اصطلاحات رایج در مورد رله حفاظتی و دستگاه های اندازه گیری (بخش دوم)

در مقاله گذشته در رابطه با اصطلاحات رایج در مورد رله حفاظتی و دستگاه های اندازه گیری. بخش اول صحبت کردیم. حال می خواهیم به بررسی دقیق تر هر کدام از این موارد در یک رله حفاظتی بپردازیم.

1.      دقت (رله ها و لوازم اندازه گیری)

این اصطلاح برای دو منظور مختلف توصیف دقت خود دستگاه (رله یا میتر) و دیگری برای تعیین دقت اندازه گیری ها استفاده می شود. در مورد اول، درجه دقت یک دستگاه مطابق با استانداردهایی است که تجهیز مورد نظر موفق به کسب آن شده است. در مورد دوم، دقت اندازه گیری تفاوت بین مقادیر اندازه گیری شده و واقعی یک مقدار (برای مثال جریان اندازه گیری شده در رله) را مشخص می کند. انحراف از مقدار واقعی، نشانگر میزان دقت است.

برای مثال اگر یک رله دارای دقت ±5 % باشد، به این معنی است که رله باید هنگامی که مقدار تحریک آن (چه جریان باشد و چه ولتاژ) بین -5% تا +5% مقدار تنظیم شده باشد، عمل کند. در شکل زیر، و در صورت بروز فالت در شبکه با جریان خطا 12000 آمپر، جریان در ثانویه CT، که به رله وارد می شود، به 100 آمپر خواهد رسید. حال اگر رله دارای دقت ±5% باشد و بر روی 100 آمپر تنظیم شده باشد، برای جریان های در بازه 95 تا 105 آمپر تریپ خواهد داد.

2. کلاس دقت

این اصطلاح برای تعریف کیفیت عملکرد حالت ثابت (Steady State) ترانسفورماتورهای جریان استفاده می شود. این ترانسفورماتورهای جریان (CT)، جریان بالای اولیه خط را، به جریان پایین مناسب برای رله ها تبدیل می کنند. کلاس دقت  CTکه برای عملکرد در رله های حفاظتی استفاده می شود، با یک حرف که تعیین کننده این است که آیا دقت CT قابل محاسبه هست (Class C) و یا باید از طریق تست های فیزیکی بدست آید (Class T)، مشخص می شود. در ادامه این حرف یک عدد وارد می شود که برابر است با حداکثر ولتاژ ثانویه CT اگر 20 برابر جریان نامی با کمتر از 10% خطا از آن عبور کند. برخی از انواع این CT ها که برای کار با رله های حفاظتی پر استفاده هستند، در جدول زیر نشان داده شده است.

3. قابلیت اطمینان در رله ها

قابلیت اطمینان شاخصی است که بیانگر ویژگی یک رله حفاظتی یا یک سیستم، برای عملکرد صحیح در شرایطی که باید عمل کند. نکته تکمیلی برای این ویژگی, عدم عملکرد رله در شرایطی که نباید عمل کند، می باشد. قابلیت اطمینان در رله ها به دو بخش اساسی وابستگی و امنیت تقسیم می شود که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

3.1 قابلیت اطمینان

وابستگی (Dependability) جنبه ای از قابلیت اطمینان  (Reliability)است که میزان اطمینان از عملکرد صحیح یک رله را بیان می کند. برای سیستم های با رله های حفاظتی، می توان با استفاده از سیستم های محافظتی اضافی و رله های پشتیبان، به Dependability بهتری دست پیدا کرد. برای مثال حافظت اولیه برای یک خط انتقال ممکن است بر اساس الگوریتم مقایسه فازها انجام شود. میزان اطمینان از اینكه این طرح حفاظتی برای همه خطاهای موجود در خط انتقال به درستی عمل خواهد کرد، شاخص قابلیت  Dependabilityطرح است. برای افزایش این شاخص در سیستم حفاظت خط انتقال، می توان از رله های دیستانس نیز به عنوان رله های پشتیبان استفاده کرد.

