معرفی رله ای ساخت زیمنس

[Mehdi.Aref 26,774]

1-عملکرد عمومی و کلی رله :

عملکرد عمومی این رله شامل قسمت های زیر است :

1)عملکرد اسکپ

2)داده های اولیه سیستم قدرت

3) داده های ثانویه سیستم قدرت

4) ثبت خطا

رله برای اولین بار که روشن شد درخواست روی LCD ظاهر می شود که بستگی به ورژن و مقدار اندازه گیری (درخواست4خط )یا تک فاز روی آن به نمایش گذاشته می شود .دسته بندی توابع دستگاه روی کامپیوترتان توسط نرم افزا DIGSI انجام شده است در جزئیات آیین نامه ها باید مثلا سریال نامبر کد E50417-H1176-C151_ وپسورد 7 را وارد کنیم.در غیر این صورت یعنی بدون پسورد ممکن است تنظیمات خوانده شودولی تغییر وانتقال ممکن نمی باشد پس دادن پسورد وسریال مهم می باشد تمام مقادیر می توان توسط کامپیوترها ی شخصی یا دستگاه های واسط از طریق بسته های نرم افزاری DIGSI وارد شود.

1-1عملکرد اسکپ:

رله 67SAاز یک سری حفاظت ها ووسایل اضافی تشکیل شده است .سخت افزار ومیان افزار هایی برای اسکپ طراهی شده است.در ضمن عملگرهای فرمان می توانند با شرایط سیستم مطابقت داده شوند وعملکردهای اختصاصی می توانند در طول دسته بندی فعال یا غیر فعال باشند.

توجه:عملکرد وپیش تنظیمات در دسترسی بستگی به تنوع سفارش رله دارند.

دسته بندی توسط pc بانرم افزارDIGSI انجام می شود وازطریق عملگرهای واسط سایر رله ها را پوشش می دهد .برای تغییر پارامترهای دسته بندی رله بایدپسورد 7 راوارد کرد.

توجه :اگر شما آدرس110 را تغییردهیدتغییرات رادرابتدا ازطریق ok ذخیره نمایید وسپس جعبه دیگر را باز کنید .

رله 7SA6دارای قابلیتهای زیر است:

1-حفاظت ازراه دور ارت فالت

2- اضافه جریان ارت فالت

2-قطع کردن اتوماتیک

3-چک کردن ولتاژ

5-حفاظت فرکانسی

6- مکانیابی خطا

7- حفاظت اضافه بار و............

رله جهت اعلام خطا وناحیه خطا نیاز به اعلام کننده هایی داردمثل ، LED ها که بعد ازایجادیک خطا ، خطای قبلی روی LCD پاک می شود. اگر فرمان TRIP روی LED ظاهر شود تازمانیکه رله ر reset نشود LED روشن می ماند.شکل زیر نشان دهنده تولید فرمان ریست برای ذخیره مسیج است.

شکل 1: تولید فرمان ریست برای پیغامهای LCD و LED

 

 

2-داده های اولیه سیستم:دستگاه نیاز به مقادیر واقعی وحقیقی دارد تا بر اساس آن داده ها عمل کنند این دادها شامل مقادیر نامی سیستم ،مقادیر نامی ترانسفور ماتور ، پلاریته ونوع اتصالات است.

ودر موارد خاص نیز مشخصات بریکر مورد نیاز است .که این دادهها با کامپیوتر از طریق نرم افزار DIGSI به رله داده می شوند .در وارد کردن مقادیر اولیه مثلا پلاریته CT که درشکل زیر نشان داده شده است که گراند آن به سمت خط است یا به سمت باس بار شکل 2 : پلاریته ترانس جریان

ویا باید مقادیر نامی اولیه وثانویه به صورت دقیق وکامل مثلا فاز-فاز،فازبه زمین به صورت کامل وارد شود گروه ترانسفور ماتور در طرف فشار قوی وفشار ضعیف گفته شود.مقادیر ولتاژ اولیه وثانویه باس بار و-- وترانس نیز گفته می شود .بعضی مواقع مقدار کمی اختلاف در ...ثانویه ترانس وفید است که باید معادل آن در رله داده شود.

