تعاریف سیستم حفاظت

حفاظت سیستم

آرایش سیستم سیستم آرایش ستاره (سیستم حلقوی ، سیستم تحریك دوگانه ) معمولا برای سیستمهای توان صنعتی و ساختمانها بكار میروند تعدادی ایستگاه سوییچ و تابلوی توزیع برای توزیع توان از ورودی تا محل بار لازم است ، تجهیزات حفاظتی این ادوات بصورت سری با آنها بسته می شود .

هدف از حفاظت سیستم

هدف از محافظت سیستم آشكار سازی خطا و جداسازی انتخابی بخشهای مدار از سیستم میباشد . همچنین به منظور محدود كردن توان خطا و اثرات خطای جرقه زنی باید زمان عملكرد فیوزی كوتاه باشد .

تداخل متقابل سیستم

دانسیته توان بالا ، خروجی های مستقل توان بالا و فواصل نسبتا كوتاه در سیستمهای توان صنعتی و ساختمانها به معنی ارتباط نزدیك سیستمهای فشار قوی و فشار ضعیف می باشد . وقایعی نظیر اتصال كوتاه و یا جریانهای راه اندازی روی سیستم h .v. اثر می گذارند ، در وضعیت عكس نیز حالت كنترل سیستم h .v. بر روی سیستم توان ثانوی اثر می گذارد . در نتیجه باید سیستم توان و حفاظت در كل سیستم توزیع مورد نظر قرار گیرند و مسائل حفاظتی را رعایت نمود .

نام گذاری

تاسیسات الكتریكی در یك سیستم قدرت با تجهیزات نصب شده روی قطعات الكتریكی و یا تركیبی از عناصر حفاظتی ، حفاظت می شوند .

حفاظت در هنگام بروز نقص در وسیله حفاظتی

در صورت از كار افتادن یك وسیله حفاظتی ، حفاظت توسط حفاظت بالا دست ((upstream انجام می گردد .

ظرفیت كلید زنی نامی

ظرفیت سویچ نامی ، حداكثر جریان اتصال كوتاهی است كه وسیله حفاظتی قادر به تحمل آن است . در سیستمهای قدرت ، وسایل حفاظتی برای ظرفیت های كلید زنی نامی متفاوت بكار میروند .

حفاظت پشتیبان

در صورت بروز خطا اتصال كئتاه در محل خاصی از سیستم كه در آن جریان از ظرفیت سویچ نامی بزرگتر است سیستم حفاظت پشتیبان ، تامین كننده حفاظت قطعات پایین دست تاسیسات است ، و خود وسیله حفاظتی توسط وسلیل حفاظت بالا دست محافظت می شود .

سلكتیویته

به جهت تامین حداكثر قابلیت اطمینان منبع برای ورودی ها ، در اتصال سری تجهیزات حفاظتی ، سلكتیویته توصیه می شود . در صورتی كه در هنگام بروز نقص ، نزدیكترین وسیله ( نسبت به جهت عبور توان ) تحریك شود به چنین سیستمی سیستم حفاظتی سلكتیو ( selective ) اطلاق می شود .

سلكتیویته جزئی

در مواقع مشخص سلكتیویته مورد نیاز نخواهد بود و یا در جریان اتصال كوتاه مشخصی سلكتیویته جزئی مورد نظر است . در این صورت احتمال بروز خطا و اثرات آن بر روی بار و تاثیرات نا خواسته باید در نظر گرفته شوند .

مشخصات تجهیزات حفاظتی

تجهیزات حفاظت فشار ضعیف

فیوزهای فشار ضعیف با ظرفیت شكست بالا فیوزهای فشار ضعیف با ظرفیت شكست بالا ( l . v . h . b . c .)

برای محدود كردن جریان اتصال كوتاه بكار می روند و مشخصات آنها توسط رده بندی آنها و جریان نامی تعیین می گردد ( مثلا فیوز در محدود كامل برای حفاظت اضافه بار و اتصال كوتاه و یا فیوز در محدوده نسبی فقط برای حفاظت اتصال كوتاه )

كلید خودكار فشار ضعیف دژنكتور ها بر اساس روش كارشان ( محدو كننده جریان بالا و پایین ) متمایز میشوند و عملكرد آنها توسط مكانیزمهای آزاد كننده الكترومكانیكی و یا الكترونیكی تعیین می شود .

