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

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

حفاظت الکتریکی

خطاهای ناشی از جریان برق عمدتا" به سه دسته تقسیم میشوند: 1_ اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال یكی از سیمهای جریان برق به بدنه د ستگاه . 2_ اتصال كوتاه عبارت است از اتصال دو سیم لخت كه نسبت به هم دارای اختلاف پتانسیل الكتریكی می باشندبه یكدیگر. 3_ اتصال زمین كه عبارت است از اتصال یكی از سیم های حامل جریان به زمین .

خطا های نامبرده شده به دوصورت كامل وناقص اتفاق می افتد . دراتصال كامل درمحل اتصالی مقاومت وجودندارد وجریان زیادی از این نقطه عبور میكند اما اگر اتصال ناقص باشد درمحل اتصال مقاومت وجود دارد بنابر این جریان خطا نسبت به حالت قبل كمتر است. انواع حفاظت 1_حفاظت سیم ها و كابل ها : در بخش وسایل كنترل وحفاظت بطور كامل مورد بررسی قرار میگیرد. 2_ حفاظت مصرف كننده ها و دستگاهای الكتریكی : قسمت عمده مصرف كننده های سه فاز در مراكز صنعتی را موتورهای الكتریكی تشكیل می دهند .معمولا" جهت حفاظت موتورهای الكتریكی از كلید حفاظت موتور استفاده می شود این كلید موتور را در مقابل بار اضافی و همچنین اتصال كوتاه حفاظت می كند.بدین صورت كه در اثر اضافه بار و یا دو فازشد ن موتور جریان كمی بیشتر از جریان نامی آن میشود.حرارت بی متال كــــــه عضو حفاظت كننده حرارتی است بالا رفته ودراثر تغییر فرم بی متال به اهرم فشار آورده وكلید را قطع می كند.اگر خطاهایی مانند اتصال كوتاه در موتور پیش آید در اثر عبور جریان از بوبین حفاظت كننده مغناطیسی كلیداهرم آهنی بسرعت به سمت هسته بوبین جذب شده و كلید را قطع می نماید.

حفاطت اشخاص:

معمولا" ولتاژ بیش از 65 ولت برای انسان خطرناك می باشد.

انواع حفاظت اشخاص عبارتند از:

1-حفاظت توسط سیم زمین:

كه اغلب در مجتمع ها و ساختمان ها از این نوع حفاظت استفاده می كنند.

الكترود زمین عبارت است از یك قطعه جسم هادی كه در زمین قرارداده می شود و سیم زمین به آن متصل می شود.الكترودها به اشكال مختلف ساخته می شوند.

الف:میله های مسی معمولا به قطر 16 میلیمتركه با چكش در زمین كوبیده می شوند این میله ها دارای نوك تیزفولادی هستندكه فرو رفتن در زمین را آسان میكند.پس از كو بیدن یك میله می توان میله دیگری به آن پیچ كرد و كوبیدن را ادامه داد تا میله با طول مورد نظر تا حدود 3 متر به دست آید.

ب:صفحه های مسی كه در عمق 60 سانتیمتری یا بیشتر بصورت افقی خوابانده می شود. اجرای این روش با زحمت بیشتری همراه است .

ج:استفاده از لوله های آب شهری در گذشته بسیار معمول بوده است ولی امروزه كه بیشتر از لوله های پلاستیكی استفاده می شود این روش قابل استفاده نیست.

د:غلاف یا زره فلزی كابلهای زیر زمینی امروزه بیشتر به عنوان الكترود زمین و سیم زمین مورد استفاده قرار می گیرد. غلاف و زره كابل در پست به نوترال متصل هستند. در این سیستمها در صورت اتصالی, جریان از غلاف یا زره عبور كرده و به زمین نفوذ نمی كند.

در بسیاری از موارد برای كاهش دادن مقاومت زمین از مجموعه میله ها استفاده می كنند و با اتصال الكتریكی آنها به یكدیگر آنها را به صورت الكترود واحد مورد استفاده قرار می دهند.اما نكته قا بل توجه این است كه مقا ومت بین الكترود و زمین بستگی به مقا ومت ویژه زمین دارد كه خود بسته به جنس زمین و میزان رطو بت است.

