Elektrik güç sistemi, üretim, iletim, dağıtım ve yük sistemleri gibi tüm sektörlerde boyut ve karmaşıklık açısından büyüyor. Gibi hata türleri kısa devre koşulları güç sistemi ağında ciddi ekonomik kayıplara neden olur ve elektrik sisteminin güvenilirliğini azaltır. Elektrik arızası, transformatörler ve dönen makineler gibi ekipman arızalarının, insan hatalarının ve çevresel koşulların neden olduğu anormal bir durumdur. Bu arızalar elektrik akımlarının kesintiye uğramasına, ekipmanın hasar görmesine ve hatta insanların, kuşların ve hayvanların ölümüne neden olur. Bu makale, farklı arıza türlerine ve bunların elektrik güç sistemlerinde meydana gelen etkilerine genel bir bakışı tartışmaktadır.
Elektrik Arızası nedir?
Bir elektrik hata gerilimlerin ve akımların nominal değerlerden veya durumlardan sapmasıdır. Normal çalışma koşulları altında, güç sistemi ekipmanı veya hatları, sistemin daha güvenli çalışmasına neden olan normal voltaj ve akımları taşır.
Elektrik Güç Sistemindeki Arızalar
Ancak bir arıza meydana geldiğinde, aşırı yüksek akımların akmasına neden olarak ekipman ve cihazlarda hasara neden olur. Uygun şalt ekipmanı seçmek veya tasarlamak için arıza tespiti ve analizi gereklidir, elektromekanik röleler , devre kesiciler ve diğer koruma cihazları.
Elektrik Güç Sistemlerinde Hata Türleri
Elektrik güç sisteminde arızalar başlıca iki tiptir; açık devre arızaları ve kısa devre arızaları. Dahası, bu tür hatalar simetrik ve asimetrik olarak sınıflandırılabilir. Bu tür hataları ayrıntılı olarak tartışalım. Bu hatalar iki türe ayrılır.
- Simetrik Hata
- Simetrik Olmayan Hata
Simetrik Hatalar
Bunlar çok ciddi arızalardır ve güç sistemlerinde seyrek görülür. Bunlar aynı zamanda dengeli faylar olarak da adlandırılır ve hattan toprağa (L-L-L-G) ve hattan hatta (L-L-L) olmak üzere iki tiptedir.
Simetrik hatalar
Sistem hatalarının yalnızca yüzde 2-5'i simetrik hatalardır. Bu arızalar meydana gelirse, sistem dengede kalır ancak elektrik güç sistemi ekipmanında ciddi hasara neden olur.
Yukarıdaki şekil iki tür üç fazlı simetrik arızayı göstermektedir. Bu hatanın analizi kolaydır ve genellikle aşamalı olarak gerçekleştirilir. Ayar fazlı rölelerin seçilmesi, devre kesicilerin kırılma kapasitesi ve koruyucu şalt sisteminin derecelendirilmesi için üç fazlı arıza analizi veya bilgisi gereklidir.
Simetrik hatalar iki türe ayrılır
- Hat - Hat - Hat Hatası
- Hat - Hat - Toprak Hatası
L - L - L Arızası
Bu tür arızalar dengelidir, yani arıza meydana geldikten sonra sistemin dengede kalması anlamına gelir. Bu nedenle, en büyük akımı tutan sert arıza türü olmasına rağmen, bu arıza nadiren meydana gelir. Dolayısıyla bu akım, CB'nin derecelendirmesini belirlemek için kullanılır.
L - L - L - G Arızası
3 fazlı L - G hatası, esas olarak sistemin tüm 3 fazını içerir. Bu arıza, esas olarak 3 fazlı sistemin yanı sıra sistemin toprak terminali arasında meydana gelir. Yani, arızanın meydana gelme olasılığı% 2 ila 3'tür.
Simetrik Olmayan Hatalar
Bunlar çok yaygındır ve simetrik hatalardan daha az şiddetlidir. Hattan toprağa (L-G), hattan hatta (L-L) ve çift hattan toprağa (LL-G) faylar olmak üzere başlıca üç türü vardır.