رله چهار ورودی جریان وچهار ورودی ولتاژ دارد که ما به اتصالات جریان می پردازیم .از چهار ورودی جریان رله ،سه ورودی برای تنظیم CTاست وچهارمین نیز ممکن است به طریق دیگری استفاده شود مثلا به نقطه گراند CT وصل می شود.که ما نیز در این مورد باید نسبت را وارد کنیم که طبق رابطه زیر به دست می آید

=نسبت ترانس جریان زمین شده / نسبت ترانس جریان فاز

اگر ترانس های جریان فاز5/ 500وکه بالانس CT 1/60 باشدمادرتنظیمات مقدار را وارد می کنیم.

و یا به جریان زمین یک خط موازی وصل می شود و تنظیم دیگر نیز داریم که نسبت به را باید وارد کرد مثلا ترانس جریان در خط حفاظتی 1200 آمپر و ترانس جریان در خط موازی 1500 آمپر است

خواهد شد و یا به گراند ترانس وصل می شود و یا به نیاز نمی باشد که در این مورد جریان خنثی از مجموع جریان ها به دست می آید تست بریکر نیز از داده ها یسیستم اولیه است که باید از طریق رله فرمان باز و بسته شود

شکل 3 : اندازه گیری ولتاژ باس بار توسط ترانس

3) داده های ثانویه سیستم قدرت :

تنظیمات عمومی داده ها ثانویه شامل داده های وابسته و عملکرد کنترلی است مثلا نسبت ولتاژ اولبه (فاز به فاز ) به نسبت جریان اولیه .این تنظیم جهت نشان دادن مقدار اندازه گیری عملکرد نیاز است مثلا ما در خط برای بدست آوردن ф از رابطه زیر استفاده می کنیم

مثلا برای رابطه بالامقادیر زیر را داریم

پس داریم

که در آدرس مقدار 66 را قرار می دهیم

و برای بدست آوردن مقدار راکتانس و کاپاسیتانس از روایط زیر استفاده می کنیم

که نسبت و از رابطه زیر به دست می آید

زمانی که امپدا نس خط به صورت موهومی باشد از ضریب استفاده می شود که برابر است با

مثلا اگر

و

باشد مقدار این گونه به دست می آید

که اندازه این گونه به دست می آید

که طبق جدول زیر رنج زاویه بدست می آید

اگر خطوط دو مداره وجود داشته باشد نسبت به وجود می آید که .مقاومت تزویج است

طبق شکل زیر که خطایی در دو خط موازی رخ داده مقدار فاصله خطا را به صورت زیر بدست می آوریند

شکل 4 :

اگر ترانس جریان اشباع شود میزان جریان اشباع ترانس جریان از رابطه زیر بدست می آید

PN = CT بردن

بردن خارجی CT Pi =

بردن اتصال عملی P'=

4) ثبت خطا :

رله 7SA6 مجهز به ثبت خطا است که مقادیر زیر را به صورت آنی ثبت می کند

iL1, iL2, iL3, iE or iEE, ip, iy and uL1, uL2, uL3, udelta or usync or ux or 3·u0

که در یک میلی ثانیه بررسی کی شود و 20 نمونه را در یک سیکل نشان می دهد برای یک خطا داده های ذخیره شده نزدیک به هم اند که 8 خطا رادر 15 ثانیه ثبت می کند و حافظه ضبط آن با خطای جدید به روز می شود

داده های ثبت شده در رله برای رله مرکزی ارسال می شوند واگر درخواست سریال داد از طریق دستگاههای واسط به رله مرکزی پیغام خطا داده می شود داده ها از طریق برنامه ای در رله مرکزی مطابقت ویکسان می شوند وخطا ها نیز به صورت شکل موج نمایش داده می شوند ماکزیمم طول شکل موج برای ثبت خطا 0.3 تا 5 ثانیه است وزمان شکل موج بعد از خطا معمولا بین 0.5-0.05 ثانیه است.

[Mehdi.Aref 26,774]

فصل دوم

طریقه حفاظت از راه دور

مقدمه

در این فصل ما ابتدا به تنظیمات عمومی و سپس به تنظیمات چند ضلعی ودر نهایت به طریقه تریپ می پردازیم.

اصلی ترین کار رله حفاظت از راه دور است از مشخصات اصلی این رله دقت وتوانایی بالا می باشد که خود را با شرایط سیستم وفق می دهد.

