تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - پاسخ هشتصد سوال اپراتوری حفاظت الکتریکی پست(فصل پنجم)

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

پاسخهای فصل پنجم

  268ـ نظر به اینكه ساخت كلیه دستگاه‌های حفاظتی و اندازه‌گیری به صورت پرایمری به دلائل فنی تقریباً غیرممكن و غیراقتصادی می‌باشد، لذا این ترانسفورماتور، جریان شبكه را به مقادیر استاندارد 1 یا 5 آمپر كاهش می‌دهد تا قابل استفاده در دستگاه‌های حفاظتی و اندازه‌گیری در مدارات ثانویه گردد.

269ـ ترانسفورماتور ولتاژ برای پایین آوردن ولتاژ به منظور اندازه‌گیری و استفاده در سیستم‌های حفاظت و همچنین سنكرونیزاسیون (برای پارالل كردن خطوط و ژنراتور با شبكه) به كار می‌رود.

270ـ به دو دلیل:

الف) به لحاظ اقتصادی (عایق‌بندی ترانسفورماتور ولتاژ ساده‌تر می‌شود).

ب) امكان بهره‌گیری از آن برای دستگاه مخابراتی پی ال سی.

271ـ C.T. به طور سری، P.T. به طور موازی، راكتور و خازن هم به طور سری و هم به طور موازی و برقگیر به طور موازی در مدار قرار داده می‌شوند.

272ـ برای اندازه‌گیری كمیت‌هایی چون جریان، ولتاژ، ، توان اكتیو، توان راكتیو و همچنین حفاظت، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

273ـ در صورت باز شدن ثانویه C.T. حین كار، فقط جریان مدار اولیه حضور خواهد داشت و E.M.T. یا نیروی الكتروموتوری بزرگی در ثانویه تولید و در ترمینالهای ثانویه ظاهر خواهد شد و علاوه بر ایجاد خطرات جانی، انهدام عایقی مدار ثانویه را بدنبال خواهد آورد. به عبارت ساده‌تر، در هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه، نیروی محركه مغناطیسی (Magneto Motive Force) M.M.F تولید می‌شود كه برخلاف هم هستند. M.M.F ثانویه قدری كوچكتر از M.M.F اولیه است و در نتیجه برآیند این دو اندك است و همین برآیند است كه در هسته شار ایجاد می‌كند و این شار در حالت كار عادی C.T كوچك بوده و ولتاژ كمی در ثانویه بوجود می‌آورد. وقتی ثانویه C.T در حال كار باز شود، M.M.F ثانویه صفر می‌شود در حالیكه M.M.F اولیه ثابت باقی مانده است. در نتیجه M.M.F برآیند برابر با M.M.F اولیه خواهد شد كه بسیار بزرگ است. این M.M.F شار زیادی در هسته C.T می‌بندد كه خود باعث به اشباع رفتن آن می‌شود. در عین آنكه ولتاژ زیادی در ثانویه ایجاد می‌كند، از حد تحمل عایقی آن می‌گذرد و می‌تواند ترانسفورماتور جریان را منهدم كند. ولتاژ زیاد بوجود آمده نیز می‌تواند خطرناك باشد. در این وضعیت، جریان‌های فوكو و هیسترزیس نیز زیاد شده و ایجاد تلفات حرارتی و سبب آتش گرفتن C.T می‌شود. همه این مسائل اگر موجبات انهدام C.T را فراهم نیاورد، كلاً باعث كاهش كیفیت C.T و تغییر نسبت تبدیل و افزایش خطای زاویه می‌شود.

274ـ ترانسفورماتور جریان، مدار ثانویه را از مدار اولیه (كه دارای ولتاژ و جریان بالا است) ایزوله می‌كند، ضمن آنكه از جریان بالای اولیه مقداری فراهم می‌آورد كه اولاً قابل اندازه‌گیری بوده و ثانیاً بطور خطی و متناسب با مقدار مدار اولیه باشد. البته نقش C.T اندازه‌گیری همانند C.T حفاظتی نیست. یك C.T اندازه‌گیری فقط در شرایط عادی خط، مقادیر متناسب با اولیه را می‌سازد و در صورت بروز اتصالی در شبكه، به اشباع می‌رود و با ثابت نگهداشتن جریان در ثانویه، از سوختن وسائل اندازه‌گیری جلوگیری می‌كند. در حالیكه یك C.T حفاظتی وظیفه دارد در مواقع اتصالی مقدار جریان ثانویه را متناسب با مقدار اولیه به رله منتقل كند. هرگونه قصور C.T حفاظتی باعث می‌شود كه عملكرد سلكتیو (انتخابی) رله‌های متوالی، بدرستی صورت نگیرد. بنابراین باید C.T حفاظتی را به تناسب سیستم حفاظتی انتخاب نمود بنحوی كه به دقت با رله‌ها منطبق بوده و توأماً حفاظت كاملی را بوجود آورد.

