رله های جریان
خطوط هوائی یا کابلهای زیرزمینی که برای انتقال یا توزیع توان الکتریکی استفاده می شن فیدر می گن . توی یه سیستم انتقال و یا توزیع ممکنه از چند نوع حفاظت استفاده بشه. فیدرها رو بوسیله 3 روش حفاظت می کنند.
حفاظتهای جریان زیاد(overcurrent protection)
حفاظت دیستانس (distance protection)
حفاظت پایلوت(pilot protection)
حفاظت جریان زیاد از قدی می ترین نوع حفاظتهاست و خودش هم به 2 نوع تقسیم میشه.
1- طرحهای درجه بندی شده جریان و زمان غیر جهت دار
2-طرحهای درجه بندی شده جریان و زمان جهت دار
و طبق این دو نوع تقسیم ، از این نوع حفاظت توی موارد زیر استفاده می کنند
- فیدرهای توزیع و فوق توزیع با سیستمی که ولتاژ اون کمتر از 63 کیلوولت باشه ، تغذیه خطا هم فقط از یه طرف باشه .(با این روش رله های جریان زیاد می تونند با فیوزها هماهنگ بشن)
- جاهائی که زمان عملکردش زیاد مهم نیست و احتیاج زیادی به عملکرد سریع وجود نداشته باشیم
- در ولتاژهای خیلی زیاد ، توی خطوط انتقال از رله های جهت دار یا غیر جهت دار برای حفاظت رله های حفاظتی اصلی با عملکرد آنی استفاده می شن.
- و آخرین استفاده هم رله های اتصال زمین. برای خطاهای زمین با مقاومت زیاد که توسط ریه های حفاظتی اصلی تشخیص داده نمی شن ، مورد استفاده قرار می گیرند
خوب همونطور که از اسم این رله پیداست ، برای حفاظت سیستم در مقابل جریانهای زیاده... برای رله یه جریان تعریف می کنند (Iset) که اگر جریان عبوری از این کمتر باشه رله عمل نمی کنه. اگر برابر باشه ، رله در آستانه عمل کردنه و اگر بیشتر باشه ، رله عمل می کنه. که البت زمان مشخصی هم می تونند برای عملکرد رله بدن تا بتونند رله های توی خطوط (پشت سر هم ) رو با هم هماهنگ کنند.
براینکه بین رله های جریان هماهنگی ایجاد بکنند از 3 نوع روش استفاده می کنند..
- جریان
- زمان
- ترکیبی(جریان و زمان)
در روش تشخیص بر اساس زمان ، برای رله های جریان که در سیستم هستند و کلیدهای سیستم قدرت رو کنترل می کنند ، یه تاخیر زمانی در نظر می گرند تا اطمینان حاصل بشه که نزدیکترین کلید به محل خطا عمل بکنه و سیستم رو باز بکنه. ساده تر بگم!!! مثلا وقتی یه خطا توی سیستم بوجود میاد(اتصال کوتاه) تو ییک سری رله که پشت سر هم هستند جریان زیادی عبور می کنه و اون رله ای که اول از همه از اون جریان عبور میکنه بعد از زمان مشخص (مثلا 0.25) عمل می کنه و وقتی که رله اول قطع می کنه جریان رو ، رله بعد از اون چون هنوز زمانش تموم نشده ، با قطع شدن جریان زمانسنجش از کار می افته و دیگه عمل نمی کنه همچنین رله های بعد از اون!!! و با این کار اولین رله عمل می کنه و نزدیکترین کلید باز می شه که توی این روش دیگه کل کلیدهای یه مسیر باز نمی شن و فقط قسمتی که اتصال کوتاه داره از سیستم جدا میشه و در کل زمان هماهنگی بین این رله ها خیلی مهمه و میشه گفت که به خاطر
1- زمان لارم برای قطع جریان خطا توسط کلید
2- خطاهای مربوط به رله و ct و عملکرد کلید
3- زمان مربوط به حرکت اضافی رله پشتیبان overshoot
4- فاصله ایمنی
