الاثنين، 17 يونيو 2013

الخصائص الهامة لأجهزة الوقاية:


• الأنتقائية و التمييز Selectivity and Discrimination
تعنى الأنتقائية : أن ريلايهات الوقاية يجب أن تختارالجزء العاطل من الشبكة الكهربائية و تعزلة عن باقى الشبكة بسرعة حتى لا يسبب إتلاف المعدات المراد حمايتها.


يعنى التمييز: ان ريلايهات الوقاية لها القدرة على التمييز بين حالات التشغيل العادية و الحالات الغير عادية Abnormal cases. داخل المنطفة المحمية الخاصة بها فقط.
و بناً على ماسبق يجب أن لا تعمل ريلاهات الوقاية فى حالة وجود أعطال Fault خارج نطاق المنطقة المحمية.


• زمن تشغيل الريلاى – زمن عزل العطل Relay Time – Clearing Time.
زمن عزل العطل : هو الزمن الذى يبدأ من لحظة حدوث القصر و حتى لحظة فتح قاطع التيار CB.

(Circuit breaker)
زمن عزل العطل = زمن الريلاى (من لحظة حدوث العطل حتى غلق نقط تلامس الريلاى) + زمن قاطع التيار (من لحظة غلق نقط تلامس الريلاى إلى لحظة أخر اخماد للشرارة داخل القاطع.

FCT= TR + TC
FCT = Fault Clearing Time. (Total Break Time)
TR = Relay Time.
TCB = Circuit breaker Time.

و يجب معرفة زمن عزل العطل للاسباب التالية:
1. سرعة عزل العطل تقلل من احتمال انهيار المعدات المراد حمايتها , على سبيل المثال عمل اختبار لتيار القصر بقيمة 40 كيلو أمبير لمدة 80 مللى ثانية على قضبان توزيع رئيسية BB لم يحدث اى انهيار لها رغم قيمة التار الكبيرة , و عند عمل نفس الأختبار السابق عند نفس القيمة و لكن لمدة 5 ثوانى فقد حدث انهيار كامل للمعدات.


2. سرعة عزل العطل تساعد على تحسين أستقرار الشبكة الكهربيةStability و يؤخذ هذا فى الأعتبار عند وضع خطط الوقاية Protection Schemes  لخطوط الجهد العالى - المولدات الكبيرة - المحولات الكبيرة – المحركات .......
و على الرغم من من أهمية عزل العطل بسرعة إلا أن التاخير الزمنى  Time Lag  يكون مرغوب فيه للأسباب الأتية:-


1. لاعطاء فرصة للتمييز بين الوقاية الرئيسية Main Protection و الوقاية الأحتياطية Buck up Protection.


2. للتغلب على التشغيل الخاطئ للريلايهات فى الحالات التالية:
• التيارات الكبيرة الناتجة من بدية تشغيل المعدات (Starting Current)
• التيارات الناتجة من الحالات العابرة و الطارئة(Transient)
• التغير فى الأحمال ( Load Fluctuations) 


• الحساسية Sensitivity
تعرف حساسية الريلاى على إنها أقل قيمة كهربية يشتغل عندها .
و تعتمد قيمة أفل تيار قصر Minimum short Circuit Current لشبكة كهربية على الفروض التالية:
1. حدوث القصر عند نهاية الخط.
2. وجد افل عدد من وحدات التوليد.
3. أن تكون مقاومة القوس الكهربى الحادث وقت حدوث القصر كبيرة.
4. ألا تعمل الريلايهات عند قيمة أقصى تيار حمل Over Load مسموح به.
5. ألا تعمل الريلايها نتيجة قصر فى منطقة خارج المنطقة المحمية.

وعند أختيار حساسية الريلايهات نتبع الأتى:
1. قيمة أقل تيار قصر بالمنطقة المحمية.
2. قيم تيارات التشغيل المطلوبة للوقاية الرئيسية و الوقاية الأحتياطية.
و تعرف حساسية ريلايهات الوقاية باستخدام عامل الحساسية Ks التالى:

Ks=Isc/Io
Ks = Sensitivity factor.
Isc (min) = minimum short circuit current.
Io = minimum operating current


• الأستقرار Stability
خاصية الأستقرار هى ان يظل نظام الوقاية مستقراً و لا تعمل الريلايهات عند حدوث قصر خارج المنطقة المحمية او عند حدوث حالات فجائية.


• العول Reliability

يعنى العول ان:
1 – عدم فشل أجهزة الوقاية فى عزل القصر الحادث فى المنطقة المحمية.
2 – عدم حدوث أعطال بمكونات نظام الوقاية.
3 – ان تعمل أجهزة الوقاية عند الأحتياج فقط.


يعرف عول نظام الوقاية من البيانات الأحصائية المجمعة للشبكة الكهربية , و لا يمكن تحديدها عن طريق معادلات رياضية, و لكن عن طريق تسجيل إحصائى لتاريخ نظام الوقاية المراد معرفة عوله.


• الملائمة Adequateness
اذا كان الريلاى مصمما بحيث يلائم العمل عند جميع احتمالات الأعطال فان التكلفة تكون عالية جدا.
ولذا يكفى أن يكون الريلاى مصمما بحيث يلائم العمل الموضوع من أجله.


العوامل التى تتحكم فى ملائمة الريلايهات هى:
- قدرة المعدة التى سوف يحميها الريلاى.
- مكان و اهمية المعدة المحمية.
- أحتمالات التعرض لحالات غير عادية نتيجة أسباب داخلية او خارجية.
- تكالف المعدة المراد حمايتها.
- تأثير أنهيار المعدة على أستمرارية التغذية الكهربية


يجب مراعاة الملائمة عند اختيار نظام الوقاية للشبكة الكهربية و ذلك يعتمد على كفاءة التخطيط السليم, على سبيل المثال عند التخطيط لحماية محولات و محركات الجهد المنخفض يجب ان لايستخدم نظام وقاية ذات تكلفة عالية , ممكن عند تصميم نظام وقاية لمحول توزيع قدرة 250 كيلوفولت أمبيران تستخدم مصهرات ذات سعة قطع عالية على سبيل المثال.


• الأقتصاد Economics
تعنى محاولة تصميم نظام وقاية عالى الكفاءة بأقل التكاليف

الـ Time Setting Multiplierعمليا هو المنحى الذى يحدد العلاقة بين تيار القصر الذى يمر فى ملف التيار الخاص بالريلاى و بين زمن الفصل (زمن غلق اطراف نقط تلامس اشارة فصل القاطع) 

و يوجد لكل ريلاى عدد عشر منحنيات ترقم من 0.1 إلى 1 و الصورة التالية توضح هذة المنحنيات من نوع Normal Inverse


0 التعليقات:

إرسال تعليق