کاربر گرامی  خوش آمدید ... ( ورود  \ ثبت‌ نام  )

تحقیق مقاله شبکه قدرت

مشخص نشده
مشخص نشده
151
word
781 KB
6196
قیمت قدیم:۱۸,۱۰۰ تومان
قیمت: ۱۵,۱۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه تحقیق مقاله شبکه قدرت

    مقدمه :

    شبکه قدرت همواره در معرض خطاهای گوناگونی قراردارد . از میان همه این خطاها احتمال وقوع خطای زمین بیشتر است . تقریبا بیش از 95 درصد خطاهای شبکه از این نوع است. بنابراین حفاظت تجهیزات شبکه قدرت در برابر این نوع خطاها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

    یکی از روش های حفاظت سیستم ها در برابر خطای زمین استفاده از رله های جریان زیاد است این روش که از دیرباز مورد استفاده قرار می گرفته است هنوز هم جزو اصلی  ترین روش های حفاظت زمین محسوب می شود .اگر چه در برخی مواردرله دیستانس به عنوان رله اصلی در این خطاها بکار می رود  اما رله های جریان زیاد زمین در این موارد نقش مهمی ایفا میکنند ،زیرا موارد بسیاری وجود دارد که رله دیستانس در خطاهای زمین عمل نمی کند.

    با این حال شرایط و عوامل زیادی وجود دارد که باعث می شود که رله های جریان زیاد زمین ،‌ عملکرد صد در صد درست نداشته باشند . این بیشتر به خاطر شرایطی است که شبکه قدرت بر رله تحمیل میکند . بنابراین آشنایی با این شرایط و هم چنین رویارویی با آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است ،‌ زیرا با این کار قابلیت اطمینان سیستم های قدرت را می توان بالابرد.

     

    فصل اول

    اصول عملکرد رله های زمین

    در حالیکه مقالات متعددی  در زمینه انواع خاصی از رله های زمین و مشکلات مربوط به آن نوشته شده است ، اما یک بررسی کلی در مورد اصول  عملکرد  این رله ها کمتر یافت می شود .در این فصل سعی بر این است تا مفاهیم اساسی رله های زمین بیان شود و یک آشنایی کلی با طرز کار این رله ها صورت گیرد با این امید که بتوان برای مهندسین حفاظت مفید واقع گردد.

    لازم به ذکر است که در این پروژه ، منظور از حفاظت خطوط انتقال حفاظت جریان زیاد است و رله های زمینی که در اینجا بحث می شود ، همگی طبق اصول رله های جریان زیاد عمل می کنند . بنابراین نباید آن ها را با انواع دیگر حفاظت خطوط نظیر  حفاظت دیستانس و یا Pilot Protection اشتباه گرفت.

    : خطاهای زمین (GROUND  FAULTS)

    خطاهای زمین به خطاهایی گفته میشود که بین یک یا دو فاز  و زمین صورت می گیرد . رله زمین در چنین مواقع ی باید بتواند در کمترین زمان ممکن این اشکال را احساس کند و فرمان لازم برای عملکرد کلیدهای قدرت را صادر کند.

    کمیتی که در رله های زمین برای تشخیص خطا بکار می رود ولتاژ (3V0) یا جریان باقیمانده[1] (3I0) است کهV0 وI0 مقادیرمولفه صفر ولتاژ و جریان هستند . بیشتر سیستم های قدرت زمین شده اند و این زمین کردن ممکن است بصورت مستقیم باشد و یا از مقاومت یا راکتانس استفاده شده باشد. در نتیجه جز در موارد خاصی ، ولتاژ و جریان های باقیمانده بسیاری وجود دارد که میتوانند توسط رل های زمین مورد استفاده قرار گیرند . البته ولتاژ و جریان مولفه منفی نیز در خطای زمین وجود دارد و با ترکیب آن ها با مقادیر مولفه صفر ، در آشکار نمودن و ایزوله کردن خطاها می توان از آن ها استفاده کرد.

    قابل ذکر است که خطای سه فاز به زمین به علت این که مولفه صفر قابل ملاحظه ای ایجاد نمی کند نمی تواند باعث عملکرد رله زمین شود . به همین خاطر عموما این نوع خطا به عنوان یک خطای فاز درنظر گرفته می شود.

    هیچکدام از کمیت های مشخص کننده خطای زمین (ولتاژ و جریان مولفه صفر) هنگامیکه سیستم در شرایط نرمال قرار دارد ، به مقدار قابل ملاحظه ای موجود نیستند. این نکته مهم باعث شده است تا بتوان رله های جداگانه ای را برای حفاظت زمین استفاده کرد که حساسیت بیشتری دارند و در مقادیری کمتر از بار سه فاز سیستم تنظیم می شوند.

