[حمید]

بخاطر دارم چند سال قبل در جریان راه اندازی سیستمهای کمکی یکی از نیروگاههای مهم کشور، فالت شدیدی در داخل یکی از سلولهای کشویی یک تابلو MCC فشار ضعیف رخ داد. سلول مزبور به یک فیدر خروجی 200 آمپری مربوط می شد.
بخاطر دارم چند سال قبل در جریان راه اندازی سیستمهای کمکی یکی از نیروگاههای مهم کشور، فالت شدیدی در داخل یکی از سلولهای کشویی یک تابلو MCC فشار ضعیف رخ داد. سلول مزبور به یک فیدر خروجی 200 آمپری مربوط می شد. محفظه مربوطه از شدت جرقه بوجود آمده در سلول بکلی تخریب شده بود. پس از بررسی میدانی موضوع مشخص شده کلید MCCB موجود در سلول که اتفاقاً ساخت یکی از معتبرترین شرکتهای خارجی سازنده کلید است به هنگام وقوع فالت از خود عکس العمل نشان نداده و بجای آن، کلید ورودی تابلو که یک کلید 4 پل 4000 آمپر است موفق به قطع جریان خطا شده بود. از آنجا که ستینگهای کلید ورودی نسبت به فالتهای خروجی از لختی قابل توجهی برخوردارند، عملکرد کلید مزبور تنها مانع گسترش فالت شده و قادر به کاهش آثار مخرب فالت در سلول خروجی نبوده است. مهندس برق تیم نظارت که از مهندسین بومی مطلع و زحمتکش سایت بود همواره جریان کار را با دقت لازم پیگیری می نمود و در هر مورد تا دلایل منطقی و فنی کافی ارائه نمی شد، اجازه ادامه کار صادر نمی کرد. در این مورد نیز کلیه نقشه ها و مدارک محاسباتی مربوط همچنین پلاک مشخصات کلید و کاتالوگهای آن توسط ایشان مورد بازبینی قرار گرفت و چون هیچ مورد انحرافی مشاهده نگردید، دستور داد عملکرد کلید MCCB در یکی از شرکتهای داخلی از طریق تست تزریق جریان اولیه مورد آزمایش قرار گیرد. این کار انجام شد و کلید مزبور مطابق منحنی مشخصات قطع مندرج در کاتالوگ خود از آزمایش سر بلند بیرون آمد، چیزی که موجب شادمانی نماینده فروش کلید در ایران شد و گروه طراحی را با یک سوال جدی روبرو نمود.
خوب ظاهراً خریدهای خارجی و تأمین سیستمهای حفاظتی گران قیمت برای تابلو نتوانسته بود آن را به هنگام وقوع خطا از آسیب مصون نماید. به نظر شما مشکل از کجا ناشی می شود و کدام نکته اساسی در مهندسی تابلو فشار ضعیف می توانست مورد غفلت قرار گرفته باشد؟

Topic

[امیر خشایار]

جریان های اتصال کوتاه که با قوس الکتریکی همراه هستند (Arcing ) علیرغم برخورداری از دما و حرارت بالا ، به دلیل امپدانس قوس الکتریکی جریان اتصال کوتاه را محدود می کنند . از این رو ، احتمالاً جریان خطا زیر ستینگ کلید 200 آمپر بوده است و در عوض رله ی 51N کلید ورودی عمل کرده است . علت بروز خطا نیز احتمالاً ضعف قسمت های کشویی مثل Load Stabs بوده است

[گلاویژ]

اگر اتصال به زمین در Line stabs بوده است ( ونه در Load stabs ) . کلید 200 آمپر وظیفه نداشته بالادست خود را ببیند و کلید ورودی می بایستی قطع می کرد .

