Ark Söndürme Bobini |
Petersen Bobinleri

Petersen bobinleri, ark söndürmede kullanılan bobinlerdir. Bu yazımızda yüksek gerilim hatlarındaki Yıldız noktası-toprak arası arkların önlenmesinde ve trafo koruma sistemlerinde kullanılan petersen bobinlerini inceledik.

A- A+

05.12.2016 tarihli yazı 19827 kez okunmuştur.

Bobin Petersen Ark Kompanzasyon Yıldız Bağlantı

Ark Söndürme Bobini ile Kompanzasyon

Petersen Bobini olarak da bilinen ark söndürme bobinleri (ASC), bir alt istasyonda giden besleyiciler tarafından sağlanan kapasitif toprak arıza akımlarını telafi etmek için kullanılır. Merkezi tasarım ile bir ASC ünitesi tüm giden besleyicilerin telafisini idare edecektir. Dağıtılan kompanzasyon, bir besleyiciyi bir ünite ile telafi etmek üzere tasarlanır. Böylece söz konusu orta voltaj besleyici şalterinin tüketim tarafında bulunur.

"Sistem açısından ideal durum, toplam kapasitif toprak arıza akımının telafi edileceği % 100'lük bir kompanzasyon derecesi olacaktır."

Dağıtılan ASC'ler ile, belirli besleyicinin telafi derecesi, besleyici uzunluğunu etkileyen tüm sistem anahtarlama koşulları altında aşırılığı önlemek için %100'ün çok altında tutulur. Dağıtılan ASC'lerin mevcut kullanımı çok sınırlıdır ve net bir eğilim merkezi Ark Söndürme Bobine (ASC) doğrudur.

Merkezi (sol) ve dağıtılmış toprak arıza akım kompanzasyon prensibi

►İlginizi Çekebilir: İndüktör (Bobin) Nasıl Çalışır?

Merkezi ASC’ler, giden besleyiciler tarafından sağlanan kapasitif toprak arıza akımını telafi etmelidir. Öte yandan, % 100'e yakın bir kompanzasyon derecesinin tercih edileceği de belirtilmektedir. Bu iki koşulun yerine getirilebilmesi için, ASC'nın endüktif reaktansının, farklı sistem anahtarlama durumlarına (besleyicinin toplam uzunluğu) uyacak şekilde ayarlanması gerekir.

Uzaktan Ayarlanabilir Hava Boşluğu

Bu uygulama yöntemi, ASC çekirdeğinde uzaktan ayarlanabilen hava boşluğu sağlamaktır. Hava boşluğunun ayarlanması bobinin indüktansını etkiler. Ayarlama bir krankla manuel olarak yapılabildiği gibi motorize de edilebilir. Motorize ayar, otomatik olarak ayarlamayı yapan bir kontrol cihazının kullanılmasını gerektirir

Hava boşluğu (reaktans) ayarı ile bir ASC yapısı

►İlginizi Çekebilir: Elektriksel Ark Kazaları ve Güvenlik Sorunları

Merkezi ASC’ler, sistem nötr noktası ile toprak arasında, tipik yıldız bağlantılı bir ana güç transformatörünün nötr ile toprak arasında bağlanır. Eğer güç transformatörü delta bağlantılıysa, bağlantı noktasını oluşturmak için topraklama transformatörü de kullanılabilir.

Dış hava soğutmalı yük direnci ile Ark Söndürme Bobini montajı (soldaki)

Harici Yükleme Direnci

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi, ASC genellikle harici yükleme direnci ile birlikte kurulur. Direnç ASC'ye paralel olarak bağlanır ve direncin kontrolü (açma / kapama) uzaktan özel bir kontrol cihazı ile yapılabilir.

"Direncin amacı, dirençli toprak arıza akım bileşenini, giden besleyici koruma rölelerinin algılayabileceği bir seviyeye yükseltmektir."

ASC yük direnci bağlantısı prensibi

İzolasyon seviyesi nedenlerinden dolayı, birincil devredeki direnç bağlantısı tipik olarak ara akım transformatörü vasıtasıyla yapılır.

İskandinavya'da ki Rezonans Topraklama

Petersen bobinleri (ark söndürme bobini) ile rezonans topraklama İskandinavya'da ve diğer Avrupa ülkelerinde son 80 yıldır kullanılmaktadır. Bu topraklama konseptinin mükemmel özellikleri, çok düşük kesinti oranları ile yansıtılır.

Rezonans topraklama çoğunlukla, havai hat şebekelerinde, arızaların çoğunun tek fazlı ve geçici nitelikte olan durumlarda kullanılır. Petersen bobini, şebekenin kapasitif arıza akımını telafi ederek arıza akımını kendi kendini yok etme seviyesinin (<35A) altında çekmektedir.

“Bu işlemle tüm geçici arızalar, ayrı besleme olmadan temizlenebilir!”

Ancak, havai hatlarda ve kablo arızalarındaki sürekli arızalar, arıza akımının aktif bölümünü hiçbir bobin telafi edemediği için herhangi bir Ark Bastırma Bobini tarafından temizlenemez. Bu arta kalan arıza akımı (kaçak akım) nedeniyle, tehlike riskini en aza indirgemek için ayrı bir besleme açılması gereklidir.

Ark Söndürme Bobinin Temel Taslağı

Toprak Arıza Nötrleştiricisi ile Çözüm

Toprak Arıza Nötrleştirici (GFN), besleme güç transformatörünün (Y-sargı) nötrüne veya ayrı bir topraklama transformatörüne (Z-sargı) bağlanır.

“Komple bir toprak arıza nötrleştirici sistemi, ark sönümleme bobini, güç elektroniği için bir dolap ve GFN kontrol kabininden oluşur.”

Kaçak akım telafisi kontrolleri yanında, GFN da yay sönümleme bobini için otomatik geri dönüş ve üstün algılama özelliklerine sahip yeni uyum arızası sağlar. Arıza mesafesi bilgisi, besleyici döngüsü ile kolayca bulunabilir.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal

Yazar: Zafer Akgül