     

    2-1: اتصالات رله های زمین

    در این جا چند نوع متداول از اتصالات رله های زمین که استفاده از آن ها در حفاظت زمین رایج است تشریح می گردد. در تمام این روش ها از ولتاژ یا جریان باقیمانده برای تشخیص خطای زمین استفاده می شود.

    الف : در روش اول که در شکل a-1-1 نمایش داده شده است ، رله زمین از خروجی سه ترانس جریان که بصورت موازی بسته شده اند تغذیه می گردد . اولیه هر کدام از ترانس ها یکی از فازهای خط انتقال است . بنابر این جریانی که از رله عبور می کند برابر است با :

    Ir=Ia+Ib+Ic=3I0

     

     

    این جریان که به جریان باقیمانده معروف است ، سه برابر جریان مولفه صفر سیستم است و فقط هنگامی وجود دارد که در سیستم خطای زمین داشته باشیم.

    شکل 1-1 : تشخیص خطای زمین بوسیله جریان مولفه صفر

    چون در شرایط کار عادی سیستم ، جریان باقیمانده نداریم ، پس تنظیم این رله ها را می توان در مقادیر کم انجام داد . به همین دلیل معمولا این رله ها بین 30 تا 70 درصد جریان نامی تنظیم می شوند . تنظیم این رله ها مستقل از بار است و با تنظیم رله های اضافه بار متفاوت است ، ذکر این نکته ضروری است که تنظیم  آن ها در مقادیر کم ،‌باعث تحمیل بِردِن[2] اضافی به C.T خواهد شد و این مطلوب نیست .

    رله های C,B,A که هر کدام در ثانویه یکی از C.Tها بسته شده اند ، برای حفاظت در برابر خطای فاز هستند یعنی در صورت وقوع خطای دو فاز به هم ویا خطای سه فاز ،‌ المان جریان زیاد این رله ها باعث صدور فرمان لازم می گردد. این رله ها باید طوری تنظیم شوند که در بارگیری کامل از خط و حتی در مقادیری بیش از آن عمل نکنند . این رله ها ممکن است در برخی خطاهای زمین عمل کنند . با این وجود نباید آن ها را به عنوان رله زمین در نظر گرفت بلکه باید آن ها را به عنوان یک حفاظت پشتیباد برای رله زمین به حساب آورد . گاهی اوقات به منظور صرفه جویی اقتصادی ، به جای این که سه رله جریان زیاد برای فازها بکار برند،‌از دو رله استفاده میکنند.

    در صورتیکه  تمام C.T ها ایده آل باشند ،‌ تحت شرایط کارکرد نرمال و هم چنین در خطاهای بین فازها جریانی از رله زمین نخواهد گذشت . با این وجود ،‌چون C.T  ها هر قدر هم که یکسان باشند باز هم تفاوت های جزئی  دارند، همواره مقداری جریان از رله زمین عبور می کند این جریان که به جریان مانده اشتباهی معروف است ،‌ هنگامی که اولیه C.T ها در جریان نامی کار میکند حدود 01/0 تا 1/0 آمپر است و در خطاهای شدید بین فاز ها ، مقادیر  بسیار بزرگتری خواهد داشت. برای اجتناب از این جریان اشتباه می توان از یک نوع ترانس جریان استفاده کرد که هر سه فاز را در بر میگیرد . در شکل b-1 نمونه ای از این نوع ترانس جریان که به C.T توالی صفر[3] معروف است ، نشان داده شده است با استفاده از این C.T در واقع نامتعادلی در خروجی C.T ها از بین خواهد رفت . استفاده از این C.T در سیستم های با ولتاژ کم و متوسط رایج است.

    ب: روش دوم که در شکل 2-1 نشان داده شده است را تنها در پست هایی می توان به کار برد که ترانس هایی با سیم پیچ ستاره زمین شده دارند . در چنین مواقعی جریان رله زمین توسط یک C.T که بین نقطه خنثی ترانس و  زمین بسته می شود تامین می گردد . فقط در صورت بروز خطای زمین است که از نقطه صفر ترانس قدرت جریان می گذرد و به محض عبور جریان ،‌رله زمین واقع درآن جاکه درمقادیرکم نیزتنظیم می گردد،‌فرمان لازم راصادر خواهد کرد.

