Endüstriyel Tesislerde Koruma Rölelerinin Güvenilir Çalışmasını Sağlayan İşletme, Bakım ve Test Prosedürleri Rehberi
- Hüseyin GÜZEL
- Feb 8
- 6 min read
Islah Ofisi, ABD'de yer alan kapsamlı bir hidroelektrik enerji üretim ağına sahiptir. Bu ağ, 58 hidroelektrik santralinin yanı sıra çok sayıda şalt sahası, pompa istasyonu ve yardımcı tesisi içermektedir. Bu tesisler, elektrik enerjisi üretiminin sürekliliği ve güvenilirliği açısından kritik öneme sahip olup, karmaşık elektriksel ve mekanik sistemlerin kesintisiz çalışmasını gerektirir.
Bu tür tesislerde, koruma röleleri ve ilişkili devreler, elektrik sisteminin ve bağlı ekipmanların güvenliğini sağlamak için hayati bir rol üstlenirler. Koruyucu röleler, sistemde meydana gelebilecek kısa devre, aşırı akım, toprak hatası, aşırı gerilim gibi arıza durumlarını algılayarak ilgili devre kesicileri tetikler ve böylece daha büyük hasarların önlenmesini sağlar. Bu sayede hem ekipman ömrü uzatılır hem de sistemin genel güvenilirliği artırılır.
Koruma Röle Sistemlerinin doğru çalışması, tesislerin sürekli operasyonunu ve elektrik enerjisi üretiminin kesintisizliğini garanti altına almak için düzenli olarak kontrol edilmeli, test edilmeli ve bakım yapılmalıdır. Bu sistemler, genellikle mikroişlemci tabanlı olup, gelişmiş koruma özellikleri ve iletişim protokolleri sunar.
Koruma Rölelerinin sunduğu bazı önemli fonksiyonlar şunlardır:
Arıza tespiti: Sistemde meydana gelen farklı türdeki arızaları hızlı ve doğru bir şekilde tespit eder.
Seçici koruma: Arıza durumunda sadece arızalı bölgeyi izole ederek sağlıklı bölümlerin etkilenmesini engeller.
Hızlı müdahale: Arıza durumunda çok kısa sürede devre kesicileri tetikleyerek hasarın büyümesini önler.
Veri kaydı: Arıza olaylarına ilişkin verileri kaydederek arıza analizi ve önleyici bakım çalışmalarına yardımcı olur.
Islah Ofisi gibi büyük ve karmaşık elektrik sistemlerine sahip kuruluşlar için, koruyucu röle sistemlerinin doğru seçimi, kurulumu, ayarlanması ve bakımı büyük önem taşımaktadır. Bu sayede hem enerji üretimi verimliliği artırılabilir hem de potansiyel riskler minimize edilebilir.
Bu doküman, koruma röle ve devrelerini çalıştırmak, korumak ve test etmek için iyileştirme yöntemlerini ortaya koyuyor.
Ulusal Yangından Koruma Derneği (NFPA) ve tarihi iyileştirme uygulamaları bu dokümanın temelini oluşturmaktadır.
Bu Tesis Talimatnamesi, Standartlar ve Teknikler (FIST) belgesi, ıslah tesislerindeki röle ve röle sistemlerinin test ve bakım işlemlerini kapsamlı bir şekilde ele almaktadır. Söz konusu talimatname, Kuzey Amerika elektrik enerjisi sistemlerinin güvenilirliğini sağlamak amacıyla faaliyet gösteren Kuzey Amerika Elektrik Güvenilirlik Kurumu (NERC) tarafından belirlenen standartlara uygun olarak hazırlanmıştır. Ayrıca, Batı Elektrik Koordinasyon Konseyi (WECC) gibi bölgesel elektrik sistemlerinin güvenilirliği için çalışan kuruluşların belirlediği standartlar ile de uyumluluk göstermektedir.