و به دلیل نوع کارکردش از رله های زمان معین ، در مواردی استفاده میشه که اختلاف جریان اصال کوتاه توی قسمتهای مختله خط خیلی کم باشه و جریان به عنوان کمیت برای هماهنگی رله ها قابل استفاده نباشه(مثل خطوط انتقال)
در رله های با تشخیص بر اساس جریان، با تغییر موقعیت خطا ، امپدانس بین منبع و خطا تغییر می کنه ، پس مقدار جریان خطا به محل وقوع خطا بستگی داره . در این نوع رله ها زمان مهم نیست و بر اساس افزایش و کالهش امپدانس خطوط ( به علت اتصال کوتاه) عمل می کنند و چون در این روش زمان نقشی نداره از رله ها با عملکرد سریع استفاده میشه. این نوع رله های نمی تونند بین اتصال کوتاهای کهدر نقاط مختلف ایجاد میشه تفاوت قائل بشن.. مثلا نمی تونند تشخیص بدن که ابتدای فیدر اتصالی به وجود اومده یا ابتدای فیدر بعدی!!! (اختلاف ای 2 تا هم چند متر بیشتر نباشه!!) و با وجود مشکلات دیگه ای از قبیل کارکرد رله توی جریانهای بیشتری از جریان تنظیمی و (خطای رله) و یا خطای ترانسفورماتور جریان و یا خطای محاسبا ت اتصال کوتاه و یا وجود مولفه dc میرا شونده در جریانهای اتصال کوتاه و .... این مسئله حادتر میشه!!
پس بنابر این ویژگی ها این روش ، روش مناسب و عملی برای درجه بندی صحیح بین دو تا کلید نیست. ولی اگر امپدانس بزرگی بین 2 کلید وجود داشته باشه ، میشه از این روش استفاده کیرد.
پس نتیجه می گیریم که جریان فقط موقعی می تونه برای هماهنگی چند رله در یک خط به کار بره که اختلاف زیادی بین جریان خطا در خطاهای داخل محدوده حفاظت شده و خارج اون وجود داشته باشهو مقادیر این جریانها هم به طور تقریبی در شرائط مختلف ثابت باشند.
هر دو روش بالا دارای معایبی هستند .
توی روش تشخیص بر اساس زمان بزرگترین ایراد اینه که خطاهای شدیدتر در بیشترین زمان برطرف می شن و ایراد روش تشخیصی جریان ، اینه که فقط توی خطوطی که امپدانس بزرگی بین دو تا کلید وجود داره می تونه عمل بکنه. و به همن خاطر برای افزاریش کیفیت و دقت از ترکیب این دو روش استفاده می کنند (جریان زمان)
توی تنظیم جریان رله های جریان زیاد باید به یکسری موارد دقت داشت ...
1- جریانی که رله باید در اون محدوده عمل بکنه ، باید از حد اکثر جریان بار بیشتر باشه
2- وقتی که اضافه بار موقتی بوجود میاد رله نباید عمل بکنه
3- رله های جریان زیاد باید برای خط خودش به عنوان رله اصلی و برای خطوط مجاورش به عنوان رله پشتیبان عمل بکنه . در نتیجه باید باید جریان عملکردش از کمترین جریان اتصال کوتاه خط خودش و کمترین اتصال کوتاه خط مجاورش ، که از اون به عنوان رله پشتیبان حفاظت می کنه کمتر باشه.
4- هنگامی که مقدار جریان اتصال کوتاه رو برای رله تعیین می کنیم باید جریان اتصال کوتاه مقاومت قوس رو هم در نظر بگیریم.جریانهای حداقل و حداکثر معمولا بر اساس اتصال کوتاه سه فاز تعیین می شوند.در شرائطی که حداکثر جریان اتصال کوتاه مورد نیازه ، باید مقاومت قوس رو برابر صفر قرار بدیم و توی شرائطی که لازم باشه حداقل جریان اتصال کوتاه در نظر گرفته بشه، باید مقاومت قوس رو حد اکثر در نظر بگیریم.