حفاظت از راه دور به وسیله خطای زمین (earth fault)

ابتدا باید خطا شناسایی شود وسپس تعیین شود این خطا ناشی از اتصال زمین است یا نه.رله 7sa6 مجهز به اندازه گیری جریان زمین وتوالی جریان صفر یا منفی و ولتاژ اندازه گیری می باشد هر چند اندازه گیری دیگری نیز انجام دهد .

الف )جریان توالی صفر:مقدار جریان اندازه گیری شده با مقدار مقایسه می شود اگر ایده ال نبود در ثانویه ترانس جریان خطا می دهد البته در زاویه متفاوتی از ترانس جریان که مقدار تحریک بیشتر از جریان فازی است که جریان تنظیمی 95%آن است.

شکل 1 : مشخصه تحریک :مرحله جریان زمین

جریان متوالی منفی :

در خطوط پربار وطولانی اندازه گیری جریان زمین به وسیله جریان های بزرگ نمی تواند صورت گیرد

شکل زیر نشان دهنده ارتباط بین جریان توالی صفر ومنفی است.مقدار جریان توالی منفی حداقل N0.21 است.شکل زیر ارتباط بین2/I 0 Iرا نشان می دهد.

شکل 2 : مشخصه مرحله

جابجایی ولتاژ :تغییر ولتاژ صفر از مقدار تنظیم شده کمتر یا بیشتر شود رله...می کند کاهش کمتر از 95%یا بیشتر از 105%درصد باعث تحریک رله می شود.

عملکرد همزمان جریان وولتاژ به وسیله عملگر OR انجام می شود یعنی طبق شکل اگر یکی از توالی ها به هم بخورد رله نحریک می شود.اگر رله اشباع CT

را در هر فاز ببیند باعث به هم خوردن جریان توالی منفی ثانویه می شود وبدون اینکه در اولیه جریان توالی صفر به هم بخورد .دیدن ارت فالت به تنهایی مسبب فرمان تریپ نمی شود بلکه باعث ایجاد آلارم می شود .

شکل زیر نمایش منطق ارت فالت است.

شکل 3 : منطق آشکار سازی ارت فالت

شکل 4 : منطق ارت فالت تحت شرایط یک قطب باز

تحریک رله 7SA6 حفاظت از راه دور:

جهت تحریک شدن رله البته بستگی به ورژن آن دارد که رله 7sa6رنج آشکار سازی خطایی دارد.اگر براساس کد عمل شود رله فقط مشخصه امپدانس را نشان می دهد اگر خطایی رخ دهد تعادل امپدانس به هم خورده ورله آن راتشخیص داده وبه صورت اتوماتیک آن را قطع میکند یعنی با ایجاد خطا شرایطی در سیستم به وجود می آید وتمام حفاظت های لازم جهت پاک کردن خطا به وجود می آید وباید رله 7sa6 باید مراحل زیر راانجام دهد

·شروع زمان تاخیر برای مسیرهای نهایی مستقیم وغیر مستقیم

·تعیین مسیر خطا

·فعال کردن محاسبات امپدانس وتعیین مسیر

·فعال کردن فرمان تریپ

·آغاز عملکردهای منابع تغذیه

درطول تنظیمات دسته بندی به قسمت DIS.Pickup=z

مثلا ما چند خطارابررسی می کنیم که رله با دیدن تحریک می شود.

الف)تحریک اضافه جریان:

تحریک اضافه جریان ، یک تحریک انتخاب فازی است .بعد از چندمین ***** جریان ها در هر فاز در مقادیر تنظیمی روی مانیتور نمایش داده می شوند .

برای پردازش مقادیر اندازه گیری ،سیگنال های تحریک فازی به اطلاعات اتصال،تبدیل می شود که این وابسته به آشکار شدن خطای زمین در سیستم ها دارد که این پارامترها راطبق جدول 1نمایش داده می شود.

جهت تحریک تک فاز بدون آشکار شدن خطای زمین در سیستم بدون زمین معمولا اتصال فاز به فاز استفاده می شود .فازهایی که تحریک می شوند سیگنال ارسال می کنند اگر خطای زمین آشکار شود ْآرممی دهد. اگر سیگنال زیر 95%درصد از مقدار تحریک افت کند تحریک ناپذیر می شود.

