top of page

Blog Posts

OG/YG Devre Kesicilerin Otomatik Sistem İzlemesi ve Analizleri

Güç sistemi ekipmanlarının, özellikle iletim ve orta gerilim dağıtım devre kesicilerinin bakımının önemi, eskime sorunu nedeniyle artmıştır. Önerilen devre kesici izleme sistemi, kesici kontrol devresindeki mevcut tüm sinyallerin çevrimiçi izlenmesini gerçekleştirerek devre kesicinin durumunu iyileştirmeyi daha kolay kılacaktır.



Bu sistem, sürekli durum değerlendirmesi, sorunların tanımlanması ve bazı durumlarda arızaların ve işletim sorunlarının kritik hale gelmeden önce tahmin edilmesi için veri sağlamalıdır.Devre kesicinin durumunu bilmek, ekipmanın planlı bakımını kolaylaştırabilir.Bu, kesinti süresinin azalmasına ve devre kesicinin güvenilirliğinin ve kullanılabilirliğinin artmasına olanak tanır.


İçindekiler:



Tek bir devre kesiciden gelen izleme verileri, yalnızca bireysel kesicinin çalışması ve durumu hakkında bilgi sağlayabilirken, trafo merkezlerinde bulunan birden fazla kesiciden gelen veriler, trafo merkezi ve sistem çapında izleme ve kontrol uygulamalarının uygulanmasını sağlayabilir.


Şekil 1'de gösterildiği gibi mevcut veri toplama birimlerinde değişiklik yapılmadan birden fazla devre kesici monitöründen gelen veriler kullanılarak ek uygulamaların gerçekleştirilebilmesi çok önemlidir.

Veri mevcudiyetine bağlı olarak, üç düzeyde analiz uygulaması mümkündür.İlk olarak, yalnızca tek bir devre kesici izleme cihazından elde edilebilen güncel ve geçmiş verilere dayalı olarak tek kesici çalışması ve durum analizi gerçekleştirilebilir.


İkinci olarak, birden fazla kesici içeren bir anahtarlama dizisinin analizi, tek bir trafo merkezinden veya iki komşu trafo merkezinden gelen birden fazla devre kesiciden alınan zamanla ilişkili verileri kullanır. Son olarak, sistem genelindeki uygulamalar, sistem genelinde birden fazla devre kesiciden gelen verileri kullanır.


Şekil 1 – CBM Veri Akışı ve Uygulama Seviyeleri

İlk olarak, bir trafo merkezi PC'sine veya devre kesici izleme yoğunlaştırıcısına iki uygulama düzeyi kurulabilir.Sistem çapında uygulamalar, sistem çapında veriler gerektirir, bu nedenle kontrol merkezinde bulunmaları gerekir.


 

1| Devre Kesici Durum Analizi

Geçmişte, devre kesicilerin bakımı zamana dayalı bir program kullanılarak yapılıyordu. Bakım sırasında, bir dizi sorun keşfedilebilir ve çözülebilir. Bu yöntem maliyetli ve verimsiz olabilir. Bakım aralıkları arasında, kırıcının tam olarak istenildiği gibi çalışıp çalışmadığı hiçbir zaman net olmadı.


Bir devre kesicinin sürekli izlenmesini önermenin nedenleri, kesicinin istenildiği gibi çalışıp çalışmadığını değerlendirmek ve kesici davranışındaki eğilimleri izlemektir.

Aşağıda, önerilen sistem kullanılarak elde edilebilecek çevrimiçi devre kesici durumu izlemenin kullanılmasından beklenen faydaların bir listesi ve kısa bir özeti yer almaktadır:


1.1| Sistem Güvenilirliğini Artırın

Güç sistemlerine yapılan çoğu ekleme ve iyileştirme, sistem güvenilirliğini artırmak için yapılır.Etkin bir şekilde kullanıldığında devre kesici izleme, bu talepleri karşılamak için ekipmanın güvenilirliğini ve kullanılabilirliğini artırabilir.Devre kesici izleme, devre kesicinin durumu hakkında bilgi sağlayarak yardımcı olabilir.


Devre kesicinin durumunu bilmek, ekipmanın planlı bakımını kolaylaştırabilir. Bu bilgi arıza süresini azaltmak ve devre kesicinin güvenilirliğini ve kullanılabilirliğini artırmak için kullanılabilir.

1.2| Bakım Faaliyetlerini Optimize Edin

Devre kesicilerin durumu hakkında doğru bilgilerle, kamu hizmetleri bakım faaliyetlerini daha iyi planlayabilir. Bu, geleneksel zamana dayalı bakım yerine duruma dayalı bakımın uygulanmasına izin verecek ve bakımı yapılacak ekipmanın önceliğini optimize etmek için bir temel sağlayacaktır.


