan daha fazlasına izin verecek kadar doğru veya tutarlı değildir.
1.4.3 Sigorta AC Şöntlü Açma Bobinleri
Bu koruma şekli bir a.c. devre kesicideki açma bobini, bir sigortayla şöntlenmiştir. Aşırı akım ve birleşik aşırı akım ve toprak arızası devreleri Şekil 7'de gösterilmektedir.
Sigorta ve bağlantılarının direnci, açma bobininin empedansına göre düşüktür ve dolayısıyla akım trafosundan sağlanan akımın büyük bir kısmı sigortadan geçer. Bir arıza meydana geldiğinde akım yeterince yüksekse sigorta atar ve akım daha sonra açma bobinine aktarılır.
Şekil 7 – Sigorta şöntlü açma bobinlerine yönelik düzenlemeler
Arızanın meydana geldiği andan itibaren devre kesicinin açılması için geçen süre bu nedenle esas olarak sigortanın zaman/akım özelliklerine bağlıdır.
Sigortadan açma bobini yoluyla yönlendirilen akım nedeniyle bir miktar hata ortaya çıkar, ancak bu küçük yapılabilir. Bobin ve ilgili devresi, kullanılacak en küçük sigortanın empedansının birçok katı empedansa sahip olmalıdır. Bununla birlikte bobinin empedansı, sigorta attığında akım transformatörüne gereğinden fazla yük bindirmeyecek kadar düşük olmalıdır.
5 A sekonder değere sahip akım transformatörleriyle 2 A açma bobinlerinin kullanılması ve gerektiğinde 2,5, 5,0, 7,5 veya 10 A sigortaların kullanılması artık standart uygulamadır. Bir zaman sınırının değeri, sigorta genellikle sigortanın atmasına neden olmak için gereken minimum akım cinsinden belirtilir, oysa bir sigortanın olağan uygulamasında, değeri bozulmadan sürekli olarak taşınabilen maksimum akımdır. .
Devre tasarımında, sigorta devresinde ilave direnç oluşmasını önlemek için sigortalar, izolasyon fişleri aracılığıyla değil doğrudan akım transformatörlerine bağlanmalıdır..
Şekil 8 – Zaman sınırlamalı sigortaların zaman/kaynaştırma akımı özellikleri
Şekil 8, zaman sınırlamalı sigortalar için tipik zaman/akım özelliklerini göstermektedir. Akım arttıkça herhangi iki sigorta değeri arasındaki çalışma süresi farkının azaldığı belirtilmelidir. Bu farklılıklar ayrım süresini oluşturur. Ana sigorta korumasından farklı olarak bu marj, devre kesicinin açma süresini kapsaması gerektiğinden çok düşük bir değere indirilmemelidir. Bu nedenle 0,5 saniyelik bir marj için arıza akımının belirli bir sınırı aşmaması gerekir.
Örneğin 37 A akım için 5 A sigortanın atması ile 7,5 A sigortanın atması arasında 0,5 saniye vardır. Bu sigortalar 300/5 A akım trafoları ile birlikte kullanıldığında, bir radyal fiderin iki bölümünün korunması için, ikinci bölümün başlangıcındaki yani ikinci fiderin çıkış ucundaki maksimum arıza akımı, şu değeri aşmamalıdır:
37 x 300 / 5 = 2220A
Bu konumdaki maksimum arıza akımı daha yüksek olabilirse, birinci bölüm sigortası için daha büyük bir değerin kullanılması gerekli olacaktır. Daha sonra, minimum arıza akımı veya istenen aşırı yük koruması dikkate alındığında bunun kabul edilebilir olup olmadığına karar verilmesi gerekecektir.
Şekil 9 – Zaman sınırlamalı sigortaların uygulanması
Bu koruma biçiminin uygulanmasına bir örnek olarak, Şekil 9, kademeli zaman sınırlamalı sigortalar kullanan bir radyal besleyiciyi göstermekte ve sigortaların özelliklerini ve elde edilen ayrımcılığı grafiksel biçimde göstermektedir. Birincil akımın mevcut ölçeği, bu durumda eşit olarak 300/5 A olan akım-trafo oranlarına izin verir.
Uygulamada, izin verilen maksimum arıza akımlarının getirdiği sınırlar, bu koruma biçiminin daha kapsamlı bir şekilde kullanılmasını engellemektedir. Ayrıca sigortaların tamamen tatmin edici olduğu kanıtlanmadı; özellikleri arıza akımı ve ayrıca eskime nedeniyle değiştirilebilir.
Bu bakımdan, görünürde ses çıkarsa bile arıza akımı taşıyan tüm sigortaların yeni sigorta bağlantıları ile değiştirilmesi gerekmektedir.
1.4.4 Ters zamanlı aşırı akım röleleri
Ters bir karakteristik sağlamak üzere tasarlanan röleler, yukarıdaki tekniklere göre hem daha güvenilirdir hem de hassas derecelendirme için daha fazla kapsam sağlar. Röleler, akım ve çalışma süresinin ayarlanması açısından geniş bir aralıkta ayarlanabilir.
Tipik akım-zaman karakteristikleri Şekil 10'da gösterilmektedir. A Eğrisi en sık kullanılan karakteristiktir ve BS 142: Bölüm 1-4 tarafından standardize edilmiştir.
Şekil 10 – IDMTL röleleri için tipik zaman eğrileri
Eğrinin, nominal olarak ters olmasına rağmen, elektromıknatısın mekanik kısıtlaması ve doygunluğunun etkilerine bağlı olarak her iki uçta kesin bir orandan saptığı belirtilmelidir. Daha dik karakteristik eğrileri B ve C, sırasıyla 'çok ters' ve 'aşırı ters' özellikler olarak bilinir ve özel uygulamalara sahiptir.
