پروژه رله و حفاظت در شبکه انتقال و توزیع – مقاله رله و حفاظت در شبکه انتقال و توزیع – پایان نامه رله و حفاظت در شبکه انتقال و توزیع

پس از برپایی یک سیستم قدرت،اول چیزی که نیاز به آن احساس می‌شود،برخورداری سیستم از یک حفاظت اتوماتیک است . در اوایل پیدایش شبکه های قدرت،سعی می‌شد سیستم را در مقابل جریانهای اضافی ( Exess  Currents) حفاظت نماید و اینکار توسط فیوز انجام می‌شد اما با گسترش شبکه ها و تمایل به داشتن حفاظتی انتخاب کننده ( Selective )،یعنی آن نوع از حفاظت که بواسطه آن برای هر خطا  ( Fault) ئی در هر نقطه از شبکه،مناسبترین عمل قطع انجام شود، سیستم حفاظت Over current    (که اصطلاحاً ماکزیمم جریان گفته می‌شود) مطرح شد و گسترش یافت.

رله,رله و حفاظت,حفاظت,رله ها,رله و حفاظت در شبکه انتقال و توزیع,رله و حفاظت در شبکه برق,رله و حفاظت شبکه توزیع,مقاله رله و حفاظت,پروژه رله و حفاظت,مقاله رله و حفاظت در شبکه,پاورپوینت رله و حفاظت,رله های حفاظتی,رله دیستانس,رلیاژ,مقالات برق,دانلود پروژه های برق,پروژه های برق,پایان نامه برق,پایان نامه رله و حفاظت

البته نباید حفاظت اورکارنتی را با حفاظت over  load  ( اضافه بار )،که بر مبنای ظرفیت حرارتی مدار منظور می‌شود،اشتباه گرفت . در حفاظت اخیر اگر بار از مقدار معینی ( معمولاً ۲/۱ برابر جریان نامی‌خط ) بیشتر شود،فرمان قطع رله  صادر می‌شود در حالیکه منظور عمده از طرح حفاظت اورکارنتی آنست که در صورت بروز خطا، رله ها به ترتیب نزدیکی به نقطه اتصالی در نوبت قطع بایستند و در صورت عمل نکردن یک رله،رله بعدی فرمان قطع صادر کند .

برای توضیحات بیشتر به ادامه مطلب بروید

 

معمولاً در تنظیم گذاری رله های اورکارنت به گونه ای عمل می‌شود که هر دو منظور حاصل شود.

 انواع سیستمهای اورکارنتی

در جائیکه نیروگاه فقط یک بار منفرد را تغذیه می‌دهد، نیاز حتمی‌به وجود رله اورکارنت نیست و رله ای که بتواند پس از تاخیر معینی مدار را قطع نماید،کافی به نظر میرسد . اما در یک شبکه توسعه یافته،که هر باسبار بیش از یک خروجی را تغذیه می‌کند،رفتار سلکتیو بیشتری لازم است تا قسمت حذف شده و خاموشی حاصله به حداقل رسد .

سیستم حفاظت اورکارنتی فاز به زمین 

حفاظت اورکارنتی برای تک تک فازها ضروریست اما یک رله زمین Earth  Foult = E/F برای هر سه فاز کافیست . غالباً نیاز به آن است که رلهE/F   نسبت به جریانهای زمین بسیار حساس باشد . بعبارت دیگر،تنظیم رله زمین اغلب کمتر از مقدار تنظیمی‌رله فاز قرار می‌گیرد ( حدود۲۰ % آن ).

حفاظت باقیمانده یا رزیجوال

در صورتیکه بخواهیم رله زمین به جریانهای  بسیار کم زمین حساس باشد،از اتصال باقیمانده یا  Rsidual  Connection ) ) استفاده می‌شود،در این روش،سیم پیچهای ثانویه سه ترانس جریان – یکی برای هر فاز – بصورت موازی بسته می‌شوند و مشترکا” یک رله زمین را تغذیه می‌کنند . در حالتی که وضعیت نرمال باشد،خروجی مجموعه این ترانس ها صفر است و همچنین در حالتی که اتصال کوتاه دو فاز رخ دهد،این تعادل همچنان باقی می‌ماند . خط پارگی در یک فاز ( بدون اتصالی با زمین ) نیز باعث عمل رله نمی‌شود . از آنجائیکه رله زمین در حالت تعادل جریان (درحالت نرمال) تحریک نمی‌شود،می‌توان تنظیم آنرا پایین انتخاب نمود و آنرا برای هر مقدار جریان نشتی زمین حساس کرد .