جدول 1 : اتصالات جهت تحریک اضافه جریان تک فاز

تحریک ولتاژ به جریان ( u/I ):

تحریک u/Iیک مد است که برای هر اتصال فاز صحت می کند جریان های فازمی بایست از یک مقدار معین تجاوز کند .تحریک ناشی از خطا های زمین در شبکه های بدون سیستم خنثی زمین ،مشخصه پایه تحریک u/Iمی تواند به نظر برسد از مشخصه ولتاژ جریان که در شکل 12-2نشان داده شده نیاز اولیه برای تحریک هر فاز باید از مقدار جریان مینیمم تجاوز کند یعنی از برای ارزیابی اتصالات فاز به فاز باید از دو جریان وابسته مجبورند از مقدار معین تجاوز کند.

توجه به این نکته مهم است که اگر افت سیگنالها زیر %95 مقدار جریان مورد انتظار باشدیا از %105از مقدار ولتاژ مورد انتظار تجاوز کند ،تحریک اتصالات افت می کند

.

شکل 5 : مشخصه

تنظیمات (u/IPROGAM)تعیین کننده این است که آیا اتصال فاز به فاز یا فاز به زمین معمولا در دسترس است یا آیا این وابسته به خطای زمین است .این معمولا یک مطابقت سازی انعطاف پذیر برای شبکه است .عمده کنترل وابسته به آن است که آیا شبکه خنثی ارت شده است(عایقاست یا نه)یا مقاومتش کم است.

ارزیابی اتصالات فاز به زمین به وسیله یک حساسیت بالا در مواقع ارت فالت مشخص می شودوبنابراین پیشرفت زیادی در شبکه هایی با نقاط شروع زمین دارد وآن به صورت اتوماتیک با شرایط غالب مطابقت داده می شود.

اگر اتصال ها فاز به زمین ارزیابی شود باید مطمئن شد که مرحله اضافه جریانIPH)(وابسته به فاز به فاز باشد.

اگر فقط یک سیستم اندازه گیری تحریک شود ممکن است تصمیم گرفت که آیا در تحریک اتصال فاز به زمبن یا اتصال فاز به فاز در شبکه زمین نتیجه شود

جدول 2: نشان دهنده های فازو اتصال برای تحریک u/Iتک فاز; مدولتاژ فاز به زمین

موقعی که اتصال فاز به فازی را بررسی کنیم حساسیت آن نیز به صورت خاصی بالا می رود در شبکه های وسیع این انتخاب مهم است چون شامل تحریک نتیجه خطاهای خاص تک فاز است . در خطاهای سه فاز ودوفاز به طور اتوماتیک با تغذیه کننده های در دسترس مطابقت داده می شوند .

جدول 3: نشان دهنده های فازو اتصالات برای تحریک u/Iتک فاز: مدولتاژ فاز به فاز

جدول4: نشان دهنده های فازو اتصالات برای تحریک u/Iتک فاز: مدولتاژ فاز به زمین

جدول5: نشان دهنده های فازو اتصالات برای تحریک u/Iتک فاز: مدولتاژ فاز به زمین برای ارت فالت هاI>> : بدون ارت فالت

محاسبات امپدانس ها:یک سیستم اندازه گیری جدا برای هر شش اتصال امپدانس ممکن فراهم شده است .اتصالهای فاز به زمین تخمین زده می شود زمانی که یک ارت فالت تشخیص داده می شود وجریان فاز از مقدار مینیمم تجاوز می کند یعنی ازIPH>تجاوز می کنداتصال فاز به فاز تخمین زده می شود زمانی که یک جریان فاز در دوفازهای موثر از مقدارiph>.مینیمم تجاوز کند.

اتصال های فاز به فاز:

جهت اتصال های فاز به فاز به عنوان مثال اتصال کوتاه L1- L2 معادل زیر است

که I وUمقادیر اندازه گیری مختلط Z=R+JX))امپدانس خط است.

پس امپدانس خط محاسبه می شود.