Simetrik olmayan hatalar
Hattan topraklama arızası (L-G) en yaygın arızadır ve arızaların yüzde 65-70'i bu türdendir.
İletkenin toprak veya toprakla temas etmesine neden olur. Arızaların yüzde 15 ila 20'si çift hatlı topraktır ve iki iletkenin toprakla temas etmesine neden olur. Hattan hat arızaları, iki iletken birbiriyle temas ettiğinde, esas olarak rüzgarlar nedeniyle hatların sallanması ve hataların yüzde 5-10'u bu türdendir.
Oluşumları sistemde dengesizliğe neden olduğu için bunlara dengesiz arızalar da denir. Sistemin Dengesizliği, empedans değerlerinin her fazda farklı olması ve fazlarda dengesiz akımın akmasına neden olması anlamına gelir. Bunların analizi daha zordur ve üç fazlı dengeli arızalara benzer şekilde faz bazında taşınır.
Simetrik olmayan arızalar iki türe ayrılır
- Tek L - G (Hattan Toprağa) Arızası
- L - L (Hattan-Hat) Arıza
- Çift L - G (Hattan Toprağa) Hatası
Tek L - G Hatası
Bu tek L - G hatası esas olarak tek bir iletken toprak terminaline düştüğünde ortaya çıkar. Dolayısıyla, güç sistemindeki arızanın yaklaşık% 70 ila 80'i tek L - G hatasıdır.
L - L Hatası
Bu L– L hatası esas olarak iki iletken kısa devre olduğunda ve ayrıca şiddetli rüzgar nedeniyle oluşur. Böylece hat iletkenleri şiddetli rüzgar nedeniyle hareket ettirilebilir, birbirlerine temas edebilir ve kısa devreye neden olabilir. Böylece arızaların yaklaşık% 15 - 20'si meydana gelebilir.
Çift L - G Hatası
Bu tür arızalarda her iki hat da zemin üzerinden birbiriyle temasa geçer. Yani, hata olasılığı% 10'dur.
Açık Devre Arızaları
Açık devre arızaları, esas olarak, güç sisteminde kullanılan bir veya daha fazla iletkenin arızalanması nedeniyle oluşur. Açık devre arızaları şeması aşağıda gösterilmiştir. Bu devre 1 fazlı, 2 fazlı ve 3 fazlı açık durum içindir.
Bu arızalar temel olarak havai hatlarda, kablolarda bağlantı arızası, bir devre kesicinin fazında arıza, bir faz veya daha fazla fazda iletken veya sigortanın erimesi gibi yaygın sorunlar nedeniyle oluşur.
Bu arızalar, dengesiz tipler olan seri arızalar olarak da bilinir, aksi takdirde 3 fazlı açık arıza dışında simetrik olmayan tiplerdir.
Örneğin, bir iletim hattı, açık bir arıza devresi oluşmadan önce dengeli bir yük ile çalışır. İletim hattında, fazlardan herhangi biri çözülürse, alternatörün gerçek yükü azaltılabilir ve alternatörün ivmesini artırır, böylece senkron hızdan biraz daha yüksek bir hızda çalışır. Diğer iletim kablolarında, bu aşırı hız, aşırı gerilimlere neden olabilir. Bu nedenle, 1 fazlı ve 2 fazlı açık koşullar, aparatta büyük hasara neden olan güç sisteminde akımlar ve voltajlar oluşturabilir.
Bu arızalar, aşağıdaki gibi üç türe ayrılır.
- Açık İletken Arızası
- İki iletken Açık Hata
- Üç İletken Açık Hata.
Arıza Türlerinin Nedenleri ve Etkileri
Bu arızalar, devre arızası veya 1 faz veya daha fazla fazda iletken kopukluğundan kaynaklanabilir. Açık devre arızalarının etkileri aşağıdakileri içerir.