Karakteristik eğrilerin 'fiş (plug) ayar çarpanı' apsisi ile çizildiği görülecektir. Röleler, çok sayıda zaman-akım eğrisinin bulunduğu birçok farklı ayara sahip olabilir. Bu hantal durum, belirli bir türdeki bir rölenin, ayar sırasında sargısının her zaman aynı amper-dönüş yüküne sahip olduğunun ve her çalışma zaman noktasında bobinin, ayarla ters orantılı olarak döndüğünün farkına varılmasıyla basitleştirilir.
Buradan, ayar akımının katları cinsinden çizilen bir eğrinin, bu tipteki tüm rölelere ve tüm fiş ayarlarında geçerli olduğu anlaşılmaktadır. Rölenin kullanıldığı akım trafosunu dikkate alarak şunu yazabiliriz:
fiş ayar çarpanı (p.s.m.) = birincil akım / birincil ayar akımı
Ordinat, maksimum disk hareketi için çalışma süresi ölçeğidir. Geri döndürmez kilidi ileri doğru ayarlayarak hareketin kısıtlanması, çalışma süresini orantılı olarak azaltır; bu azalmanın oranı tüm akım seviyelerine uygulanır ve dolayısıyla zaman çarpanı ayarı (t.m.s.) olarak bilinir. Eğri logaritmik ölçeklerle çizildiğinde, orijinal eğri şeklini koruyarak temel eğriyi aşağıya doğru kaydırır. Zaman çarpanının akım aralığı üzerindeki sabitliğindeki bazı küçük hatalar nedeniyle bazen röle üreticisi tarafından 0,1'den 1,0'a kadar t.m.s'li bir eğri ailesi verilir.
Derecelendirme ilkesi genel olarak sabit zamanlı sisteme benzer. Herhangi bir arıza için, seri sistemdeki röleler, arızaya en yakın olanın, diğerlerinin çalışmaya zamanı kalmadan ilgili kesiciyi açmasını sağlayacak şekilde derecelendirilir.
0,4 veya 0,5 saniyelik bir derecelendirme marjı genellikle yeterlidir.
2. Aşırı Akım Ayarlarının Seçimi
Yukarıdaki genel tartışmadan, doğru röle uygulaması için akabilecek arıza akımına ilişkin bilginin gerekli olduğu açıkça anlaşılacaktır. Büyük ölçekli güç sistemi testleri normalde uygulanamaz olduğundan arıza akımlarının hesaplanması gerekir.
Öncelikle sistem verilerinin toplanması ve ardından derecelendirmenin her aşaması için maksimum ve minimum arıza akımlarının hesaplanması gerekir. Zaman derecelendirme hesaplamaları, arıza akımının maksimum değeri kullanılarak yapılır; sınıflandırma marjı daha düşük akımlarla artırılacak, böylece en yüksek akımda doğruysa ayrım tüm düşük değerler için sağlanacaktır.
Minimum arıza akımları (yani minimum miktarda besleme tesisi veya devre bağlantısıyla kısa devre akımı), doğru çalışmanın gerçekleşmesini sağlamak amacıyla akım ayarlarının tatmin edici olup olmadığını kontrol etmek amacıyla belirlenir.
2.1 Sistem analizi için gerekli veriler
Aşağıdaki verilerin bir kısmı veya tamamı gerekli olabilir:
Tüm koruyucu cihazların tipini ve tüm koruyucu akım transformatörlerinin oranını gösteren, güç sisteminin tek hat şeması.
Tüm güç transformatörlerinin, dönen makinelerin ve besleme devrelerinin ohm, yüzde veya birim başına empedansları.
Genellikle makinenin geçici reaktansını ve simetrik akım değerini kullanmak yeterlidir; geçici etkiler ve ofset genellikle zaman kademeli korumayı etkilemeyecek kadar kısa sürelidir.
Büyük motorların başlatma akımı gereksinimleri ve asenkron motorların başlatma ve durma süreleri önemli olabilir.
Maksimum tepe yük akımının koruyucu cihazlardan akması beklenir. Bu bağlamda 'tepe yükü', motorun çalıştırılması veya diğer nedenlerden kaynaklanan tüm kısa süreli aşırı yükleri içerir; mevcut dalga formunun zirvesini ifade etmez.
Jeneratörler tarafından sağlanan arıza akımının azalma oranını gösteren azalma eğrileri.
Akım transformatörlerinin uyarılma eğrileri ve sekonder sargı direncinin, kurşun yükünün ve diğer bağlı yüklerin ayrıntıları
Yukarıdaki verilerin tümü her durumda gerekli değildir; takdir yetkisine bağlı olarak bazı öğelerin ilgisiz olduğu kabul edilebilir.
Her bir koruyucu cihazdan geçmesi beklenen kısa devre akımlarının maksimum ve minimum değerleri hesaplanır. Üç fazlı kısa devre hesaplamaları faz arıza çalışmaları için yeterlidir ve nispeten basittir.
Toprak arıza akımı ve sistemdeki dağılımı da incelenmelidir. Sistemin bir sınırlayıcı empedans yoluyla topraklanması, çoklu katı topraklama durumunda ve ayrıca faz arıza akımının aşırı akım ayarına oranı büyük değilse bu gerekli olacaktır.
Toprak arızası röleleri kullanıldığında toprak arızası hesaplamaları gerekli olacaktır ancak her durumda toprak arızalarının koruma tarafından kapsanması gerekeceğinden, yalnızca aşırı akım elemanları dahil edilse bile yukarıdaki durumlarda da yapılmalıdır.
Referans Kaynak Doküman: Power System Protection by The Institution of Electrical Engineers