بخشی از مقاله
چکیده :
در این مقاله نحوۀ عملکرد و ساختمان یک آزمایشگر رلههای حفاظتی بر اساس کامپیوترهای شخصی [1] شرح داده میشود . این آزمایشگر به دلیل بهرهمندی از کامپیوتر قابلیت برنامهریزی برای تست انواع رلههای حفاظتی را دارد. از طرفی سخت افزار این دستگاه با دارا بودن خروجیهای ولتاژ و جریان سه فاز، امکان تست انواع رلههای الکترومغناطیسی، استاتیکی و دیجیتال را فراهم میسازد. یکی از ویژگیهای بارز این دستگاه توانایی بازسازی سیگنالهای بهدست آمده تحت شرایط گذرا به صورت زمان واقعی[2] میباشد.
در نرمافزار این دستگاه قابلیت انجام تست به صورت اتوماتیک گنجانده شده است. از نکات برجستهای که در این نرمافزار وجود دارد و برتری این دستگاه را نسبت به دستگاههای مشابه نشان میدهد برنامه تست دینامیکی رله جریانزیاد، تست تعیین مشخصه رلههای مختلف با استفاده از روش جستجوی دودویی و امکان انجام تستهای گذرا با شبیهسازی سیستمهای قدرت در نرمافزارهای مناسب نظیر 1EMTP و 2PTrP و استفاده از فایل خروجی آنهاست.
همچنین برنامهای برای شبیهسازی ترانسفورمرهای جریان و ولتاژ نوشته شدهاست که با تعیین پارامترهای آنها و رسم منحنی مغناطیسی هسته توسط کاربر، مقادیر ولتاژ و جریان ثانویه این ترانسفورمرها را از روی مقادیر اولیه آنها به دست میدهد. از قابلیتهای دیگر این دستگاه میتوان به توانایی آن در فرستادن سیگنالهای دیجیتال به رله در زمانهای قابل تنظیم اشاره کرد که دارای کاربردهای مختلفی از جمله تست طرحهای حفاظتی با کمک سیگنالهای مخابراتی میباشد. در پایان، نتایج چند نمونه تستهای انجام شده ارائه میگردد که نشان دهندۀ کارایی این دستگاه در تست انواع مختلف رلههاست.
-1 مقدمه :
با گسترش روز افزون شبکههای قدرت به هم پیوسته انتقال انرژی ، حفاظت این سیستمها نیز از اهمیت و پیچیدگی بیشتری برخوردار شده است . دقت و سرعت بالا در حفاظت ، برای سیستمهای قدرت امروزی امری ضروری است و به همین دلیل وسایل حفاظتی با تکنولوژی جدیدتر و دقت بالاتر مورد نیاز میباشد . از آنجا که رله های حفاظتی نقش بسیار خطیری در امر حفاظت سیستم بر عهده دارند باید حتی الامکان خطا را در آنها کاهش داد . لذا به هنگام خرید رلهها و یا هر چند وقت یکبار لازم است رلهها تحت شرایط شبیه به شرایط کار واقعی آزمایش گردند که به هنگام بروز خطا نقش خود را به خوبی ایفا نمایند .
در گذشته ، تست رله های حفاظتی به صورت دستی و توسط آزمایشگرهایی صورت میگرفت که در آنها از مقاومتها و سلفها برای نشان دادن امپدانسهای خط و بار استفاده میشد . [1] این آزمایشگرهای آنالوگ دارای مشکلات متعددی از جمله صرف زمان بسیار جهت انجام تست و همچنین عدم امکان تولید سیگنالهایی به جز فرکانس اصلی و فرکانسهای بالای ناشی از انعکاسات امواج سیار میباشد . هم اکنون پیشرفتهای سریع در صنعت الکترونیک و کامپیوتر ، زمینه مناسبی جهت تست رله های حفاظتی فراهم آورده است. از جمله مزایای آزمایشگر کامپیوتری نسبت به آزمایشگرهای معمولی مذکور موارد زیر میباشد :
- انجام اتوماتیک مراحل تست و ذخیره نتایج .
- انعطاف پذیری و سادگی انجام تست با استفاده از زبانهای کامپیوتری سطح بالا .
بازسازی سیگنالهای گذرای استخراج شده از شبیه سازی مدل سیستم قدرت در نرمافزارهای شبیهساز موجود و اعمال آن به رله . تغییر آسان در هارمونیک و یا آفست DC سیگنال اعمالی به رله . دقت بالا در مقادیر اندازهگیری شده . کاهش قابل ملاحظه زمان تست . در این مقاله یک آزمایشگر کامپیوتری برای تست انواع رلهها با نام اختصاری CART - Computer Aided Relay Tester - تشریح خواهد شد.
این آزمایشگر قادر به آزمایش انواع رلههای الکترومغناطیسی ، استاتیکی و دیجیتال در حالات مانا و گذراست . نرمافزاری برای تست انواع رلههای جریان زیاد، دیستانس، دیفرانسیل، فرکانسی و ولتاژی طراحی شده است. در این نرمافزار برای شبیه- سازی اجزای سیستم از نرمافزار PTrP استفاده شده است و برنامه شبیهسازیCT و PT نیز با مدل منحنی مغناطیسی غیرخطی به آن اضافه شده است بنابراین شرایطی همانند شرایط واقعی برای رله تحت تست پدید میآورد.
