حملهای حمل و نقل خطوط را محافظت کنید

خطه جاری محافظ برای خطوط انتقال

خطه جاری محافظ عمدتاً برای حفاظت از خطوط انتقال در فاصله‌های طولانی استفاده می‌شود. در حالی که روش‌های محافظت سنتی بر مقایسه مقادیر فعلی واقعی تمرکز دارند، این خطه با مقایسه زاویه‌های فازی جریان‌ها در دو سر خط عمل می‌کند. بر اساس رابطه زاویه‌ای فاز، می‌توان دقیقاً تشخیص داد آیا خرابی در بخش محافظت شده خط (خرابی داخلی) یا خارج از آن (خرابی خارجی) رخ داده است. کانال ارتباطی جاری، عنصر کلیدی این سیستم محافظت، شامل چهار مؤلفه اصلی است: فرستنده، گیرنده، تجهیزات کوپلینگ و فخ.

گیرنده جاری مأمور به ضبط جاری جاری که از فرستنده واقع در سر دیگر خط ارسال می‌شود است. پس از دریافت، این جاری جاری را به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. این ولتاژ DC به عنوان سیگنال کنترلی عمل می‌کند که می‌تواند توسط رله‌ها یا مدارهای الکتریکی دیگر برای اجرای توابع محافظتی خاص مورد استفاده قرار گیرد. قابل ذکر است که هنگامی که هیچ جاری جاری دریافت نمی‌شود، ولتاژ خروجی گیرنده به صفر می‌رسد که نشان‌دهنده اختلال در لینک ارتباطی یا تغییر احتمالی در وضعیت عملکرد سیستم است.

فخ، که بین باربر و اتصال کاپاسیتور کوپلینگ به خط انتقال قرار دارد، یک شبکه LC موازی (سلب‌دار-کاپاسیتور) است که به دقت تنظیم شده تا در فرکانس‌های بالا رزونانس داشته باشد. وظیفه اصلی آن محصور کردن جاری جاری در بخش محافظت شده خط است. با انجام این کار، موثرانه مداخله از کانال‌های جاری جاری مجاور را جلوگیری می‌کند و صحت و دقت عملکرد سیستم محافظت را تضمین می‌کند. علاوه بر این، فخ نقش مهمی در کاهش افت سیگنال جاری جاری به مدارهای توان مجاور دارد، بنابراین قابلیت اطمینان کلی لینک ارتباطی جاری و توابع محافظتی مربوطه را افزایش می‌دهد.

محافظت جاری جاری: اجزا و روش‌ها

کاپاسیتور کوپلینگ در سیستم محافظت جاری جاری دو منظوره است. این کاپاسیتور تجهیزات فرکانس بالا را به یکی از هادی‌های خط متصل می‌کند و ارسال سیگنال‌های جاری را ممکن می‌سازد. همزمان، تجهیزات توان را از ولتاژ بالای خط توان جدا می‌کند. تحت شرایط عملیاتی عادی، جریان الکتریکی فقط از طریق هادی خط جریان دارد. اما در مورد جریان جاری فرکانس بالا، این جریان در طول هادی خط مجهز به فخ‌های فرکانس بالا جریان دارد، از طریق کاپاسیتور فخ و سپس به زمین می‌رسد.

روش‌های محافظت جاری جاری

چندین روش محافظت جاری جاری وجود دارد که دو شکل اساسی آن محافظت مقایسه جهت و محافظت مقایسه فاز هستند. این روش‌ها در ادامه به طور جزئی توضیح داده شده‌اند:

1. محافظت مقایسه جهت

در خطه مقایسه جهت محافظت، مکانیزم محافظت بر مقایسه جهت جریان توان در زمان خرابی در دو سر خط انتقال تکیه دارد. رله‌های محافظ فقط زمانی عمل می‌کنند که توان در هر دو سر خط از باربر به سمت خط جریان دارد. پس از مقایسه جهت‌ها، رله هدایت کننده جاری اطلاعاتی درباره چگونگی واکنش رله‌های جهتی در سر دیگر به رویداد خرابی کوتاه مداری ارائه می‌دهد.

رله‌های موجود در هر دو سر خط با هم کار می‌کنند تا خرابی را از باربر جدا کنند. در صورت خرابی داخلی در بخش محافظت شده، جهت جریان توان در جهت محافظت است. برعکس، برای خرابی خارجی، جهت جریان توان در جهت مخالف است. در زمان خرابی، یک سیگنال ساده از طریق هدایت کننده جاری از یک سر خط به سر دیگر ارسال می‌شود. خطه‌های محافظت رله‌ای که برای محافظت از خطوط انتقال استفاده می‌شوند به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند:

• خطه محافظت مسدود کننده جاری: این خطه عمل رله را محدود می‌کند. این خطه با مسدود کردن خرابی قبل از ورود آن به بخش محافظت شده سیستم الکتریکی عمل می‌کند. خطه محافظت مسدود کننده جاری به دلیل قابلیت اطمینان بالا مورد توجه قرار گرفته است، زیرا به طور موثر تجهیزات سیستم را از آسیب‌پذیری محافظت می‌کند.