- Elektrik güç sistemi düzensiz çalışması
- Bu hatalar insanlar kadar hayvanlar için de tehlike oluşturabilir
- Özellikle şebekenin bir kısmı voltaj normal değerlerin üzerine çıktığında izolasyon arızalarına neden olur ve kısa devre arızaları geliştirir.
- Ancak bu tip devre arızaları kısa devre tipi arızalara göre daha uzun süre kabul edilebilir, çünkü yüksek hasarı azaltmak için bu arızaların sökülmesi gerekir.
Kısa Devre Hataları
Kısa devre arızaları, esas olarak faz iletkenleri ve toprak arasındaki yalıtımdaki arızadan kaynaklanır. İzolasyon arızası, devre içindeki kısa devre koşullarını etkinleştiren bir kısa devre yolu oluşumuna neden olabilir.
Kısa devrenin tanımı, ister tesadüfen ister kasıtlı olarak tamamlanmış olsun, farklı potansiyele sahip iki nokta arasında aşırı derecede daha az empedansın anormal bir bağlantısıdır. Bu arızalar, iletim hatları veya ekipmanı boyunca anormal yüksek akım akışına neden olan en yaygın türlerdir.
Kısa devre arızalarının küçük bir süre için bile devam etmesine izin verilirse, bu, aparatta büyük zararlara yol açar. Kısa devre arızaları, şönt arızaları olarak da bilinir, çünkü bu arızalar esas olarak faz iletkenleri arasındaki izolasyondaki arızadan kaynaklanır, aksi halde faz iletkenleri ve toprak arasında
Ulaşılabilir farklı kısa devre arıza koşulları temel olarak 3 fazdan toprağa, 3 fazdan toprağa, 1-fazdan toprağa, fazdan faza, 2-fazdan toprağa, fazdan faza ve tek fazdan toprağa oluşur.
Diğer arızalar simetrik olmayan arızalar iken, hem topraktan 3-fazlı arıza hem de toprağa doğru 3-fazlı arıza simetrik veya dengeli olabilir.
Kısa Devre Arızalarının Nedenleri ve Etkileri
Kısa devre arızaları aşağıdaki nedenlerden dolayı meydana gelebilir.
- Bu arızalar, dahili aksi takdirde harici etkiler nedeniyle meydana gelebilir.
- Dahili etkiler, iletim hatlarının arızalanması, ekipmanın hasar görmesi, yalıtımın eskimesi, jeneratör içindeki yalıtımın aşınması, elektrikli cihazların, transformatörlerin yanlış montajı ve bunların yetersiz tasarımıdır.
- Bu arızalar, aparatların dış etkilerinden, aydınlatma dalgalanmalarından kaynaklanan izolasyon arızasından ve halkın mekanik hasarlarından kaynaklanabilir.
Kısa devre arızalarının etkileri aşağıdakileri içerir.
- Ark arızaları, transformatör gibi cihazlarda ve devre kesicilerde yangına ve patlamaya neden olabilir.
- Kısa devre hatası devam ederse, güç akışı ciddi şekilde kısıtlanabilir, aksi takdirde tamamen engellenebilir.
- Sistemin çalışma voltajları, güç sistemi üzerinden sağlanan hizmete zarar verici bir etki yapmak için kabul değerlerinin üstüne veya altına inebilir.
- Anormal akımlar nedeniyle, aparat ısıtılır, böylece yalıtımlarının ömrü kısalabilir.
Arıza Türlerinin Nedenleri
Elektrik arızalarına neden olan ana nedenler aşağıdakileri içerir.
Hava koşulları
Bu, yıldırım çarpmalarını, şiddetli yağmurları, şiddetli rüzgarları, havai hatlarda ve iletkenlerde tuz birikimini, iletim hatlarında kar ve buz birikimini vb. İçerir. Bu çevresel koşullar güç beslemesini kesintiye uğratır ve ayrıca elektrik tesisatlarına zarar verir.
Ekipman Arızaları
Gibi çeşitli elektrikli ekipman jeneratörler motorlar, transformatörler, reaktörler, anahtarlama cihazları vb. kabloların arızalanması, eskimesi, izolasyon arızası ve sargı nedeniyle kısa devre arızalarına neden olur. Bu arızalar, cihazlara veya ekipmana daha fazla zarar veren yüksek akımın akmasına neden olur.
