پایان نامه رله ها و ترانسفورماتورهاي قدرت و اندازه گيري (ساختار و استاندارد)
مقدمه:
در شبكه ها و مدارهاي الكتريكي اغلب ولتاژ یا اضافه ولتاژ پيش مي آيد كه هر دو براي اغلب دستگاههاي الكتريكي زياد آور است و بايد دستگاه هاي الكتريكي در مقابل اين تغييرات ولتاژ حفاظت شوند. اين كار را با رله هاي افت ولتاژ و اضافه ولتاژ انجام مي دهيم كه در زير به بررسي هر كدام مي پردازيم.
– رله افت ولتاژ: رله افت ولتاژ شبيه رله جرياني است و اغلب به صورت رله الكترومغناطيسي ساخته مي شود. در رله افت ولتاژ هسته رله تا موقعي كه ولتاژ از حد مجاز معيني كمتر نشده باشد به حالت جذب باقي مي ماند و به محض افت ولتاژ رها و سبب بسته شدن كنتاكت صادر كننده فرمان قطع مي شود. شكل (1-1) مدار كار و شماي اتصال يك رله افت ولتاژ را نشان مي دهد.
رله افت ولتاژ معمولاً به محض رسيدن ولتاژ به 70% ولتاژ نامي شروع به كار مي كند و داراي انواع زير است.
(الف) رله افت ولتاژ براي جريان دائم
شكل(2-1) مدار فرمان يك رله افت ولتاژ را براي شبكه جريان دائم نشان مي دهد اين رله اغلب براي بكار انداختن آلارم و يا قطع كليد در موقع افت ولتاژ شبكه از مقدار معيني به كار برده مي شود ضريب جذب اين رله زياد و مورد استعمال آن در كارهاي بدون تاخير زماني است. در اين رله براي كوچك كردن ضريب جذب رله كه اغلب لازم و ضروري است مي توان از يك مقاومت اهمي كه در مدار رله به صورت سري قرار مي گيرد استفاده كرد اين مقاومت در موقع رها شدن هسته اتصال كوتاه مي شود.
(ب) رله افت ولتاژ با جريان متناوب
اساس كار اين رله تقريباً شبه رله جريان دائم است با اين تفاوت که بوبين آن توسط يك ترانسفورماتور جريان (C-T ) تغذيه مي گردد. در مورد اين رله بايد گفت فرمان صادر شده توسط اين رله يك سيگنال DC است.
(ج)رله افت ولتاژ تاخيري
در اين رله زمان قطع تابع اختلاف سطح الكتريكي مي باشد و هر چه افت ولتاژ بيشتر باشد زمان قطع كوتاهتر مي شود، اصول كار اين رله شبيه اضافه جريان تاخيري است و تفاوت در اين است كه سيم پيچي رله جريان زياد داراي قطر زياد و تعداد حلقه كمتر مي باشد ولي اين رله داراي سيم پيچي با قطر نازك و تعداد حلقه هاي زياد مي باشد.
اين رله معمولاً از نوع اندوكسيوني بوده و در موقع افت ولتاژ نيروي نگهدارنده صفحه دوار رله از نيروي الكترومغناطيسي سازدارنده بيشتر شده و صفحه را بطرف خود مي كشد. سرعت گردش صفحه به مقدار افت ولتاژ بستگي دارد و هر چه افت ولتاژ بيشتر باشد سرعت گردش هم بيشتر مي شود.
(د) رله افت ولتاژ زماني
اصول كار اين رله شبيه رله افت ولتاژ تاخيري است با اين تفاوت كه اين رله به يك عضو زماني مجهز مي باشد، عضو سنجشي زماني اين رله بمحض رسيدن ولتاژ به مقدار نامي قابل تنظيم، بكار مي افتد و بعد ازيك زمان تنظيم شده در نهايت عمل مي كند.
در اين رله زمان قطع كليد به مقدار افت ولتاژ بستگي ندارد.
رله هاي افت ولتاژ براي حفاظت موتورها و مبدلها در برابر كاهش ولتاژ استفاده مي شوند.
– رله اضافه ولتاژ: عضو اندازه گيري اين رله شبيه رله جريان زياد است با اين تفاوت كه بوبين رله اضافه ولتاژ به صورت موازي با مدار بسته مي شود. معمولاً براي ساختمان رله هاي ولتاژ از رله هاي چرخشي استفاده مي شود، اين رله براي ولتاژهاي 8/0 تا 2 برابر ولتاژ نامي تنظيم است، رله اضافه ولتاژ احتياج به عضو زماني ندارد واگر براي منظور خاصي احتياج به تاخير در قطع باشد از يك رله زماني اضافي استفاده مي شود.
