سطوح اتصال کوتاه استاندارد :

طبق استاندارد IEC76-5 در صورت مشخص نبودن سطح اتصال کوتاه در یک سیستم میتوان بر حسب سطح ولتاژ شبکه از مقادیر تیپیکال زیر استفاده نمود:

 

 

Short circuit (MVA)	Highest  Voltage sys.(Kv)
500	7.2,12,17.5,24
1000	36
3000	52,72.5
6000	100,123
10000	145,170
20000	245
30000	300
40000	420

 

حفاظت دیستانس( قسمت دوم):

 

مشخصه دایره ای یا امپدانسی(Impedance) با مرکز منطبق بر مبدا مختصات دارای ویژگیهای زیر است:

1.       این رله امپدانسی فاقد جهت است.

2.       عموما بعنوان حفاظت پشتیبان یا Back up در حفاظت ژنراتور و ترانس استفاده میشود.

3.       این رله امپدانسی در ولتاژ نامی مانند یک رله O/Cزمان ثابت عمل میکند.

4.       هنگامی که خطا رخ میدهد و ولتاژ افت میکند، این رله در جریانهای پایین تری عمل میکند که این میزان کاهش متناسب با مقدار ولتاژ است.

5.       رله دارای خروجیهای همراه با تاخیر برای هر فاز و همچنین خروجی آنی برای هر فاز است.

6.      از خروجی آنی میتوان در فعال کردن حفاظتهای تاخیری دیگر  استفاده نمود که این امر  میتواند  سبب بهبود هماهنگی عملکرد رله ها شود.

7.      مشخصه رله در صفر ولتاژ  دارای جریان حداقلی است که اندازه این مقدار نشان دهنده حساسیت رله است.

مقایسه روشهای مختلف اتصال نقطه نوترال:

 

1.       نوترال ایزوله:

a.       در صورت اتصال فاز به زمین، مسیر جریان خطا بسته نمیشود و در نتیجه جریان خطا برقرار نمیشود اما جریان خازنی متناسب با ظرفیت خازنی سیم پیچ از اتصالی عبور میکند. در صورت تشخیص داده نشدن خطای تکفاز، جریان خازنی بطور دایم عبور نموده و در نتیجه عبور مستمر این جریان، به تدریج عایق دچار فرسودگی میشود.

b.       در صورت بروز خطای فاز به زمین دوم در هریک از فازهای دیگر(درون ژنراتور)، خطای تکفاز به زمین به خطای دوفاز به زمین از طریق بدنه استاتور منجر میشود که دارای دامنه خطای بسیار بزرگتری است. در نتیجه آسیب وارد شده به سیم پیچ و بدنه استاتور در این حالت بسیار جدی تر است.

c.       در صورتیکه خطای دوم در همان فازی رخ دهد که خطای اول واقع شده است،آنگاه بدون اینکه سیستم حفاظت متوجه شود ،بخشی از جریان فاز از طریق بدنه استاتور عبور خواهد نمود که سبب داغ شدن ورقه های استاتور میشود. در این مورد ممکن است حتی منجر به سوختگی ورقه های استاور شود.

2.       اتصال مستقیم نقطه نوترال به زمین:

a.       در این روش و لتاژ نقطه نوترال در صورت بروز خطاهای با دامنه بسیار بزرگ هم صفر باقی میماند. جابجا نشدن ولتاژ نقطه نوترال، هم برای ایزولاسیون ژنراتور و هم از لحاظ عملکرد سیستم حفاظت یک وجه مثبت این روش به شمار می آید.  

b.       اشکال این روش این است که در صورت بروز خطای تکفاز به زمین ، سطح مولفه مستقیم جریان خطا میتواند آنقدر بزرگ شود که حتی در مواردی ، دامنه جریان زیر گذرای خطای تکفاز از سطح اتصال کوتاه سه فاز هم بزرگتر شود. که این مورد علاوه بر پدیده های حرارتی میتواند سبب بروز پدیده های دینامیکی و در نتیجه صدمه کامل به ایزولاسیون سیم پیچ شود.