هماهنگ کردن رله های جریانی زمان ثابت

اگر تنظیم رله های پشت سر هم در یک شبکه را به گونه ای قرار دهیم که دورترین رله نسبت به نقطه اتصالی،با فاصله زمانی معینی (نسبت به رله های ما قبل و ما بعد خود) فرمان قطع دهد،در آن صورت چنین هماهنگی رله ای را هماهنگی جریانی- زمانی و فاصله زمانی بین عملکرد یک رله و رله بعدی را پله زمانی یا Margin  می‌نامیم .

در این شکل سیستم حفاظتی،رله های اورکارنت با عملکرد آنی (Instataneous R) نیز بعنوان راه انداز و یا آشکار ساز اتصالی بکار می‌روند. این رله ها می‌باید تنظیمات معینی داشته باشند .

 اشکال رله های با زمان ثابت ( Definite – time ) 

در صورتی که در اتصالیهای ضعیف و شدید،رله ها به ترتیب تنظیمات زمان ثابت خود به عمل در آیند،المان های شبکه خسارت بیشتری می‌پذیرند و این مورد از نقاط ضعف رله های جریانی با زمان ثابت است .

 

رله های اورکانت زمان معکوس ( invers –time )

اشکال فوق در رله های زمان ثابت وجود داشت،در رله های با زمان معکوس کمتر می‌شود . در این رله ها در صورت زیاد شدن جریان عبوری،زمان عملکرد رله کوتاهتر می‌شودو در نتیجه ترانسفورماتور و سایر المان های شبکه،مدت کمتری تحت جریان اتصالی قرار می‌گیرند و لطمات کمتری متوجه آنها می‌شود . در عین آنکه منحنی های رله های پشت سرهم را می‌توان طوری انتخاب نمود که انتخاب سطح سلکتیو برقرار بماند .

 

انواع رله های جریانی با زمان معکوس و موارد استفاده هر یک :

این رله ها بسته به شیب منحنی آنها،انواعی دارند،از جمله ؛

  •  رله های زمان معکوس نرمال(normally inverse)
  •  رله های زمان معکوس دارای شیب بیشتر(very inverse)
  •  رله های زمان معکوس دارای شیب تند(extremely inverse)

 

نوع اول معمولاً”در همه شبکه ها کاربرد دارد.نوع دوم در جایی مناسب است که جریان اتصال کوتاه به نسبتی که از منبع دور می‌شویم،کاهش قابل توجهی داشته باشد .منحنی این رله ها به صورتی است که زمان عملکرد آنها با دو برابر شدن جریان ،حدودا”نصف می‌شود . نوع سوم در آن تیپ از شبکه های توزیع مناسبت دارد که در آنها بهنگام کلید زنی،جریان زیاد و نسبتا” طولانی کشیده می‌شود .چنین جریانهایی با در مدار باقی ماندن وسایلی از قبیل پمپها ،یخچالها و غیره ایجاد می‌شود بنابراین لازم است ازآن نوع منحنی استفاده شود که زمان عملکرد تاخیری طولانی بهنگام جریان دادن فیدر داشته باشد و بعلت این خاصیت ویژه است که این رله کاربرد می‌یابد ،در عین آنکه می‌توان آنرا با فیوزهای بعد از آن نیز هماهنگ نمود(منحنی این رله بسیار نزدیک به منحنی عملکرد فیوزها می‌باشد ).

 کاربرد رله های جریانی

از رله های جریان با زمان ثابت و زمان معکوس ،در غالب فیدرهای ورودی یا خروجی کاربرد دارد.در فیدرهای خروجی ۲۰کیلو ولت و پایین تر ،ازدورله جریانی در دو فاز و یک رله زمین استفاده می‌شود .حذف رله جریانی از فاز وسط به جهت صرفه جویی صورت می‌گیرد و اشکالی نیز بوجود نمی‌آورد ،اما در ولتاژهای بالاتر ،هر سه فاز از رله جریانی برخوردارند و رله زمین  نیز بر سر راه نقطه صفر ترانس جریانها و انتهای سه رله فازها بسته می‌شود .

 

رله های ولتاژی

کاربرد رله های ولتاژی محدود است و دو تیپ عمده دارند:

۱- رله ولتاژی که در اثر کاهش ولتاژ به عمل در می‌آید(Under Voltage).

