[حميد]

اخيراً يكي از همكاران بنده در تست يكي از واحدهاي نيروگاهي جهت اثبات قابليت كار كرد آن در شرايط عدم اتصال به شبكه سراسري ( آيلندينگ ) شركت مي نمايد. مشاهدات و دقت ايشان از برخي جنبه ها بسيار سودمند و آموزنده است بنابراين بد نيست موضوع همفكري مان باشد.

به گفته ايشان ضمن هماهنگي صورت گرفته با يكي از شركتهاي برق منطقه اي، واحد در ابتدا به صورت بي بار راه اندازي شده و بارها يكي پس از ديگري به تدريج و با يك شيب ملايم وارد مدار مي شدند. موضوعي كه در بدو امر باعث توقف كار گرديده ، موضوع عملكرد رله برگشت توان به هنگام شروع تست بوده است. به نحوي كه به محض وصل سيستم به خطوط انتقال بي بار و شروع به اعمال اولين طبقه از بار مصرفي به سيستم، رله برگشت توان از مجموعه رله هاي حفاظتي ژنراتور دچار عملكرد شده و واحد را از مدار خارج نموده است.

به نظر شما چه اشكالي در سيستم يا نحوه تست وجود داشته كه منجر به بروز چنين مشكلي شده؟

Topic

[امير خشايار]

حساسیت بیش از حد رله برگشت توان باعث ناپایداری شده است . نوسانات ولتاژ به هنگام برقدار شدن ناگهانی یک ترانسفور ماتور بزرگ می تواند باعث عملکرد اشتباه رله برگشت توان شود . راه حل خشن تر کردن ستینگ این رله است

[حميد]

آنچه در پاسخ به اين سؤال مي نويسم تنها برداشت شخصي خود از موضوع است و به هر حال بدون پشتوانه تحقيق و مطالعه علمي قابل استناد نيست. يكي از موارد مهم عملكرد نابجاي رله برگشت توان كه در منابع مختلف طراحي بدان اشاره مي شود، خطاي سيستم حفاظت مذكور در شرايط تغذيه بارهاي با ضريب توان نزديك به صفر است. در شكل زير شمايي از وضعيت بردار توان مشخص شده است. چنانچه ملاحظه مي فرمائيد، وقتي بار الكتريكي عمدتاً از شرايط سلفي برخوردار است، خطاي زاويه ترانس جريان در سنجش زاويه بار ميتواند در سنجش صحيح بار خروجي از ژنراتور اشكال ايجاد نمايد. خطاي زاويه ترانسهاي جريان حفاظتي با كلاس دقت 5P در جريان نامي حدود 60 دقيقه است، اين خطا در شرايط نزديكي ضريب قدرت به مقدار صفر مي تواند يك مقدار منفي برداشت شود. به اين دليل توصيه مي شود در شرايتطي كه حساسيت حفاظت مزبور در حدود %3 يا كمتر است به جاي ترانس جريان حفاظتي از ترانس جريان كلاس اندازه گيري استفاده شود، چرا كه ترانسهاتي جريان اندازه گيري بويژه در جريانهاي كوچكتر از جريان نامي از دقت بالاتري نسبت به كلاس حفاظتي برخوردارند. خوب تا اينجا يكي از توصيه هاي فني معروف در خصوص طراحي حفاظت برگشت توان مرور شد. اما آيا مسئله ما نيز از اين ديدگاه قابل بررسي است؟ شايد اينطور باشد. در شرايط بهره برداري جزيره اي ، واحد توليد توان ابتدا توسط يك ترانسفورماتور افزايش ولتاژ بار گذاري مي شود. جريان بي باري ترانسفورماتورهاي قدرت به توان نامي و ولتاژ كاركردشان ارتباط دارد و بطور نمونه در حدود 1 تا 3 درصد جريان نامي است ( البته اين جريان براي ترانسهاي 200 مگاوات مثال ما حدود 5/0 درصد است، امري كه سبب ترديد بنده در ارزيابي صحيح موضوع است ). اين جريان تقريباً القايي كامل است. جريان مغناطيس كننده ترانسفورماتورها در شرايط افزايش ولتاژ سيستم به دليل انتخاب نقطه كار مغناطيسي هسته در نزديكي نقطه شكست منحني مغناطيسي به نحو مؤثري افزايش مي يابد ( 50 درصد افزايش جريان به ازاي 5 درصد افزايش ولتاژ ). بنابراين در شرايط بي باري و فقدان افت ولتاژ ناشي از آن، درصد جريان مغناطيس كننده ترانسفورماتور بيش از شرايط بارداري آن خواهد بود. البته در شرايطي كه يك ژنراتور ترانسفورماتوري بيش از ظرفيت خود را بار گذاري مي كند و يا همزمان چند ترانسفورماتور را زير بار مي برد، جريان بي باري ترانسفورماتورها در مقابل ستينگ رله برگشت توان حساس قابل اعتنا مي شود. اگر اين موارد را به احتمال بار گذاري ترانسفورماتورهاي آن سوي خط انتقال اضافه كنيم، شايد بتوان يك چارچوب تئوريك قابل دفاع براي فرضيه مان تشكيل دهيم. البته جريان Inrush ترانسفورماتورها مقاديري چندين برابر جريان نامي را تشكيل مي دهند و به فرض كوتاه بودن زمان تأخير رله برگشت توان قادر به تحريك نابجاي رله برگشت توان بدليل خصلت به شدت القايي خود هستند. اگر ارزيابي ما از موضوع درست باشد، استفاده از ترانس جريان كلاس اندازه گيري بجاي كلاس حفاظتي يك راه حل مناسب براي ممانعت از عملكرد نابجاي رله خواهد بود. بويژه ترانسهاي جريان جديد با كلاس اندازه گيري 0.2 S از اين حيث بسيار مناسبند زيرا در اين كلاس دقت ، ترانس جريان در كسر كوچكي از جريان نامي نيز با دقت مناسب عمل مي كند.