شکل 6 : اتصال کوتاه فاز به فاز

محاسبه اتصال فاز به فاز تا زمانی که یکی از فازهای مربوط مربوطه خاموش شود انجام نمی شود برای اجتناب از اشتباه اندازه گیری بااندازه گیری مقدار تعریف شده در این مرحله وجود دارد برای شناخت این مرحله (به بخش قبل رجوع شود)سیگنالهای بلوک مربوطه را فراهم می کند.

منطق بلوک فاز به فاز سییستم اندازه گیری در شکل 14-2 نشان داده شدخ است.

شکل 7 : منطق سیستم اندازه گیری فاز به زمین

اتصال فاز بر زمین

برای محاسبه اتصال فاز به زمین ،به عنوان مثال در طول اتصال کوتاه

L3-E(شکل15 -2)باید متذکر شد که امپدانس برگشت به زمین ندارد که متناظربا امپدانس فاز باشد در معادله اتصال

با جای گذاری مقدار

به جای داریم

پس خواهیم داشت که :

شکل 8 : اتصال کوتاه فاز به زمین

ضریب ZE/ZL صرفاََ به پارامتر های خط بستگی دارد وبه فاصل خطا بستگی ندارد .محاسبه اتصال فاز به زمین تا زمانیکه فاز مربوطه خاموش نشود انجام نمی شود(در زمان مرده تک فاز)برای جلوگیری ازاشتباه اندازه گیری با اندازه گیری تعریف نشده این مرحله وجود دارد.

این مرحله به ارائه سیگنال مربوطه می پردازیم منطق نمودار بلوک سیستم اندازه گیری فاز به زمین در شکل 16-2 نشان داده شده است.

شکل 9 : منطق اندازه گیری فاز به فاز

اتصالات غیر خطا

ملاحظات بالا اتصال عملکرد های اتصال کوتاه بود یک تحریک ناشی از مد اتصال کوتاه ( )تضمینمی کند که تنها محاسبه یک خطا در محاسبات دیستانس لحاض می شود تمام شش اتصال برای محاسبه غیر خطا به کار می رود.

امپدانس های اتصال UNfualt نیز تحت تاثیر مدار اتصال کوتاه ولتاژ وجریاندر فازهای اتصال کوتاه قرار می گیرد.

در طول خطای L1-E به عنوان مثال جریان اتصال کوتاه در فاز L1نیز در اندازه گیری های L1-L2 و L1-L3 ظاهر می شود.همچنین جریان زمین در اتصال های L2-E و L3-Eلحاظ می شود.

ترکیب با جریان بار که ممکن است جاری شود.اتصال غیر خط( UNfualt ) به اصطلاح امپدانس آشکار که ربطی به خطاهای تولیدعملی در خط ندارد نامیده می شود.

این امپدانس آشکار شده در اتصالات غیر خط معمولا از امپدانس های اتصال کوتاه بزرگتر می شوندچون اتصالات غیر خطا تنها بخشی از جریان خطا را حمل می کند ومعمولا بزرگتر از ولتاژ اتصال خطا است برای زون های بهتر آنها معمولالحاظ نمیشود

جدول 6: ارزیابی اتصالات اندازه گیری با خطا های اتصال دوبل در سیستم زمین در مورد دو خطای زمین

خطاهای دوبل در سیستم های موثر زمین

در شبکه های عایق،یک خطای تک فاز جریانی اتصال کوتاه در خط به وجود نمی آورد فقط جابجایی نقطه صفر ولتاژ را در بر دارد.

برای عملکرد سیستم ،این مرحله خطرناک نیست حفاظت دیستانس در این مورد حتی اگر ولتاژ فاز با eart fualtبرابر صفر در تمام خط باشد نباید تحریک شود هر جریان باری در هر مقدار امپدانس برابر صفر می شود بنابراین رله تحریک نمی شود .

شکل 10 : خطای زمین در سیستم های نوترای بدون زمین

اگر دو خطا در سیستم رخ دهدبرحسب ترجیح یکی را قطع می کند خطای ثانویه به عنوان خطای ساده باقی می ماند آن خطا نیز ممکن است باآشکارساز ارلت فالت درسیستم بدون زمین ْشکار شود.

رله 7sa6 این قابلیت راداردکه دوخطادردومکان مختلف را برطرف کند.بری تنظیم این قسمت all loopsمراجعه می شود.

