رله اضافه جریان و خطای زمین SIAB

 

تمامی تجهیزات حفاظتی برای کارکرد نیازمند تغذیه کمکی مناسب هستند. این تغذیه معمولا از UPS تامین می‌شود؛ اما رله حفاظتی جریانی دوال پاور SIA-B از این قاعده مستثنی است! SIAB می‌تواند بدون تامین هیچگونه تغذیه کمکی مثل UPS یا PT، از طریق همان CTهای حفاظتی که به رله متصل می‌شوند روشن شده و عمل حفاظت را انجام دهد. این بدین معنی خواهد بود که رله در زمان برقدار بودن خط روشن شده و حفاظت کامل را برقرار می‌نماید. هرگاه خط بی برق شود، که در نتیجه نیازی نیز به حفاظت وجود ندارد، رله خاموش خواهد شد.

مزیت اصلی این رله حذف UPS از مدار است. طبق بررسی های انجام شده بالغ بر 60% دلایل عدم عملکرد مناسب سیستم حفاظتی، از کار افتادن UPS به دلیل تمام شدن عمر باتری داخلی اش است. علاوه بر این، باید هزینه اولیه خرید UPS، هزینه سالانه تعویض باتری و هزینه های تعمیر و نگهداری را نیز به سیستم های دارای UPS افزود. این موارد منجر به توجیه فنی و اقتصادی استفاده از رله دوال پاور SIAB می‌شود.

از دیگر کاربردهای رله های SIAB می توان به پست های کمپکت GIS‌ اشاره کرد. در این نوع پست ها به دلایل مختلف از جمله فضای بسیار کم، استفاده از باتری UPS امکان پذیر نمی باشد. علاوه بر این، در این پست ها تامین تغذیه مناسب برای رله نیز ممکن است دشوار باشد. در نتیجه تنها گزینه حفاظت از این نوع پست ها استفاده از رله دوال پاور SIAB است.

 

قابلیت هماهنگی با استریکر و شنت کویل

مکانیزم قطع دژنکتورها عموما به صورت کویل (شنت قطع) یا استریکر است. شنت که مکانیزم رایج تری است نیازمند انرژی بالاتری برای قطع بوبین است که در سیستم های حفاظتی رایج این انرژی از طریق UPS تامین می شود. اگر از رله دوال پاور SIAB استفاده شود، این انرژی از ماژول خازنی جانبی TCM تامین می‌شود. TCM یک تجهیز خازنی است که انرژی لازم برای تریپ شنت دژنکتور را در خود ذخیره میکند. در زمان تریپ، این ماژول با آزادسازی انرژی ذخیره شده در خازن های خود، انرژی لازم برای قطع بوبین را فراهم می سازد. این ماژول با بیش از 10 سال عمر مفید قادر است با یک بار شارژ شدن، انرژی را تا 3 روز در خود نگه دارد و تا 10 بار انرژی لازم برای تریپ را تامین کند.

ویژگی دیگر این رله در هنگاه کار با نوع دیگر دژنکتوری دارای استریکر می باشد. این نوع از استریکرها هم غالبا در پست های GIS نصب می شوند. رله SIAB قادر است تا بدون نیاز به هیچ ماژول جانبی، انرژی لازم برای قطع استریکر را فراهم کند.

 

تغذیه دوگانه

یکی دیگر از قابلیت های رله SIAB تغذیه دوگانه یا دوال پاور است. یعنی این رله علاوه بر این که می تواند از طریق CTها به صورت خودکار تغذیه شود، قابلیت دریافت تغذیه کمکی V AC/DC 24-230 را نیز به صورت اختیاری دارد.

 

توابع حفاظتی:

رله حفاظتی جریانی دوال پاور SIA-B دارای توابع حفاظتی ذیل بر حسب کد ANSI می باشد:

50/51P:

حفاظت اضافه جریان آنی و تأخیری. حفاظت ANSI50 که معادل حفاظت IEC I>> بوده و حفاظت اضافه جریان آنی تلقی می شود. این تابع می تواند خطا را به صورت لحظه ای در سریع ترین زمان ممکن تشخیص داده و تریپ را صادر کند. حفاظت ANSI51 که معادل IEC I> بوده و تابع اضافه جریان تاخیری روی منحنی اطلاق می شود. رله SIAB برای این تابع دارای منحنی های مختلفی می باشد که عبارتند از:

IEC Inverse curve, IEC very inverse curve, IEC extremely inverse curve, IEC long time inverse, IEEE Inverse curve, IEEE very inverse curve, IEEE extremely inverse curve, Defined Time

50/51N/G:

حفاظت خطای زمین آنی و تأخیری

46:

حفاظت نامتعادلی فاز (با منطق پیشرفته جریان توالی منفی). حفاظت عدم تعادل جریان در نظر گرفته شده با استفاده از الگوریتم پیشرفته جریان توالی منفی طراحی شده است. رله با استفاده از تحلیل ریاضیاتی مولفه های متقارن می تواند عدم تعادل جریان را به صورت دقیق برای بار مورد استفاده تشخیص دهد.

