مقدمه ای بر حفاظتهای 32 (یا Reverse Power ) و 46 (یا Negative phase sequence)

برای اینکه بحث مربوط به حفاظتهای متداول در نیروگاه  و مطالبی که در این رابطه مطرح میشوند، از حالت یکسویه گویی خارج شود و برای اینکه فیدبک نظرات خوانند گان محترم وبلاگ را داشته باشیم، در روند ارایه مطالب  تغییراتی اعمال می نماییم. در صورتیکه خوانندگان محترم وبلاگ در این زمینه ها تجربیاتی دارند که میتواند برای سایرین مفید باشد، در صورت تمایل میتوانند ارایه نمایند تا با نام خودشان در این وبلاگ ارایه شود.

مطالب بعدی ما در خصوص حفاظتهای 32 و 46 خواهد بود. لذا برای شروع بحث در خصوص این حفاظتها سوالات  زیر را مطرح میکنیم:

1-لزوم استفاده از حفاظتهای 32 (یا Reverse Power ) و 46 (یا Negative phase sequence)در طرحهای حفاظتی ژنراتورها چیست؟ یا به عبارت دیگر درصورت عدم استفاده از این حفاظتها چه مشکلاتی برای واحد ممکن است بوجود آید؟

2-  در مجموعه حفاظتهای در نظر گرفته شده برای ژنراتور، معیار پیاده سازی یا صرفنظر از پیاده سازی این حفاظتها چیست؟

3.       ستینگهای این حفاظتها به چه شکل انتخاب میشوند و به چه پارامترهایی وابسته است؟

حفاظت دیفرانسیل:

 

حفاظت دیفرانسیل عموما به دو صورت زیر پیاده سازی میشود:

1. حفاظت دیفرانسیل بایاس شده (Biased Differential Protection )
2. حفاظت دیفرانسیل امپدانس بالا (High impedance Differential Protection )

بطور معمول در رله های دیجیتال و نیومریک از روش دیفرانسیل بایاس شده بیشتر استقبال میشود. در این رله ها منحنی مشخصه با تنظیم پارامترهای زیر نهایی میشود:

 

I_s1: Differential current threshold

I_s2: Bias slope break-point threshold (Threshold for increasing the percentage bias)

K1: Percentage bias for I_{mean-bias-max}

K2: Percentage bias for I_{mean-bias-max}>Is2

تفاوت حفاظت دیفرانسیل امپدانس بالا  با حفاظت دیفرانسیل بایاس شده  در پایداری رله در برابر خطاهای خارج از زون بیشترنمایان میشود.

 

 

حفاظت سیم پیچ استاتور در برابر خطای زمین(Stator Earth fault ):

 

 ۱-نوع حفاظت مورد نیاز برای آشکار سازی خطاهای درون سیم پیچ استاتور، مستقیما به نوع اتصال ژنراتور به شبکه و روش اتصال نقطه نوترال ژنراتور به زمین وابسته است.

 

۲-در بحثهایی که ارایه میکنیم فرض ما بر این است که ژنراتور از طریق ترانسفورماتور افزاینده به شبکه وصل شده و نقطه نوترال با مقاومت در ثانویه ترانس زمین، به شبکه زمین متصل شده است.

 

۳-با این فرض ، دامنه خطای ناشی از اتصالی درون سیم پیچ استاتور مستقیما به فاصله نقطه اتصالی از نقطه نوترال بستگی پیدا میکند. هر چه نقطه اتصالی به نوترال نزدیکتر باشد ، دامنه جریان اتصال کوتاه کاهش پیدا میکند.

 

۴-از آنجا که میزان ولتاژ در 5% انتهایی سیم پیچ بسیار کم است ، احتمال بروز خطا در این ناحیه هم کم است. معمولا از  حفاظتهای جریانی برای پوشش دادن 90 تا 95 درصد طول سیم پیچ میتوان استفاده نمود.

 

۵-برای آشکار سازی خطاهای ایجاد شده در 5 درصد انتهایی سیم پیچ یا به عبارت دیگر پوشش دادن کل طول سیم پیچ  روشهای جریانی فاقد صلاحیت بوده و  از حفاظتهای  دیگری بدین منظور استفاده میشود. بطور کلی دو روش کلی برای حفاظت 100 درصد طول سیم پیچ و جود دارد:

 

1. روشهای مبتنی بر اندازه دامنه مولفه سوم هارمونیک ولتاژ

2. روشهای مبتنی بر اعمال سیگنال ولتاژ فرکانس پایین

هر کدام از این روشها مزایا و معایبی دارند که انشاء ا... درآینده آنها را با یکدیگر مقایسه خواهیم نمود.