275ـ یك ترانسفورماتور جریان طوری طراحی می‌شود كه نسبت تبدیل آن در محدوده‌ای از جریان اولیه ثابت باقی بماند. این محدوده، چندین برابر جریان نامی است. همچنین چندین برابر، در حقیقت ضریبی است كه حد دقت C.T را بیان می‌كند و ضریب حد دقت نامیده می‌شود.

276ـ حاصلضرب ضریب حد دقت در جریان نامی C.T، جریان حد دقت را بدست می‌دهد و آن جریانی است كه بیشتر از آن، C.T به اشباع می‌رود و خطای نسبت تبدیل به سرعت زیاد می‌شود. مطابق تعریف، رابطه زیر را می‌توان نوشت:

(A.L.C) = In. (A.L.F)

در این رابطه:

جریان حد دقت = (A.L.C) = ACCURACY LIMIT CURRENT

ضریب حد دقت = (A.L.F) = ACCURACY LIMIT FACTOR

277ـ جریان ایجاد شده در ثانویه در حالت اتصالی

400/5 = 80

600/80 = 7.5 AMP

278ـ مصرف بسته شده روی یك ترانسفورماتور جریان و ضریب حد دقت آن (در آن مصرف) با یكدیگر رابطه معكوس دارند:                          A.L.F = 1/Zload

بطور كلی، اگر از تأثیر سیم‌های رابط صرفنظر كنیم، رابطه ضرایب حد دقت در دو بار (امپدانس) مصرفی متفاوت را می‌توان به صورت زیر نوشت:

(A.L.F)1  Z1 = (A.L.F)2  Z2

در این رابطه:

(A.L.F)1: ضریب حد دقت در بار Z1

(A.L.F)2: ضریب حد دقت در بار Z2

بنابراین هرچه امپدانس بار بیشتر شود، ضریب حد دقت كاهش پیدا می‌كند. لذا می‌توان فهمید كه اتصالات شل (Loose Connections) در ثانویه، چه تأثیر مخربی در به اشباع رفتن ترانسفورماتور جریان خواهد داشت، زیرا كه این اتصالات شل، بر امپدانس مدار ثانویه خواهد افزود.

279ـ جهت جلوگیری از ظهور پتانسیل زیاد نسبت به زمین در اثر القاء ولتاژهای بالا (كه در پست وجود دارند)، لازم است كه مدارهای ثانویه زمین شوند و طبیعی است که زمین شدن ثانویه ترانسفورماتور جریان فقط باید در یك نقطه باشد، اگر چنانچه بیش از یك نقطه زمین شود، جریان‌های اتصالی با زمین و همینطور جریان‌های سرگردان پدید آمده در زمین پست (Stray Currents) بین این نقاط، مسیر تازه‌ای خواهند یافت و در مواردی باعث تحریك بی‌مورد رله خواهند شد.

280ـ الف) C.T نوع H برای:

1ـ آمپرمترها و احیاناً دستگاه‌های اندازه‌گیری.

2ـ رله دیستانس.

3ـ حفاظت اوركارنت و یا سایر رله‌ها كه برای هر كدام از كور (CORE یا هسته) جداگانه استفاده می‌گردد.

ب) C.T نوع M برای:

1ـ حفاظت اوركارنت و ارت فالت

2ـ حفاظت دیفرانسیل

          ج) C.T نوع U برای:

                   1ـ حفاظت رله‌های اوركارنت و ارت فالت

2ـ حفاظت رله دیفرانسیل

3ـ برای آمپرمترها و اندازه‌گیری

281ـ ترانسفورماتور جریان به منظور تبدیل جریان‌های زیاد به مقادیر كم و قابل اندازه‌گیری و همچنین ایزوله نمودن شبكه فشار قوی با شبكه فشار ضعیف استفاده می‌شود و شامل قسمت‌های زیر است:

الف) سیم پیچ اولیه        ب) سیم پیچ ثانویه          ج) هسته        د) عایق

282ـ الف) قدرت اسمی: قدرت اسمی ترانسفورماتور عبارت است از توانی كه در وضعیت نرمال تولید می‌كند و بر حسب ولت آمپر است.

ب) كلاس دقت: گویای میزان خطای ترانسفورماتور در جریان حد دقت است.

283ـ 1ـ تست نسبت تبدیل     2ـ تست پلاریته     3ـ تست نقطه زانویی     4ـ تست عایقی      5ـ تست منحنی اشباع        6ـ تست مقاومت داخلی       7ـ تست فشار قوی

284ـ الف) ترانسفورماتور جریان كور بالا: در این گونه ترانسفورماتورها، هسته سیم پیچ ثانویه و اولیه در قسمت بالا و در امتداد تجهیزات شبكه قرار می‌گیرند.

ب) ترانسفورماتور جریان كور پایین: در این گونه ترانسفورماتورها، هسته سیم پیچ ثانویه و اولیه در قسمت پایین قرار می‌گیرد.