NFPA (National Fire Protection Association) tarafından yayınlanan yangın güvenliği ile ilgili standartlar da, özellikle röle sistemlerinin bulunduğu elektrik tesisatlarının yangın risklerinin azaltılması konusunda talimatnameye dahil edilmiştir. FIST 4-1B standardı ise, röle ve röle sistemlerinin test ve bakımı konusunda daha spesifik gereksinimleri içeren bir standart olup, talimatnamenin temelini oluşturmaktadır.
Talimatnamede yer alan test ve bakım prosedürleri, aşağıdaki genel amaçlara hizmet etmektedir:
Güvenilirlik: Röle sistemlerinin beklenen şekilde çalışarak elektrik sistemi güvenilirliğini sağlaması.
Uyum: NERC, WECC, NFPA ve FIST standartlarına tam uyumun sağlanması.
Güvenlik: Elektrik çarpması, yangın gibi risklerin minimize edilmesi.
Verimlilik: Bakım ve onarım çalışmalarının planlı ve verimli bir şekilde yürütülmesi.
Ömür uzatma: Röle sistemlerinin ömrünün uzatılması ve optimum performansın sağlanması.
Talimatnamede belirtilen test ve bakım faaliyetleri arasında aşağıdakiler sayılabilir:
Periyodik testler: Rölelerin işlevselliklerinin ve ayarlarının doğruluğunun düzenli olarak kontrol edilmesi.
Kalibrasyon: Rölelerin hassasiyetlerinin ve ayarlarının standartlara uygun hale getirilmesi.
Bakım: Rölelerin temizlenmesi, yağlanması ve mekanik parçalarının kontrol edilmesi.
Arıza giderme: Oluşan arızaların hızlı ve doğru bir şekilde tespit edilerek giderilmesi.
Kayıt tutma: Tüm test, bakım ve arıza giderme faaliyetlerinin detaylı bir şekilde kayıt altına alınması.
Bu talimatname, ıslah tesislerinde çalışan elektrik mühendisleri, teknisyenler ve diğer ilgili personel için önemli bir kılavuz niteliğindedir. Talimatnameye uygun olarak gerçekleştirilen test ve bakım çalışmaları sayesinde, röle sistemlerinin güvenilirliği artırılarak elektrik sistemlerinin kesintisiz çalışması sağlanabilir.
Bu talimatname, elektrik sistemlerinin korunmasında kullanılan sistemlerin günlük kullanımından bakımına ve düzenli testlerine kadar kapsamlı bir rehber niteliğindedir. Bu rehberde, sistemlerin doğru ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için gerekli olan standartlar, yöntemler ve öneriler detaylı bir şekilde açıklanmaktadır. Ayrıca, başkaları tarafından belirlenen röle ayarlarının periyodik olarak kontrol edilmesi ve doğrulanması gibi önemli konulara da yer verilmektedir.
Fakat bu rehber niteliğindeki doküman, mevcut koruma röle sistemlerinin günlük kullanım, bakım ve periyodik testleri konusunda detaylı bilgiler sunmaktadır. Ancak, yeni bir koruma röle sistemi seçimi, tasarımı, kurulumu veya röle ayarlarının hesaplanması gibi konuları kapsamamaktadır. Benzer şekilde, ölçüm devreleri (akım, gerilim, güç ölçümü gibi), ölçüm cihazı trafoları veya enerji ölçüm cihazları gibi bileşenlerin testleri de bu kılavuzun dışında tutulmuştur. Bu tür işlemler için ilgili üreticilerin teknik dokümanlarına başvurulması gerekmektedir.
FIST birimleri, enerji tesislerinin işletilmesinde ve bakımında kullanılan zamana dayalı etkinlikleri açıklayan Reklamasyon belgeleridir.
FIST birimleri, operasyonları ve bakımı yürütmek için yararlı olan talimatlar, uygulamalar, prosedürler ve teknikler sağlar (toplu olarak güç işletim ve bakım (O & M) faaliyetleri olarak adlandırılır).
