تبلیغات
بسته های آموزشی نفت - گاز - پتروشیمی WWW.NIPC.TK - بسته آموزشی رله‌های حفاظتی (Protection Relays)

بسته آموزشی رله‌های حفاظتی (Protection Relays)

با توجه به اینکه حفاظت از سیستم‌های قدرت در برابر حالت‌های ناخواسته و خطا، امری ضروری است، رله‌ها به عنوان هسته اصلی سیستم حفاظت نقش مهمی را ایفا می‌کنند. لذا آشنایی با رله‌ها و همچنین طرز کار و نحوه تشخیص خطا توسط آنها و آشنایی با ساختار سیستم حفاظت دستگاه‌ها بسیار مفید خواهد بود. این نرم‌افزار جهت آشنایی كلی با رله‌های حفاظتی موجود در صنعت پتروشیمی ارائه شده است.
در سیستم‌های قدرت، با وجود قابلیت اطمینان این سیستم‌ها، همواره احتمال وقوع حالت‌های ناخواسته و غیر عادی كه موجب اختلال در عملكرد سیستم می‌شوند، وجود دارد. به طور كلی هر حالت غیر عادی كه در عملكرد سیستم به وجود می‌آید، خطا نامیده می‌شود. برای تشخیص حالت‌های غیرعادی در یك شبكه و ایزوله كردن بخش معیوب از سایر بخش‌ها از سیستم حفاظت استفاده می‌شود. رله‌ها، در واقع هسته اصلی سیستم حفاظت و مغز متفكر آن هستند. این تجهیزات از روی ورودی‌هایی كه از شبكه دریافت می‌كنند وقوع خطا را تشخیص می‌دهند. به طور معمول هر رله برای تشخیص نوع خاصی از خطا ساخته شده و تنها قادر به تشخیص آن خطا می‌باشد. به عنوان مثال برای تشخیص جریان‌های زیاد ناشی از اتصال كوتاه در شبكه از رله اضافه جریان یا Over current، برای تشخیص اتصال كوتاه با زمین از رله خطای زمین یا Earth Fault، برای تشخیص افزایش توان عبوری از دستگاه یا افزایش حرارت آن از رله Over Load، برای تشخیص افزایش ولتاژ از رله Over Voltage و برای تشخیص افت ولتاژ از رله Under Voltage استفاده می‌شود.


رله‌ها نیز مانند سایر تجهیزات سیر تكاملی خاصی را پشت سر گذاشته‌اند. اولین نسل از رله‌ها، رله‌های الكترومكانیكی بودند كه در ساختمان آن‌‌ها در اغلب موارد از یك سیم‌پیچ مغناطیس كننده استفاده شده بود. پس از آن رله‌های الكترونیكی به بازار عرضه شد. در این رله‌‌ها فانكشن‌های حفاظتی توسط مدارهای الكترونیكی طراحی و پیاده‌سازی شده بود. با به وجود آمدن علم دیجیتال و پیشرفت آن، رله‌هایی به وجود آمدند كه با نمونه‌گیری از كمیت‌های مختلف الكتریكی نظیر ولتاژ و جریان و محاسبه اندازه و فاز آن‌ها وقوع خطا را تشخیص می‌دهند. به این رله‌ها رله‌های دیجیتال یا ماكروپروسسوری گفته می‌شود. در این رله‌ها می‌توان از الگوریتم‌های پیشرفته و پیچیده برای حفاظت یك وسیله و تشخیص وقوع خطا استفاده كرد. 
در این نرم‌افزار ابتدا به کلیت رله‌ها پرداخته می‌شود و سپس تجهیزات حفاظتی نظیر انواع رله‌هایی از قبیل رله اضافه‌بار، رله‌های ولتاژ، رله دیفرانسیل، رله‌‌های فركانسی، رله حفاظتی در برابر زمان استارت طولانی و استارت مکرر، رله بوخهلتز وسایر رله‌های حفاظتی دیگر پرداخته می‌شود.


صورتی كه توان مصرفی یك مصرف‌كننده بیشتر از توان نامی آن باشد، اصطلاحا دچار اضافه‌بار یا Overload می‌شود. حفاظت در برابر اضافه جریان با حفاظت در برابر اضافه‌بار یا Overload متفاوت است. برای حفاظت شبكه‌های الكتریكی در برابر تغییرات ولتاژ، از دو نوع رله به نام رله‌ Under Voltage و رله‌ Over Voltage استفاده می‌شود. برای اندازه‌گیری جمع جریان‌های سه‌فاز و آشكارسازی خطای زمین از رله اتصال زمین یاEarth Fault relay استفاده می‌شود.


در ادامه نرم‌افزار به مواردی از قبیل منحنی عملکرد، تست و هماهنگی بین رله‌ها و مواردی از این قبیل پرداخته می‌شود. در خصوص نحوه عملكرد رله‌های حفاظتی مخصوصاً رله‌های جریانی مانند over current و earth fault دو روش اصلی و متداول در مورد نمودار جریان-زمان آن‌ها وجود دارد: منحنی definite time، منحنی معكوس یا inverse curve. برای ایجاد هماهنگی بین رله‌‌ها لازم است تا تنظیمات جریانی و زمانی رله‌های مختلف به طرز صحیح صورت گرفته باشند. برای این منظور روش هایی نظیر: هماهنگی جریانی، هماهنگی زمانی، هماهنگی جریانی-زمانی وجود دارد.
برای حفاظت دستگاه‌های مختلف نظیر ژنراتور‌ها، موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتور‌ها، رله‌های مناسبی به کار برده می‌شود که در این نرم‌افزار به شرح مشخصات آنها پرداخته شده است.


عناوین موجود در پروژه و زیرمجموعه‌های آنها در زیر به ترتیب آمده است: 
1- كلیات
2- تجهیزات حفاظتی
2-1- فیوزها
2-2- انواع رله‌ها
2-2-1- رله اضافه‌بار
2-2-2- رله اضافه جریان
2-2-3- رله‌های ولتاژی
2-2-4- رله خطای زمین
2-2-5- رله دیفرانسیل
2-2-6- رله زمین محدود شده
2-2-7- رله‌‌های فركانسی
2-2-8- رله برگشت توان
2-2-9- رله حفاظت در برابر بار نامتقارن
2-2-10- رله حفاظتی Instability
2-2-11- رله حفاظتی در برابر زمان استارت طولانی
2-2-12- رله حفاظتی در برابر تعداد استارت مكرر
2-2-13- رله بوخهلتز
2-2-14- رله Lockout
2-3- محدودكننده‌های جریان اتصال كوتاه
3- منحنی عملكرد رله‌ها
4- تست رله‌ها
5- هماهنگی بین رله‌ها
6- ساختار سیستم حفاظت دستگاه‌ها
6-1- سیستم حفاظت ژنراتور
6-2- سیستم حفاظت ترانسفورماتور
6-3- سیستم حفاظت واحدهای ژنراتور- ترانسفورماتور
6-4- سیستم حفاظت موتورهای الكتریكی


برچسب ها: رله‌های حفاظتی (Protection Relays) ، رله‌های حفاظتی ، Protection Relays ،