49:

حفاظت حرارتی مناسب برای ترانسفورماتور و موتور. رله SIAB علاوه بر حفاظت های جریانی، دارای دو حفاظت حرارتی نیز می باشد. حفاظت ANSI49 به عنوان یکی از این دو حفاظت، با مدلسازی دقیق ترانسفورماتور یا موتور الکتریکی می تواند حرارت تجهیز را به صورت دقیق محاسبه کند و بدون نیاز به هیچگونه سنسوری همچون PTC یا رله بوخهلتس، از تجهیز در برابر اضافه حرارت محافظت کند. این تابع کاملا قابل تنظیم بوده و کاربر می تواند سطح تریپ را بر اساس ظرفیت حرارتی تجهیز مورد حفاظت انتخاب کند.

49T:

حفاظت حرارتی با قابلیت هماهنگی سنسور یا رله بوخهلتس. تابع ANSI49T قابلیت هماهنگی با سنسورهای دمایی همچون رله بوخهلتس را برای رله SIAB به ارمغان می آورد. با استفاده از این تابع می توان رله بوخهلتس را به SIAB متصل نمود تا تریپ حرارتی توسط بوخهلتس از رله SIAB صادر شود.

50BF:

حفاظت عدم قطع دژنکتور. یکی از رایج ترین دلایل عدم عملکرد مناسب سیستم حفاظتی و آسیب رسیدن به تجهیز مورد حفاظت خرابی دژنکتور می باشد. دژنکتور ها به صورت دائم در حال عبور جریان یا قطع جریان های بزرگ خطا بوده و به همین دلیل معمولا نیازمند تعمیر و نگهداری بالایی می باشند. از سوی دیگر به دلیل وجود بخش های مکانیکی آسیب پذیر در کنار خرابی بالای کویل شنت، در بسیاری از موارد هنگام رخداد خطا با وجود تشخیص خطا توسط رله و صدور فرمان تریپ، دژنکتور وظیفه قطع را انجام نمی دهد. رله SIAB با استفاده از تابع 50BF این عدم عملکرد بریکر را می تواند به سرعت تشخیص دهد. و با ارائه سیگنالی به رله بالادست یا مرکز کنترل، در سریع ترین زمان فرمان تریپ را به رله بالادست انتقال دهد تا جلوی آسیب بیشتر به ترانسفورماتور یا بارهای مورد حفاظت گرفته شود.

52:

مانیتورینگ وضعیت دژنکتور. همانطور که بیان شد دژنکتور بسیار بیشتر از سایر تجهیزات سیستم حفاظتی در معرض آسیب و خرابی هستند، در نتیجه سرویس دوره ای آنها بسته به میزان کارکردشان یک ضرورت است. رله SIAB دارای تابع پیشرفته پایش دژنکتور می باشد که با استفاده از این تابع می تواند تعداد دفعات قطع و وصل، میزان آمپراژ و انرژی قطع شده توسط دژنکتور را اندازه گیری کند و با بالا رفتن این مقادیر آلارم سرویس دوره ای را صادر کند.

86:

حفاظت جلوگیری از وصل مجدد کلید (لاک اوت یا لچ)

CLP:

حفاظت عکس العمل رله به جریان زیاد راه اندازی. این حفاظت مناسب برای راه اندازی موتورهای بزرگ است تا جلوی تریپ بیهوده در برابر جریان راه اندازی را بگیرد.

Trip Block:

حفاظت از قطع کلید در جریان های بالا

SHB:

تشخیص جریان هجومی. یکی از الزامات شرکت های توزیع در ایران عدم عملکرد و تریپ رله در برابر جریان هجومی ترانسفورماتورهاست. تابع SHB با الگوریتم تشخیص هارمونیک دوم می تواند با دقت بسیار بالا جریان هجومی ترانس را تشخیص داده و مانع از عملکرد و قطع دژنکتور شود. این تابع به شکلی طراحی شده است که در صورت رخداد خطا هنگام راه اندازی ترانس، بتواند خطا را از جریان هجومی به طور کامل تشخیص دهد.

 

ویژگی‌های منحصر به فرد رله حفاظتی جریانی دوال پاور SIA-B:

 

 

استارتاپ با عبور جریان بسیار کم از خط

یکی از مهم ترین مشخصات رله های دوال پاور میزان جریان عبوری از خط است که رله به واسطه آن روشن می شود و رله حفاظت خود را آغاز می کند. رله SIAB با عبور تنها 7.5% از جریان نامی خط روشن می شود. یعنی اگر یک ترانس 100 آمپری داشته باشید، تنها با جریان کشی 7.5 آمپر رله به صورت خودکار روشن شده و حفاظت را برقرار می کند. این مقدار استارتاپ پایین باعث می شود تا حتی در بارهای بسیار کم نیز حفاظت خط برقرار باشد.

