Busbar Protection | Kemaan-e Tafavot Busbar

در روزهای اولیه فقط رله‌های جریان معمولی برای حفاظت از میله اصلی استفاده می‌شد. اما مطلوب است که هرگونه خرابی در هر یک از خطوط فیدر یا ترانسفورماتور متصل به میله اصلی نباید سیستم میله اصلی را آشفته کند. با توجه به این، زمان تنظیم رله‌های حفاظت میله اصلی طولانی‌تر شده است. بنابراین وقتی خرابی در خود میله اصلی رخ می‌دهد، زمان بسیار زیادی برای جدا کردن میله از منبع صرف می‌شود که می‌تواند خسارت زیادی به سیستم میله وارد کند.
در روزهای اخیر، رله‌های حفاظت فاصله دوم با زمان عملکرد ۰/۳ تا ۰/۵ ثانیه برای حفاظت از میله اصلی استفاده شده‌اند.
اما این طرح نیز یک معیب اصلی دارد. این طرح حفاظتی نمی‌تواند بخش خرابه میله اصلی را تشخیص دهد.
امروزه، سیستم برق با مقدار عظیمی از انرژی سروکار دارد. بنابراین هرگونه اختلال در کل سیستم میله اصلی باعث خسارت بزرگی به شرکت می‌شود. بنابراین لازم است که فقط بخش خرابه میله اصلی در زمان خرابی جدا شود.

معیب دیگر طرح حفاظت فاصله دوم این است که گاهی زمان پاکسازی کوتاه نیست تا پایداری سیستم را تضمین کند.
برای غلبه بر مشکلات ذکر شده، طرح حفاظت دیفرانسیل میله اصلی با زمان عملکرد کمتر از ۰/۱ ثانیه، به طور گسترده در بسیاری از سیستم‌های SHT میله اصلی استفاده می‌شود.

حفاظت دیفرانسیل میله اصلی

حفاظت دیفرانسیل جریان

طرح حفاظت از میله اصلی شامل قانون جریان کیرچوف است که بیان می‌کند جریان کل وارد به گره الکتریکی دقیقاً برابر با جریان کل خروجی از گره است.
بنابراین، جریان کل وارد به یک بخش میله اصلی برابر با جریان کل خروجی از آن بخش میله اصلی است.

اصل حفاظت دیفرانسیل میله اصلی بسیار ساده است. در اینجا، ثانویه‌های CTها به صورت موازی متصل می‌شوند. به عبارت دیگر، پایانه‌های S1 تمام CTها با هم متصل می‌شوند و یک سیم میله تشکیل می‌دهند. به طور مشابه پایانه‌های S2 تمام CTها با هم متصل می‌شوند تا یک سیم میله دیگر تشکیل دهند.
یک رله تریپینگ بین این دو سیم میله متصل می‌شود.

در اینجا، در شکل بالا ما فرض می‌کنیم که در شرایط عادی، فید A، B، C، D، E و F جریان IA، IB، IC، ID، IE و IF را منتقل می‌کنند.
حالا، بر اساس قانون جریان کیرچوف،

به طور اساسی، تمام CTهای استفاده شده برای حفاظت دیفرانسیل میله اصلی نسبت جریان یکسانی دارند. بنابراین، جمع جریان‌های ثانویه نیز باید برابر با صفر باشد.

حالا، بگذارید جریان از طریق رله متصل به تمام ثانویه‌های CTها، iR باشد، و iA، iB، iC، iD، iE و iF جریان‌های ثانویه‌اند.
حالا، بگذارید KCL را در گره X اعمال کنیم. بر اساس KCL در گره X،

بنابراین، واضح است که در شرایط عادی هیچ جریانی از طریق رله تریپینگ حفاظت از میله اصلی نمی‌گذرد. این رله معمولاً به عنوان رله ۸۷ شناخته می‌شود. حالا، فرض کنید خرابی در یکی از فیدرها، خارج از منطقه محافظت شده رخ داده است. در این حالت، جریان خرابی از طریق ابتدایی CT آن فیدر می‌گذرد. این جریان خرابی توسط تمام فیدرها متصل به میله ارائه می‌شود. بنابراین بخش مشارکتی جریان خرابی از طریق CT مربوط به فیدر مربوطه می‌گذرد. بنابراین در آن حالت خرابی، اگر KCL را در گره K اعمال کنیم، همچنان iR = ۰ خواهیم داشت.

این بدان معناست که در شرایط خرابی خارجی، هیچ جریانی از طریق رله ۸۷ نمی‌گذرد. حالا فرض کنید که خرابی در خود میله رخ داده است.
در این حالت نیز جریان خرابی توسط تمام فیدرها متصل به میله ارائه می‌شود. بنابراین در این حالت، مجموع تمام جریان‌های مشارکتی برابر با جریان خرابی کلی است.
حالا، در مسیر خرابی هیچ CTی وجود ندارد. (در خرابی خارجی، هم جریان خرابی و هم جریان مشارکتی به خرابی توسط فیدرهای مختلف CT در مسیر جریان خود دارند).

مجموع تمام جریان‌های ثانویه دیگر صفر نیست. این برابر با معادل ثانویه جریان خرابی است.
حالا، اگر KCL را در گره‌ها اعمال کنیم، مقدار غیر صفری از iR خواهیم داشت.
بنابراین در این حالت جریان از طریق رله ۸۷ شروع می‌شود و موجب تریپینگ می‌شود که مداربرهای مربوط به تمام فیدرهای متصل به این بخش میله اصلی را می‌بندد.
از آنجا که تمام فیدرهای ورودی و خروجی متصل به این بخش میله تریپ شده‌اند، میله مرده می‌شود.
این طرح حفاظت دیفرانسیل میله اصلی نیز به عنوان حفاظت دیفرانسیل جریان میله اصلی شناخته می‌شود.

حفاظت دیفرانسیل میله اصلی تقسیم‌بندی شده

در حال توضیح اصول کار حفاظت دیفرانسیل جریان میله اصلی، ما یک میله اصلی ساده بدون تقسیم‌بندی نشان داده‌ایم. اما در سیستم‌های ولتاژ متوسط ولتاژ میله اصلی به بیش از یک بخش تقسیم می‌شود تا پایداری سیستم افزایش یابد. این کار به این دلیل انجام می‌شود که خرابی در یک بخش میله نباید بخش‌های دیگر سیستم را آشفته کند. بنابراین در زمان خرابی میله، کل میله قطع می‌شود.
بیایید شکل و توضیحات حفاظت از میله اصلی با دو بخش را رسم کنیم.

در اینجا، بخش میله A یا منطقه A توسط CT1، CT2 و CT3 محدود شده است که CT1 و CT2 CTهای فیدر هستند و CT3 CT میله است.
به طور مشابه بخش میله B یا منطقه B توسط CT4، CT5 و CT6 محدود شده است که CT4 CT میله است، CT5 و CT6 CTهای فیدر هستند.
بنابراین، منطقه A و B برای اطمینان از اینکه هیچ منطقه‌ای در این طرح حفاظت از میله اصلی باقی نمانده است، همپوشانی دارند.
پایانه‌های ASI از CT1، ۲ و ۳ با هم متصل می‌شوند تا میله ثانویه ASI را تشکیل دهند؛
پایانه‌های BSI از CT4، ۵ و ۶ با ه