جدول6 : ارزیابی اتصالات اندازه گیری برای تحریک چند فاز در شبکه بدون زمین

تصحیح مقادیر اندازه گیری خطوط موازی

خطای زمین در خطوط ،مقدار امپدانس به وسیله اتصالات معادل که تحت تأثیر تزویچ امپدانس زمین دوسیستم القایی است محاسبه می شود.این خطای اندازه گیری در نتیجه محاسبه امپدانس تأثیرداردمگر اندازه گیری خاصی رخ دهد .

محاسبه خطوط موازی به صورت زیر است.

شکل 11 : ارت فالت در خط دو مداره

سویچ آنتوفالت (switch on to fault):

زمانی که بریکر سویچ می دهد برای یک خطای مرده با فرمان بسته شدن تریپ سریعی از طرف حفاظت دیستانس ممکن استباپارامترهای setingممکن است زون ها را به صورت دستی انجام دهید.

شکل 12 : بریکر بسته شده در خطا

جریان مینیمم iph>))

در مورد تحریک امپدانس معمولا 10درصد کمتر از جریان اتصال کوتاه است تنظیمi0>3 معمولا کمتر ازجریان ارلت فالت پیش بینی شده می شودمقدار جریان i0>3برابر مجموع جریان های فازی I11+ I12+I13 که معادل جریان نقطه شروع تنظیمی ترانس جریان است.

مقدار هر تنظیم معمولا بر شیب مشخصه 3i0 پیشنهاد می شود.

3u0:مجموع ولتاژ های فازبه زمین است یعنی که معمولا تنظیم می شود

شما می توانید تعیین کنید که آیا ارلت فالت

آشکار می شودموقعی که جریان توالی صفر یا ولتاژتوالی صفر اندازهگیری شودیاهردومعیارباشند.

تنظیم رنج بار

مقدار مقاوت معمولا %90 زیر مقدار امپدانس بارپیش بینی می شود.امپدانس بارمینیمم زمانی رخ می دهد که جریان بار ماکزیمم وولتاژ عملکرد مینیمم باشد.

مثل محاسبه زیر:

مقدار مقاومت در 0.9 ضرب شده و زاویه با 5 درجه جمع می شود پس داریم

و

برای تنظیم جریان به مثال زیر توجه شود

اگر پس خواهیم داشت

پس در ثانویه مقدار زیر را داریم :

پس ماکزیمم جریان بار 1.2 جریان ماکزیمم است و مقدار I> تغریبا 10% آن است

شکل12: پارامتر های

حفاظت دیستانس به وسیله مشخصه رنج:

مشخصه تریپ به شکل چند ضلعی برای هر زون حفاظتی تعریف شده است.

[Mehdi.Aref 26,774]

روش عملکرد چند وجهی

به طور کلی 5زون غیر وابسته ویک زون اضافی کنترل برای اتصالات امپدانس خطا وجودداردبه طور مثال شکل13نشان دهنده این چند ضلعی است.زون اول مسیر مستقیم است وسومین زون مسیر معکوس است.

شکل13 : مشخصه چند وجهی (مقدارهای تنظیمی به وسیله نقطه علامت زده شده اند )

تعیین مسیر با استفاده از چند وجهی:

برای هر اتصال یک گروه امپدانس معمولا برای تعیین مسیر اتصال کوتاه تعیین می شود معمولا z1 برای محاسبه دیستانس استفاده می شود.هر چند وابسته به مقدار اندازه گیری داردوروش های محاسبه مختلفی دارد

شکل 14 : جهت یابی با ولتاژ ربع

جدول7 : مقدار ولتاژ وجریان برای تعیین جهت خطا

شکل زیر نشان دهنده مشخصه Stead-State است.در عمل موقعیت مشخه مسیر موقعی که از ولتاژهای حفظ شده استفاده می شودوابسته به دو منبع امپدانس است که به خوبی بار منتقل شده در طول خط است.

شکل زیر نشان دهنده مشخصه مسیر در نمودار R –Xاست

شکل 14 : مشخصه جهت یاب در دیاگرام R-X

سه ناحیه دارد یکی پیشینه ،دومی معکوس وسومی غیر مسیر که مشخصه هیچ کدام از دوتاراندارد.