2_ سیستم حفاظت نول:بصورت یك سیم جداگانه به بدنه تابلو یا دستگاه وصل می شود.كاربردآن در تا سیسات الكتریكی كه در آنها دستگاه ها بصورت انفرادی به زمین وصل می شوند,می باشد و نباید برای دستگاههای دیگر از حفاظت نول استفاده نمود. چون با بودن مقا ومت كم جریان زیادی می گذرد در نتیجه اختلاف ولتاژ نسبتا" زیادی در روی تمام مصرف كننده های دیگر بین بدنه هادی آنها و زمین بوجود خواهد آمد.

3_ حفاظت بوسیله عایق كردن:

تمام قسمتهایی كه امكان اتصال با بدن انسان را دارد عایق می كنند كه برای ساختمان ها اقتصادی نیست

حفاظت سیستم های الکتریکی

حفاظت سیستم های الکتریکی ابعاد بسیار گسترده ای دارد از حفاظت یک خانه مسکونی گرفته تا حفاظت یک باس بار در یک پست فشار قوی.

بهتر است ابتدا به تقسیم بندی این موضوع بپردازیم .

الف ) تقسیم بندی حفاظت سیستم های الکتریکی در ابعاد مختلف :

- حفاظت شبکه های فشار ضعیف شامل خطوط توزیع انرژی – ترانسفورمرها – موتورها – خازنها و سایر مصرف کننده ها (تا 1 کیلو ولت)

حفاظت شبکه های فشار متوسط شامل خطوط توزیع و انتقال انرژی – ژنراتورها – موتورهای فشار متوسط – ترانسفورمرها – خازنها – باس بارهای پست و .. (1 کیلو ولت تا 36 کیلوولت)

حفاظت شبکه های فشار قوی شامل خطوط انتقال انرژی وخطوط و باس بارهای پست ها (36 کیلو ولت به بالا)

ب) انواع حفاظت در سیستم های الکتریکی

حفاظت خطوط و فیدرها در برابر خطاهای جریانی مانند اتصال کوتاه – جریان زیاد – اضافه بار و خطاهای نشتی جریان (جهت دار و ساده) ....

حفاظت در برابر خطاهای ولتاژی شامل اضافه ولتاژ- کاهشو ولتاژ - توالی فاز و ....

حفاظت موتورها در برابر اتصال کوتاه – اضافه جریان – اضافه بار – کاهش بار – محدودیت دفعات استارت - دیفرانسیل و.....

حفاظت ژنراتورها در برابر خطاهای اتصال کوتاه – اضافه جریان – اضافه بار – دیفرانسیل – اضافه جریان وابسته به ولتاژ – افزایش و کاهش فرکانس و ....

حفاظت ترانسفورمرها در برابر خطاهای جریانی مانند اتصال کوتاه – جریان زیاد – اضافه بار – دیفرانسیل و خطاهای فیزیکی ترانسفورمر ها شامل اضافه حرارت سیم پیچ و روغن و سطح روغن و بوخهلتس و ..

حفاظت خازنها در برابر خطاهای اتصال کوتاه - اضافه بار – اضافه ولتاژ و .....

حفاظت باسبارهای پست ها در برابر انواع خطاهای ولتاژی – دیفرانسیل – سنکرون چک و ...

و سایر حفاظت ها که جنبه خاص دارند .

حفاظت و تکنولوژی حفاظت سیستم های الکتریکی

امروزه با گستردگی شبکه های انتقال و توزیع نیروی الکتریکی و سیستم های تولید انرژی الکتریکی طبعا حفاظت از آنها از اهمیت ویژِهای برخوردار خواهد گردید .
قبلا اغلب رله های حفاظتی با تکنولوژی الکترومکانیکی ساخته می شدند وهنوز هم این رله ها در شبکه های الکتریکی مشغول به کار هستند مانند :

رله های جریان زیاد و اتصال کوتاه - رله های ارت فالت - رله های دیستانس - رله های دیفرانسیل و ....

با ظهور علم الکترونیک تکنولوژی ساخت این رله ها تغییر یافت و رله های الکترونیک ساخته شدند واین رله ها جای رله های مکانیکی را گرفتند .