FIST birimleri, genellikle elektrik tesislerinin bakım ve işletimi (O&M) ile ilgili öneriler ve tavsiyeler sunar. Bu öneriler, tesislerin bulunduğu bölgedeki yetkililerin değerlendirmesine sunulur. FIST'in çeşitli yönetmelik ve standartlarında yer almayan, ancak bir iyileştirme kılavuzunda belirtilen bir zorunluluk veya yapılması gereken bir iş olduğu iddia edilirse, bu durumun doğruluğu ilgili bölgedeki yetkililer tarafından incelenir ve karar verilir.
Bu diğer teknikler bilinçli olarak seçilmiş, teknik olarak sağlam, etkili bir şekilde uygulanmalı ve uygun şekilde belgelendirilmelidir.
Hangi faaliyetlerin bir varyans gerektirdiğini ayırt etmek için, bu FIST, gereklilikler, zorunlu faaliyetler ve diğer önerilen faaliyetler arasında ayrım yapacaktır.
FIST boyunca;
[Tüm Islah tesisleri için zorunlu bir faaliyet olan talimatlar, standartlar ve teknikler, parantez içinde ve kalın metinle sağlanmıştır.]
Güç Operasyon ve Bakım (O&M) faaliyetlerinin açıklaması ve uygulanması ile ilgili öneriler ise normal baskıda sağlanmaktadır.
Metni vurgulamak ve okuyucuya arka plan bilgisi sunmak için anlatıların desteklenmesi Arial baskıda sağlanmakta ve “Dikkat:” veya “Not:” ile belirtilmiştir.
Tesisin Koruma Sistemi Fonksiyonel Testi
Koruma rölelerinin ve tüm koruma sisteminin düzgün çalıştığından emin olmak için düzenli olarak testler yapılması gerekir. Bu testler, sistemin kurulduktan hemen sonra, her iki yılda bir veya sistemde herhangi bir değişiklik yapıldığında gerçekleştirilmelidir. Özellikle, tüm koruma sistemini test ederken, hiçbir nokta gözden kaçırılmaması için, testlerin nasıl yapıldığı ve hangi bölgelerin kapsandığı detaylı bir şekilde kayıt altına alınmalıdır.
Koruma devreleri, elektrik tesislerindeki düşük gerilimli ekipmanların (cihaz trafosu sekonder sargıları, telekomünikasyon sistemleri, yardımcı röleler, kilitleme röleleri, devre kesici açma bobinleri gibi) ve bu ekipmanlara giden kabloların güvenliğini sağlamak amacıyla tasarlanmış elektriksel bağlantılardır.
Bu devreler, elektrik sisteminde meydana gelebilecek kısa devre, aşırı akım, topraklama hatası gibi arıza durumlarında devreye girerek, hasarın yayılmasını önler ve sistemin geri kalan kısmını korur.
Koruma devrelerinin etkin bir şekilde çalışabilmesi için, gösterge cihazları, sayaçlar, alarmlar ve kapı kapatma kontrol devreleri gibi giriş cihazlarının da bu devrelere dahil edilmesi gerekmektedir. Bu sayede, arıza durumlarında operatörler anında bilgilendirilebilir ve gerekli önlemler alınabilir.
!!! Her bir bileşenin testi düzenli olarak yapılabilmesine rağmen (örn. Röle kalibrasyonu ve kilitleme röle testi), kablolama dahil tüm koruma devresini ve tüm bağlantıların “başından sonuna” test edilmesi önemlidir.
Bu devrelerin kritik örnekleri arasında; jeneratör koruma (86G), jeneratör diferansiyel koruma (86GD), transformatör diferansiyel koruma (86KD) ve ünite kesici arıza koruma (86JF) devreleri bulunmaktadır.
Bkz. Genişletilmiş Blok Şeması,
Koruma devrelerinin kapsamı, aşağıdaki gibi özetlenebilir:
Cihaz trafosu sekonder sargıları: Ölçüm ve koruma amaçlı kullanılan trafoların sekonder sargıları.
Telekomünikasyon sistemleri: Koruma sistemlerinin haberleşmesi için kullanılan iletişim devreleri.
Yardımcı röleler: Koruma sisteminin mantıksal işlemlerini gerçekleştiren röleler.