285ـ مزایای یك ترانسفورماتور جریان كور بالا: میدان الكتریكی یكنواخت، عدم امكان به اشباع رفتن موضعی هسته، طراحی و ساخت آسان و هزینه كم.

معایب ترانسفورماتور كور بالا: امكان شكستن تحت تأثیر نیروهای ناشی از باد یا زلزله و یا دیگر نیروهای مكانیكی (به علت قرار گرفتن وزن ترانسفورماتور در قسمت فوقانی)

286ـ امپدانس داخلی یك C.T حدوداً صفر و برای P.T بسیار زیاد است.

287ـ این نوع ترانسفورماتورها هم كار ترانسفورماتور ولتاژ و هم كار ترانسفورماتور جریان را انجام می‌دهد و سمبل شماتیك آن به صورت زیر است:

سمبل شماتیك ترانسفورماتور تركیبی P.C.T

 

 

288ـ برعكس ترانسفورماتور جریان كه ثانویه برای حالت اتصال كوتاه طراحی می‌شود، طراحی ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ برای وضعیت مدار باز (امپدانس بینهایت) صورت می‌گیرد و از آنجا كه در حكم یك منبع ولتاژ است، در صورت اتصال كوتاه شدن ثانویه، جریان بسیار بزرگی در آن برقرار شده و باعث ذوب سیم پیچ‌های ثانویه و مشتعل شدن ترانسفورماتور ولتاژ خواهد گشت.

289ـ یك رله جریانی، امپدانس بسیار كوچكی دارد و اتصال آن به ثانویه یك ترانسفورماتور ولتاژ، همانند ایجاد اتصال كوتاه در مدار ثانویه P.T خواهد بود و اشتعال P.T را بدنبال خواهد داشت.

290ـ امپدانس ثانویه یك P.T بسیار زیاد است و همین امپدانس موجب پیدایش ولتاژ مطلوب و موردنظر در ثانویه P.T می‌شود و آن را بصورت یك منبع ولتاژ ظاهر می‌سازد. C.T عكس این وضعیت را دارد. یعنی امپدانس كمی در ثانویه خود داشته و همین امر موجب سهولت برقراری جریان (به مشابه منبع جریان) می‌شود. به همین جهت مصرف كننده متصل شده در ثانویه یك P.T می‌باید متناسباً امپدانس بالایی داشته باشد در حالی كه امپدانس مصرف كننده متصل شده در ثانویه C.T می‌باید بسیار كوچك انتخاب شود.

291ـ اتصال مثلث باز سه ترانسفورماتور ولتاژ (كه روی سه فاز بسته شده‌اند)، عبارت است از اتصال سری ثانویه‌های آنها، به نحوی كه در یك نقطه باز بماند (مطابق شكل زیر) و طبیعی است كه ولتاژ مجموع این سه ولتاژ برای یك شبكه سه فازه متعادل، صفر باشد. در صورت پیدایش نامتعادلی ولتاژ در این شبكه، این ولتاژ مجموع یا ولتاژ مثلث باز، صفر نشده و مقداری خواهد یافت كه به ولتاژ نامتعادلی معروف است. بر سر راه این ولتاژ مجموع، یك رله ولتمتریك قرار می‌دهند تا اگر مقدار نامتعادلی از حد موردنظر زیادتر شود، فرمان آلارم یا قطع صادر كند.

 

292ـ در سطوح ولتاژ بالا به دلیل آنكه ترانسفورماتور ولتاژ مغناطیسی، بسیار حجیم و سنگین شده و گران تمام می‌شود از ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (Capacitance Voltage Tr. = C.V.T) استفاده می‌شود. اساس كار C.V.T آن است كه ولتاژ مدار اولیه، به دو سر تعدادی خازن كاملاً مشابه اعمال می‌شود و اندازه‌گیری ولتاژ در بخش یا درصدی از این خازن‌ها (به عنوان نمونه‌ای از كل) انجام می‌گیرد و این ولتاژ نمونه به دو سر یك ترانسفورماتور ولتاژ منتقل می‌گردد و بقیه موارد كار شبیه یك ترانسفورماتور ولتاژ معمولی خواهد بود.

 

 

نسبت ظرفیت خازنی كل مجموعه به بخش مورد اندازه‌گیری:

 

نسبت ولتاژه در ترانسفورماتور میانی:

و نسبت كل:

K = K1  K2

K1 معمولاً طوری انتخاب می‌شود كه  شود. بنابراین در طراحی C.V.T برای سطح ولتاژهای مختلف، فقط مدار C1 تغییر می‌كند و برای تمامی سطوح ولتاژی می‌توان از یك ترانسفورماتور میانی استاندارد استفاده كرد.

293ـ مزیت C.V.T در حجم كمتر و ارزانتر بودن آن است ضمن آنكه از آن می‌توان به عنوان وسیله‌ای در مخابرات شبكه قدرت (Power Line Carrier = P.L.C) نیز استفاده كرد.