نمودار R –X بدین صورت است که اگر خطایی بعداز رله اتفاق بیفتدمنحنی به سمت ناحیه معکوس می رود واگر اتفاق قبل از آن رخ دهد منحنی به سمت ناحیه جلو شیفت داده می شود

طبق شکل زیر:

شکل 15 : مشخصه جهت یاب با ولتاژ تربیعی

تعیین مسیر در خطوط با جبران کننده:

اگر اتصال کوتاهی در بعدازخازن سری رخ دهد هر چند ولتاژاتصال کوتاه معکوس می شود تا حفاظت PSGنیز تحریک شود

شکل16 : مشخصه ولتاژی زمانی که یک خطا بعد از خازن سرس اتفاق می افتد

a : بدو ن تحریک PSG

b :با حفاظت PSG

شکل زیر نمایش گر اتصال کوتاه قبل وبعدازخازن سری خط است

شکل 17 : تعیین جهت در مورد خطوط با جبران کننده سری

شکل 18 : منطق رها سازی برای اولین زون

تنظیمات در مورد اولین زون

برای اولین زون یعنی z1 که %85از کل خط را پوشش می دهدباتأخیر زمانی صفر ثانیه ودر جلورله است

مقدار مقاومت آن به صورت پیش فرض برای ctهای 5آمپری 0.25وبرای ctهای 1آمپری1.25است.

که درزیر محاسبه آن توضیح داده شده است مقدار xبرای ctهای 1آمپری2.5 و مقدار xبرای ctهای 5آمپری5 .0 است.مقدار مقاومت نسبت به زمین برای ctهای 1آمپری2.5 و ctهای 5آمپری500 است.

محاسبه آن به صورت زیر است.بایک مثال توضیح داده شده است

EXM : اگر خط فوق توزیع 110 کیلو ولت وجود داشته باشد پارامتر های زیر برای 150 میلی متر مربع به صورت زیر محاسبه شده است ؟

حل :

برای اولین زون %85 از طول خط است :

EXM 2 : ماکزیمم آرک ولتاژ 8 کیلو ولت برای خطای فاز به فاز فرض شده است .اگر کمترین جریان اتصال کوتاه 1000 آمژر فرض شده باشد و مقاومت آرک 8 اهم باشد برای اولین زون مقاومت اعمالی راحساب کنید ؟

حال اگر مقومت آرک 6 اهم و مقاومت برج 12 اهم باشد مقاومت زمین را بدست می آوریم :

منطق تریپ درحفاظت از راه دور:اگر ازپردازشگر استفاده شودبعدازتحریک سیگنال تولید می شودبه محض اینکه یکی از شرایطی که قبلاگفته شد مثل اتصال کوتاه فاز به زمین یا فاز به فاز تولید شود وقتی یکی از زون ها به طور یقین خطاراتعیین کرد ابتدا آلارم وبعد فرمان تریپ را صادر می کند.

هر زون حفاظتی سیگنالی دارد که با زون های دیگر ارتبط دارد تأخیر زمانی زون های حفاظتی می تواند به وسیله تحریک عمومی عملکرد حفاظت دیستانس یا به صورت خصوصی شروع شود.اگر خطایی دز شبکه رخ دهد واگر خطاخطرناک باشد آلارم می دهد بعداز مدتی فرمان تریپ رامی رهد.

[Mehdi.Aref 26,774]

فصل 3

نوسانات سیستم قدرت

رله 7SA6یک مدار مجتمع نوسانات توان یکپارچه دارد که هم محاسبات تریپ های ناشی از نوسان توان وهم کار تریپ را انجام می دهد. جهت اجتناب از تریپ های کنترل نشده ، رله های دیستانس با عملگرهای بلوک نوسان توان تغذیه می شوند .زمانی که رله پایداری خود را در مقابل نوسانات توان از دست داده باشددرمکان های خاصی در سیستم که عایق شده اند عمل می کند.زمانی که در شبکه پرش بار داشته باشیم یا اتصال کوتاهی رخ دهد این باعث می شود حالت تعادل توان به هم بخورد ،درنتیجه رله دیستانس جریانهای زیا د وولتاژ کم را بخصوص در مرکز بار می بیند ،کوچک شدن ولتاژ یا بزرگ شدن جریان باعث کوچک شدن امپدانس می شود که این نیز باعث تریپ دادن می شود در شکل زیر با افزایش بار تعادل شبکه به هم می خورد ودر بعضی نقاط نیز ولتاژ کاهش پیدا کرده طبیعتا امپدانس کاهش پیدا خواهد کرد به شکل زیر توجه شود:

