K. Burak DALCI, Recep YUMURTACI, Altuğ BOZKURT

HARMONİKLERİN ELEKTROMEKANİK AŞIRI AKIM RÖLELERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Elektromekanik a ırı akım koruma röleleri sinüsoidal akım altında çalı mak üzere tasarlanmı tır. Bu rölelerin harmonikli akımda çalı maları güvenilir de ildir. Literatürde harmonikler ve rölelerle ilgili pek çok teorik çalı ma bulunmaktadır. Bu makalede, harmoniklerin elektromekanik ters zamanlı a ırı akım rölesinin TZAAR çalı masına etkileri incelenmi ve TZAAR’nin bozulmu dalga ekilleri için davranı ı deneysel çalı ma ile analiz edilmi tir. Deneyde, elektromekanik TZAAR olarak, indüksiyon disk yapısında bir röle kullanılmı tır. De i ik harmonik spektrumlara sahip, sinüsoidal olmayan yük akımları TZAAR’a uygulanmı ve bu yük akımları data toplama kartı ve harmonik analiz programı ile bilgisayar ortamında i lenmi tir. Deney sonuçları gözönüne alındı ında, TZAAR’ın çalı ma akımı ve çalı ma zamanının, sinüsoidal olmayan akımın toplam harmonik distorsiyonu THD ile orantılı olarak arttı ı görülmü tür. Bu yapıda olan bir rolenin, akımın harmonik içermesi durumunda sistemi güvenli bir ekilde koruyamayaca ı sonucu elde edilmiştir

Anahtar Kelimeler:

Elektromekanik, röle, harmonik, aşırı akım

HARMONIC EFFECTS ON ELECTROMECHANICAL OVERCURRENT RELAYS

The electromechanical overcurrent protection relays are designed to operate with sinusoidal current. The operation of protective relay with harmonic currents is not reliable. The literature on harmonics and relays covers mostly the theoretical studies. In this paper, the harmonic effects on operation of electromechanical inverse time overcurrent relay ITOCR were examined. Not common in existing studies, the behaviour of ITOCR was analysed with laboratory experiments for distorted waveforms. A type of induction disc relay was used as an electromechanical ITOCR in the experiments. The non-sinusoidal load currents that consist of different harmonic spectra were applied to ITOCR and these nonlinear-load currents were processed by a data acquisition card and a harmonic analysis programme in the computer environment. According to the experiment results, the pick up current and the operating time of the ITOCR increase proportionally to the total harmonic distortion THD value of the non-sinusoidal current. It is concluded that, this type of relay cannot protect the system reliably due to the harmonic components of current.

Keywords:

Electromechanical, Relay, Harmonic, Overcurrent,

PDF

___

Applied protective relaying, (1976). Newark, Westinghouse Electric Corporation
Relay-Instrument Division. ARRILLAGA, J., BRADLEY, D.A. & BODGER, P.S. (1985). Power system harmonics. Norwich, John Wiley & Sons.
ELMORE, W.A., KRAMER, C.A. & ZOCHOLL, S.E. (1993). Effect of waveform distortion on protective relays. IEEE Transactions on Industry applications, Vol. , No. 2, March/April, pp. 404-411.
FULLER, J.F., FUCHS, E.F. & ROESLER, D.J. (1998) Influence of harmonics on power distribution system protection. IEEE Transactions on Power Delivery, Vol 3, No. 2, April, pp. 549-557.
HOROWITZ, S.H., PHADKE, A.G. (1992). Power system relaying. John Wiley & Sons Inc.
IEEE standard inverse-time characteristic equations for overcurrent relays, 1996. Power System Relaying Committee of the IEEE PES, IEEE Std. C37112. LabVIEW user manuel. (1998). Texas, National Instruments.
ROB, R.A., JEWELL, W.T. & TESHOME A. (1994). Computer based harmonic simulation and testing for directional-overcurrent relays. Electric Power System Research, Vol 31, pp. 125-135.
WAKILEH, G.J. (2001). Power systems harmonics – fundamentals, analysis and filter design. Berlin, Springer-Verlag.