294ـ از اشكالات عمده، آن دسته از المان‌های مورد استفاده در شبكه فشار قوی كه به طور آشكار یا پنهان، تركیبی از راكتانس سلفی (XL) و راكتانس خازنی (Xc) هستند، در مقابل بعضی فركانس‌ها و بسته به شرایط شبكه، دچار رزونانس و در مواقعی فرورزونانس می‌شوند و در مواردی منفجر شده و یا آسیب جدی می‌بینند. ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهای بزرگ در این دسته قرار می‌گیرند.

295ـ الف) C.V.T نوع B برای:

1ـ ولتمترهای خط

2ـ حفاظت رله دیستانس

3ـ دستگاه مخابره نوع پی ال سی با استفاده از صفحات خازنی داخل آن

ب) C.V.T نوع J برای:

          1ـ ولتمترهای باس (در صورت موجود بودن)

2ـ حفاظت رله اور ولتاژ و آندر ولتاژ

296ـ بِردن به معنای توان، مصرف یا بار می‌باشد و در مورد C.Tها به عنوان توان خروجی C.T یا ولت آمپر (V.A) آن به كار می‌رود.

با توجه به این كه همیشه مصرف از تولید باید كمتر باشد جواب منفی است. بنابراین از دقت خود خارج خواهد شد.                                   

297ـ 1ـ كلاس دقت كُر یك، 5/0 می‌باشد.

         2ـ به ازای 20 برابر جریان نامی 5% خطا داریم.

         3ـ C.T فوق دارای دو كُر در ثانویه با جریان 5 آمپر می‌باشد.

298ـ به دو جهت مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1ـ ایجاد خروجی بدون جریان مؤلفه صفر

2ـ برای اصلاح نسبت تبدیل C.Tهای اصلی

299ـ به منظور جلوگیری از القاء ولتاژهای زیاد و نیز حفاظت كاركنان، سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ، زمین می‌شود. از طرف دیگر احتمال شكسته شدن عایق‌بندی (Insulation) بین سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه از بین می‌رود.

300ـ

4000/I2 = 200  I2 = 20A = نسبت تبدیل             ISC = 4000 A

جریان اولیه ـ (نسبت تبدیل * جریان ثانویه)

جریان اولیه

جریان ثانویه در صورت ایده‌آل بودن C.T

 = درصد خطای جریان C.T

جریان ثانویه C.T با درنظر گرفتن خطای داخلی و كلاس دقت آن، 18 آمپر می‌باشد.

301ـ خیر، اگر در ثانویه C.Tها فیوز به كار رود در هنگام سوختن یا باز شن آن مدار ثانویه باز می‌ماند كه برای C.T خطرناك است.

302ـ از آنجایی كه شبكه انتقال نیرو سه سیمه است، با درنظر گرفتن آنكه طرف ثانویه ترانسفورماتورهای قدرت اتصال مثلث می‌باشد، بنابراین در صورت بروز اتصالی فاز به زمین، مسیر برگشت جریان به شبكه را نخواهد داشت و اشكال شبكه آشكار نخواهد شد و لذا لازم است كه برای چنین شبكه‌ای یك نوترال مصنوعی ایجاد كرد. این كار را می‌توان با اتصال سه سیم پیچ مشابه كه به صورت ستاره با هم مرتبط و نقطه صفر آنها به زمین متصل شده باشد انجام داد ولی اشكال این طرح در آن است كه در صورت وجود نامتعادلی ولتاژ در سه فاز، نقطه صفر اتصال ستاره، حاوی ولتاژ خواهد شد. البته می‌توان با اضافه كردن سه سیم پیچ كه به صورت مثلث بسته شده باشند، تعادل را در سیم پیچ‌های ستاره بوجود آورد. این طرح در برخی موارد بكار گرفته می‌شود اما بهتر از آن، اتصال زیگزاگ است كه به آن ترانسفورماتور نوتر یا بوبین نوتر اتلاق می‌شود. حسن این اتصال در آن است كه نوترالی با ولتاژ نزدیك به صفر فراهم می‌آورد ضمن آنكه می‌توان امپدانس ساقها را به نحوی محاسبه كرد كه در موقع اتصالی فاز به زمین، جریان اتصالی از مقدار معینی بیشتر نشود. بنابراین بوبین نوتر بجز آنكه نقطه صفر مصنوعی فراهم می‌آورد، جریان اتصال كوتاه با زمین را هم محدود می‌كند، ضمناً با نصب رله بر سر راه نوترال، می‌توان اتصالی‌هایی با زمین را تشخیص داده و بر آنها كنترل داشت.

303ـ خیر، از نقطه نوترال، تنها هنگامی جریان عبور می‌كند كه در نقطه یا نقاطی دیگر از شبكه (قبل از ترانسفورماتور بعدی) اتصال با زمین بوجود آید و به این ترتیب مسیر بسته جریان با زمین كامل شود.