3.2 امنیت

امنیت یا Security جنبه ای دیگر از قابلیت اطمینان در رله ها است که میزان اطمینان از عدم عملکرد یک رله، برای خطاهایی که در زون عملکردی رله نیست و رله نباید عملکرد داشته باشد، را بیان می کند. مثلا اگر یک رله دیفرانسیل برای کارکرد در برابر خطاهای موجود در ترانسفورماتوری که از آن محافظت می کند، طراحی شده باشد، میزان اطمینان از عدم عملکرد این رله برای خطاهای خارج از منطقه ترانسفورماتور، شاخص امنیت رله است. (انواع رله های حفاظتی ترانس بخش اول)

4. حساسیت

این اصطلاح برای بیان ویژگی های متعدد یک رله حفاظتی استفاده می شود. یک تعریف آن را به عنوان نحوه پاسخ رله به تغییر در ورودی بیان می کند. در حوزه حفاظت از سیستم های قدرت، حساسیت حداقل مقدار ورودی (یا تغییر در ورودی) است که باعث می شود تا رله تریپ دهد. یک رله خطای زمین لحظه ای جهت دار، که برای کار با حداقل جریان 0.5 آمپر طراحی شده است، دارای حساسیت 0.5 آمپر می باشد.(حفاظت خطای زمین فیدر)

5. پایداری (Stability)

یک رله پایدار در نظر گرفته می شود اگر، با شروع از حالت ماندگار (Steady State)، پس از دریافت ورودی ها و اختلالات سیستم، به همان حالت ماندگار باز گردد. در نظر بگیرید که یک رله به صورت لحظه ای با قطعی منبع تغذیه، که برای انجام عملکردهای منطقی و قطع مدار استفاده می شود، روبرو می شود. اگر با بازگرداندن منبع تغذیه، رله به حالت پایدار طبیعی پیش از قطع تغذیه برگردد، رله پایدار در نظر گرفته می شود.

پایداری با امنیت (که پیشتر توضیح داده شد) متفاوت است. یک سیستم رله پایدار اما ناامن (Insecure) ممکن است به دلیل ضعف در طراحی یا منطق قطع، به اشتباه تریپ دهد. یک سیستم رله ایمن اما ناپایدار ممکن است تغییرات زیادی در سطح ورودی و خروجی را تجربه کند اما به اشتباه قطع نمی کند. همانطور که مشخص است، برای بهره برداری از یک سیستم حفاظتی با کارکرد مناسب، باید تمامی شاخص های حفاظتی به درستی رعایت شوند.

6. محافظت اولیه

رله های حفاظتی که قبل از سایر رله ها، به دلیل حساسیت و سرعت بالاتر، به یک خطای بوجود آمده در سیستم پاسخ دهند، محافظت اولیه را ایجاد می کند. انتظار می رود که یک رله دیفرانسیل که از یک ترانسفورماتور محافظت می کند، در صورت بروز خطا در درون ترانس که زون حفاظتی اصلی رله است، کار کند. هم چنین اگر رله دیفرانسیل نتواند خطا را تشخیص دهد و به موقع فرمان تریپ را صادر کند، سایر دستگاه های حفاظتی که برای محافظت از ترانسفورماتور استفاده می شوند، مانند رله های اضافه جریان، تریپ بدهند. در این حالت، رله دیفرانسیل محافظت اولیه از فالت های زون حفاظتی خود را ایجاد می کند. (رله دیفرانسیل چیست و چگونه کار می کند؟)

در مقالات بعدی در ارتباط با دیگر اصطلاحات گفته شده توضیحات جامعی ارائه خواهیم کرد. برای خواندن مقالات بیشتر به بخش مقالات سایت شرکت لیان التریک ویرا مراجعه کنید و یا با متخصصی مجرب این شرکت تماس حاصل کنید.