1.3| Bakım Maliyetlerini Azaltın

Doğru bilgileri sağlayan izleme, duruma dayalı bakımı başlatmak için kullanılabilir ve kamu hizmetlerinin bakım personelinin faaliyetlerini optimize etmesine olanak tanır.


Ayrıca, ekipman sorunları hakkında bilgi verebilir ve maliyetli yerinde ziyaretler gerçekleştirmeden ne zaman bakım yapılması gerektiği konusunda önerilerde bulunabilir.


1.4| Ekipman Ömrünü Uzatın

Devre kesici monitörü, bazı sorunları büyük bir arızaya dönüşmeden önce tanımlayabilir. Sorunları erken tespit edebilmek ve zamanında onarımlara izin vermek, ekipman ömrünü uzatacak ve kamu hizmeti şirketinin yatırımlarından daha fazla fayda sağlamasına olanak sağlayacaktır.


2| Daha İyi Arıza Analizi

Devre kesici izleme, arızanın münferit bir olay mı yoksa sorunun bir dizi benzer kesici için genel mi olduğunu belirlemesine yardımcı olabilecek yeterli ölüm sonrası bilgi sağlayabilir.


Bu bilgi, diğer kesicilerde benzer arızaları önlemek için eylem başlatmak için kullanılabilir.Bu bilgi ayrıca devre kesici üreticisinin gelecekteki devre kesici tasarımlarını iyileştirmesine yardımcı olabilir.


Kesici koşullarını izlemek ve bakım eylemi önermek için kontrol devresi sinyallerini kullanan uzman sistem tabanlı bir uygulama birkaç yıl önce Texas A&M Üniversitesi'nde geliştirildi. Kesici çalışması sırasında kaydedilen bilgileri, üreticinin kesici kılavuzlarına ve kesici çalışma geçmişine dayalı ayarlarla karşılaştırır.

Çevrimiçi bir devre kesici izleme sisteminden elde edilen bilgiler, trafo merkezi ve sistem çapında güvenilirlik çalışmaları yapmak için de kullanılabilir. Doğru bir güvenilirlik çalışması için çok önemli olan gerekli ekipman güvenilirlik parametrelerini verebilir.


3| Anahtarlama Dizisi Analizi

Modern kontrol merkezlerinde, sistem operatörleri ekipmanın işleyişini takip etmelidir.Trafo merkezlerinde anahtarlama sırasında çok kısa bir süre içinde birçok olay gerçekleşebilir.Şu anda operatörlerin kullanımına sunulan verilerden, bu olayları takip etmek ve anahtarlama işleminin performansı hakkında sonuçlar çıkarmak çok zordur.


Anahtarlama olaylarının otomatik olarak işlenmesi, işlem sıralarının beklendiği gibi olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.Bu tür bir analiz için gerekli gereksinim, önerilen sistemin sağladığı farklı kesicilerden gelen sinyaller arasındaki zaman senkronizasyonudur.


Örneğin, tek bir kesici söz konusu olduğunda, analiz, kesici arıza mantığının düzgün bir şekilde çalışıp çalışmadığına ve sonunda minimum trafo merkezi bölümünün bağlantısını kesip kesmediğine dair kesin bilgiler vermelidir. Bu tür bir izleme ve analiz, CB'lerde meydana gelen tüm olayları izlememizi sağlar, böylece daha sonra olay dizilerini tam olarak yeniden oluşturabiliriz.


Arıza akımı sağlayan tüm devreleri açmak için tipik olarak birden fazla devre kesici tepki verir.Böyle bir durumda minimum sayıda devrenin açılması çok önemlidir. Bir trafo merkezindeki olayların sırasını takip ederek, yakın gelecekte olması beklenen bazı olayları tahmin etmek mümkündür.


En önemli özellik, bir operatöre belirli olayların neden gerçekleştiğine dair bir açıklama sağlama yeteneğidir. Bu tür bilgiler mevcut olsaydı, sistem operatörleri bunu bir kesintiden sonra sistem geri yükleme kararları vermek için kullanabilir veya muhtemelen kesicileri sıkı bir şekilde kontrol ederek anahtarlayarak bir kesintiyi önleyebilirdi. Bir trafo merkezindeki tüm devre kesicilerden toplanan veriler, sistem anahtarlama durumunun durumu ve sistem güvenilirliğini artırmaya yardımcı olacak anahtarlama işleminin performansı hakkında çıkarımlar yapmak için analiz edilebilir.


Anahtarlama sırası analizi, yüksüz trafoların, kapasitör banklarının ve reaktörlerin anahtarlanması gibi senkron anahtarlama işlemlerini iyileştirmek için kullanılabilir. Sistemin arızalı kısımlarını ayırmak için aynı anda çalışması gereken kesicilerin benzer çalışma zamanlarına sahip olması çok önemlidir. Aksi takdirde, daha yavaş olan kesici, açılmadan önce her zaman kısa bir süre için tam arıza akımını devralacaktır.


