[حمید]

طراحی دست بالا یا over design یکی از معمولترین روشها در طراحی یا کنترل طراحی در سیستمهای مبتلا به ضعف دانش مهندسی است که اغلب پیامد آن غیر اقتصادی شدن طرح است.
طراحی دست بالا یا over design یکی از معمولترین روشها در طراحی یا کنترل طراحی در سیستمهای مبتلا به ضعف دانش مهندسی است که اغلب پیامد آن غیر اقتصادی شدن طرح است. اما در مواردی این شیوه عملکرد علاوه بر افزایش بی مورد هزینه ها سبب ضعف طراحی نیز می شود که به نوبه خود شاهکار محسوب می شود!!
در شکل زیر نمایی از یک حفاظت REF اجرا شده را مشاهده می نمایید. پس از مدت زیادی که از عمر طرح می گذرد، ترانس جریان نوترال شماره 1 به دلایلی می سوزد و گروه بهره برداری تصمیم به خرید و جایگزینی CT معیوب می نماید. در بازار ترانس جریان ساخت داخل کشور با مشخصات دقیق CT معیوب یافت می شود اما برای احتراز از وقوع اتفاق مشابه تصمیم می گیرند از ترانس جریان مرغوب و گران تری استفاده نمایند، بنابراین به توصیه مشاور طرح با حفظ همه مشخصات، همه ترانسهای جریان درگیر در حفاظت مذکور را با مشابه خارجی و ولت آمپری معادل دو برابر ولت آمپر ترانسهای جریان قبلی تعویض می نمایند تا CTها از حد تحمل حرارتی بالاتری برخوردار شوند.
با کمال تعجب پس از مدتی بر اثر یک فالت شدید روی ترانسفورماتور قدرت علاوه بر CT مزبور رله حفاظتی متصل به آن نیز دچار سوختگی و تخریب کلی می شود.
به نظر شما چگونه این انتخاب Over design مشکلات طرح را افزایش می دهد؟

Topic

[محمد هاشم زارعی]

رجوع نمایید به کتاب رله حفاظت نوشته علی صفرنورالله

[نادر]

وقتی که ” ولت آمپر ” ترانسفورماتور جریان متصل به رله ی حفاظتی ، با توجه به امپدانس کابلهای اتصالاتی و ” بردن ” خود رله صحیح انتخاب شده باشد ، فی المثل در 20 برابر جریان نامی رله ترانسفورماتور جریان به اشباع می رود و رله جریانی کمی بالاتر از 20 برابر جریان نامی خود را می بیند . ولی زمانی که ترانسفور ماتور جریان با ” ولت آمپر” ی بیش از سایز قبلی خود جایگزین می شود دیگر در 20 برابر جریان نامی به اشباع نمی رود و جریانی بسیار بیشتر به رله تزریق می شود ، که باعث صدمه ی به آن خواهد شد .

[حمید]