آزاد كننده ها

- حفاظت اضافه بار بوسیله آزاد كننده های اضافه بار با تاخیر زمانی معكوس ( آزاد كننده های a ) مثل آزاد كننده های بی متال

- حفاظت اتصال كوتاه بوسیله آزاد كننده های اضافه جریان لحظه ای ( آزاد كننده های n ) مثل آزاد كننده های سولونوئیدی .

- حفاظت اتصال كوتاه بوسیله آزاد كننده های با تاخیر كوتاه مدت ( آزاد كننده های z ) برای گریدینگ انتخابی و یا تاخیر وابسته به .

- حفاظت خطای زمین بوسیله آزاد كننده های جریان خطای زمین ( آزاد كننده های g ) با تاخیر مشخص و یا وابسته به .

- حفاظت جریان خطا بوسیله آزاد كننده های جریان باقی مانده در مواردی كه استفاده از آزاد كننده های مكانیكی میسر نباشد ، از آزاد كننده های الكترونیك استفاده می شود .

مشخصه های حفاظت

مشخصه های حفاظت بوسیله جریان نامی كلید خودكار و مقادیر كاری و تنظیمی آزاد كننده ها تعیین می شود.

تجهیزات حفاظت فشار قوی

- فیوزهای با جریان شكست بالای فشار قوی فیوز های با جریان شكست بالای قوی h . v. h .b . c جریان بیشینه اتصال كوتاه را محدود می كنند . مشخصه حفاظت با انتخاب جریان نامی تعیین می گردد .

- كلید خودكار فشار قوی با كلید خودكار می توان حفاظت اضافه جریان در طول زمان ( بطور مستقیم و یا معكوس ) و حفاظت اضافه جریان در طول زمان با كاركرد های اضافی و حفاظت تفاضلی ، را تامین نمود .

- مشخصه های حفاظتی بدلیل مسائل مربوط به هزینه ، سرمایه گذاری بالاتر فقط در سیستمهای حفاظتی فشار قوی قابل قبول است در بیشتر موارد از رله های ثانوی كه مشخصه آنها نیز توسط نسبت تبدیل جریان مشخص می شود ، استفاده می گردد . ابزارهای حفاظت دیجیتال استاتیك نیز كاربرد روز افزون دارند .

تجهیزات حفاظت فشار ضعیف

تجهیزات حفاظتی در تابلو های توزیع با اتصال سری ، متوان وسایل حفاظتی زیر را به صورت متوالی نسبت به جهت عبور توان آرایش كرد :

- فیوز با حفاظت پایین دست

- كلید خودكار با كلید خودكار پایین دست مینیاتور

- كلید خودكار با فیوز پایین دست

- فیوز با كلید خودكار پایین دست

- فیوز با كلید خودكار پایین دست مینیاتور

- چند ورودی موازی ، با واحدهای كوپلاژ و یا بدون واحد كوپلاژ ، همراه كلید خودكار و فیوز پایین دست .

در مورد سیستمهای فشار ضعیف شبكه ای ( meshed ) باید جریان سلكتیو ، مشخص شود . حفاظت فشار قوی و فشار ضعیف ترانسفورمرهای تغذیه كننده سیستم فشار ضعیف باید متناسب و هماهنگ با سیستم حفاظت اضافی منبع توان ثانوی باشد . برسی های مناسب جهت تعیین اثرات آن بر روی سیستم فشار قوی ، فیوز های h . v . h. b . c . معمولا تنها در بالا دست ( upstream ) ترانسفورمرهای ورودی فشار ضعیف قرار داده می شوند . در حالت وجود كلید خودكار بالا دست ، فقط وسایل حفاظتی اضافه جریان در طول زمان ، با مشخصه های گوناگون بصورت اتصال متوالی بسته می شوند . حفاظت تفاضلی بر روی تجهیزات حفاظتی دیگر یا اثر نمی گذارد و یا اثر اندكی بر گریدینگ دارد .