5- رله نباید برای جریان راه ندازی بارهای سرد دچار عملکرد اشتباه بشه. اول یه توضیح در مورد این بارهای سرد بدم ... وقتی که سیستم در حالت عادی داره کار می کنه از فیدرها جریان عادی کشیده میشه و بیشتر مواقع هم کمتر از جریان نامی . ولی موقعی که فیدر قطع بوده و می خواد وصل بشه!!! فکرشو بکنید که یک علمه وسیله برقی یکهو شروع به کار می کنند و یه جریان شدید برای چند لحظه از فیدر کشیده می شه که این جریان هجومی بعد از وصل فیدر رو جریان راه اندازی بارهای سرد می گن. به طور کلی، توی این حالت رله عمل می کنه و کاری هم از دست ما بر نمی یاد و لی میشه زمان اون رو طوری نظیم کرد که این جریان هجومی باعث عملکرد اون نشه و تا قبل از عملکرد رله ، جریان به حالت اولش برگرده و رله برگشت کنه......
طبق گفته های بالا ، جریانی که رله باید تویاون عمل کنه باید بین 1.2 تا 2 برابر حداکثر جریان بار تنظیم بشه. و قانون کلی وجود داره که تنظیم جریان رله نزدیکتر به منبع باید همیشه با تنظیم رله قبلی یکسان یا بالاتر باشه.و اگر رله ای که باید جلوتر از همه کار کنه (رله اصلی) تنظیمش بیشتر از رله بعدی (رله پشتیبان) باشه ، ممکنه که توی جریانهای اتصالی کوچیک ، تشخیص جریان اشتباه به وجود بیاد.
یک کامپیوتر بیمار داریم برای سلامتیش دعا کنید
خطوط هوائی یا کابلهای زیرزمینی که برای انتقال یا توزیع توان الکتریکی استفاده می شن فیدر می گن . توی یه سیستم انتقال و یا توزیع ممکنه از چند نوع حفاظت استفاده بشه. فیدرها رو بوسیله 3 روش حفاظت می کنند.
حفاظتهای جریان زیاد(overcurrent protection)
حفاظت دیستانس (distance protection)
حفاظت پایلوت(pilot protection)
حفاظت جریان زیاد از قدی می ترین نوع حفاظتهاست و خودش هم به 2 نوع تقسیم میشه.
1- طرحهای درجه بندی شده جریان و زمان غیر جهت دار
2-طرحهای درجه بندی شده جریان و زمان جهت دار
و طبق این دو نوع تقسیم ، از این نوع حفاظت توی موارد زیر استفاده می کنند
- فیدرهای توزیع و فوق توزیع با سیستمی که ولتاژ اون کمتر از 63 کیلوولت باشه ، تغذیه خطا هم فقط از یه طرف باشه .(با این روش رله های جریان زیاد می تونند با فیوزها هماهنگ بشن)
- جاهائی که زمان عملکردش زیاد مهم نیست و احتیاج زیادی به عملکرد سریع وجود نداشته باشیم
- در ولتاژهای خیلی زیاد ، توی خطوط انتقال از رله های جهت دار یا غیر جهت دار برای حفاظت رله های حفاظتی اصلی با عملکرد آنی استفاده می شن.
- و آخرین استفاده هم رله های اتصال زمین. برای خطاهای زمین با مقاومت زیاد که توسط ریه های حفاظتی اصلی تشخیص داده نمی شن ، مورد استفاده قرار می گیرند
خوب همونطور که از اسم این رله پیداست ، برای حفاظت سیستم در مقابل جریانهای زیاده... برای رله یه جریان تعریف می کنند (Iset) که اگر جریان عبوری از این کمتر باشه رله عمل نمی کنه. اگر برابر باشه ، رله در آستانه عمل کردنه و اگر بیشتر باشه ، رله عمل می کنه. که البت زمان مشخصی هم می تونند برای عملکرد رله بدن تا بتونند رله های توی خطوط (پشت سر هم ) رو با هم هماهنگ کنند.