بحث مطرح شده در مورد افزایش ولتاژ زانویی ترانس جریان و تبعات مترتب به آن در زمینه امکان انتقال جریانهای اولیه بزرگتر به ثانویه بدون درگیر شدن با پدیده اشباع ترانس جریان بحث کلاسیک کاملاً صحیحی است که در سایزینگ ترانسهای جریان اندازه گیری از اهمیت کاربردی برخوردار است. با این حال در حفاظت دیفرانسیل امپدانس بالا، مبنای انتخاب صحیح ترانسهای جریان حفاظتی ممانعت از اشباع آنها در قبال جریانهای خطای گذرنده از حیطه مورد حفاظت ( through fault ) یا اصطلاحاً out of zone fault current است، وگرنه با توجه به امپدانس بالای رله حفاظتی، تلاش جهت ممانعت از اشباع ترانس جریان در قبال خطاهای In zone از نظر فنی غیر ضروری و به تبع آن غیر اقتصادی است. آنچه در حفاظت دیفرانسیل امپدانس بالا باید چک شود، پایداری حفاظت در قبال خطاهای خارج از زون و ممانعت از ظهور ولتاژهای تیز ناشی از اشباع CT بر اثر جریانهای خطای داخل محدوده حفاظت است. چون تنها به ازای جریانهای داخل زون است که امپدانس زیاد رله حفاظتی با جریان ثانویه ترانسهای جریان در گیر می شود. به همین دلیل است که در بعضی طرحهای حفاظتی جهت حفاظت عایقی ثانویه ترانس جریان و مدارات متصل به آن از جمله رله حفاظتی از نوعی برقگیر موسوم به متروسیل استفاده می شود. برای تعیین پیک ولتاژ اشباع CT به منحنی جریان ثانویه موضوع اشباع زیر توجه فرمائید. از روابط پایه الکترومغناطیس ( قانون مداری آمپر) می دانیم که چگالی اندوکسیون مغناطیسی با انتگرال خط جریان عبوری از سطح متناظر متناسب است. انتگرال جریان مزبور در شکل بالا با سطوح زیر منحنی تعریف می شود. اگر I1 و I2 را به ترتیب جریانهای ثانویه عدم اشباع و شروع اشباع CT فرض کنیم خواهیم داشت: به دلیل پیوستگی B یا اندوکسیون مغناطیسی می توان نوشت: حاصل ضرب جریانهای محاسبه شده فوق در مقاومت مسیر که شامل مقاومت سیم، مقاومت داخلی رله و مقاومت اهمی ثانویه CT می شود می توان رابطه معرف ولتاژ پیک اشباع را محاسبه نمود. همانطور که می بینید با افزایش بدون مطالعه Vk ، احتمال بروز ولتاژ پیک خطرناک که فقط توسط متروسیل قابل کنترل است وجود دارد هر چند که این افزایش می تواند سبب افزایش بازه اطمینان پایداری حفاظت REF شود. لطفاً توجه فرمائید که مقدار Vf-Vk تقریباً ثابت است و با افزایش Vk ترانس جریان که جزء مشخصات نامی آن است ولتاژ پیک افزایش می یابد.

[نادر]

با توجه به تعریف Vf که ولتاژ دو سر ترمینال ترانسفورماتور است اگر پدیده ی اشباع رخ نداد ه باشد ،آنگاه Vf-Vk نمی تواند ثابت یا تابعی از Vk باشد . اگر این نتیجه گیری منتج از شکل است ، شکل مربوط به حالت اشباع است و در واقع همان تعریف نقطه ی زانویی است

[حمید]

لطفاً توجه فرمائید مقدارVf موضوع محاسبات فوق در واقع ولتاژ شروع اشباع CT است، بدیهی است این ولتاژ به ازای جریانهای بزرگتر از جریان شروع اشباع می تواند خیلی بزرگتر باشد. در واقع تفاضل Vf-Vk تا زمانی که ترانس جریان اشباع نشده معادل مقدار تقریباً ثابت 1.1Vk است اما پس از اشباع این مقدار که حاصل ضرب جریان ثانویه CT در امپدانس مدار است می تواند خیلی بزرگتر از Vk باشد. به هر حال در یک ارزیابی کلی از ولتاژ پیک شکل گرفته در ثانویه CT ، با فرض ثابت بودن امپدانس مدار و ماکزیمم جریان اتصال کوتاه که تابع شرایط شبکه است می توان گفت ولتاژ پیک ظاهر شده در ثانویه متناسب با ولتاژ زانویی ترانس جریان است.یعنی Vp=c.Vk که در آن ضریب ثابت c بین 0.8 تا ضرایب بسیار بزرگتر از 1 تغییر می کند.

[نادر]

اینجانب هنوز بر سر موضع خود هستم که با توجه به تعریف Vf به شرح ذیل و ما خوذ از اولین پاسخ ، Vf می تواند مقدار ثابت باشد و Vk تابعی از Vf . یعنی Vf=I2(R+Rw+Rct)/?2 Vk=?V Vpeak =2?2?Vf(Vf-?Vf) Vpeak =2?2?Vf2(1-?) Vpeak=C??(1-?) In ?=0.5 , Vpeak will be maximum . The definition for Vk derived from saturation curve and derived from Vf=I2(R+Rw+Rct)/?2 relationship have been confused . In ?=0.5 , Vpeak is maximum and for ? greater than 0.5 will be decreased , but neither necessary nor economical .

[حمید]

جذابیت فوق العاده کار در حوزه تفکر همین ذات سرکش و رام نشدنی حقیقت در رویارویی با نظریات علمی است. آنجا که تصور می کنیم حقیقت را بطور کامل در چنگ خود گرفته ایم، دیری نمی پاید که به آرامی و نرمی از لابلای انگشتانمان فرو می ریزد و سیر جادویی خود را در اندیشه خیال انگیز دیگران از سر می گیرد.

[Author]

Replies