۲- رله ولتاژی که در اثر افزایش ولتاژ تحریک می‌شود (Exess Voltage).

از این رله ها در حفاظت فیدرهای خازن ،رگولاتور ولتاژ ترانسفورماتور و حفاظت خطوط ورودی به پست استفاده می‌شود .

 

حفاظت فیدر خازن

در مجموعه حفاظتی فیدر خازن از رله های مختلفی استفاده می‌شود از آن جمله :

  •  رله های اورکارنت برای هر فاز
  • رله های کاهش و افزایش ولتاژ
  • رله نامتعادلی

 

در خصوص رله نامتعادلی باید گفت یک رله ولتمتریک حساس است و دو کار انجام می‌دهد:

۱- با ایجاد نامتعادلی در نوتر خازنها ،آلارم و سپس فرمان قطع صادر می‌کند .

۲- با بی برق شدن فیدر ترانس مربوطه،فیدر خازن را از مدار خارج می‌سازد . معمولاً خازنهای موازی ( منصوب روی باسبار ۲۰ یا ۶۳ کیلو ولت )،بصورت ستاره دوبل بسته می‌شود و بر سر راه ارتباط دو صفر ستاره،از یک ترانس ولتاژ استفاده می‌شود  تا در صورت بروز اشکال در هر یک از خازنها ،این ترانس حاوی ولتاژ شده و رله را تحریک نماید . معمولاً محدوده عملکرد آلارم این رله،پایین تر از حد نرمال فرمان قطع آنست . بهنگامی‌که خازن های طرفین از بالانس خارج شود (در اثر طول عمر یا قرار گرفتن بنک های خازن در شرایط متفاوت مثلاً آفتاب و سایه )،آلارم خواهیم داشت اما ضعف هر خازن و تغییر ظرفیت نسبتاً شدیدتر باعث صدور فرمان قطع خواهد شد . در صورتی که باسبار ( که خازنها روی آن نصب هستند ) بی برق شود،این رله باز هم فرمان قطع خواهد داشت و بنک های خازنی را از مدار خارج می‌سازد تا بهنگام برقدار شدن مجدد باسبار،پدیده‌ سوئیچینگ باعث انفجار خازن‌ها نگردد .

ضمناً ازتعدادی  رله زمانی نیز در حفاظت بنکهای خازنی استفاده می‌شود ،از جمله آنکه یک رله زمانی با تأخیر طولانی در وصل ،باعث می‌شود که هر بار پس از قطع فیدر خازن ،تا مدتی (حدود ۱۰دقیقه )از وصل مجدد آن جلوگیری نماید و این مسئله به آن خاطر است که در ابن مدت ،خازنها فرصت کافی برای دشارژ داشته باشد و باقیمانده شارژ باعث بروز انفجاردر آنها نشود.

 

 

 

حفاظت فیدر کوپلاژ ۲۰کیلو ولت

این حفاظت معمولاً سه رله جریانی را شامل می‌شود تنظیم آن به خاطر هماهنگی تا رله های فیدرهای خروجی و فیدر ترانس ،حد وسط این دو قرار می‌گیرد.بنابراین در مواقع بروز اتصالی در یک فیدر و در صورت عدم عملکرد آن فیدر ،این فیدر قطع می‌شود تا فیدر ترانس مربوطه دچار قطع بی مورد نگردد.

 

حفاظت فیدر ترانس۲۰کیلو ولت

این حفاظت به لحاظ ترکیب تقریباً مشابه هریک از فیدرهای خروجی می‌باشد با این تفاوت که معمولاً در هر سه فاز از رله جریانی برخوردار است .در صورتیکه ازرله نوع زمان ثابت استفاده شده باشد ،زمانی حدود ۲/۱ثانیه خواهد داشت (با در نظر گرفتن زمان تنظیمی‌۴/۰ثانیه برای فیدرهای خروجی و ۸/۰ثانیه برای فیدر کوپلاژ).زمان۴/۰ثانیه بعنوان margin بین هر دو رله پشت سر هم ،زمان مطلوبی خواهدبود.

حفاظت جهتی جریان

معمولاً”در مواردی مثل حفاظت ژنراتور در نیروگاه و حفاظت فیدرهای ترانس،از رله های جریانی حساس به جهت جریانDirectional Over Current = D.O.C))استفاده می‌کنند و این امر به خاطر آن است که در مواقع قطع تحریک ژنراتور یا بی برق شدن ترانس ،از معکوس شدن جریان جلوگیری بعمل آید.