İnsan Hataları
Elektrik arızaları ayrıca, ekipman veya cihazların uygun olmayan derecelendirmesinin seçilmesi, servis veya bakımdan sonra metalik veya elektriksel iletken parçaların unutulması, servis sırasında devrenin değiştirilmesi vb. Gibi insan hatalarından kaynaklanır.
Yangın dumanı
Hava hatlarını çevreleyen duman parçacıkları nedeniyle havanın iyonlaşması, hatlar arasında veya yalıtıcıya giden iletkenler arasında kıvılcım oluşmasına neden olur. Bu flashover, izolatörlerin yalıtım kapasitesini kaybetmesine neden olur yüksek voltajlar nedeniyle .
Hata Türleri ve Etkileri
Elektriksel arızaların etkileri esas olarak aşağıdaki nedenlerden kaynaklanmaktadır.
Aşırı Akım
Arıza meydana geldiğinde, akım akışı için çok düşük bir empedans yolu oluşturur. Bu, beslemeden çok yüksek akım çekilmesine ve rölelerin açılmasına, yalıtımın ve ekipman bileşenlerinin zarar görmesine neden olur.
İşletme Personeli için Tehlike
Arıza oluşumu da bireylerde şoklara neden olabilir. Şokun şiddeti, arıza yerindeki akım ve gerilime bağlıdır ve hatta ölüme bile yol açabilir.
Ekipman Kaybı
Kısa devre arızalarından kaynaklanan yüksek akım, bileşenlerin tamamen yanmasına ve bu da ekipmanın veya cihazın yanlış çalışmasına neden olur. Bazen ağır ateş, ekipmanın tamamen yanmasına neden olur.
Birbirine Bağlı Aktif Devreleri Rahatsız Eder
Hatalar sadece meydana geldikleri yeri etkilemekle kalmaz, aynı zamanda aktif birbirine bağlı devreleri arızalı hatta bozar.
Elektrik Yangınları
Kısa devre, iki iletken yol arasındaki havanın iyonlaşması nedeniyle parlama ve kıvılcımlara neden olur ve bu da bina ve alışveriş kompleksi yangınları gibi haberlerde sıklıkla gözlemlediğimiz gibi yangına yol açar.
Hata Sınırlayıcı Cihazlar
İnsan hataları gibi nedenleri en aza indirmek mümkündür, ancak çevresel değişiklikler mümkün değildir. Arıza temizleme, güç sistemi ağında çok önemli bir görevdir. Bir arıza ortaya çıktığında devreyi kesmeyi veya kesmeyi başarırsak, ekipmana ve ayrıca mala verilen önemli hasarı azaltır. Bu hata sınırlayıcı cihazlardan bazıları sigortalar, Devre kesiciler röleler aşağıda tartışılmaktadır.
Koruma Cihazları
Sigorta
Birincil koruma cihazıdır. İki metal parçayı birbirine bağlayan bir kasa veya cam içine alınmış ince bir teldir. Devrede aşırı akım aktığında bu tel erir. Sigortanın türü, çalışacağı voltaja bağlıdır. Patladığında telin manuel olarak değiştirilmesi gerekir.
Şalter
Devreyi normal ve anormal koşullarda kesmeler yapar. Bir arıza meydana geldiğinde devrenin otomatik olarak açılmasına neden olur. Vakum / yağlı devre kesiciler gibi elektromekanik devre kesiciler olabilir veya ultra hızlı elektronik devre kesiciler .
Röle
Koşul bazlı bir çalıştırma anahtarıdır. Manyetik bir bobin ve normalde açık ve kapalı kontaklardan oluşur. Arıza oluşumu, röle bobinine enerji veren akımı yükseltir, bu da kontakların çalışmasına neden olarak devrenin akım akışını kesmesine neden olur. Koruyucu röleler empedans röleleri, mho röleleri vb. gibi farklı tiptedir.