بِردن مورد نیاز CTهای تابلویی:‌ تنها 2VA

بازدهی رله SIAB بسیار بالا می باشد و به همین دلیل به تنها 2VA بردن نیاز دارد. این مقدار باعث می شود هزینه و حجم CT های مورد نیاز به شدت کاهش پیدا کند.

باتری اختصاصی داخلی

برای اولین بار در دنیای رله های میکروپروسسوری، رله SIAB به یک باتری داخلی مجهز شده است. با استفاده از این باتری و فشردن دکمه Battery رله روشن می‌شود. می توان تمامی کارهای لازم از جمله تنظیمات، برداشت اطلاعات و بررسی وضعیت نشانگرها را اجرا کرد. این ویژگی منحصر به فرد باعث می شود حتی در صورت غیربرقدار بودن خط بتوان رله را به راحتی، و بدون نیاز به هیچگونه تغذیه جانبی روشن نمود و به تنظیم و بررسی آن پرداخت. هم چنین با کمک LED های حافظه دار که در ادامه توضیح داده خواهد شد، می توان نوع خطا که باعث قطع مدار شده است را فهمید.

LEDهای حفاظه دار

یکی از دغدغه های اپراتورها خاموش شدن رله پس از قطع خط بعد از تریپ است. این رویداد باعث می شود نشانگرهای رله خاموش شوند و نتوان خطا را تشخیص داد. رله SIAB به فناوری LED های حافظه دار مجهز شده است. این LEDها باعث می شوند پس از رخداد خطا به محض روشن نمودن رله، LED ها وضعیت قبلی خود را به نمایش در آورند و کاربر به راحتی می تواند خطاها را تشخیص دهد.

پورت MicroUSB اندرویدی

رله SIAB به درگاه اتصال MicroUSB برای اتصال به رایانه و نرم افزار مجهز شده است. این درگاه بسیار رایج بوده و در نتیجه به راحتی می‌ توان کابل های اتصال را تهیه کرد. از سوی دیگر، خبر خوب این است که وظیفه این درگاه تنها اتصال به نرم افزار و تنظیم و برداشت اطلاعات نیست، بلکه می توان با استفاده از هر تجهیزی از جمله رایانه و پاور بانک می توان با اتصال به این دستگاه رله را نیز روشن نمود.

دو پروتکل مخابراتی

رله SIAB دارای دو پروتکل رایج صنعتی می باشد:

• Modbus RTU
• DNP3.0

 

سایر ویژگی ها:

• قابلیت تغذیه همزمان از تغذیه جانبی 24-230 Vac/Vdc +10/-20% و ترانس های جریان 1 آمپری با بِردِن >2VA (تغذیه از روی خط)
• قابلیت روشن شدن رله با اتصال رله به لپتاپ، پاوربانک و … از درگاه USB
• باتری داخلی جهت برداشت اطلاعات در هنگام بی برق بودن خط با عمر 20 سال
• پورت اتصال MicroUSB بسیار رایج جهت انجام تنظیمات و اتصال به رایانه
• دو پروتکل مخابراتی DNP3.0 و Modbus RTU به صورت قابل انتخاب در منو
• منوی تست اختصاصی
• ایزولاسیون الکترومغناطیسی با تاییدیه KEMA هلند
• پایین ترین میزان جریان خط مورد نیاز برای روشن شدن رله با عبور تنها 7.5% جریان نامی خط
• 4 LED حافظه دار (پس از قطع خط و روشن کردن رله، LED ها وضعیت قبلی خود را نشان می دهند)
• 3 خروجی changeover با ولتاژ و جریان قابل تحمل 250Vac/220Vdc-8A
• 3 ورودی بدون نیاز به ولتاژ خروجی (ورودی ها خشک نیستند و برای فعال شدن کافی است جمپر شوند)
• ثبت و نگهدار 1024 رخداد و 20 خطا.
• ساعت زمان واقعی RTC
• ثبت 10 نمودار اسیلوگرافی خطا تا 50 سیکل
• دارای توابع مستقل CLP برای راه اندازی موتورها و SHB برای عملکرد صحیح در برابر جریان هجومی ترانسفورماتور
• دارای 4 گروه تنظیماتی مختلف
• برنامه ریزی بلوکی آسان با استفاده از نرم افزار SICOM

 

جدول انتخاب رله:

 

ابعاد رله حفاظتی جریانی دوال پاور SIA-B: