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

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

برای حفاظت از شبكه های توزیع ، از ابزارهای بسیار گوناگونی استفاده می شود. در هر مورد خاص بر مبنای نوع عنصری كه باید مورد حفاظت قرار گیرد و سطح ولتاژ سیستم ، نوع حفاظت تعیین می شود و حتی اگر استانداردهای خاصی برای حفاظت كلی از سیستم های توزیع وجود نداشته باشد ، می توان در ارتباط با چگونگی كار وعملكرد این سیستم ها ، توضیحاتی كلی و عمومی ارائه داد .
ابزارها و تجهیزات
ابزارهایی كه باید در حفاظت سیستم توزیع مورد استفاده قرار گیرند ، عبارتند از :
• رله های جریان زیاد ؛
• ریكلوزرها ( بازبست ها ) ؛
• سكسیونرها ؛
• فیوزها
رله های جریان زیاد
رله های جریان زیاد با مشخصات زمان – جریان معكوس در حفاظت شبكه های قدرت تا هر سطح ولتاژی بكار می روند. در طول سالها این گونه رله ها به تعداد بسیار زیاد در اكثر شبكه های دنیا به عنوان حفاظت اصلی و یا حفاظت ثانویه و پشتیبان در طرح های پیچیده بكار رفته اند. جریان و زمان رله های جریان زیاد قابل تنظیم بوده و بدینوسیله می توانند برای تمایز صحیح در هنگام خطا و اضافه بار همانند فیوزها استفاده شوند. در بعضی موارد بهره گیری از طبقه بندی زمانی برای حفاظت مطلوب در تمامی حالات مقدور نبوده و برای بهبود عملكرد سیستمهای حفاظتی در اینگونه شرایط از جهت جریان یا به عبارت دیگر رله های جریان زیاد جهت دار و رله های اتصال زمین استفاده می كنند. مشخصه های جریان زیاد را می توان به چندین بخش تقسیم كرد :
- حفاظت جریان زیاد آنی
- حفاظت جریان زیاد با تأخیر معین
- حفاظت جریان زیاد با مشخصه معكوس
رله های القایی دیسكی برای حفاظت جریان زیاد با طبقه بندی زمانی بكار می روند. این رله ها دارای مشخصه زمان – جریان معكوس هستند و همچنین مجهز به ابزاری برای تنظیم زمان عملكرد و جریان عملكرد هستند.
ریكلوزرها ( بازبست ها یا كلیدهای وصل مجدد )
بازبست ، ابزاری است كه می تواند شرایط اضافه جریان در اتصال كوتاه فاز و فاز به زمین را آشكار و در صورت وجود جریان اضافه در مدار ، پس از یك زمان از پیش مشخص شده آن را قطع و سپس به طور خودكار وصل مجدد انجام دهد تا خط ، بار دیگر در مدار قرار گیرد. اگر خطایی كه در آغاز ، باعث عمل بازبست شده است ، همچنان وجود داته باشد ، آنگاه پس از تعداد معینی وصل مجدد ، رله مدار را همچنان در حالت قطع نگاه می دارد و بخش آسیب دیده را از مدار مجزا خواهد كرد. در یك سیستم توزیع هوایی ، در حدود 80 تا 95 درصد از خطاها دارای طبیعتی گذرا هستند و نهایتاً ، حداكثر پس از چند سیكل یا چند ثانیه خود بخود از میان می روند. بنابراین بازبست ها ، با مشخصه قطع و وصلی كه گفتیم ، از خروج خط از سرویس در اثر رخ داد خطاهای گذرا پیشگیری می كند. بازبست ها نوعاً حداكثر دارای سه بار عملكرد باز كردن و بستن متوالی هستند و پس از آن ، عملكرد باز كردن نهایی بر این رشته ، خاتمه می دهد . علاوه بر این ، یك بار بستن دستی نیز معمولاً مجاز است. مكانیزم شمارش گر ، عملكرد واحد ها فاز یا فاز-زمین را تنظیم می كند و در صورت وجود ابزارهای ارتباطاتی مناسب ، می توان آن ها را از طریق ابزارهای كنترل شدة بیرونی نیز تنظیم كرد.
مشخصة زمان/جریان بازبست ها معمولاً از سه منحنی تشكیل می شود ، یكی از منحنی ها مربوط به عملكرد آنی و دو منحنی دیگر مربوط به عملكردهای با تأخیر هستند كه به ترتیب آن ها را با A ، B و C نشان می دهند.البته ، بازبست های جدید كه از كنترل های ریزپردازنده ای برخوردارند ، دارای منحنی های زمان/جریان قابل گزینش از طریق صفحه كلید هستند و در نتیجه این امكان را در اختیار مهندسان قرار می دهند كه برای برقراری نیازهای تمایزی مشخص ، منحنی زمان/جریان مناسبی را پدید آورند. این امر باعث می شود تا بدون نیاز به تغییر ابزار برای ایجاد آرایش مناسب و برآوردن نیازهای مصرف كنندگان بتوان مشخصة عملكرد بازبست را از نو برنامه ریزی نمود.
برای تضمین حداقل قطعی در مدار و قطع حداقل برق مصرف كنندگان ، هماهنگی با دیگر ابزارهای حفاظتی مهم است. معمولاً مشخصة زمانی و توالی عملكرد بازبست چنان انتخاب می شود كه با مكانیزم پیش از آن نسبت به منبع تغذیه ، هماهنگی لازم پدید آید. پس از گزینش اندازه و توالی عملكرد بازبست ، برای ایجاد هماهنگی درست ، تجهیزات بعدی باید به طور مناسب تنظیم شوند.
بخش نخست ، در مد عملكرد سریع طراحی می شود تا بیش از آسیب رسانی خطاهای گذرا و خرابی خطوط ، خطاهای گذرا را در سیستم از عملكرد بخش های سه گانه ای در یك روند زمان بندی شده با تنظیم های زمانی از پیش تعیین شده عمل می كند. اگر خطا دائمی باشد ، عملكرد با تأخیر زمانی نزدیك ترین ابزارهای حفاظتی به محل خطا را وا می دارد تا وارد عمل شوند و بخش خارج شدة شبكه را حداقل سازد.
شدت خطاهای فاز به زمین از خطاهای فاز كمتر است و بنابراین ، بازبست ها باید دارای حساسیت مناسبی برای آشكار ساختن این خطاها باشد.یكی از راه ها بهره گیری از CT هایی است كه به صورت بازماندی بسته شده اند ، چنان كه جریان منتجه بازماندی در شرایط كار عادی تقریباً صفر است. در این شرایط ، در صورت بیشتر شدن جریان بازماندی از مقدار تنظیمی ، چنان كه به هنگام اتصال كوتاه زمین می دهد ، بازبست وارد عمل می شود.
بازبست ها را می توان به صورت زیر دسته بندی كرد:
• تك فاز و سه فاز ؛
• مكانیزم هایی با عملكرد هیدرولیكی یا الكترونیكی ؛
• روغنی ، خلاء یا SF6
هرگاه بار ، غالباً تك فاز باشد ، از بازبست های تك فاز استفاده می شود. در چنین حالتی ، به هنگام رخ داد خطای تك فاز ، بازبست باید به سرعت فاز اتصالی شده را از مدار خارج كند تا تغذیه در فازهای دیگر همچنان وجود داشته باشد. هر گاه لازم باشد كه برای پیشگیری از بارگذاری نامتعادل ، هر سه فاز از مدار خارج شوند از ریكلوزرهای سه فاز استفاده می شود.
بازبست ها با مكانیزم عملكرد هیدرولیكی دارا یك سیم پیچ قطع كننده هستند كه به صورت سری در خط قرار می گیرند و هرگاه جریان گذرنده از این سیم پیچ از میزان تنظیمی بیشتر شود ، سیم پیچ یك پیستون را به سوی خود می كشد و باعث باز شدن پل های بازبست و قطع مدار خط می شود. مشخصة زمانی و توالی عملكرد بازبست به عبور روغن از مخازن متفاوت وابسته است. نوع الكترونیكی مكانیزم كنترل معمولاً در بیرون بازبست قرار می گیرد و سیگنال های جریان را از طریق یك CT از نوع پوسته ای دریافت می كند. با بیشتر شدن جریان از مقدار تنظیم شده ، یك ابزار ایجاد تأخیر زمانی فعال و نهایتاً باعث تولید یك سیگنال قطع و ارسال آن به مكانیزم كنترل بازبست می شود. مدار كنترل توالی باز و بستن های مكانیزم را بر اساس تنظیم ، تعیین می كند. برای بستن اتصالات در باز بست های با مكانیزم عملكرد الكترونیكی ، از یك سیم پیچ با یك مكانیزم موتوری استفاده می شود. در بازبست های روغنی ، از روغن برای خاموش كردن قوس و نیز به عنوان عایق اصلی استفاده می شود و می توان همان روغن را در مكانیزم كنترلی نیز به كار برد. بازبست های SF6 و خلاء دارای این مزیت هستند كه تعمیر و نگهداری كمتری لازم دارند.
در یك شبكة توزیع از بازبست ها در نقاط زیر استفاده می شود :
• در پست ها ، برای ایجاد حفاظت اولیه در یك مدار.

• در مدارهای فیدر اصلی ، برای تقسیم خطوط طولانی و بنابراین جلوگیری از خروج تمام خط در اثر رخ داد خطایی در انتهای آن.در شاخه ها یا خروجی های انتهایی خط ، برای پیشگیری از باز شدن مدار اصلی در اثر خطاهای رخ داده در شاخه ها.

http://explorer.blogfa.com/post-63.aspx

سكسیونرها
سكسیونر ، ابزاری است كه پس از عملكرد یك كلید یا بازبست كه در بالادست آن قرار دارد ، بخش آسیب دیدة یك مدار توزیع زا به طور خودكار از مدار جدا می كند و معمولاً در پایین دست یك بازبست نصب می شود. از آن جا كه یك سكسیونر ، تحمل و توان قطع جریان اتصال كوتاه را ندارد ، باید همواره به همراه یك ابزار پشتیبان كه از توان قطع در زیر بار برخوردار است ، مورد استفاده قرار گیرد. سكسیونرها مقدار عملكردهای بازبست در مدت زمان اتصال كوتاه را می شمارند و پس از آن كه تعداد باز شدن های بازبست به تعداد از پیش تعیین شده ای رسید و به هنگام باز بودن بازبست ، سكسیونر باز می شود و بخش اتصالی شده را به كلی از مدار جدا می كند. این امر باعث می شود كه بازبست دوباره در شرایط كار عادی قرار گیرد و بنابراین ارتباط منبع تغذیه با بخش های سالم مدار مجدداً تنظیم می شود.
سكسیونرها در آرایش های تك فاز و سه فاز و با مكانیزم های عملكرد هیدرولیكی و الكترونیكی ساخته می شوند. یك سكسیونر دارای مشخصة عملكرد زمان/جریان نیست و می تواند در فاصلة دو وسیلة حفاظتی با منحنی های عملكردی بسیار نزدیك به هم و در جایی كه افزودن یك پلة اضافی در میان آن ها عملی نیست ، مورد استفاده قرار گیرد.
در سكسیونرهای با مكانیزم هیدرولیكی ، یك سیم پیچ به صورت سری با خط قرار می گیرد. هرگاه اضافه جریانی در خط پدید آید ، سیم پیچ یك پیستون را به حركت در می آورد و این نیز با باز شدن مدار و صفر شدن جریان از طریق جابجایی روغن در مخازن سكسیونر ، یك مكانیزم شمارش را تحریك می كند. پس از تعداد معینی باز شدن مدار ، پیوندهای سكسیونر از طریق فنرهای از پیش تنش یافته ، باز می شود، این نوع از سكسیونرها را می توان به كمك دست مجدداً بست . سكسیونرهای الكترونیكی در عمل انعطاف پذیرتر و از نظر تنظیم ساده تر هستند. جریان بار از طریق CT ها اندازه گیری و از جریان ثانویه به عنوان تغذیه برای مدار كنترل كه تعداد عملكردهای بازبست و با هر وسیلة قطع كنندة دیگری را می شمارد ، استفاده می شود. سپس در صورت لزوم یك سیگنال قطع برای پخش بازكننده فرستاده می شود. این نوع سكسیونرها از طریق مكانیزم های دستی یا موتوری قابل وصل مجدد هستند.
به هنگام انتخاب یك سكسیونر باید عوامل زیر را در نظر گرفت :
1- ولتاژ سیستم
2- حداكثر جریان بار
3- حداكثر سطح اتصال كوتاه
4- ایجاد تمایز ابزارهای بالادستی و پایین دستی
ولتاژ نامی و جریان یك سكسیونر ، باید با حداكثر مقدار ولتاژ یا بار در نقطة نصب برابر یا از آن بزرگتر باشد. ظرفیت اتصال كوتاه ( گشتاور نامی ) یك سكسیونر نیز باید از سطح اتصال كوتاه در نقطة نصب بیشتر یا با آن مساوی باشد. حداكثر زمان برطرف سازی خطا در ابزار قطع كنندة همراه با سكسیونر نباید از شرایط نامی اتصال كوتاه سكسیونر بیشتر شود. عواملی كه در زمینة ایجاد تمایز باید مورد توجه قرار گیرد ، عبارتند از تنظیم جریان شروع و تعداد عملكردهای ابزار قطع كنندة سكسیونر پیش از باز شدن آن.
http://explorer.blogfa.com/post-64.aspx