 

حفاظت R.E.F

R.E.F مخفف  Restricted Earth Faultبه معنای اتصال زمین محدودی یا محدود شده می‌باشد و این وجه تسمیه به خاطر آنست که محدوده معینی از مدار مثلاً یک تکه کابل (مثلاً کابل پرتولین حدواسط ترانس و باسبار) را حفاظت می‌نماید .رله دیفرانسیال نیز – که شرح آن بعداً خواهد آمد – همانند این رله ولی به شکل کامل تر،محدوده معینی مثل ترانسفورماتور و یا یک لکه کابل یا خط را حفاظت می‌کند .بنابراین در مواردی که خارج از این محدوده یا ناحیه تعریف شده ،اتصال کوتاه پدید آید،لازم است که این رله به عمل در نیاید .در عین آنکه می‌باید برای اتصای های واقع در محدوده آن ،بسیار حساس باشد .

رله R.E.F یک رله آمپریک بسیار حساس است که در یک مدار دیفرانسیالی (مقایسه کننده جریان ها )قرار گرفته است.این رله به طور موازی بین ترانس جریان نوترال و مدار رزیجوآلی ترانس جریان های فیدر ترانس نصب می‌شود .با یک تحلیل ساده می‌توان نشان دادکه در صورت بروز اتصالی در خارج از محدوده مورد حفاظت این رله ،تحریکی صورت نمیگیرد ولی در صورت وقوع اتصالی در محدوده آن، به سرعت به عمل در می‌آید. عملکرد این رله لحظه ایست. برای غیر حساس کردن رله به خاطر پرهیز از عملکردهای بی مورد،مقاومتی (حدود۱۰اهم)با آن سری می‌شود.

 

رله های نوترال

جریان های اتصال کوتاه با زمین و هرگونه جریان نشتی شبکه۲۰کیلو ولت،ازطریق نوترال به شبکه باز می‌گردد . اتصال با زمین در هر یک از خروجی ها،رله ای زمین مربوطه و همچنین رله های نوترال را تحت تاثیر قرار می‌دهد و در صورت گذر از حد تنظیمی‌رله ها باعث تحریک آنها می‌شود،بنابراین لازم است که به لحاظ زمانی نوعی هماهنگی بین رله های زمین خروجی ها و رله های نوترال وجود داشته باشد و بیش از عمل رله نوترال ،رله زمین فیدر حروجی مربوطه فرمان قطع صادر می‌کند . غالباً یکی از رله  های نوترال – معمولاً با تنظیم بالا – دارای چنین هماهنگی با  هر یک از خروجی ها است . رله دیگری روی نوترال نصب می‌شود که نصب به جریانهای بسیار کم نیز حساس است و اصطلاحاً Sensetive  Earth)  Fault   ) گفته می‌شود اما دارای زمان تاخیر طولانی ( معمولاً یک دقیقه برای آلارم و سه دقیقه برای فرمان قطع ) می‌باشد . این رله،جریانهای نشتی پابدار یا مقاوم (tand by) را دیده و باعث قطع فیدر ترانس می‌شود . چنین رله ای را رله دو مرحله ای می‌نامند . در مواردی که از تانک رزیستانس بر سر راه ترانس نوتر استفاده نشده است،وجود چنین سیستمی‌ضروری می‌نماید.

 

 

حفاظت باسبار

در اوایل تاسیس شبکه ها بدلیل توسعه نیافتگی طرح رله ها،لزوما” حفاظت شبکه را کلی در نظر می‌گرفتند و نه موضعی. اما بعدها که حفاظت های مقطعی برای ترانس، کابل و خط در نظر گرفته شد، باسبار هم حفاظت مخصوص به خود را طلب نمود بویژه آنکه باسبارها رفته رفته به صورت نقاط متمرکز قدرت اتصال کوتاه و به ضرورت،به چند قسمت تقسیم شدند و هر قسمت حجم زیادی از قدرت را توزیع می‌کرد و چنانچه اتصالی در یک قسمت اتفاق می‌افتاد،روا نبود که مجموعه باسبار از شبکه خارج شود و خاموشی گسترده ایجاد کند. به این خاطر بود که حفاظت باسبار ،حفاظت ویژه ای شد و امروزه از کیفیت پیشرفته و سریعی برخورداراست به صورتیکه بروز اختلال در کار آن، ممکن است پایداری سیستم رابه خطر اندازد.