روشهای اتصال زمین ژنراتور:

 

1. در ژنراتورهای با قدرت کم و ولتاژ در ردیف ولتاژهای توزیع  که ژنراتور بصورت مستقیم شبکه توزیع تحت پوشش خود را تغذیه میکند،بطور معمول  نقطه نوترال ژنراتور بصورت مستقیم  زمین میشود.(کاربرد این روش – دیزل ژنراتور)
2. در مواردی که ژنراتور مستقیما به شبکه توزیع از طریق یک ترانسفورماتور کاهنده وصل میشود، نقطه نوترال میتواند به زمین وصل یا از آن ایزوله باشد. در صورتیکه نقطه نوترال نسبت به زمین ایزوله است، میبایست اتصال سیم پیچ ژنراتور بصورت مثلث بسته شود.

مشخصه های رله دیستانس:

در رله های دیستانس بر حسب نوع کاربرد ، مشخصه های مختلفی استفاده میشود. برخی از معروفترین این مشخصه ها عبارتند از:

1.       مشخصه دایره ای یا امپدانسی(Impedance)

2.       مشخصه مهو(Mho)

      ۳.   مشخصه افست مهو(Offset Mho)

۴.      مشخصه بیضی شکل(Elliptical)

      ۵.       مشخصه راکتانس ثابت(Reactance)

         ۶.    مشخصه چهارگوش (Quadrilatral)

حفاظت دیستانس

شکل زیر اصول عملکرد این حفاظت را بطور ساده نشان میدهد:

در صورتیکه مقدار امپدانس اندازه گیری شده کمتر از مقدار تنظیم شده برای رله باشد. خطا درون زون عملکرد تشخیص داده شده و بسته به این که در کدام زون قرار گرفته باشد در مورد آن تصمیم گیری میشود. در مطلب بعدی به معرفی مشخصه های مختلف رله دیستانس پرداخته و در مورد نحوه عملکرد رله در زونهای مختلف بحث خواهیم نمود.

تنظیم رله های O/C :

 

در تنظیم رله های O/C موارد زیر باید رعایت شود:

1. مقدار ستنیگ رله حدودا 30 تا 50 درصد بیشتر از جریان نامی تجهیز انتخاب میشود.
2. مقدار انتخاب شده فوق باید از کوچکترین سطح اتصال کوتاه ممکن در زون عملکرد رله کوچکتر و از بزرگترین جریان گذرا و غیر خطای تجهیز (مثل جریان راه اندازی موتور یا نوسان لحظه ای توان ) بزرگتر باشد.
3. کمترین مقدار اتصال کوتاه در زون عملکردی رله به موقعیت تجهیز نسبت به شبکه، ثابت زمانی، مقاومت اتصالی و ... بستگی دارد.
4. مقدار انتخاب شده باید با سطح اتصال کوتاه کوتاه مدت تجهیز هماهنگ باشد.
5. از خطاهای ممکن در زونهای مجاور پشتیبانی کند.
6. با رله های مجاور هماهنگ باقی بماند.

حفاظت O/C

حفاظت O/C به سه شکل مختلف پیاده سازی میشود:

1. زمان عملکرد رله نسبت به دامنه جریان مقدار ثابتی را دارا است. (Definite Time)
2. زمان عملکرد رله نسبت به دامنه جریان کاهشی است.(Inverse Time)
3. زمان عملکرد آنی (Instantaneous).

• معمولا در مشخصه های Inverse Tme ، 10 برابر جریان تنظیم شده برای رله بعنوان مرز عملکرد آنی تعریف میشود. البته این مقدار ارایه شده حدودی است و مقدار دقیق آن متناسب با رفتار گذرای تجهیز تعیین و تنظیم میشود.
• بویژه باید توجه داشت که تنظیم مقدار High Set عملکرد آنی رله نباید در هماهنگی Coordination)) سیستم حفاظت تداخل ایجاد کند.