304ـ خیر، از نوترال و یا از نقطه صفر ترانسفورماتور نوتر، زمانی جریان عبور می‌كند كه نشت یا اتصال با زمین بوجود آمده باشد. اتصالی‌های دو فاز، سه فاز و بطور كلی اتصای‌های فازی بدون ارتباط با زمین، جریانی در زمین نمی‌ریزند كه از نقطه نوترال به شبكه باز گردد. باید توجه داشت كه برای برقراری جریان، همواره باید مسیر بسته شود. نقطه نوترال، یك نقطه از ارتباط شبكه با زمین است. نقطه دوم، نقطه اتصالی با زمین خواهد بود و در این صورت است كه جریان از طریق زمین و نوترال به شبكه باز خواهد گشت.

305ـ نسبت راكتانس سلفی (XL) به رزیستانس (R) در بوبین نوتر بسیار بزرگ است (حدوداً 97% در مقابل 3%) و بنابراین در محاسبات، معمولاً بوبین نوتر را راكتانس خالص به حساب می‌آورند.

306ـ مقاومت مایع درون تانك رزیستانس را آب مقطر و مقدار بسیار كمی كربنات سدیم خالص (Na2Co3) تشكیل می‌دهد. خاصیت این محلول آن است كه با افزایش درجه حرارت، مقاومت الكتریكی آن كاهش می‌یابد و بالعكس. منحنی این تغییرات به صورت شكل صفحه بعد خواهد بود.

 

307ـ این خاصیت باعث می‌شود كه با عبور جریانهای نشت با زمین، مایع درون تانك رزیستانس گرم شده و با كاهش مقاومت، راه را برای عبور جریان نشتی بازتر و موجب افزایش جریان نشتی می‌شود كه به این ترتیب حرارت بیشتری تولید می‌گردد. این تأثیر متقابل جریان و حرارت، جریان نشتی را با سرعت بیشتری افزایش داده و به حد عملكرد رله حساس به جریان‌های كم زمین (Sensitive Earth Fault) رسانده و باعث قطع خروجی ترانسفورماتور می‌شود.

308ـ به این علت تانك رزیستانس با نوترال ترانسفورماتور زمین سری می‌شود كه علاوه بر آشكارسازی جریان‌های نشت با زمین، جریان‌های اتصال با زمین را هم محدود نماید. البته می‌توان با افزایش راكتانس ترانسفورماتور نوتر، این جریان را محدود نمود اما افزایش راكتانس نوتر، به همراه راكتانس سلفی ترانسفورماتور قدرت، مجموعه راكتانس سلفی پست را افزایش داده، خاصیت هارمونیك‌زایی را زیاد خواهد كرد و رله‌های فاقد فیلتر هارمونیك را به اشتباه خواهد انداخت.

چنین مشكلی در پست‌های فاقد تانك رزیستانس و بویژه پست‌هایی كه در آنها از رله‌های زمان ثابت قدیمی استفادهش ده است به وفور به چشم می‌خورد. اما با كاستن از راكتانس سلفی ترانسفورماتور نوتر (با انتخاب ترانسفورماتور با جریان بالاتر) و نصب تانك رزیستانس و كنترل رزیستانس آن به نحوی كه امپدانس مجموع این دو، یعنی  جریان اتصال كوتاه با زمین را به مقدار دلخواه محدود می‌نماید و می‌توان خاصیت هارمونیك‌زایی پست را كاهش داد.

309ـ اصولاً لازم است مقاومت مسیر زمین (در اتصالی‌ها با زمین) در محدوده معینی (به لحاظ مقدار) قرار گیرد تا جریان اتصالی نیز به تبعیت از آن در محدوده معینی تغییر یابد. این محدوده جریانی،‌ حدوداً به اندازه جریان نرمال یك فاز ترانسفورماتور است. در زمستان كه هوا بسیار سرد می‌شود، اولاً امكان دارد كه مایع درون تانك یخ ببندد و جداره تانك را بشكند، ثانیاً مقاومت آن را افزایش داده و جریان‌های نشتی كم، توان گرم كردن مایع را نخواهد داشت تا از مقاومت آن كاسته و باعث افزایش جریانی، به حد تحریك رله حساس به جریان‌های كم زمین (Sensetive Earth Fault) برسد. بنابراین لازم است كه مایع تانك با گرم‌كن یا هیتری كه درون تانك تعبیه شده است همیشه به مقار معینی گرم نگهداشته شود.

310ـ یكی از مواردی كه در تست‌ها و بازدیدهای فنی سالیانه می‌باید انجام شود (علاوه بر اطمینان از سلامت هیتر و ترموكوپل مربوطه)، اندازه‌گیری مقاومت مایع و تطبیق آن با مقداری است كه در دمای زمان اندازه‌گیری، از منحنی مربوطه به دست می‌آید.

311ـ الف) خطرات ایجاد قوس الكتریكی با زمین را به حداقل می‌رساند.