Kilitleme röleleri: Devre kesicilerin açma ve kapama işlemlerini kontrol eden röleler.
Devre kesici açma bobinleri: Arıza durumunda devre kesicileri açarak devreyi beslemeyi kesen bobinler.
Giriş cihazları: Sistemin durumunu gösteren ve kontrol eden cihazlar (göstergeler, sayaçlar, alarmlar, kapı kapatma kontrol devreleri vb.).
Koruma devrelerinin doğru tasarlanması ve bakımı, elektrik tesislerinin güvenliği ve sürekliliği açısından büyük önem taşımaktadır.
Primer ve Sekonder Enjeksiyon Test Teknikleri
Tüm koruma sisteminin kapsamlı bir şekilde test edilmesi için, primer enjeksiyon tekniği kullanılarak koruyucu röleler, kilitleme röleleri ve devre kesiciler üzerinde simüle edilmiş arıza koşulları oluşturulmalıdır. Bu sayede, sistemin farklı bileşenlerinin doğru çalışıp çalışmadığı, alarm ve gösterge sistemlerinin istenilen şekilde tepki verip vermediği kontrol edilebilir
Primer enjeksiyon tekniği ile gerçekleştirilen koruma sistemi testleri, yalnızca koruma rölelerinin ve kilitleme rölelerinin değil, aynı zamanda sistemdeki gerilim ve akım dönüştürücüleri (CT ve PT) olan transformatörlerin oranlarını, polaritelerini ve fazlamalarını da doğrulama imkanı sunar. Bu testler sırasında CT ve PT sekonder sargılarının topraklamasının doğru şekilde yapılıp yapılmadığı da kontrol edilir.
Ancak, primer enjeksiyon tekniğinin uygulanmasının mümkün olmadığı durumlarda, sekonder enjeksiyon tekniği kullanılarak koruma sisteminin testleri gerçekleştirilebilir. Sekonder enjeksiyon tekniğinde, koruma rölelerinin girişlerine doğrudan test sinyalleri uygulanarak sistemin davranışı gözlemlenir.
Primer ve sekonder enjeksiyon teknikleri, koruma sistemlerinin kapsamlı bir şekilde test edilmesini sağlayarak, yalnızca rölelerin değil, aynı zamanda sistemdeki potansiyel sorunların (kablolama hataları, yalıtım sorunları, gevşek bağlantılar gibi) da tespit edilmesine olanak tanır. Bu sayede, sistemin güvenilirliği ve bütünlüğü sağlanır.
Her bir test sırasında, sistemin tüm bileşenleri en az bir kez aktif olarak test edilmelidir. Örneğin, üç fazlı bir aşırı akım rölesinin testi sırasında, A fazına ait akım dönüştürücüsüne (CT) bir test akımı enjekte edilerek rölenin ve ilgili devre kesicinin doğru çalışıp çalışmadığı doğrulanır. Benzer şekilde, diğer fazlar ve sistemin diğer bileşenleri için de aynı prosedür takip edilir.
Faz B ve C, CT'nin de benzer bir şekilde test edilmesi gerekecektir; ancak devrenin bu kısmı zaten test edildiğinden rölenin açma kablosu kaldırılabilir.
Ek Bilgiler
FIST: Factory Mutual Insurance Company tarafından geliştirilen bir standart olup, elektrik sistemlerinin güvenliği ve performansı ile ilgili kapsamlı bir değerlendirme sistemi sunar.
NERC: Kuzey Amerika'daki elektrik enerjisi sistemlerinin güvenilirliği ve güvenliği için oluşturulmuş bir kuruluştur.
WECC: Batı Amerika'daki elektrik enerjisi sistemlerinin koordinasyonu ve güvenilirliği için çalışan bir kuruluştur.
NFPA: Yangın güvenliği ile ilgili standartları geliştiren ve yayınlayan bir kuruluştur.
Rehber: | Operation, maintenance, and field test procedures for protective relays and associated circuits by the U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation Denver, Colorado |
Format: | |
Boyut: | 1.7 MB |
Sayfa: | 123 |
İndirme: |
Comments