Aydınlatma Güç Koruma Cihazları
Bunlar, sistemi yıldırım ve aşırı gerilimlere karşı korumak için aydınlatma tutucuları ve topraklama cihazlarını içerir.
Uygulama bazlı Üç Fazlı Hata Analizi
Yapabiliriz üç fazlı hataları analiz edin aşağıda gösterildiği gibi basit bir devre kullanarak. Bu geçici ve kalıcı arızalarda, arıza anahtarları tarafından oluşturulur. Düğmeye geçici bir arıza olarak bir kez basarsak, zamanlayıcının düzenlemesi yükü açar ve ayrıca güç kaynağını yüke geri yükler. Kalıcı bir arıza olarak belirli bir süre bu butona basarsak, bu sistem röle düzenlemesi ile yükü tamamen kapatır.
Üç Fazlı Hata Analizi
Arızalar Nasıl Tespit Edilir ve Bulunur?
İletim hatlarında, kriz genellikle fark edilir olduğundan, arızanın belirlenmesi çok kolaydır. Örneğin, herhangi bir ağaç iletim hattının üzerine düştüğünde, aksi takdirde bir elektrik direği hasar görebilir ve iletkenler toprakta yatar.
Bir kablo sisteminde arıza tespiti, devre çalışmadığı zaman devre çalışmadığı zaman yapılabilir. Arıza tespiti için, kablo uçlarında ölçülen voltajların yanı sıra akımlarla çalışan terminal tekniklerine bölünebilen farklı yöntemler vardır. Hataların normal alanı, bir iletim kablosu üzerinden izlemeyi hızlandırmak için terminal tekniklerine yerleştirilebilir.
Kablolama sistemlerinde, hatanın yeri, tellerin doğrulanması sırasında bulunabilir. Zor kablolama sistemlerinde, kabloların gömülebileceği her yerde, bu arızalar, telden aşağı bir darbe gönderen ve bundan sonra elektrik kablosundaki arızaları tanımak için yansıyan sinyali inceleyen bir Zaman etki alanı reflektometresi aracılığıyla yerleştirilir.
Ünlü bir su altı telgraf kablosunda, arızalı kablo uçlarında test yoluyla arıza akımlarını hesaplamak için duyarlı galvanometreler kullanıldı. Kablolarda, Varley döngüsü ve Murray döngüsü gibi hataları bulmak için iki yöntem kullanılır.
Bir güç kablosunda, düşük voltajlarda bir yalıtım hatası oluşamaz. Bu nedenle kabloya yüksek gerilim darbesi, yüksek enerji uygulanarak bir çarpma testi kullanılır. Arıza yeri, hata anında deşarj sesi dinlenerek yapılabilir. Bu test, kablo sahasına zarar vermek için bağış yaptığında, arızalı konumun her durumda bir kez kurulduktan sonra yeniden yalıtılması gerekeceğinden faydalıdır.
Topraklanmış yüksek dirençli bir dağıtım sisteminde, besleyici bir hatayı toprağa genişletebilir, ancak sistem işlemde kalır. Arızalı ve enerjili besleyici, devre için tüm faz tellerini toplayan halka tipi bir akım transformatöründe bulunabilir, basitçe devrenin toprağa bir arıza içermesi, net bir bozulmuş akımı gösterecektir. Topraklama direnci, toprak arızasının akımının arıza akımını yenmek için iki değer arasında fark edilmesini kolaylaştırmak için kullanılır.
Umarım üç fazlı arızalar hakkında temel bir fikriniz vardır. Makaleyle geçirdiğiniz değerli zamanınız için teşekkürler. Ayrıca elektrik ve elektronik projeler ile ilgili sorularınız için lütfen aşağıdaki yorum bölümüne geri bildiriminizi yazın.
Fotoğrafa katkı verenler
Elektrik arızalarından kaynaklanan yangınlar 3.bp.blogspot
Tarafından simetrik olmayan arızalar pdfonline
Cihazların korunması Inspectapedia