فیوزها
فیوز ، یكی از ابزار حفاظت در برابر اضافه جریان است ؛ در فیوز عنصری وجود دارد كه در اثر عبور جریان ، مستقیماً گرم و در صورت بیشتر شدن آن از یك مقدار از پیش تعیین شده ، كاملاً ذوب می شود. فیوزی كه به طور مناسب انتخاب شده است باید پس از ذوب شدن عضو مورد نظر ، مدار را به كلی قطع كند ، قوس الكتریكی پدید آمده در لحظة قطع را از میان بردارد و سپس مدار را در شرایط باز ، با حضور ولتاژ نامی در پایانه هایش ، همچنان نگاه دارد ( یعنی در دو سر عضو فیوز ، قوس الكتریكی وجود نداشته باشد )
بیشتر فیوزهای به كار رفته در سیستم های توزیع بر اساس اصل رانش عمل می كنند ، یعنی دارای لوله ای برای از بین بردن قوس الكتریكی هستند ، كه درون آن یك فیبر غیر یونیزه و یك عنصر ذوب شونده وجود دارد. به هنگام رخ داد خطا ، همراه با ذوب شدن عنصر فلزی ، فیبر درونی گرم می شود و گازهای غیریونیزه ای تولید می كند كه در درون لوله جمع می شوند. در این شرایط قوس فشرده شده و به بیرون لوله هدایت می شود. علاوه بر این ، فرار گاز از دو سر لوله باعث پدید آمدن ذراتی می شود كه قوس را در شرایط بیرون شدگی نگاه می دارد. با این روش ، قوس درست در لحظة صفر شدن جریان ، خاموش می شود. حضور گازهای غیر یونی و رانش در درون لوله ، عدم بازیابی مجدد جریان اتصال كوتاه پس از لحظة عبور جریان در نقطة صفر را تضمین می كند.ناحیة عملكرد از طریق دو عامل محدود می شود : حد پایینی یا حداقل زمان لازم برای ذوب شدن فیوز ( زمان ذوب كمینه ) و حد بالایی كه به كمك حداكثر زمان كل لازم برای برطرف شدن خطا توسط فیوز تعیین می شود.
برای دسته بندی فیوزها بر اساس ولتاژ نامی ، جریان نامی ، مشخصه جریان بر حسب زمان ، خصوصیات ساختمانی و دیگر عوامل ، استانداردهای گوناگونی وجود دارد. به عنوان مثال بخش های مختلفی از استانداردهای ANSI/UL 198-1982
در مورد فیوزهای ولتاژ پایین در حدود 600 ولت یا كمتر هستند. در مورد فیوزهای ولتاژ متوسط یا ولتاژ بالا در بازة 3/2 كیوولت تا 138 كیلوولت ، باید استانداردهایی مانند ANSI/IEEE ( 37.40.41.42.46.47.48 ) را به كار برد. سازمان ها و كشورهای دیگر از استانداردهای خود استفاده می كنند و علاوه بر این كارخانجات سازندة فیوز نیز علائم و دسته بندی های خاص خود را دارند.
در سیستم های توزیع ، در شاخه های فیوز استفاده از حروف K و T به ترتیب برای انواع تند و كند بر اساس نرخ سرعت عملكرد آنها امری عمومی است. نرخ سرعت ، نسبت به جریان ذوب كمینه ای كه در s 1/0 باعث عملكرد فیوز می شود به جریان كمینه ای است كه در s 300 باعث عملكرد آن می شود. در شاخه های K ، SR ( نرخ سرعت ) در حدود 6 تا 8 و در شاخه های T در حدود 10 تا 13 تعریف می شود.
برای انتخاب فیوز مناسب برای استفاده در یك سیستم توزیع ، اطلاعات زیر ضروری است :
1- سطح ولتاژ سطح عایقی
2- نوع سیستم
3- سطح اتصال كوتاه بیشینه
4- جریان بار

چهار عامل فوق جریان و ولتاژ نامی و ظرفیت اتصال كوتاه فیوز را تعیین می كنند.

http://explorer.blogfa.com/post-65.aspx

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 :