براینکه بین رله های جریان هماهنگی ایجاد بکنند از 3 نوع روش استفاده می کنند..
- جریان
- زمان
- ترکیبی(جریان و زمان)
در روش تشخیص بر اساس زمان ، برای رله های جریان که در سیستم هستند و کلیدهای سیستم قدرت رو کنترل می کنند ، یه تاخیر زمانی در نظر می گرند تا اطمینان حاصل بشه که نزدیکترین کلید به محل خطا عمل بکنه و سیستم رو باز بکنه. ساده تر بگم!!! مثلا وقتی یه خطا توی سیستم بوجود میاد(اتصال کوتاه) تو ییک سری رله که پشت سر هم هستند جریان زیادی عبور می کنه و اون رله ای که اول از همه از اون جریان عبور میکنه بعد از زمان مشخص (مثلا 0.25) عمل می کنه و وقتی که رله اول قطع می کنه جریان رو ، رله بعد از اون چون هنوز زمانش تموم نشده ، با قطع شدن جریان زمانسنجش از کار می افته و دیگه عمل نمی کنه همچنین رله های بعد از اون!!! و با این کار اولین رله عمل می کنه و نزدیکترین کلید باز می شه که توی این روش دیگه کل کلیدهای یه مسیر باز نمی شن و فقط قسمتی که اتصال کوتاه داره از سیستم جدا میشه و در کل زمان هماهنگی بین این رله ها خیلی مهمه و میشه گفت که به خاطر
1- زمان لارم برای قطع جریان خطا توسط کلید
2- خطاهای مربوط به رله و ct و عملکرد کلید
3- زمان مربوط به حرکت اضافی رله پشتیبان overshoot
4- فاصله ایمنی
و به دلیل نوع کارکردش از رله های زمان معین ، در مواردی استفاده میشه که اختلاف جریان اصال کوتاه توی قسمتهای مختله خط خیلی کم باشه و جریان به عنوان کمیت برای هماهنگی رله ها قابل استفاده نباشه(مثل خطوط انتقال)
در رله های با تشخیص بر اساس جریان، با تغییر موقعیت خطا ، امپدانس بین منبع و خطا تغییر می کنه ، پس مقدار جریان خطا به محل وقوع خطا بستگی داره . در این نوع رله ها زمان مهم نیست و بر اساس افزایش و کالهش امپدانس خطوط ( به علت اتصال کوتاه) عمل می کنند و چون در این روش زمان نقشی نداره از رله ها با عملکرد سریع استفاده میشه. این نوع رله های نمی تونند بین اتصال کوتاهای کهدر نقاط مختلف ایجاد میشه تفاوت قائل بشن.. مثلا نمی تونند تشخیص بدن که ابتدای فیدر اتصالی به وجود اومده یا ابتدای فیدر بعدی!!! (اختلاف ای 2 تا هم چند متر بیشتر نباشه!!) و با وجود مشکلات دیگه ای از قبیل کارکرد رله توی جریانهای بیشتری از جریان تنظیمی و (خطای رله) و یا خطای ترانسفورماتور جریان و یا خطای محاسبا ت اتصال کوتاه و یا وجود مولفه dc میرا شونده در جریانهای اتصال کوتاه و .... این مسئله حادتر میشه!!
پس بنابر این ویژگی ها این روش ، روش مناسب و عملی برای درجه بندی صحیح بین دو تا کلید نیست. ولی اگر امپدانس بزرگی بین 2 کلید وجود داشته باشه ، میشه از این روش استفاده کیرد.