ب) جریان اتصال كوتاه كاهش می‌یابد بنابراین از اثرات زیان‌بخش ناشی از جریان‌های اتصالی زیاد نظیر سوختن هادی‌ها جلوگیری می‌كند.

ج) جریان‌های نشت با زمین را بتدریج افزایش داده، آشكار می‌كند.

د) امپدانس سلفی پست را كاهش می‌دهد.

312ـ برای از بین بردن نامتعادلی فلوی مغناطیسی در اتصال ستاره و نیز جلوگیری از انتقال جریان مؤلفة صفر

313ـ از ولتاژهای 110 و 127 ولت D.C استفاده می‌شود.

314ـ قطع كننده‌ها بر دو نوعند:

الف) قطع  كنند پریمر: در این قطع كننده سیم پیچ جریان مستقیماً در مدار جریان قرار می‌گیرد.

ب) قطع كننده زگوندر: در چنین قطع كننده‌ای سیم پیچ تحریك مستقیماً به مدار جریان دستگاهی كه حفاظت می‌شود وصل نمی‌باشد بلكه به كمك ترانسفورماتور جریان یا ولتاژ با شبكه اصلی مرتبط است.

315ـ رله اصولاً به دستگاهی گفته می‌شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی و یا كمیت فیزیكی مشخصی تحریك می‌شود و موجب به كار افتادن دستگاه و یا دستگاه‌ای الكتریكی می‌گردد.

316ـ الف) شدت جریان الكتریكی  رله آمپرمتریك

          ب) ولتاژ الكتریكی  رله ولتمتریك

ج) فركانس  رله فركانسی

د) قدرت الكتریكی  رله واتمتریك

هـ) جهت جریان  رله جهتی

و) شدت جریان و ولتاژ  رله امپدانس

317ـ الف) رله سنجش: با دقت و حساسیت معینی پس از آنكه توسط یك كمیت الكتریكی و یا فیزیكی تحریك شد شروع به بكار می‌كند.

ب) رله زمانی: رله‌ای است كه پس از تحریك بر اساس زمان تنظیم شده روی آن فرمان صادر می‌كند

ج) رله جهتی: وقتی جریان بوبین آن در جهت تنظیم شده تحریك می‌شود شروع به كار می‌كند مثلاً برای حفاظت ژنراتور و توربین‌ها از تنظیم جهتی استفاده می‌شود تا از برگشت جریان به آن جلوگیری نماید.

د) رله خبر دهنده: مشخص كننده تغییرات بوجود آمده در مدارات حفاظتی است. به طور مثال كلید قدرتی كه می‌باید قطع شود، قطع نشده و یا به عللی فرمان قطع به كلید نرسیده و كلید به حالت وصل باقی مانده است.

هـ) رله كمكی: كار این رله، ارسال فرمان رله اصلی است و از نظر ساختمان قوی و محكم ساخته می‌شود تا پیام دریافت شده را به اجرا درآورد.

318ـ آلارم‌ها به دو دسته تقسیم می‌گردند: 1) آلارم تریپ (قطع)، 2) آلارم غیرتریپ (هشدار دهنده) هر یك از اینها نیز به دو دسته زودگذر و پایدار تقسیم می‌شوند. آلارم‌های زودگذر كه با ریست شدن (Reset) برطرف می‌شوند و ‌آلارم‌های پایدار مثل عملكرد رله بوخهلتس و یك سری آلارم‌های دیگر، باقی می‌مانند تا رفع عیب به عمل آید.

319ـ الف) رله الكترومغناطیسی، ب) رله با آهنربای دائم (آهنربایی)، ج) رل الكترو دینامیكی، د) رله اندوكسیونی، هـ) رله حرارتی، و) رله كمكی تأخیری، ز) رله حفاظتی روغنی (رله با تحریك غیر الكتریكی)

320ـ تنظیم جریان یك رله زمان ثابت را حدوداً 2/1 برابر جریان نامی فیدر قرار می‌دهند تا در صورت اضافه بار یا بروز اتصال كوتاه، فیدر را قطع كند. البته این رله‌ها هر دو نوع اضافه بار یا اتصال كوتاه را با تأخیر یكسان (زمان تنظیمی روی رله) قطع می‌كند و این مورد یكی از اشكالات رله‌های زمان ثابت محسوب می‌شود.

321ـ پله زمانی و یا Margin. این فاصله زمانی برای آن است كه هر رله فرصت داشته باشد اتصال بوجود آمده در پیش روی خود را پاك كند و در صورت عدم قطع كلید مربوط به خود، رله هماهنگ شده بعدی پس از گذشت زمان تأخیری خود، كلید مربوطه را قطع نماید.