شکل 1 :نوسان توان

سیستم پاور سوئینگ یک پردازشگر متقارن سه فاز است .بنابراین به طور کلی در هر فاز یک اندازه گیری خاصی وجود دارداگر اتصال کوتاهی رخ دهد با محاسبه سریع به وسیله بلوک های پاور سوئینگ انجام می شود و خطا را شناسایی کرده وفرمان تریپ صادر می شود.

برای پی بردن به نوسان توان ،نسبتی از تغییر بردارهای امپدانسی اندازه گیری می شود ،اخطار زمانی داده می شود که بردار امپدانس به رنج اندازه گیرنوسان توانPPOL برسد که درشکل 2 نشان داده شده است . رنج آشکار شدن خطا از بزرگترین مقدار تنظیمی برای Xو R ساخته می شود .زون نوسان توان یک Zdiff مینیمم دارد که در تمام مسیر ها وجود دارد برای جریان ها ی نامی In=1 Aبرابر Ω5 وبرای جریان In=5A یک اهم است .

در موقع خطاگروه امپدانسی ظاهر شده ابتدا رنج نوسان توان PPOL وسپس وارد رنج APOL می شود.

طبق شکل زیر اگر گروه امپدانسی وارد منطقه ای از پاور سوئینگ شود وبدون اینکه رنج آشکار ساز خطا آن را ببیند آن را ترک کند در ناحیه 3است واگر گروه امپدانسی ازچند ضلعی نوسان توان بگذرد در ناحیه 4 قرار دارد.

شکل 2 : مشخصه تحریک نوسان توان چند ضلعی

نسبت تغییرگروه امپدانسی بین شرایط خطا ونوسان توان متفاوت می باشد این در شکل 2 نشان داده شده است( بالا)در طول نوسان توان،امپدانس اندازه گیری شده از یک نمونه به نمونه بعدی یک تغییر تعریف شده برای Xو Rدارد بهdR(K)و(dX(K رجوع شود.همچنین این نکته مهم است که از یک نمونه به نمونه بعدی اختلاف کوچک می شود.یعنی:)مبنا اما در طول خطای وارده ،یک تغییر سریع رخ می دهد که سبب تحریک شدن عملگر نوسان توان نمی شود.موقعی که بردار امپدانس به مشخصات امپدانس در نوسانات توان وارد می شود به صورت نقطه منحنی بیضی شکل که با ناحیه ثابت ناپایدار مطابقت دارد.

برای رهایی ورفع نوسان توان یک معیار نسبی استفاده می شود.در شکل26تغییرات برای ناحیه ثابت ناپایدار نشان داده شده است،این رنج نشان دهنده رله حفاظتی دیستانس است.که با محاسبه مرکز بیضی انجام می شود، بررسی می کند که مقدار اندازه گیری واقعی X از این مقدار کمتر نباشد.

شکل3: بردار امپدانس برای نوسان توان

شکل 4 : تغییرات ناپایدار ناحیه ثابت

علاوه براین اندازه گیری ها ،یک مقایسه سه فاز انجام می شود برای اطمینان از اینکه آنهامتقارن هستند در طول شرایط نوسان توان که یک فاز باز است ،فقط دو تا از سه فاز یک مسیر امپدانسی دارد در این مورد فقط دو مسیر باقیمانده فاز در طول اندازه گیری که آنها متقارن هستند چک می شوند .برای اثبات از عملکرد آشکار ساز نوسان توان بدون ریسک ناخواسته بلوک نوسان توان در طول سیستم قدرت ،یک ترکیب منطقی از تعدادی معیار اندازه گیری استفاده شده است.

شکل 5 : دیاگرام منطقی آشکار ساز نوسان توان

در شکل 5 یک دیاگرام منطقی ساده برای عملگر نوسان توان داده شده است این اندازه گیری بر مبنای یک فاز است قبل از این که یک سیگنال نوسان توان تولید شود .امپدانس اندازه گیری شده می بایست داخل چند ضلعی نوسان توان قرار بگیرد