[حمید]

با تشکر از پاسخهای خوب ارائه شده، مواردی به شرح زیر نیز به نظر بنده می رسد: همیشه یک فالت شدید به معنای جریان اتصال کوتاه زیاد نیست. میزان تخریب جریان اتصال کوتاه به انرژی تلف شده در مسیر فالت بستگی دارد . انرژی تلف شده نیز علاوه بر میزان جریان عبوری به امپدانس مسیر بستگی دارد ،اگر این مسیر تنها شامل امپدانسهای عادی مدار باشد سیستم قادر به تحمل ماکزیمم جریان قابل شکل گیری در سیستم در مدت زمان معین 1 یا 3 ثانیه خواهد بود. اما در شرایطی که امپدانس اهمی مسیر اتصال کوتاه به واسطه عوامل خارج از مدار نظیر جرقه افزایش یابد انرژی آزاد شده در درون محفظه بسته تابلو می تواند با وجود جریانهای کوچک نیز مخرب باشد. از اینرو ست که حفاظتهای الکتریکی در همه موارد قادر به عکس العمل مناسب در قبال فالتها متناسب با شدت تخریب آنها نیستند. به همین دلیل حفاظتهای فیزیکی مانند رله بوخ هولتز در ترانسفورماتورهای قدرت، رله های ترمیستوری در ماشینهای الکتریکی و رله های Arc detection در تابلوهای فشار متوسط کاربرد زیادی دارند. بی دلیل نیست که ستینگ رله های ارت فالت حدود 20 تا 80 درصد جریان نامی فیدر انتخاب می شوند زیرا همین جریانهای کوچک نیز در صورتی که به واسطه یک جرقه خارج از مدار شکل بگیرند می توانند کاملاً مخرب باشند. در حادثه مورد اشاره به نظر می رسد علیرغم وجود تخریب قابل توجه در تابلو به دلیل شکل گیری Arcing earth fault مخرب در محفظه، جریان اتصال کوتاه عبوری در حد عملکرد سریع کلید حفاظتی پائین دست نبوده و المان ارت فالت کلید بالا دست با تأخیر قابل توجه فالت را پاکسازی نموده است. به دلیل وقوع ارت فالتهای مخرب متعدد در تابلوهای فشار ضعیف، NEC در سال 1960 الزام استفاده از رله های ارت فالت در تابلوهای فشار ضعیف بیشتر از 1000 آمپر و ولتاژ فاز-زمین بیش از 150 ولت متکی به سیستمهای زمین شده مستقیم را توصیه می نماید. با این حال به دلیل عدم اعمال تنظیمات مناسب روی این رله ها روند تخریب جرقه های ارت فالت در درون تابلوهای فشار ضعیف همچنان ادامه می یابد. چیزی که نظر محققان را به بررسی بیشتر طبیعت قوسهای الکتریکی شکل گرفته در تابلو ترغیب می نماید. در عمل سازندگان مختلف جریانی حدود 100 تا 200 آمپر اولیه با عملکرد آنی یا زمان تأخیر حدود 0.05 تا 0.1 ثانیه را برای ستینگ جریانی و زمانی اینگونه رله ها پیشنهاد می کنند. جریان ارت فالتهای قوسی ممکن در سیستم 380 ولت حدود 0.19 تا 0.38 برابر جریان اتصال کوتاه 3 فاز ( 3 phase bolted fault current ) تخمیل زده می شود. جریان شکل گرفته در مسیر جرقه از رژیم سینوسی برخوردار نیست و مقدار موثر آن را می توان معادل سازی و محاسبه نمود. در شکل زیر مدار معادل تونن مسیر جرقه و معادله ولتاژ جریان حاکم بر آن را مشاهده می نمائید. زمان 4.166 میلی ثانیه اعمالی در معادلات زیر زمان جریان ضربه قوس و معادل یکچهارم پریود موج اصلی جریان ( در رژیم 60 هرتز ) است. مشخصه ولتاژ-جریان قوس نیز به شرح زیر است. با حل دستگاه معادلات مذکور می توان مینیموم pick upمقدار موثر جریان اتصال کوتاه قابل اعمال به رله را نتیجه گرفت. از آنجا که میزان تخریب متوجه انسان یا تجهیزات به انرژی قوس ، زمان تداوم آن و فاصله قوس از تجهیزات یا بدن انسان ارتباط می یابد، انتخاب ستینگ مناسب به میزان قابل توجهی به فاکتورهای مزبور ارتباط می یابد. در این ارتباط معادله تبیین کننده رابطه انرژی قوس و مدت زمان تداوم آن برای یک قوس به طول 1.25 اینچ در زیر آمده که مبنای تئوریک مناسبی جهت انتخاب ستینگ مورد نظر است.

[Author]

Replies