322ـ رله جریانی زمان ثابت (Definite – Time) بین اضافه بارها و جریان‌های اتصال كوتاه به لحاظ زمان تأخیر در قطع تفاوتی قایل نمی‌شود. اما رله جریانی زمان معكوس زمان عملكرد خود را معكوس با شدت جریان تنظیم می‌كند و لذا جریان‌های اتصال كوتاه شدید را در زمانی بسیار كم و اضافه بارها (حداقل 135% بار نرمال فیدر) را پس از زمانی نسبتاً طولانی (چندین ثانیه) قطع می‌كند و این تشخیص، از مزیت‌های رله جریانی زمان معكوس است كه اجازه نمی‌دهد جریان‌های شدید برای مدت طولانی از كابل، بریكر و ترانسفورماتور بگذرد و خسارت عمده وارد كند.

323ـ پله زمانی بین منحنی‌های رله‌های جریانی زمان معكوس كه در یك مدار پشت سر هم و بطور هماهنگ قرار گرفته‌اند، حتی برای یك جریان اتصالی مشخص، یكسان نیست و لذا در جریان‌های اتصال كوتاه متفاوت هم، این پله‌های زمانی تغییر می‌كند. البته این تفاوت‌ها زیاد نیست و مشكلی هم بوجود نمی‌آورد. این دقت تنظیم‌گذار است كه منحنی‌های مناسب برای رله‌های پشت سر هم را به درستی انتخاب كند و به هر حال، این منحنی‌های انتخاب شده باید بگونه‌ای كنار هم قرار گیرند كه در ضعیف‌ترین و شدیدترین جریان‌های اتصالی، فاصله‌های زمانی هر دو رله پشت سر هم كمتر از حداقل لازم (4/0 ثانیه) نشود. در رله‌های دیجیتال جدید كه دقت بیشتری دارند گاهی این فاصله زمانی را تا 3/0 ثانیه هم تقلیل می‌دهند.

324ـ استفاده از دو رله جریانی برای دو فاز (فازهای كناری)، به جهت صرفه‌جویی معمول شده است و البته این وضعیت، معمولاً در فیدرهای 20 كیلو ولت (و سطوح پایین‌تر) مشاهده می‌شود و چندان اشكالی را هم در تشخیص فاز مورد اتصالی بوجود نمی‌آورد. زیرا، اگر اتصالی در فاز وسط با زمین باشد، رله زمین و اگر اتصالی بین فاز وسط و یكی از فازهای كناری باشد، رله مربوط به همان فاز كناری عمل كرده و پرچم خواهد انداخت و اپراتور از نوع عملكرد اندیكاتور (پرچم) خواهد فهمید كه اتصالی در فاز وسط رخ داده است.

325ـ رله نامتعادلی (رله زمین) فقط زمانی عمل خواهد كرد كه اتصال باز مین رخ داده باشد. در اتصالی‌های فاز با فاز (دو فازو یا سه فاز بدون ارتباط با زمین)، با تنظیمی كه رله زمین دارد، هیچگاه عملكرد نخواهد داشت مگر آنكه نامتعادلی جریان‌ها به گونه‌ای باشد كه از حد تنظیمی رله زمین بگذرد.

326ـ تانك رزیستانس باعث می‌شود كه جریان نشتی بتدریج زیاد شده و به حدی برسد كه رله نوترال را تحریك كند. در پست‌های فاقد تانك رزیستانس جریان نشتی اگر به مقدار كم باشد مقدار آن ثابت مانده و علاوه بر ایجاد تلفات، باعث گرم شدن ترانسفورماتور نوتر می‌شود. در این پست‌ها برای آشكار نمودن جریان‌های كم این تمهید بكار گرفته شده است كه یك رله جریانی با تنظیم پایین كه بر سر راه جریان نوترال قرار گرفته تحریك می‌شود و فرمان به یك رله تأخیر زمانی می‌دهد. زمان تأخیری این رله یك دقیقه است و چنانچه ظرف این مدت نشتی برطرف نشده باشد، فرمان آلارم می‌دهد.

      این آلارم برای هوشیار كردن اپراتور است كه اگر به فیدر خاصی از لحاظ سابقه جریان نشتی مظنون است، آن را قطع كند و جریان نشتی از نوترال حذف شده و رله به وضعیت عادی خود برگردد. اگر چنین اقدامی صورت نگیرد و جریان نشتی ادامه پیدا كند، رله زمانی، فرمان به یك رله زمانی دیگر با تأخیر 3 دقیقه می‌دهد و در صورت ادامه داشتن جریان نشتی فرمان قطع طرف ثانویه ترانسفورماتور صادر می‌شود. به این مجموعه، رله دو مرحله‌ای گفته می‌شود. پیش از بكارگیری این طرح در اینگونه پست‌ها از یك نوع رله مجهز استفاده می‌شد كه همه فیدرهای خروجی را زیرنظر داشت و جریان نشتی آنها را می‌سنجید و این سنجش را به صورت چرخشی انجام می‌داد و در صورت احساس وجود جریان نشتی در هر یك از آنها فرمان قطع آن فیدر را صادر می‌كرد. اما این رله‌ها بدلایلی از مدار خارج شده‌اند.