طبعا این رله ها از لحاظ دقت، ابعاد، مصرف انرژی و مهمتر این که ساخت تابع های پیچیده تر با این تکنولوژی ممکن تر میباشند ، دارای امتیازات بسیاری بودند .
مهمتر این که رله های حفاظتی که مهمترین قسمت یک سیستم الکتریکی هستند باید عناصر قابل اعتماد و با دقتی باشند . و رله های الکترونیکی دارای این امتیازات بودند .
تا این که تکنولوژی جدیدی ابداع شد !!!!

با ورود میکروپروسسورها تکنولوژی ساخت رله های حفاظتی متحول شد . با توجه به توانایی های بالای میکروپروسسورها وقدرت برنامه ریزی آنها توانایی های کاربردی رله های حفاظتی نسل جدید نیز متحول گردید و فزونی یافت وتوانایی های زیر به آنها اضافه شدند : برنامه ریزی ساده این رله ها جهت کاربردهای متفاوت که رله های چند تابعی نسل جدید معمولا به یک پی ال سی نیز مجهز هستند . اتصال رله های حفاظتی به باس های اطلاعاتی وارسال و دریافت سیگنالهای آنالوگ مانند کمیت های الکتریکی وهمچنین اطلاعات مربوط به خطاها و تنظیم رله ها از طریق باسهای اطلاعاتی اتصال وبرنامه ریزی از طریق کامپیوترهای شخصی توسط نرم افزارهای کمپانی سازنده رله قدرت خطا یابی و چک کردن مدارات داخلی رله ها و ....

همانطوری که قبلا اشاره کردیم حفاظت سیستم های الکتریکی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در این زمینه مشغول به فعالیت می باشند را معرفی می کنیم .

Siemens -Alstom - ABB - GE Power - Schneider - CEE - Reyroll

به طور کلی رله های حفاظتی باید دارای مشخصات زیر باشند :

سرعت عملکرد : این پارامتر در رله های حفاظتی بسیار حائز اهمیت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معیوب را از قسمت های سالم جدا نمایند .

حساسیت : این پارامتر به حداقل جریانی که سبب قطع رله می گردد بر میگردد .

تشخیص و انتخاب در شرایط خطا : این پارامتر نیز بسیار مهم است زیرا در شبکه هایی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی هستند هنگام وقوع خطا می باید قسمت معیوب به درستی تشخیص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.

پایداری : این پارامتر به این باز میگردد که یک رله حفاظتی به تمامی خطاهایی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای خطاهای این محدوده عکس العملی نشان ندهد .

دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گیری :

الف) رله های جریانی : این رله ها بر اساس میزان جریان ورودی به رله عمل می کند . حال این جریان می تواند جریان فازها – جریان سیم نول – مجموع جبری جریانهای فازها است (رله های جریان زیاد – رله های ارت فالت و .... ) و حریان ورودی رله می تواند تفاضل دو یا چند جریان باشد ( رله های دیفرانسیل و رستریکت ارت فالت )

ب) رله های ولتاژی : این رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل میکند این ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه یا کمبود ولتاژ و ....) و یا میتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغییر مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)

ج) رله های فرکانسی : این رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل میکند ( رله های افزایش و کمبود فرکانس)

د) رله های توانی : این رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هایی که جهت توان را اندازه گیری می کنند یا رله هایی که توان اکتیو و راکتیو را اندازه گیری می کنند .

ه) رله های جهتی : این رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ و جریان عمل میکنند مانند رله های اضافه جریان جهتی که در خطوط چند سوتغذیه رینگ و پارالل بکار می روند و یا رله های جهت توان که جهت پرهیز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن بکار میرود .

و) رله های امپدانسی : مانند رله های دیستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .

ز) رله های وابسته به کمیت های فیزیکی : مانند حرارت – فشار – سطح مایعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها ح) رله های خاص : رله هایی هستند که برای منظورهای خاص به کار میروند مثلا رله تشخیص خطای بریکر – رله مونیتورینگ مدار تریپ بریکر – رله لاک اوت و .....

http://kurd-substation.blogfa.com/

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 :