پس نتیجه می گیریم که جریان فقط موقعی می تونه برای هماهنگی چند رله در یک خط به کار بره که اختلاف زیادی بین جریان خطا در خطاهای داخل محدوده حفاظت شده و خارج اون وجود داشته باشهو مقادیر این جریانها هم به طور تقریبی در شرائط مختلف ثابت باشند.
هر دو روش بالا دارای معایبی هستند .
توی روش تشخیص بر اساس زمان بزرگترین ایراد اینه که خطاهای شدیدتر در بیشترین زمان برطرف می شن و ایراد روش تشخیصی جریان ، اینه که فقط توی خطوطی که امپدانس بزرگی بین دو تا کلید وجود داره می تونه عمل بکنه. و به همن خاطر برای افزاریش کیفیت و دقت از ترکیب این دو روش استفاده می کنند (جریان زمان)
توی تنظیم جریان رله های جریان زیاد باید به یکسری موارد دقت داشت ...
1- جریانی که رله باید در اون محدوده عمل بکنه ، باید از حد اکثر جریان بار بیشتر باشه
2- وقتی که اضافه بار موقتی بوجود میاد رله نباید عمل بکنه
3- رله های جریان زیاد باید برای خط خودش به عنوان رله اصلی و برای خطوط مجاورش به عنوان رله پشتیبان عمل بکنه . در نتیجه باید باید جریان عملکردش از کمترین جریان اتصال کوتاه خط خودش و کمترین اتصال کوتاه خط مجاورش ، که از اون به عنوان رله پشتیبان حفاظت می کنه کمتر باشه.
4- هنگامی که مقدار جریان اتصال کوتاه رو برای رله تعیین می کنیم باید جریان اتصال کوتاه مقاومت قوس رو هم در نظر بگیریم.جریانهای حداقل و حداکثر معمولا بر اساس اتصال کوتاه سه فاز تعیین می شوند.در شرائطی که حداکثر جریان اتصال کوتاه مورد نیازه ، باید مقاومت قوس رو برابر صفر قرار بدیم و توی شرائطی که لازم باشه حداقل جریان اتصال کوتاه در نظر گرفته بشه، باید مقاومت قوس رو حد اکثر در نظر بگیریم.
5- رله نباید برای جریان راه ندازی بارهای سرد دچار عملکرد اشتباه بشه. اول یه توضیح در مورد این بارهای سرد بدم ... وقتی که سیستم در حالت عادی داره کار می کنه از فیدرها جریان عادی کشیده میشه و بیشتر مواقع هم کمتر از جریان نامی . ولی موقعی که فیدر قطع بوده و می خواد وصل بشه!!! فکرشو بکنید که یک علمه وسیله برقی یکهو شروع به کار می کنند و یه جریان شدید برای چند لحظه از فیدر کشیده می شه که این جریان هجومی بعد از وصل فیدر رو جریان راه اندازی بارهای سرد می گن. به طور کلی، توی این حالت رله عمل می کنه و کاری هم از دست ما بر نمی یاد و لی میشه زمان اون رو طوری نظیم کرد که این جریان هجومی باعث عملکرد اون نشه و تا قبل از عملکرد رله ، جریان به حالت اولش برگرده و رله برگشت کنه......
طبق گفته های بالا ، جریانی که رله باید تویاون عمل کنه باید بین 1.2 تا 2 برابر حداکثر جریان بار تنظیم بشه. و قانون کلی وجود داره که تنظیم جریان رله نزدیکتر به منبع باید همیشه با تنظیم رله قبلی یکسان یا بالاتر باشه.و اگر رله ای که باید جلوتر از همه کار کنه (رله اصلی) تنظیمش بیشتر از رله بعدی (رله پشتیبان) باشه ، ممکنه که توی جریانهای اتصالی کوچیک ، تشخیص جریان اشتباه به وجود بیاد.
یک کامپیوتر بیمار داریم برای سلامتیش دعا کنید