    (شکل در متن اصلی موجود است)

    شکل 2-1 : استفاده از جریان نوترال ترانس برای تشخیص خطای زمین

    این رله فقط خطاهای زمین طرف ستاره را حفاظت می کند و به خطاهای سمت مثلث حساس نیست زیرا همانطور که می دانیم ، جریان مولفه صفر نمی تواند از یک ترانس ستاره – مثلث عبور کند . بنابراین این رله خطاهای زمین طرف مثلث را نمی بیند.

    در سیستم هایی که به علت عدم وجود نقطه خنثی از ترانس های زمین برای ایجاد این نقطه استفاده می شود ، رله زمین را میتوان از یک C.T که در نوترال ترانس زمین بسته می شود تغذیه کرد.

  • فهرست و منابع تحقیق مقاله شبکه قدرت

    فهرست:

    فصل اول : اصول عملکرد رله های زمین

    خطاهای زمین ....................................................................................................................................... 2

    2-1 اتصالات رله های زمین............................................................................................................................ 5

    3-1 انواع معمول رله های زمین................................................................................................................. 10

    1-3-1 رله های با مشخصه معکوس........................................................................................................ 10

    2-3-1 رله های زمان معین......................................................................................................................... 12

    3-3-1 رله های IDMT .................................................................................................................................. 12

    4-3-1 رله های لحظه ای............................................................................................................................. 13

    فصل دوم : مطالعه رله های جهت دار زمین

    1-2  ضرورت جهت دار بودن...................................................................................................................... 15

    2-2 هماهنگی رله های جهت دار.............................................................................................................. 16

    3-2 پلاریزه کردن رله های جهت دار..................................................................................................... 18

    1-3-2 پلاریزه کردن توسط جریان......................................................................................................... 19

    الف: ترانس های دو سیم پیچه..................................................................................................................... 20

    ب : ترانس های سه سیم پیچه.................................................................................................................... 22

    ج : اتو ترانس ها................................................................................................................................................... 26

    2-3-2 پلاریزه کردن توسط ولتاژ............................................................................................................. 31

    3-3-2 روش های دیگر پلاریزاسیون...................................................................................................... 35

    4-2 مشخصه عمل رله های جهت دار.................................................................................................... 36

    1-4-2 جبران سازی در رله های زمین................................................................................................. 40

    فصل سوم : بررسی برخی از مشکلات رله های زمین

    جریان مانده اشتباه............................................................................................................................ 50

    1-1-3 عملکرد ضعیف ترانس های جریان............................................................................................ 50

    نامساوی بودن بردن و اختلاف بین ترانس های جریان..................................................................... 51

    اشباع DC ترانس های جریان......................................................................................................................... 52

    2-3 خطاهای چند مداره............................................................................................................................... 66

    3-3 نامتقارن باز وبسته شدن کلیدها....................................................................................................... 68

    4-3 معکوس شدن جریان در سیم پیچ پلاریزه کننده................................................................... 70

    5-3 مشکل رله های حاصل ضربی........................................................................................................... 74

    6-3 مشکل جریان القا شده در خطوط موازی................................................................................... 76

    7-3 کاربرد مشخصه هیبرید........................................................................................................................ 83

    فصل چهارم : سیستم های حفاظت زمین دیفرانسیلی

    معرفی سیستم دیفرانسیل اصلاح شده..................................................................................... 92

    انواع سیستم های دیفرانسیلی....................................................................................................... 93

    1-2-4 سیستم دیفرانسیل قدیمی............................................................................................................ 93

    2-2-4 سیستم دیفرانسیل اصلاح شده.................................................................................................. 95

    تحلیل شبکه قدرت............................................................................................................................ 97

    1-3-4 مفاهیم اولیه تحیلی شبکه............................................................................................................ 98

    2-3-4 روش تجزیه و تحلیل سیستم.................................................................................................. 102

    4-4 مطالعه حالت های مختلف سیستم.............................................................................................. 103

    5-4 توسعه دیفرانسیل اصلاح شده....................................................................................................... 111

    فصل پنجم : تنظیم رله زمین در یک شبکه نمونه

    معرفی شبکه نمونه......................................................................................................................... 114

    محاسبات............................................................................................................................................. 117

    تنظیمات رله...................................................................................................................................... 119

    4-5 نتایج بدست آمده................................................................................................................................ 119

    نتیجه گیری....................................................................................................................................................... 123

    ضمیمه................................................................................................................................................................. 127

     

    منبع:

    ندارد

دریافت لینک دانلود به صورت خودکار بلافاصله پس از پرداخت

امکان پرداخت آنلاین از طریق کلیه کارت های عضو شتاب

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول