پروتکسیون بار اصلی

هنگامی که خطا در میان دسته‌های اصلی برق رخ می‌دهد، تامین برق کلی قطع می‌شود و تمام خطوط غیرمعیوب نیز قطع می‌شوند. بیشتر خطاها در دسته‌های اصلی تک‌فازی هستند و غالباً موقتی طبیعت دارند. خطاها در منطقه دسته‌های اصلی می‌توانند به دلایل مختلفی مانند خرابی عایق‌های پشتیبان، اختلال در شیرهای برشی یا سقوط اجسام خارجی روی دسته‌های اصلی رخ دهند. برای رفع خطا در دسته‌های اصلی، تمام مدارهای متصل به بخش معیوب باید باز شوند.

پرکاربردترین طرح‌های حفاظتی منطقه دسته‌های اصلی شامل:

• حفاظت پشتیبان

• حفاظت جریان دیفرانسیل فراجهنگ

• حفاظت جریان چرخان

• حفاظت ولتاژ فراولتاژ

• حفاظت نشتی قاب

حفاظت پشتیبان برای دسته‌های اصلی

حفاظت پشتیبان یک روش ساده برای محافظت از دسته‌های اصلی در برابر خطاها است. خطاها در دسته‌های اصلی غالباً از سیستم تأمین ناشی می‌شوند که حفاظت پشتیبان برای سیستم تأمین ضروری است. نمودار زیر یک تنظیم اساسی برای حفاظت از دسته‌های اصلی را نشان می‌دهد. در اینجا دسته A توسط مکانیزم حفاظت فاصله‌ای دسته B محافظت می‌شود. در صورت رخ دادن خطا در دسته A، دستگاه محافظ در دسته B فعال می‌شود و رله در 0.4 ثانیه عمل می‌کند.

هنگامی که خطا در میان دسته‌های اصلی برق رخ می‌دهد، تامین برق کلی قطع می‌شود و تمام خطوط غیرمعیوب نیز قطع می‌شوند. بیشتر خطاها در دسته‌های اصلی تک‌فازی هستند و غالباً موقتی طبیعت دارند. خطاها در منطقه دسته‌های اصلی می‌توانند به دلایل مختلفی مانند خرابی عایق‌های پشتیبان، اختلال در شیرهای برشی یا سقوط اجسام خارجی روی دسته‌های اصلی رخ دهند. برای رفع خطا در دسته‌های اصلی، تمام مدارهای متصل به بخش معیوب باید باز شوند.

پرکاربردترین طرح‌های حفاظتی منطقه دسته‌های اصلی شامل:

• حفاظت پشتیبان

• حفاظت جریان دیفرانسیل فراجهنگ

• حفاظت جریان چرخان

• حفاظت ولتاژ فراولتاژ

• حفاظت نشتی قاب

حفاظت پشتیبان برای دسته‌های اصلی

حفاظت پشتیبان یک روش ساده برای محافظت از دسته‌های اصلی در برابر خطاها است. خطاها در دسته‌های اصلی غالباً از سیستم تأمین ناشی می‌شوند که حفاظت پشتیبان برای سیستم تأمین ضروری است. نمودار زیر یک تنظیم اساسی برای حفاظت از دسته‌های اصلی را نشان می‌دهد. در اینجا دسته A توسط مکانیزم حفاظت فاصله‌ای دسته B محافظت می‌شود. در صورت رخ دادن خطا در دسته A، دستگاه محافظ در دسته B فعال می‌شود و رله در 0.4 ثانیه عمل می‌کند.

حفاظت جریان چرخان و رله حفاظت دیفرانسیل ولتاژ

حفاظت جریان چرخان

در طرح حفاظت جریان چرخان، جمع جریان ترانسفورماتورهای جریان (CTs) از طریق سیم پیچ عملیاتی رله می‌گذرد. وقتی جریان از طریق سیم‌پیچ‌های رله می‌گذرد، نشان‌دهنده وجود جریان خطا در دومین‌های ترانسفورماتورهای جریان است. بنابراین، رله سیگنالی به شیرهای برشی می‌فرستد و آنها را می‌برد تا بخش معیوب سیستم الکتریکی را جدا کنند.

اما یکی از معایب این طرح حفاظتی این است که ترانسفورماتورهای جریان با هسته فولادی می‌توانند باعث اختلال در رله در مواقع خطا خارجی شوند. ویژگی‌های مغناطیسی ترانسفورماتورهای جریان با هسته فولادی ممکن است تحت شرایط غیرعادی نسبت تبدیل جریان را نامتقارن کنند و باعث خطا در رله شوند.

رله حفاظت دیفرانسیل ولتاژ

طرح حفاظت رله دیفرانسیل ولتاژ از ترانسفورماتورهای جریان بدون هسته استفاده می‌کند که خطی‌تری نسبت به همتایان فولادی خود هستند. کوپلرهای خطی برای افزایش تعداد دورهای دومین این ترانسفورماتورها استفاده می‌شوند تا حساسیت و دقت سیستم حفاظتی را افزایش دهند.

در این تنظیم، رله‌های ثانویه از طریق سیم‌های هدایتی به صورت سری به هم متصل می‌شوند. علاوه بر این، سیم پیچ رله نیز به صورت سری با دومین ترمینال مدار مربوطه متصل می‌شود. این تنظیم امکان مقایسه دقیق‌تر کمیت‌های الکتریکی را فراهم می‌کند و سیستم حفاظتی را قادر می‌سازد تا به خطاها داخلی با دقت واکنش نشان دهد و در مقابل عواملی که باعث خطا در طرح‌های مبتنی بر ترانسفورماتورهای جریان با هسته فولادی می‌شوند، مقاوم باشد.

در یک سیستم الکتریکی بدون خطا یا در صورت رخ دادن خطا خارجی، مجموع جبری جریان‌های دومین ترانسفورماتورهای جریان (CTs) صفر است. این تعادل به دلیل جریان عادی از طریق اجزای سالم سیستم است که ترانسفورماتورهای جریان جریان را به درستی منعکس می‌کنند. اما وقتی خطا داخلی در منطقه محافظت‌شده رخ می‌دهد، جریان عادی مختل می‌شود. جریان خطا از طریق رله دیفرانسیل می‌گذرد و وضعیت جریان متعادل قبلی را مختل می‌کند.

با تشخیص این جریان غیرعادی، رله دیفرانسیل فعال می‌شود. آن به سرعت دستوری به شیرهای برشی مربوطه می‌فرستد تا تماس‌های خود را باز کنند. با جدا کردن سریع بخش معیوب سیستم، مکانیسم حفاظت دیفرانسیل به مؤثرانه جلوگیری از آسیب بیشتر به تجهیزات و حفظ پایداری کل سیستم الکتریکی می‌پردازد. این پاسخ سریع به کمینه کردن توقف و خطرات بالقوه کمک می‌کند و تمامیت شبکه برق را حفظ می‌کند.