مورد استعمال اصلي رله ولتاژ در حفاظت ژنراتورها و به خصوص ژنراتورهايي كه با توربين آبي كار مي كنند مي باشد از اين رله براي حفاظت شبكه نيز استفاده مي كنند.
موارد كاربرد رله اضافه ولتاژ:
(1)حفاظت سيستم در مقابل ولتاژ
(2)عدم تقارن ولتاژ فازها: رله هاي ولتاژي، عدم تقارن ولتاژ قازها را در حالت اتصال كوتاه و اشكال فيوز ثانويه ترانس ولتاژ حس مي كنند.
رله عدم ولتاژ براي ايزوله كردن رله ها يا وسايلي است كه با قطع ولتاژ در يك يا هر سه فاز ثانويه ترانس ولتاژ يا اشكال در فيوز آن، نادرست عمل كنند، بكار مي رود. مثل رله هاي دسيتانس يا رله هاي سنكرونيزم، از اين رله همچنين براي تشخيص عدم تقارن در سيستمهاي سه فاز استفاده كرد.
(3)رله اضافه شار يا اضافه تحريك: رله اضافه شار مبناي اندازه گيري نسبت ولتاژ به فركانس عمل مي نمايد. اين انتخاب از آنجا ناشي مي شود كه شار موجود در هسته با نسبت ولتاژ به فركانس رابطه مستقيم دارد اين رله داراي عملكرد زمان معكوس مي باشد كه براي تغييرات زياد در زمان كوهتاتري عمل مي كند معمولاً در اين رله ها ضريب زماني تعبيه مي گردد تا هماهنگي در حفاظت شبكه قابل اجرا بوده و هر گونه مختصات رله گذاري و تنظيم رله ها را ممكن سازد.
نكاتي راجع به رله هاي ولتاژ و شرايط عملكرد آنها:
(1) رله هاي اضافه ولتاژي كه براي حس كردن خطاي زمين بكار مي روند داراي فيلترهايي هستند كه هارمونيك نوع سوم را جدا كرده و از عملكرد رله بر پايه هارمونيك هاي نوع سوم ولتاژ در كار حين كار كرد نرمال ژنراتورها پديد مي آيد جلوگيري مي كنند.
(2) در حفاظت خط اگر به هر علتي ولتاژ خط از ميزان نامي خود كاهش و يا افزايش يابد حفاظت كاهش يا اضافه ولتاژ كه از ترانس ولتاژ سرخط تغذيه می گردد بسته به ميزان تنظيم و مقايسه ولتاژ تنظيمي و ولتاژ خط در صورت حصول شرايط عملكرده و فرمان تريپ را صادر مي كند همچنين از رله كاهش ولتاژ براي مجاز بودن عمل بستن سكسيونر زمين سر خط نيز استفاده مي شود.
(3) در ژنراتورها در هنگام اتصال تك فاز به زمين در بدترين حالت ولتاژ توالي صفر تا بالا مي رود.
(4) اضافه ولتاژ ممكن است از حالت گذرا با سرعت زياد و فركانس بالا در نتيجه رعد و برق يا كليد زني و يا به دليل نقض فني در تجهيزات كنترل ولتاژ حادث شود.
(5) اضافه ولتاژ در مولدهای مجهز به تنظیم کننده ولتاژ نباید اتفاق افتد چون باعث عدم مکانیکی در محرک شود.
(6) حفاظت اضافه ولتاژ معمولاً در دستگاههاي داراي متصدي به كار گرفته نمي شود ولي ممكن است براي نيروگاههاي آبي با كنترل خودكار مورد نياز باشد، حفاظت اضافه ولتاژ در صورتي كه استفاده شود، اگر از نوع رله آني با تنظيم زياد استفاده گردد بيشترين بازده را دارا است كه براي اينكار معمولاً از تنظيمهاي تا 150% استفاده مي شود.
(7) براي حفاظت شبكه در برابر اتصال زمين در طرفي كه اتصال زمين وجود ندارد مثلاً در طرف مثلث ترانس ستاره مثلث با ساخت زمين مصنوعي و استفاده از رله اضافه يا افت ولتاژ، می توان حفاظت خطاي زمين را انجام داد به صورت شكلهاي زير:
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.