Bu, daha yavaş kesicilerin daha fazla strese gireceği ve sonuç olarak belki de daha kısa bir ömre sahip olacağı anlamına gelir. Anahtarlama işlemi analizi, işlemi senkronize hale getirmek için kesici mekanizmasını yeniden ayarlamak için kullanılabilir.

4| Sistem Çapında Uygulamalar

Sistemin her yerindeki CB'lerden elde edilen veriler, sistem genelindeki birkaç uygulamayı iyileştirebilir. Mevcut elektrik şebekesi topolojisinin doğru bir şekilde değerlendirilmesini sağlamayı amaçlayan topoloji işlemci uygulamasında doğru ve güvenilir CB durum verileri kullanılır.


Topoloji İşlemcisi

Otomatik bir topoloji işlemcisi, durum tahmincisi, güvenlik analizi, çevrimiçi yük akışı ve optimum güç akışı hesaplaması, dağıtım görevlileri eğitim simülatörleri, grafiksel güç sistemi temsil programları ve gerçek zamanlı güç sistemi arıza teşhisi gibi birçok güç sistemi analiz programında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları sürekli ve periyodik olarak çalışırken diğerleri talep üzerine çalışır.


Ağ topolojisi, güç sistemi cihazlarının bağlanabilirliğini tanımlar. Güvenilir ve güvenli sistem çalışmasını sağlamak için bir güç sistemi ağı yapılandırılmıştır.Kesiciler çeşitli nedenlerle zaman zaman durumlarını (AÇIK/KAPALI) değiştirdikleri için güç sistemi ağ bağlantısı statik kalmaz.


Arıza, ani hat aşırı yüklenmesi vb. gibi sistem bozuklukları, iletim hattının/hatlarının kesilmesine yol açarak, bozukluğun ağın sağlıklı kısmına yayılmasını durdurabilir. Bir topoloji işlemcisi, bir güç sisteminin düğümleri (veri yolları) arasındaki bağlantıyı inceler ve bu analize dayalı olarak sistem ağının topolojisini belirler.


Güç sistemi topolojisini belirlemenin en yaygın yolu, devre kesici durumunun izlenmesidir. Bu izleme tipik olarak Şekil 1'de gösterildiği gibi bir Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (SCADA) sistemi aracılığıyla yapılır. Uzak Terminal Birimleri (RTU'lar) CB kontaklarına fiziksel olarak bağlıdır. SCADA sistemi, CB durumundaki değişiklikleri algılar ve durumla ilgili bilgileri bir SCADA arabirimi aracılığıyla kontrol merkezine gönderir.

Şekil 2, topoloji işleme için geleneksel devre kesici durumu elde etme yöntemini göstermektedir. RTU'lar genellikle "a" ve "b" kontrol devresi kontaklarını izler. Bu kontaklar, "a" ve "b" kontak konumlarının zıt durumunun doğrulanmasıyla CB'nin açılıp kapanmasının kolayca belirlenebilmesi için tamamlayıcı bir konumda olacak şekilde tasarlanmıştır.


Bu yaklaşım bir süredir kullanılsa da, yardımcı kontaklarda arızalanabilecek nispeten sık hatalar veya başarısız olabilecek SCADA iletişimlerindeki hatalar nedeniyle kontağın gösteriminin güvenilirliği her zaman bir endişe kaynağı olmuştur.


Şekil 2 – SCADA Tabanlı Geleneksel Topoloji İşlemcisi

Trafo merkezlerinden alınan diğer ölçümlere dayalı olarak CB durum bilgilerini doğrulamak için birçok algoritma vardır.


Bununla birlikte, bir durum değişikliği, genellikle kesici durumunu kontrol etmek için kullanılan bus/dal yönelimli modelde mutlaka bir değişiklikle sonuçlanmaz. Bir durum değişikliği, veri yolu bağlantısını etkilemeyebilir ancak bir veri yolundaki üretimi veya yükü değiştirebilir. Bu tür bir hata ve bus/branch model hatası güvenlik analizinin yanlış sonuç vermesine neden olabilir.


Bir kontrol merkezinde, topoloji işlemci programı genellikle birkaç uygulamada kullanılır.İlk olarak, durum tahmincisi programı, gerçek zamanlı güvenlik analizine girdi olarak sistem topolojisini kullanır.Güç akışı analizi ayrıca topoloji işlemcisini bir girdi olarak kullanır.


Doküman:

Automated system monitoring of MV/HV circuit breakers by Zarko Djekic at Texas A&M University in partial fulfilment of the requirements for the degree of MASTER OF SCIENCE

Format:

PDF

Boyut:

2.1 MB

Sayfa:

110

İndirme:


49 views0 comments
  • Beyaz LinkedIn Simge
  • Beyaz Facebook Simge
  • Beyaz Heyecan Simge

BU İÇERİĞE EMOJİ İLE TEPKİ VER

bottom of page