معیارهای سلكتیویته

علاوه بر فاكتورهایی نظیر جریان نامی ، ظرفیت كلید زنی نامی ، معیار سلكتیویته نیز هنگام نصب وسیله حفاظتی مورد نظر قرار می گیرد . سلكتیویته از آن جهت اهمیت دارد كه تضمین كننده ، درجه اطمینان بهینه منبع توان است . معیارهای زیر در اتصال متوالی تجهیزات حفاظتی و كار كرد سلكتیو آنها ،كاربرد دارد .

- تفاضل زمان عملكرد فیوزی ( time grading )

- تفاضل جریان برای مقادیر عملیاتی ( گریدینگ جریان )

- تركیب گریدینگ زمان و جریان ( گریدینگ زمان معكوس )

از حفاظت های جهت دار ، امپدانس و تفاضلی نیز استفاده نیز می شود .

نیازمندیهای تجهیزات حفاظتی دررفتارسلكتیو تجهیزات حفاظتی تنهادرصورتی می توانندرفتارسلكتیوداشته باشندكه حداكثروحداقل جریانهای اتصال كوتاه درمرحله طراحی پروژه معلوم باشند .

درنتیجه:

- حداكثرجریان اتصال كوتاه تعیین كننده ظرفیت سویچ نامی لازم كلیدخودكارمی باشد.

- حداقل جریان اتصال كوتاه برای تنظیم ازادكننده اضافه جریان ضروری است.این مقدارتنظیم ازادكننده بایدكمترازحداقل جریان اتصال كوتاه باشدتادرصورت بروزاتصال كوتاه ،ازادكننده لحظه ای اضافه جریان بتواند بدرستی عمل نماید(نیازی به عمل كردن ازادكننده اضافه باربازمان معكوس نمی باشد).

- شرایط تحریك مشخص شده،تعیین كننده حداكثرطول هادی ویاسطح مقطع ان است.

- گریدینگ جریان سلكتیوتنهادرصورتی میسراست كه جریانهای اتصال كوتاه معلوم باشند.

- علاوه برگریدینگ جریان،باتركیب دقیق وهماهنگ تجهیزات حفاظتی می توان سلكتیویته نسبی بوجوداورد.

- حداكثرجریان اتصال كوتاه می تواند هم جریان اتصال كوتاه سه فاز باشدوهم تك فاز

- درورودی سیستمهای توان فشارضعیف ،جریان نقص تك فازازجریان نقص سه فازدرموارداستفاده ازترانفورمرهایی بااتصال D y(كه معمولا چنین است)بزرگترمیباشد.

- جریان اتصال كوتاه تك فاز ، اگر امپدانس میرای كابل فشار ضعیف فعال باشد ، كمتری جریان نقص خواهد بود .

در تاسیسات بزرگ استفاده از برنامه كامپیوتری خاص توصیه می شود .

گریدینگ جریانهای عملیاتی با گریدینگ زمانی

گریدینگ جریانهای عملیاتی نبز در گریدینگ زمانی در نظر گرفته می شود ، یعنی مقدار تنظیم شده آزاد كننده دژنگتور بالا دست باید حداقل 1.25 برابر مقدار تنظیمی دژنگتور پایین دست باشد . به این ترتیب در آزاد كننده های اضافه جریان با تاخیر زمانی مشخص ( z ) پركندگی جریان جبران خواهد شد .

ترتیب زمانی در كلید خودكار

ترتیب زمانی عملیات قطع در دژنكتورها نیز باید در نظر گرفته شود .

زمان گریدینگ / زمان تاخیر

زمان گریدینگ ، t فاصله زمانی لازم بین مشخصه های تحریك دو وسیله حفاظتی متصل شده بصورت متوالی است كه تضمین كننده كاركرد صحیح وسیله حفاظتی بالا دست در محل نقص است .

تاخیر زمانی t، دژنگتور از جمع زمان گریدینگ آنها بدست می آید .

تعاریف سیستم حفاظت

مطالب مشابه :

معرفی کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف

آموزش نرم افزار ABB DOCWIN

AC Power System

طراحی روشنائی

تعاریف سیستم حفاظت

فيوز هاي فشار ضعيف(كلاس و دسته بندي)

IEC های کاربردی در تابلوها و تجهیزات فشار ضعیف