 

 

 

فهرست مطالب

فصل اول

  • شبکه قدرت ازتولید تا مصرف
  • محدودیت تولید
  • انتقال قدرت
  • توزیع ومصرف قدرت
  • آرایش ترانسفورماتورهای قدرت
  • اجزاء یک پست انتقال یا فوق توزیع
  • ضرورت اتصال به زمین
  • تانک رزیستانس

فصل دوم

  • ضرورت برقراری حفاظت درسیستم قدرت
  • انواع سیستم های اورکارنتی
  • سیستم حفاظت اورکارنتی فاز به زمین
  • حفاظت باقیمانده یا رزیجوال
  • هماهنگ کردن رله های جریانی زمان ثابت
  • اشکال رله های بازمان ثابت ( Definite – time )
  • رله های اورکانت زمان معکوس ( invers –time)
  • کاربرد رله های جریانی
  • رله های ولتاژی
  • حفاظت فیدر خازن
  • رله  اتومات برای قطع ووصل بنکهای خازنی
  • حفاظت فیدرکوپلاژ ۲۰کیلوولت
  • حفاظت فیدر ترانس۲۰کیلوولت
  • حفاظت جهت یجریان
  • حفاظت R.E.F
  • رله های نوترال

فصل سوم

  • حفاظت ترانسفورماتور قدرت
  • رله بوخهلتس
  • رله های ترمیک یا کنترل کننده درجه حرارت ترانس
  • رله دیفرنسیال
  • خطاهای ترانسهای جریان طرفین
  • چند نکته دررابطه با رله دیفرنسیال
  • رله دیفرنسیال با بالانس ولتاژی
  • رله بدنه ترانس ( Transformer Body  Relay)
  • حفاظت جریانی برای ترانسفورماتور
  • رله های رگولاتور ولتاژ
  • رله ولتمتریک ساده
  • رله رگولاتور با مبنای جریانی
  • رله رگولاتور با مبنای ولتاژی
  • رله زمانی
  • رله اضافه شار(over flux)

فصل چهارم

  • حفاظت باسبار
  • نوع اتصالی های باسبار
  • خصوصیات حفاظت باسبار
  • انواع حفاظت باسبار

فصل پنجم

  • حفاظت خط
  • رله دیستانس
  • نکاتی درخصوص رله های دیستانس
  • نوسان قدرت وحفاظت رله دیستانس درمقابل آن(Power Swing blocking)
  • رله دوباره وصل کن
  • زمان جرقه
  • زمان وصل رله
  • زمان وصل
  • زمان مرده رله (Relay dead time)
  • زمان مرده بریکر (Breaker dead time)
  • زمان رفع یونیزاسیون
  • زمان عملکرد حفاظت
  • زمان بازیافت(Reclose time)
  • زمان قطع سیستم
  • قفل شدن  ( Blocking)
  • وصل دوباره تأخیری
  • دوباره وصل کن باسرعت زیاد
  • وصل چندگانه
  • زمان بازشدن بریکر
  • زمان عملکرد بریکر
  • کاربرد رله دوباره وصل کن
  • صدتکرار (Anti pumping)
  • رله واتمتریک
  • مزایای رله های واتمتریک
  • رله مؤلفه منفی (Negative  phase sequence relay)

فصل ششم

  • سنکرون کردن ژنراتور
  • نکاتی درخصوص مسائل پارالل کردن ژنراتور با شبکه
  •  رله Synchron  Check
  • رله Synchronizing
  • رله فرکانسی–رله حذف بار ( load – Shedding )
  • کاربرد رله های فرکانسی

فصل هفتم

  •  سیستم interlock  , intertrip

منابع

 

 

 

 

تصاویر فایل پروژه:

  

  

 

 

 

خرید آنلاین پروژه

کليک جهت خريد کالا ، به منظور پذيرش قوانين و مقررات سايت مي باشد .

 

  • فرمت فایل : Word –  تعداد صفحات : ۷۵ صفحه
  • حجم فایل :   حجم  ۱٫۲۱ مگا بایت
  • برای دانلود مقالات و پروژه های بیشتر در گرایش قدرت اینجا کلیک کنید.

درصورت بروز مشکل در هنگام خرید با ایمیل زیر در ارتباط باشید.

ایمیل مدیریت پارسی برق : admin@parsibargh.com