Development of a New High Voltage Detector Compatiblewith Scada

Abstract

Bu tez kapsamında IEC 61243-5 ve TS-EN 61243-5 standartları ile özellikleri belirlenmiş Kapasitif Gerilim Göstergesi (GAS) olarak çalışabilen bir cihaz tasarlanmış, modellenmiş ve gerçekleştirilmiştir. Yüksek gerilim kapasitif göstergeleri, kapasitif gerilim bölücüler aracılığıyla baradan aldığı gerilim bilgisini işleyerek sistemde gerilimin olup olmadığı hakkında görsel olarak uyarı verebilen cihazlardır. GAS cihazlarının kontaklı tipleri, kapasitif mesnet izolatörlerinden aldığı gerilim sinyalini hem görsel hem sayısal (dijital) bilgi olarak verebilen cihazlardır. Aynı zamanda Kontaklı Gerilim Göstergeleri yardımcı beslemeye ihtiyaç duyarlar. Bu cihazlar üç faz için ayrı ayrı sayısal(dijital) bilgi üretmemektedirler. Bu tez çalışmasında 3 faz için ayrı ayrı bağımsız dijital çıkış verebilen ve yardımcı besleme ile çalışabilen bir Yüksek Gerilim Algılayıcı tasarlanmıştır. Tasarlanıp geliştirilen bu cihazla her faz için yüksek gerilimin ölçüm ve takibinin yapılabilmesinin yanı sıra sistem ve can güvenliği hedeflenmiştir. Geliştirilen cihazın hassas ölçüm alabilmesi için kapasitif mesnet izolatörlerinden alınan L1, L2 ve L3 fazları ile birlikte sisteme ait toprak ucunun da cihaza bağlanması gerekmektedir. Hem yardımcı besleme hem de toprak bağlantısından dolayı, bu iki sistemin izole edilmemesi durumunda bu tip bir cihazda kaçak akıma sebep olur. Bu nedenle, cihaz için ayrıca izole bir şekilde çalışabilen Anahtarlamalı Güç Kaynağı (Switch Mode Power Supply-SMPS) devresi tasarlanmıştır. Anahtar kelimeler: Faz algılayıcı, Gerilim göstergesi, Kapasitif gerilim bölücü, SCADA, Yüksek gerilim.

In this study, the design, modeling and experimental results of the device that can work as a capacitive voltage indicator (CVI), whose properties are determined by IEC 61243-5 and TS-EN 61243-5 standards, are discussed and presented. High voltage capacitive indicators are devices that can give a visual warning about whether there is voltage in the system by processing the voltage information received from the busbar via capacitive voltage dividers. Contact types of the CVI devices are devices that can give the voltage signal received from capacitive support insulators as both visual and digital information. At the same time, the CVI needs additional supply. These devices on the market do not produce digital information for three phases, separately. These devices do not produce digital information for three phases, separately. In this thesis, a high voltage detector can provide independent digital output for three phases. In addition, the sensor can work with auxiliary supply is also designed. With designed and developed high voltage detector, it is aimed to measure and monitor high voltage for each phase as well as system and life safety. For taking precise measurements of the developed high voltage detector, the L1, L2 and L3 phases taken from the capacitive support insulators and the ground end of the system must be connected to the high voltage detector. Due to both the auxiliary supply and the earth connection, if these two systems are not isolated, this type of high voltage detector will cause leakage current. For this reason, a SMPS circuit, which can also operate in isolation, has been designed for the high voltage detector. Keywords: Phase detector, Voltage indicator, Capacitive voltage divider, SCADA, High voltage.