[ف.م]

ضمن تشکر و استفاده از پاسخ خوب جناب آقای حمید اما آنچه بنده از عملکرد این رله در هنگام مانور مزبور دیده ام این است که این رله به اشتباه برگشت توان نامگذاری شده بلکه این رله رله low power میباشد و بدلیل صفر بودن و یا کم بودن بار خروجی در هنگام آزمایش عمل میکند و تنظیمات آن هم بر مبنای سیستم تحریک و سیستم کنترل ژنراتور تعیین میگردد یعنی ژنراتور همواره نیاز به یک حداقل بار برای کارکرد دارد البته این موضوع هنوز در دست بررسی میباشد که آیا میتوان برای لحظات اولیه این مانور این رله را بای پس نمود یا خیر راهنمائی حضرتعالی در این رابطه مفید خواهد بود .

[حميد]

رله هاي reverse power و low forward power رله هاي متفاوتي هستند. البته در نيروگاه هاي بخار ، رله هاي مذكور شايد از فلسفه وجودي همساني برخوردار باشند، اما ضرورتاً يك رله نيستند. توربنهاي بخار در شرايط موتوري شدن به دليل windage losses قابل توجه با شرايط افزايش دما روي پره هاي توربين مواجه مي شوند. در شرايط كاهش دبي بخار نيز توربين با مشكل كولينگ مناسب روبرو مي شود. به هر حال مشكل اخير با نصب رله هاي low forward power با ستينگ مناسب كنترل مي شود. در موقع راه اندازي يا سنكرونايزينگ نيز رله مزبور با تأخير زماني مناسب بي اثر مي شود تا مزاحم كاركرد عادي سيستم نشود.

[ف.م]

با سلام البته همانطور که فرموده اید رله هاي reverse power و low forward power رله هاي متفاوتي هستند اما ساختار آنها یکسان بوده و به رله 32 یا رله power معروف هستند و با توجه به نحوه استفاده ما کافی است پلاریته ورودی تغییر کند و همانطور هم که ذکر فرموده اید این آزمایش بر روی واحد گازی انجام شده ، به عبارتی رله low forward power نقش reverse power را هم دارد یعنی با کاهش بار از یک حدی که در اینجا حدود 7 مگاوات بوده و قبل از موتوری شدن واحد رله با یک تاخیر زمانی فرمان قطع را صادر میکند . اما فرصت را مغتنم شمرده و مشكل دیگری که در هنگام راه اندازی واحد های گازی در حالت black start پدید می آید ( البته واحدهای دارای GCB یا Gen breaker ) عملکرد رله دیفرانسیل ژنزاتوز یا 87G در هنگام وصل GCB میباشد که این موضوع از چند جهت جالب و قابل بررسی میباشد : 1 – با توجه به ایجاد جریان هجومی در لحظه وصل ترانس واحد از سمت فشار ضعیف عملکرد رله دیفرانسیل 87T در صورتی که فاقد واحد inrush proof باشد طبیعی است اما 87G چرا ؟ 2 – کلیه رله های دیفرانسیل ژنراتور ( 87G ) فاقد قسمت inrush proof میباشند . علت چیست ؟ 3 – راهکار علمی جلوگیری از مشکلات فوق ( عملکرد بیمورد رله های دیفرانسیل ژنراتور و برگشت توان ) که در حالت بلاک استارت که یکی از شرایط بحرانی شبکه میباشد چیست ؟ راهنمائی جنابعالی و دیگر دوستان صاحب نظر بسیار مفید میباشد .

[امیر خشایار]

آن چه در آذرماه سال 1387 عمل کرد حقیقتاً رله ی برگشت وات (32) بود نه رله ی توان کم ( 37 ) . این دو فانکشن ممکن است به لحاظ فیزیکی درون یک رله باشند اما در هر صورت دو فانکشن متفاوت هستند و در اطلاق نام رله اشتباهی رخ نداده است .در هر صورت با تغییر ستینگ از 3% به 7% موقتاً مشکل حل شد ولی بهره بردار معتقد بود ستینگ 7% بیش از حد خشن و خطرناک است و برای شرایط واقعی ممکن است به وظیفه ی خود عمل نکند . ولی من اعتقاد دارم برای توربین گاز که کمپرسور هم محور با آن است 7% ستینگ مناسبی است و از قضا 3% بیش از حد حساس و نابجاست .. با تشکر

[Author]

Replies