Modelling and Analyzing of Energy Transmission Lines and Ankara Region Implementation

Abstract

Energy supply and demand are increased day by day at electricity power system that occured production, transmission and distrubution. It is purpose of power system operation that supplying to transmit electrical energy continuously, reliable and qualified. Providing this it is needed that determining short circuit faults in the power system by protection relays and isolated faulty part immediately. In this study, transmission lines in Ankara which in part of transmission system are modelled in DIgSILENT power system analysis program and protection analysis is performed. It is examined that clearance of short circuit fault in a situation of not detecting and false tripping of distance protection relay and not opening of circuit breaker when a short circuit fault is happened. Also it is examined that effect of this condition to power system.

Keywords

• Transmission system,Protection relays,Distance protection,DIgSILENT,Power system protection

Ankara Bölgesi İçin Enerji İletim Hattı Koruma Modellemesi Analizi ve Uygulaması

Abstract

Üretim, iletim ve dağıtım sisteminden oluşan elektrik güç sisteminde enerjiye olan arz ve talep gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik enerjisinin sürekli, güvenilir ve kaliteli bir şekilde iletilmesini sağlamak, elektrik güç sistem işletmeciliğinin amacıdır. Bunu sağlamak için sistemde meydana gelen kısa devre arızalarının koruma röleleri tarafından tespit edilip arızalı bölgenin sistemden en hızlı şekilde izole edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada; DIgSILENT güç sistemi analiz program ile iletim sisteminin bir parçası olan 400 kV sistemde Ankara Bölgesinde yer alan iletim hatları modellenip koruma analizi gerçekleştirilmiştir. Bir kısa devre arızasında mesafe koruma rölelerinin arızayı tespit edememesi, çalışmaması ve kesicinin açmaması gibi durumlarda arızanın sistemden nasıl temizlendiği ve bunun sisteme olan etkileri incelenmiştir.

Keywords

• İletim sistemi,Koruma röleleri,Mesafe koruma,DIgSILENT,Güç sistem koruması

References

1. [1] E. Saçkesen, A. Amaç. Koruma Sistemleri, TEİAŞ Eğitim ve İş Güvenliği Dairesi Başkanlığı, (2011).
2. [2] M. R. Tür, Z. Aydoğmuş, İletim Hatları için Bulanık Mantık - Tabanlı Direk Tipi Seçimi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Part:C, Tasarım ve Teknoloji, GU J Sci Part: C 2(4):299-308 (2014).
3. [3] Alstom Grid, Network Protection & Automation Guide, Page Brothers, Norwich, UK, 2011.
4. [4] T. Penthong ve K. Hongesombut, An Efficient Method of Automatic Distance Relay Settings for Transmission Line Protection, 2013 IEEE International Conference of IEEE Region 10 (TENCON 2013), IEEE, DOI: 10.1109/TENCON.2013.6718905 , (2014).
5. [5] L. Yang, S. Huang, Reliable coefficient analysis and exploration of phase-to-phase distance protection for short line, 2011 International Conference on Advanced Power System Automation and Protection, IEEE, DOI: 10.1109/APAP.2011.6180813, (2012).
6. [6] A. Kaya, Elektrik Tesisleri Koruma, 1. Baskı, (2015).
7. [7] A. Apostolov, Modeling of Multifunctional Distance Protection IEDs, 10th IET International Conference on Developments in Power System Protection, IEEE, DOI: 10.1049/cp.2010.0354, (2010).
8. [8] Ö. F. Ertuğrul, Y. Kaya, E. Acar, Enerji İletim Hattı Arızalarında Elman YSA Kullanılarak Çok Hızlı Arıza Tetikleme Algoritması, Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, Cilt 1, Sayı 2 Sayfalar 299-306, (2012).

9. [9] O. Arıkan, Ö. Gürsanlı, H. Aydın ve E. A. Yağmur. An Algorithm for Transmission Distance Relay Setting Calculation Under Network Topology Change. International Journal of Innovative Research in Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering. Vol.4, Issue5. (2016).
10. [10] Y. Zhong, X. N. Kang, Z. B. Jiao, A Novel Distance Protection Algorithm for Long-Distance Transmission Lines, 12th IET International Conference on Developments in Power System Protection, IEEE, DOI: 10.1049/cp.2014.0128 , (2014).
11. [11] K. W. Leung, Computer-Aided Setting Calculation for Distance Zone 2 and Zone 3 Protection, 1991 International Conference on Advances in Power System Control, Operation and Management, APSCOM-91, IEEE, (2002).
12. [12] T. Gyeltshen, Protection Coordination Study in Bhutan Transmission Network, Thesis for the Degree of Master of Science, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, (2010).
13. [13] M. Ojaghi, M. Azari, K. Mazlumi, New adaptive Scheme for Calculating Zone-3 Setting of Distance Relay, 2013 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), IEEE, DOI: 10.1109/ICIT.2013.6505785, (2013).
14. [14] E. Gençaydın, (2006), Enerji İletim Hatlarının Nümerik Mesafe Röleleriile Korunması, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
15. [15] IEEE Guide for Protective Relay Applications to Transmission Lines, IEEE Standart C37.113 (2015).
16. [16] G. H. Kjolle, O. Gjerde, B. T. Hjartsjo, H. Engen, L. Haarla, L. Koivisto ve P. Lindblad, Protection System Faults – a Comparative Review of Faults Statistics, 2006 International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems, IEEE, DOI: 10.1109/PMAPS.2006.360319, (2007).
17. [17] A. Özdemir, M. Bağrıyanık, I. Ilısu, O. Gül, A. Kapmaz ve Y. Akkaya, Impacts of protection system misoperation on the reliability of Turkis National Power Transmission System, IEEE, DOI: 10.1109/APAP.2011.6180475, (2012).
18. [18] N. Y. Ruban, M. V. Andreev, R. A. Ufa, A. A. Suvorov, A. S. Gusev, Detailed simulation of distance protection for its testing and setting, Sciendo Journal of Electrical Engineering, (2018).
19. [19] D. K. Neitzel, Typical Power Circuit Breaker Maintenance Considerations, 2018 IEEE IAS Pulp, Paper and Forest Industries Conference (PPFIC), IEEE, DOI: 10.1109/PPIC.2018.8502220 , (2018).
20. [20] S. G. Jeyaraj, Effective and Efficient Circuit Breaker Analysis, IET Conference on Reliability of Transmission and Distribution Networks (RTDN 2011), IEEE, DOI: 10.1049/cp.2011.0532, (2012).