Elektrik güç sistemlerinde kısa devre analizi

Abstract

Bu çalışmada, elektrik güç sistemlerinde karşılaşılan kısa devre arızalarının analizi amaçlanmıştır. Güç sistemlerinde karşılaşılaşılan arıza türlerinde, kısa devre arıza akımları ile sistem bara gerilimlerinin aldığı değerleri hesaplayan bir algoritma ve bu algoritmaya ait MATLAB programında hazırlanmış bir yazılım oluşturulmuştur. Çalışmada, güç sistemlerinde sıklıkla karşılaşılan simetrik ve simetrik olmayan arıza türlerinin tamamı ele alınmıştır. Simetrik arıza olarak üç faz kısa devresi ve simetrik olmayan (metalik ve arıza empedanslı) faz-faz kısa devresi, iki faz-toprak kısa devresi ve faz-toprak kısa devresi için simetrili bileşenler yöntemi ile analiz yapılmıştır. Bu kısa devre analizleri, arıza türlerinin üç faz dengeli çalışma koşullarında olduğu kabulü altında yapılmıştır. Ayrıca literatürde kısa devre analizlerinde genel olarak göz önüne alınan kabuller bu çalışmada göz önüne alınmıştır. Tüm kısa devre türlerini analiz edebilecek şekilde oluşturulan algoritma, örnek bir güç sistemi modeli oluşturularak bu sistemde test edilmiş ve sonuçlar elde edilmiştir.

In this study, the analysis of the encountered short circuit faults in electric power systems is aimed. An algorithm that calculates the short circuit fault currents and the system bus voltages during the encountered short circuit faults in electric power systems is built and a software of this algorithm is done in MATLAB. In the study, all of the symmetrical and unsymmetrical fault types frequently encountered in power systems are discussed. Symmetrical fault of three phase short circuit and unsymmetrical faults of (metallic and through fault impedance) line-to-line short circuit, double line-to-ground short circuit and line-to-ground short circuit are analyzed through symmetrical components. These analyses are done under the assumption that the fault types occur during the three phase balanced operation. Also the general assumptions of the short circuit analyses in the literature are considered in this study. The obtained algorithm that can analyze all of the short circuit types is tested on a created sample power system model and the results are obtained.