• خطه اجازه دهنده مسدود کردن جاری: در مقابل خطه مسدود کننده، این خطه محافظت اجازه می‌دهد که جریان خرابی وارد بخش محافظت شده سیستم شود.

2. محافظت مقایسه فاز جاری

سیستم محافظت مقایسه فاز جاری بر مقایسه رابطه فازی بین جریان وارد شونده به منطقه هدایت کننده و جریان خروجی از بخش محافظت شده تمرکز دارد. قابل ذکر است که این روش شامل مقایسه مقادیر این جریان‌ها نمی‌شود. این روش محافظت عمدتاً محافظت اصلی یا اولیه را ارائه می‌دهد و بنابراین ضروری است که با محافظت پشتیبانی تکمیل شود. نمودار مداری خطه محافظت مقایسه فاز جاری در شکل زیر نشان داده شده است.

عملکرد و مزایای محافظت جاری جاری

تبدیل‌کننده‌های جریان (CTs) نصب شده روی خط انتقال انرژی را به یک شبکه تأمین می‌کنند. این شبکه جریان خروجی از CTs را به یک ولتاژ خروجی سینوسی تک‌فازی تبدیل می‌کند. این ولتاژ سپس به هر دو فرستنده جاری جاری و مقایسه‌کننده تغذیه می‌شود. به طور مشابه، خروجی گیرنده جاری جاری نیز به مقایسه‌کننده هدایت می‌شود. مقایسه‌کننده نقش کلیدی در کنترل عملکرد یک رله کمکی دارد که به نوبه خود در صورت لزوم موجب قطع مداربر قطع کننده خط انتقال می‌شود.

مزایای محافظت جاری جاری

خطه‌های محافظت جاری جاری چندین مزیت قابل توجهی دارند که در ادامه آمده است:

• عملکرد همزمان و سریع قطع کننده مدار: یکی از مزیت‌های کلیدی این است که قادر به قطع سریع و همزمان قطع کننده‌های مدار در هر دو سر خط انتقال است. این عمل هماهنگ مطمئن می‌کند که خرابی‌ها به سرعت جدا شوند و مدت زمان شرایط غیرطبیعی در سیستم الکتریکی کمینه شود.

• پاکسازی خرابی کارآمد: سیستم دارای فرآیند پاکسازی خرابی سریع است. با قطع سریع جریان خرابی، به طور موثر از تأثیرات شدید بر سیستم الکتریکی جلوگیری می‌کند و خطر آسیب به تجهیزات را کاهش می‌دهد و ثبات سیستم را حفظ می‌کند.

• سیگنال‌دهی یکپارچه: محافظت جاری جاری نیاز به سیم‌های سیگنال‌دهی جداگانه را حذف می‌کند. به جای آن، خطوط توان خود برای انتقال هم توان الکتریکی و هم سیگنال‌های ارتباطی استفاده می‌شوند. این موضوع طراحی کلی سیستم را ساده‌تر می‌کند، هزینه‌های نصب را کاهش می‌دهد و احتمال تداخل سیگنال‌ها از منابع خارجی را کاهش می‌دهد.

• قطع سریع بسیار: این امکان را فراهم می‌کند که قطع کننده‌های مدار در هر دو سر خط در یک تا سه دوره قطع شوند. این زمان پاسخ بسیار سریع برای محافظت از سیستم‌های الکتریکی مدرن و با ظرفیت بالا بسیار حیاتی است و تأمین قابل اعتماد برق را تضمین می‌کند.

• سازگاری با تجهیزات مدرن: سیستم محافظت جاری جاری با قطع کننده‌های مدار مدرن و سریع عمل کاملاً سازگار است. این هماهنگی به ارتقاء عملکرد و قابلیت‌های محافظتی گرید الکتریکی کمک می‌کند.

• کاربردهای چندمنظوره: تکنولوژی حامل خط توان تاریخیاً برای اهداف مختلفی از جمله کنترل نظارتی، ارتباط تلفنی، تله‌متري و رله‌ای استفاده شده است. این چند منظوره بودن آن را به یک دارایی با ارزش در سیستم‌های توان الکتریکی تبدیل می‌کند که امکان یکپارچه‌سازی چندین عملکرد در یک زیرساخت واحد را فراهم می‌کند.