د کم ځایی د برق ورته کنټرولر لپاره خودکار بندولو دستګاه په زماوند رلاس اساس سره

برای تضمین عملکرد ایمن و پایدار شبکه و جلوگیری از آسیب رساندن شوک‌های جریان بار به تجهیزات الکتریکی در زمان بازگشت برق، تمام بارها متصل به ترانسفورماتورهای توزیع باید قبل از تغذیه قطع شوند.

بنابراین، شیرهای مدار کم فشار با قابلیت رها شدن در فشار کم مجهز شده‌اند: هنگامی که ترانسفورماتور به دلیل نگهداری یا خطا در خط قطع می‌شود، از دست دادن ولتاژ در بار کم فشار باعث می‌شود شیر مدار شاخه به صورت خودکار قطع شود. پس از بازگشت ترانسفورماتور به حالت تغذیه، چون شیرهای مدار کم فشار عموماً قابلیت بسته شدن خودکار ندارند، اپراتورها باید به صورت دستی شیر را در محل ببندند تا برق بازگردد. تحت تأثیر موقعیت شیر، ترافیک و شرایط آب و هوایی، این عملیات دستی زمان زیادی طول می‌کشد - معمولاً ۳۳ دقیقه - که منجر به قطعی برق طولانی مدت و تأثیرات شدید بر قابلیت اطمینان تأمین برق می‌شود.

برای حل این مشکل، دستگاه بسته شدن خودکار برای شیرهای مدار کم فشار بر اساس رеле زمانی توسعه یافته است. خروجی کم فشار ترانسفورماتور به سیم پیچ رله تغذیه می‌کند. پس از تغذیه ترانسفورماتور، سیم پیچ رله زمانی تغذیه می‌شود و پس از تأخیر تنظیم شده، تماس لیزشی آن به صورت موقت مدار بسته شدن را می‌بندد و باعث بسته شدن خودکار شیر مدار کم فشار می‌شود. تأخیر زمانی از جلوگیری از جریان تزریقی ترانسفورماتور و اطمینان از ایمنی تجهیزات است. از طریق منطق کنترل مناسب، بسته شدن خودکار پس از قطع شدن به دلیل جریان بیش از حد یا قطع دستی جلوگیری می‌شود.

۱. نیازهای طراحی و راه‌حل

با توجه به مقررات عملیات شبکه، نیازهای طراحی خاصی برای دستگاه انتقال خودکار در فشار کم تعیین شده است:

• هنگامی که طرف بالایی ترانسفورماتور توزیع به دلیل نگهداری یا خطا قطع می‌شود، ترانسفورماتور از دست دادن ولتاژ و شیر مدار کم فشار از طریق رها شدن در فشار کم قطع می‌شود. پس از بازگشت ترانسفورماتور به حالت تغذیه، شیر به صورت خودکار پس از تأخیر تنظیم شده بسته می‌شود.

• اگر خطا در پایین شیر مدار کم فشار رخ دهد، شیر به صورت قابل اعتماد قطع می‌شود و نباید به صورت خودکار بسته شود.

• اگر شیر مدار کم فشار به صورت دستی باز شود، نباید به صورت خودکار بسته شود.

برای تأمین این نیازها، راه‌حل قابل اعتمادی با استفاده از رله زمانی به عنوان هسته کنترلی پیشنهاد شده است که از ویژگی‌های تأخیر زمانی و تماس‌های لیزشی آن برای بسته شدن خودکار استفاده می‌کند. مدل رله زمانی انتخاب شده DS-28 است.

رله زمانی DS-28 استفاده شده در دستگاه شامل یک الکترومغناطیس که یک مکانیسم زمان‌سنجی ساعت را می‌راند. سیم پیچ الکترومغناطیسی از خروجی کم فشار ترانسفورماتور تغذیه می‌شود و رله زمانی را به صورت مداوم تغذیه می‌کند. رله شامل یک دسته تماس لیزشی تأخیری و یک دسته تماس اصلی تأخیری (تماس‌های پایانی) است. سیم‌پیچ داخلی رله زمانی برای دستگاه انتقال خودکار در فشار کم در شکل ۱ نشان داده شده است. 

برای جلوگیری از سوختن سیم پیچ به دلیل تغذیه طولانی، یک مقاومت انصاف حرارتی به عنوان مقاومت محافظ خارجی اضافه شده است. در طراحی، دسته‌های ۱ و ۱۳–۳ به عنوان سیگنال‌های عامل به مدار تغذیه متصل شده‌اند، در حالی که دسته‌های ۵ و ۶، و ۱۶–۳ و ۱۷ به ترتیب به عنوان تماس لیزشی تأخیری و تماس دائمی بسته عمل می‌کنند. شکل ۲ نمودار سیم‌پیچ دستگاه بسته شدن خودکار بر اساس رله زمانی برای شیرهای مدار کم فشار را نشان می‌دهد.

۲.استراتژی کنترل دستگاه انتقال خودکار در فشار کم

۲.۱ فشار کم ترانسفورماتور

هنگامی که ترانسفورماتور فشار کم می‌شود، شیر مدار کم فشار قطع می‌شود. چون بار کم فشار تغذیه نمی‌شود، رله زمانی در حالت اولیه خود باقی می‌ماند، با تماس‌های لیزشی تأخیری و تماس‌های اصلی تأخیری باز و تماس‌های دائمی بسته بسته می‌شود.

در زمان بازگشت برق به خط، خروجی کم فشار ترانسفورماتور تغذیه می‌شود و رله زمانی را تغذیه می‌کند. در این مرحله، تماس‌های دائمی بسته باز می‌شوند و مقاومت تقسیم ولتاژ به مدار سیم پیچ اضافه می‌شود و باعث می‌شود الکترومغناطیس تغذیه شده و مدت طولانی در حالت جذب بماند. مکانیسم زمان‌سنجی شروع به کار می‌کند و تماس لیزشی تأخیری به سمت وضعیت بسته حرکت می‌کند.

پس از تأخیر تنظیم شده (معمولاً بین ۱۰ تا ۱۵ ثانیه از طریق دستگاه تنظیم زمان روی پنل رله زمانی برای جلوگیری از جریان تزریقی ترانسفورماتور)، تماس لیزشی تأخیری به صورت موقت بسته و سپس باز می‌شود. این عملیات شبیه فشردن و رها کردن دکمه بستن دستی عمل می‌کند و اطمینان می‌دهد که مدار بسته شدن به صورت مداوم تغذیه نشود که می‌تواند جلوگیری از قطع دستی یا بستن شیر به نقطه خطا را ایجاد کند.

معمولاً ترانسفورماتورهای توزیع ظرفیت تا ۲۰۰۰ کیلوواط دارند و مدت زمان جریان تزریقی ترانسفورماتور حدود ۶ تا ۱۰ ثانیه است. برای جلوگیری از تأثیر جریان تزریقی ترانسفورماتور، تأخیر زمانی به ۱۰ تا ۱۵ ثانیه در زمان نصب با تنظیم دستگاه زمان روی پنل رله زمانی تنظیم می‌شود. نمودار سیم‌پیچ مدار بسته شدن در شکل ۳ نشان داده شده است.

تماس اصلی (تماس پایانی) پس از تماس لیزشی بسته می‌شود و در مکان توقف مکانیکی متوقف می‌شود. تا زمانی که خروجی کم فشار ترانسفورماتور تغذیه شده باشد، رله در این حالت باقی خواهد ماند. هنگامی که خروجی کم فشار از دست دادن ولتاژ (یعنی سیم پیچ الکترومغناطیسی بدون تغذیه می‌شود)، تمام تماس‌ها به موقعیت اولیه خود بازمی‌گردند.

۲.۲ قطع شیر به دلیل خطا

هنگامی که خطا در خط یا تجهیزات پایین شیر مدار کم فشار رخ می‌دهد، شیر به دلیل جریان بیش از حد قطع می‌شود. چون خروجی کم فشار ترانسفورماتور همچنان تغذیه می‌شود، تماس‌های رله در موقعیت فعلی خود باقی می‌مانند و اطمینان می‌دهند که شیر به صورت خودکار بسته نمی‌شود.

۲.۳ قطع دستی

هنگامی که شیر مدار کم فشار به صورت دستی باز شود، خروجی کم فشار ترانسفورماتور همچنان تغذیه می‌شود. تماس‌های رله تغییر نمی‌کنند و مدار بسته شدن از تأثیر رله زمانی مستثنی است و جلوگیری از بسته شدن خودکار شیر را می‌کند.

۳. تست عملکرد دستگاه

پس از مونتاژ دستگاه انتقال خودکار در فشار کم بر اساس رله زمانی، آزمایش‌های عملکرد کامل انجام شد. پس از آزمایش موفق، روش نصب استاندارد و نمودارهای سیم‌پیچ با توضیحات ایمنی و فنی دقیق تدوین شد. دستگاه در ۱۰ منطقه نصب شد. پس از شش ماه عملیات، دستگاه به صورت قابل اعتماد و صحیح در هر دو حالت قطعی برنامه‌ریزی شده و قطعی ناشی از خطا عمل کرد. میانگین زمان بازگشت برق از ۳۳ دقیقه قبل از نصب به ۱۰–۱۵ ثانیه کاهش یافت.

نتایج آزمایش‌های میدانی تأیید می‌کند که دستگاه انتقال خودکار در فشار کم برای شیرهای مدار کم فشار بر اساس رله زمانی تمام نیازهای طراحی را تأمین می‌کند.

۴. نتیجه‌گیری

دستگاه انتقال خودکار در فشار کم پیشنهاد شده برای شیرهای مدار کم فشار از تماس لیزشی تأخیری رله زمانی برای حل مجموعه‌ای از مشکلات ناشی از نصب سیم پیچ‌های رها شدن در فشار کم استفاده می‌کند. این دستگاه امکان بسته شدن خودکار شیرهای مدار کم فشار پس از حوادث فشار کم را فراهم می‌کند. دستگاه در شرایط قطعی عادی به صورت قابل اعتماد عمل می‌کند و در شرایط غیرعادی غیرفعال می‌شود. با اصل ساده، سیم‌پیچ آسان و هزینه کم، دستگاه در آزمایش‌های میدانی ایمن و قابل اعتماد بازگشت برق پس از قطعی فشار کم را تأمین کرده و زمان بسته شدن شیر را از ۳۳ دقیقه به ۱۰–۱۵ ثانیه کاهش داده است. این به طور قابل توجهی کارایی و قابلیت اطمینان تأمین برق را بهبود می‌بخشد و ارزش عملی بالایی در کاربردهای واقعی دارد.