حفاظت و رله, مقالات
رله دیفرانسیل
مه
جریان دیفرانسیل
در صورت عدم وجود خطا، پدیده‌های خاص می‌توانند باعث جریان دیفرانسیل قابل ملاحظه‌ای شوند و این جریان‌های دیفرانسیل برای تریپ رله دیفرانسیل کافی هستند.
اما در این شرایط، حفاظت دیفرانسیل نباید سیستم را قطع کند زیرا این یک خطای داخلی ترانسفورماتور نیست.
چنین پدیده‌هایی می‌تواند به دلیل غیرخطی بودن هسته ترانسفورماتور باشد. برخی از این پدیده‌ها در زیرآمده‌است :
1- جریان‌های هجومی
2- شرایط فوق‌تحریک
3- اشباع ترانسفورماتور جریان
ویدیوی این محصول
1- جریان‌های هجومی
جریان هجومی مغناطیسی در ترانسفورماتورها ناشی‌از تغییر ناگهانی ولتاژ مغناطیسی است.
اگرچه معمولاً بعنوان نتیجه برق دار کردن ترانسفورماتور درنظر گرفته‌می‌شود ، ممکن‌است مغناطیس هجومی نیزناشی از یکی از موارد زیرباشد :
- بروز یک خطای خارجی
- بازیابی ولتاژ پس از پاک کردن یک خطای خارجی
- تغییر ماهیت خطا (به عنوان مثال وقتی یک خطای فازبه زمین به یک خطای فاز به فاز به زمین تبدیل‌شود)
- عدم سنکرون‌شدن مناسب یک ژنراتور متصل
نمونه‌ای از جریان هجومی که در اثر بستن کلید در پست توزیع اندازه گیری شده‌است.رله دیفرانسیل.
شکل 3 – نمونه‌ای از جریان هجومی اندازه گیری‌شده (تعداد زیادی ترانسفورماتورهای توزیع با هم)
از آنجا که شاخه مغناطیس‌کننده هسته به‌عنوان یک عنصر موازی در مدار معادل ترانسفورماتور ظاهرمی‌شود، جریان مغناطیس‌کننده تعادل بین جریان‌های موجود در ترمینال‌های ترانسفورماتور را بهم می‌ریزد و بنابراین توسط رله دیفرانسیل به‌عنوان یک جریان دیفرانسیل “کاذب” شناخته‌می‌شود.
رله، با این حال، باید درشرایط جریان هجومی پایدارباشد.
علاوه براین، از دیدگاه طول عمر ترانسفورماتور، قطع شدن درشرایط هجومی یک وضعیت بسیار نامطلوب‌است!
قطع یک جریان با خاصیت القایی خالص باعث ایجاد اضافه ولتاژ می‌شود که‌ممکن‌است عایق ترانسفورماتور را به خطر بیندازد و علت غیرمستقیم یک عیب داخلی‌باشد.
ویژگی‌های اصلی جریان هجومی در موارد زیر خلاصه‌می‌شود :
- معمولاً حاوی مولفه DC ، هارمونیک‌های فرد و هارمونیک زوج است.
- به طور معمول از پالس‌های تک قطبی یا دو قطبی تشکیل‌شده‌است.که با فواصل مقادیر جریان بسیار کم از هم جدامی‌شوند.
- مقادیر اوج پالس‌های جریان هجومی تک قطبی بسیار آهسته کاهش می‌یابد.
- ثابت زمانی معمولاً بسیار بیشتر از میزان جریانDC نمایی خطا خطااست.
- محتوای هارمونیک دوم با مقدار کم شروع می‌شود و با کاهش جریان هجومی افزایش‌می‌یابد.
2- شرایط فوق تحریک
فوق تحریک ترانسفورماتور می‌تواند باعث‌عملکرد نابجای رله‌های دیفرانسیل ترانسفورماتورشود.
این وضعیت ممکن‌است در نیروگاه‌های تولید توان هنگامی که یک واحد ژنراتور متصل در زمان تحویل ولت آمپر راکتیو جداشود، رخ دهد .
افزایش ناگهانی ولتاژ روی ترانسفورماتور ناشی از قطع شدن توان راکتیو ژنراتور باعث افزایش ولتاژ بالاتر از مقدار نامی ولتاژ به فرکانس ترانسفورماتر شده و در نتیجه یک‌فوق تحریک رخ دهد.
این همچنین‌می‌تواند در سیستم‌های انتقال در زمانی که یک بار راکتیو بزرگ از ترانسفورماتور جداشود و اولیه ترانسفورماتور برق‌دار باشد، رخ‌دهد .
هنگامی‌که سیم‌پیچ اولیه ترانسفورماتورفوق تحریک شود و به اشباع رود، توان بیشتری در اولیه ترانسفورماتور نسبت به ثانویه جریان می‌یابد.
یک رله دیفرانسیل که به CT مناسب برای جابجایی فاز و نسبت تبدیل تصحیح شده‌است، این موضوع را به عنوان دیفرانسیل جریان بین سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه درک می‌کند و بنابراین رله دیفرانسیل عمل خواهدکرد.
این یک عمل نامطلوب‌است، زیرا هیچ گونه خطایی در داخل ترانس وجود ندارد، و علت آن نامتعادلی جریان ناشی ازفوق تحریک شدن ژنراتور می‌باشد.
از آنجا که حالت فوق تحریک با تولید هارمونیک های فرد آشکار می‌شود ، و از آنجا که هارمونیک سوم (و دیگر هارمونیک های ضریب سه) ممکن‌است به طور موثری در سیم پیچ ترانسفورماتور Δ منتفی‌شود.
بنابراین، هارمونیک پنجم می‌تواندبه عنوان یک مهارکننده یا یک مسدودکننده در رله دیفرانسیل در استفاده شود. در واقع رله دیفرانسیل در صورت وجود هارمونیک 5 عملرد تریپ را منحل می‌کند.
رله حفاظت دیفرانسیل SIPROTEC 4 7UT6 برای ترانسفورماتورها – اتصال حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور با REF امپدانس بالا (I7) و اندازه‌گیری جریان خنثی در I8
3- اشباع ترانسفورماتورجریان
تأثیر اشباع CT در حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور دو لبه‌است.در واقع اشباع ترانس جریان در زمان خطا اعث عمکلرد نا صحیح رله دیفرانسیل‌می‌شود.
اگرچه، درصد محدودیت تأثیر جریان دیفرانسیل نامتعادل را کاهش می‌دهد، درصورت وجود خطای خارجی، جریان دیفرانسیل حاصل که ممکن‌است از شدت بسیار بالایی باشد می‌تواند منجر به عملکرد رله شود!
برای خطاهای داخلی، هارمونیک‌های ناشی از اشباع CT می‌توانند عملکرد سیستم را به تاخیر بیاندازند.
رله‌های دیفرانسیل با محدودیت هارمونیک.
مقالات مرتبط:
اضافه شار (Over Fluxing) در ترانسفورماتور به همراه علل اضافه شار
حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور | رله های دیفرانسیل
خطاهای خارجی و داخلی در ترانسفورماتور
واحدها و سیستم های حفاظت الکتریکی
حفاظت خطای زمین محدود شده ترانسفورماتور (Restricted Earth Fault Protection of Transformer)
حفاظت ترانسفورماتور قدرت و خطاهای آن
لینک زبان اصلی مقاله :