۱ - خطاهای اتصال کوتاه
۲- انواع رله های حفاظتی
۳-رله های حفاظت اتصال زمین
۴- حفاظت دیستانس
۵-تشخیص نوسان
۶- اصول حفاظت پشتیبان رله دیستانس
۷-تزریق جریان
۸-خروج جریان
۹-خطهای دو مداره
۱۰-رله های اضافه بار حرارتی
۱۱-رله های اضافه-کاهش فرکانس
۱۲-رله های حفاظت اضافه-کاهش ولتاژ
۱۳-سیستم اندازه گیر فازور (PMU)
۱- خطاهای اتصال کوتاه
-تنشهای حرارتی
-تنشهای دینامیکی
بنابراین حفاظت سیستم قدرت در مقابل این جریانهای بالا و لزوم اندازه گیری جریان اتصال کوتاه امری ضروری به نظر میرسد.
خطاهایی که موجب اتصال کوتاه میشوند به دو دسته تقسیم میگردند.
-خطاهای متقارن
-خطاهای نامتقارن
1- خطاهای متقارن:
اتصال کوتاه سه فاز جزء خطاهای متقارن است. ویژگیهای این نوع اتصال کوتاه عبارتند از:
شدت جریان بسیار زیاد
عدم وابستگی جریان اتصال کوتاه سه فاز، به زمین و یا هادی زمین
این نوع اتصال کوتاهها در شبکه قدرت به ندرت اتفاق میافتد.
2- خطاهای نامتقارن:
اتصال کوتاههای زیر در دسته خطاهای نامتقارن قرار دارند. برای تحلیل این نوع خطاها از روش مولفههای متقارن استفاده میشود.
-دو فاز
-دو فاز به زمین
-دوبل
-تکفاز به زمین
الف: اتصال کوتاه دو فاز بدون تماس به زمین
در اثر برخورد دو فاز به وجود میآید شدت این خطااز اتصال کوتاه سه فاز کمتر است.
ب: اتصال کوتاه دو فاز به زمین
مقدار جریان اولیه اتصال کوتاه بین جریان اتصال کوتاه سه فاز و تکفاز به زمین است.
ج: اتصال کوتاه زمین دوبل (Double Earth Fault)
این خطا در صورتیکه نقطه ستاره عایق شده باشد و یا از طریق امپدانس محدود کننده، زمین شده باشد از شدت در حالت دو فاز و دو فاز به زمین کمتر خواهد بود.
د: خطای تکفاز به زمین
این خطا به طور مکرر در سیستمهای ولتاژ پایین با نقطه ستاره زمین شده اتفاق میافتد و معمولا شدت آن از همه اتصال کوتاهها کمتر است.
جریان اتصال کوتاه ممکن است توسط منابع مختلفی تغذیه گردد از جمله:
- فیدر شبکه
- ماشینهای سنکرون (ژنراتور، موتور، جبران کننده ها)
- ماشینهای آسنکرون (ژنراتور، موتور)
- هدف اصلی توزیع انرژی الکتریکی تحویل برق به مصرف کننده منطقی و تامین خدمات با کیفیتی بالا براق مشترکین است به ویژه توزیع کننده باید تا حد امکان از بروز خطاها جلوگیری نموده، تعداد آنها را کاهش داده و با محدود کردن عوارض خطا، میزان زمان قطع را به حداقل برساند
در عمل به علت خطاهایی از قبیل: تفاوت بین امپدانس محاسباتی و امپدانس واقعی خط خطای ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ و همچنین عدم دقت رلهها محدوده اول حفاظت رله دیستانس در ۱۰۰ درصد طول خط تنظیم نشده بلکه محدوده تنظیمی ناحیه اول حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد خط انتقال خواهد بود. زمان عملکرد رله در این ناحیه آنی بوده و هیچگونه تأخیری بر روی رله منظور نمیگردد.
به این ترتیب ۱۵ تا ۲۰ درصد انتهای خط توسط ناحیه دوم رله دیستانس حفاظت خواهد شد؛ که این حفاظت از نوع تأخیری میباشد. جهت حفاظت آنی کل طول خط و هماهنگی رلههای وصل مجدد دو طرف خط از روشهایی همچون توسعه زون اول (zone extension) و یا ترکیب با سیگنال حامل استفاده میشود.
فرمان قطع ناحیه اول رله دیستانس به رله وصل مجدد ارسال میشود (در خطوط هوایی). در بسیاری از موارد رله وصل مجدد به عنوان یک واحد در داخل رله دیستانس تعبیه شده است. تنظیم ناحیه دوم رله دیستانس بایستی حداقل برابر ۱۲۰ درصد امپدانس خط مورد حفاظت باشد حد بالای تنظیم ناحیه دوم رله دیستانس برابر کل خط مورد حفاظت به علاوه ۵۰ درصد کوتاهتر ین خط بعدی میباشد از آنجا که عملکرد ناحیه دوم رله در واقع حفاظت پشتیبان میباشد. میبایستی با تأخیری در حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلی ثانیه همراه باشد.
-
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )