Implementation of protection relay functions using PLC and SCADA

ABSTRACT Master Thesis IMPLEMENTATION OF PROTECTION RELAY FUNCTIONS USING PLC AND SCADA Gonca ÖCALAN Fırat University School of Natural and Applied Sciences Department of Electric-Electronic Engineering 2005, Page : 93 Electrical networks are designed for specific isolation level. If they being destroyed because of physical affects that isolation, temperature, moisture, getting old and stroke and by pass which is defined as fault condition occurs. Interfere to an ocurred fault in the shortest time is very important for the system efficiency. For this purpose, different protection equipments is developed which detect changing system parameters and isolate broken-down part from system during the fault condition. Effect of faults on the power system is examined with this protection system, statistically data are gathered and eveluated by means of remote command and communication methods. Energy parameters are monitored according to the most suitable scenario with automation systems which used PLC is established for this aim, system control is provided by the transmitting measuring values to the control unit. In this study, MV distribution panel's command and control that prepared with classic command method using overcurrent relays implemented by the central processing unit and supervisory control and data acquistion system. Process action is viewed with data gathering and data transmitting from center, analysing and then monitoring these data in a operator screen and providing the control. Key words : Overcurrent Protection, PLC, SCADA. X1. GİRİŞ Üretim merkezlerinden tüketim merkezlerine kadar uzanan şebekeler belirli parçalardan oluşmaktadır. Her parça bir diğerinden kesiciler vasıtasıyla izole edilerek sistemin farklı bölgelerinde yer alacak arızaların bütün sistemi etkilemesi önlenir. Böylece arızalı eleman en kısa sürede arızadan ayrılarak, arızanın sistem elemanını beslemesi engellenir. Koruma röleciliğinin fonksiyonu, bir arıza anında güç sisteminin herhangi bir elemanını servis harici etmek için, kesicilere açma kumandası vermek, bunun yanında gerekli sinyalizasyon sistemi ile transformatör merkezindeki görevli kişileri arızanın tipi, süresi, yeri gibi konularda bilgilendirmektir. Güç sistemlerinde aşırı akım korumasına yönelik hazırlanmış olan bu çalışmada hedefimiz, aşırı akım röleleri ve ayrık devre elemanlarından oluşan, klasik kumanda yöntemiyle hazırlanmış bir O.G. Dağıtım Panosunun kumanda ve kontrolünü, merkezi işlem ünitesi PLC ve insan-makine ara birimi olan SCADA cihazı (PC, operatör panel, text display vs.) kullanarak gerçekleştirmektir. Programlanabilir kontrol ünitesi (PLC) ile, uygulama sistemine ait parametreler sürekli izlenerek, bir yandan girişlerden alınan sinyal bilgileri SCADA birimine iletilirken, diğer yandan STEP-7/MICRO- WIN yazılım programı doğrultusunda aritmetik ve lojik fonksiyonlarla sistemin genel kontrolü sağlanır. SCADA ile simule gösterimler kullanılarak operatörün kontrol edilen sistemin işleyişini izleyebilmesi, parametre ekranları vasıtasıyla sistem için gerekli olan limit değerlerin (set-point, alt ve üst alarm değerleri) girilmesi ve otomatik çalışan sisteme SCADA ekranlarından manuel müdahale edebilme imkanı sağlanmıştır.