327ـ رله R.E.F عبارت است از یك رله جریانی حساس، كه بر سر راه دو جریان قرار گرفته است: یك جریان از نوترال ترانسفورماتور می‌آید و جریان دیگر باقیمانده جریان‌های سه فاز فیدر ترانس است. این باقیمانده در حقیقت عبارت است از جریان رزیجوال (Residual) سه فاز فیدر ترانس خواهد بود. از آنجا كه رله R.E.F اتصال به زمین كابل یا باسبار خروجی از ترانسفورماتور تا فیدر ترانس را می‌بیند، بنابراین در حالت نرمال نه جریان رزیجوال وجود دارد و نه جریان برگشتی از نوترال و لذا رله نیز بدون عمل خواهد بود. اما در صورت بروز اتصال زمین در محوده نوترال تا فیدر ترانس مربوطه، از نوترال جریانی عبور خواهد كرد، در حالی كه جریان رزیجوال فیدر ترانس ناچیز بوده و تفاوت این دو موجب عملكرد R.E.F خواهد شد.

      با توجه به شكل صفحه بعد چنانچه اتصالی بعد از فیدر ترانس رخ داده باشد، R.E.F عملكرد نخواهد داشت زیرا كه جریان رزیجوال و جریان نوترال با هم برابر بوده و مازادی نخواهند داشت تا باعث تحریك R.E.F شود.

 

328ـ زمان عملكرد رله R.E.F نباید تأخیری باشد و فلسفه قرار دادن این رله برای محدوده باس یا كابل بعد از ترانسفورماتور آن است كه اتصالی‌های رخداده در محدوده نزدیك ترانسفورماتور قدرت را كه می‌تواند بسیار شدید باشد، بلافاصله و بدون فوت وقت قطع كند تا ترانسفورماتور و همینطور كابل یا باسبار متصل به ترانسفورماتور آسیب كمتری ببیند. توضیح آنكه اتصالی‌های واقع در محدوده عملكرد رله R.E.F به دلیل كم بودن امپدانس مسیر، از شدت بیشتری برخوردار خواهد بود و دلیلی برای تأخیر در قطع وجود نخواهد داشت.

329ـ خیر، با عملكرد رله R.E.F هر دو طرف ترانسفورماتور قطع می‌شود زیرا كه كابل یا باسبار متصل به ترانسفورماتور قدرت بدون واسطه بریكر به آن متصل شده است و قطع فیدر ترانس به تنهایی برای رفع اتصالی از ترانسفورماتور بی‌فایده خواهد بود.

330ـ ظاهراً بنظر می‌رسد كه عكس‌العمل رله بوخهلتس در برابر مشكلات داخلی ترانسفورماتور از قبیل اتصال حلقه یا اتصال سیم پیچ به بدنه و یا تولید گاز (به هر علت كه باشد)، كد باشد اما چنین نیست و عملكرد رله بوخهلتس در این موارد سرعتی حدود عملكرد رله دیفرنسیال را دارد و لذا در بعضی از كشورها، حفاظت اصلی ترانسفورماتور قدرت به شمار می‌آید.

331ـ عملكرد رله بوخهلتس غالباً خبر از بروز اشكال عمده در ترانسفورماتور می‌دهد؛ به جز مواردی كه در اثر تبخیر رطوبت موجود در روغن ترانسفورماتور، آلارم یا فرمان قطع از جانب بوخهلتس صادر شود، در بقیه موارد مبین مسأله‌ای حاد در ترانسفورماتور خواهد بود و بنابراین تا بررسی عیب و مشخص شدن آن، اجازه نخواهیم داشت ترانسفورماتور را برقدار كنیم. عملكرد رله بوخهلتس، در بسیاری از طرح‌ها، رلة قفل شدگی (Blocking) را تحریك كرده و از این طریق، فرمان وصل ترانسفورماتور قفل می‌شود تا پس از بررسی و رفع قفل شدگی (Deblocking) توسط متخصص یا اپراتور، ترانسفورماتور اجازه وصل یابد.

332ـ بله، معمولاً چنین اتفاقی می‌افتد. زیرا كه باز یا بسته شدن دریچه‌های روغن، با ضربه همراه بوده و ایجاد موج در روغن ترانسفورماتور و هوای بالای محفظه روغن نموده، گاهاً عملكرد كاذب رله بوخهلتس را فراهم می‌آورد. برای رفع این مشكل در این ترانسفورماتورها، از یك نوع كنتاكتور بسیار ظریف و حساس استفاده می‌شود تا به هنگام عملكرد دریچه‌های روغن، مدار فرمان قطع رله بوخهلتس، برای مدت زمانی كوتاه (كسری از ثانی) بلوكه شود تا از صدور فرمان بیمورد جلوگیری شود، پس از گذشت این پریود، مدار فرمان بوخهلتس نرمال شده و در صورت وجود اشكال واقعی در ترانسفورماور، فرمان قطع صادر خواهد شد.

نویسندگان

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :