فيوز ها ، ريكلوزرها (بازبست ها ) و سكسيونرها ( قسمت اول )

براي حفاظت از شبكه هاي توزيع ، از ابزارهاي بسيار گوناگوني استفاده مي شود. در هر مورد خاص بر مبناي نوع عنصري كه بايد مورد حفاظت قرار گيرد و سطح ولتاژ سيستم ، نوع حفاظت تعيين مي شود و حتي اگر استانداردهاي خاصي براي حفاظت كلي از سيستم هاي توزيع وجود نداشته باشد ، مي توان در ارتباط با چگونگي كار وعملكرد اين سيستم ها ، توضيحاتي كلي و عمومي ارائه داد .
ابزارها و تجهيزات
ابزارهايي كه بايد در حفاظت سيستم توزيع مورد استفاده قرار گيرند ، عبارتند از :
§ رله هاي جريان زياد ؛
§ ريكلوزرها ( بازبست ها ) ؛
§ سكسيونرها ؛
§ فيوزها
رله هاي جريان زياد
رله هاي جريان زياد با مشخصات زمان – جريان معكوس در حفاظت شبكه هاي قدرت تا هر سطح ولتاژي بكار مي روند. در طول سالها اين گونه رله ها به تعداد بسيار زياد در اكثر شبكه هاي دنيا به عنوان حفاظت اصلي و يا حفاظت ثانويه و پشتيبان در طرح هاي پيچيده بكار رفته اند. جريان و زمان رله هاي جريان زياد قابل تنظيم بوده و بدينوسيله مي توانند براي تمايز صحيح در هنگام خطا و اضافه بار همانند فيوزها استفاده شوند. در بعضي موارد بهره گيري از طبقه بندي زماني براي حفاظت مطلوب در تمامي حالات مقدور نبوده و براي بهبود عملكرد سيستمهاي حفاظتي در اينگونه شرايط از جهت جريان يا به عبارت ديگر رله هاي جريان زياد جهت دار و رله هاي اتصال زمين استفاده مي كنند. مشخصه هاي جريان زياد را مي توان به چندين بخش تقسيم كرد :
- حفاظت جريان زياد آني
- حفاظت جريان زياد با تأخير معين
- حفاظت جريان زياد با مشخصه معكوس
رله هاي القايي ديسكي براي حفاظت جريان زياد با طبقه بندي زماني بكار مي روند. اين رله ها داراي مشخصه زمان – جريان معكوس هستند و همچنين مجهز به ابزاري براي تنظيم زمان عملكرد و جريان عملكرد هستند.
ريكلوزرها ( بازبست ها يا كليدهاي وصل مجدد )
بازبست ، ابزاري است كه مي تواند شرايط اضافه جريان در اتصال كوتاه فاز و فاز به زمين را آشكار و در صورت وجود جريان اضافه در مدار ، پس از يك زمان از پيش مشخص شده آن را قطع و سپس به طور خودكار وصل مجدد انجام دهد تا خط ، بار ديگر در مدار قرار گيرد. اگر خطايي كه در آغاز ، باعث عمل بازبست شده است ، همچنان وجود داته باشد ، آنگاه پس از تعداد معيني وصل مجدد ، رله مدار را همچنان در حالت قطع نگاه مي دارد و بخش آسيب ديده را از مدار مجزا خواهد كرد. در يك سيستم توزيع هوايي ، در حدود 80 تا 95 درصد از خطاها داراي طبيعتي گذرا هستند و نهايتاً ، حداكثر پس از چند سيكل يا چند ثانيه خود بخود از ميان مي روند. بنابراين بازبست ها ، با مشخصه قطع و وصلي كه گفتيم ، از خروج خط از سرويس در اثر رخ داد خطاهاي گذرا پيشگيري مي كند. بازبست ها نوعاً حداكثر داراي سه بار عملكرد باز كردن و بستن متوالي هستند و پس از آن ، عملكرد باز كردن نهايي بر اين رشته ، خاتمه مي دهد . علاوه بر اين ، يك بار بستن دستي نيز معمولاً مجاز است. مكانيزم شمارش گر ، عملكرد واحد ها فاز يا فاز-زمين را تنظيم مي كند و در صورت وجود ابزارهاي ارتباطاتي مناسب ، مي توان آن ها را از طريق ابزارهاي كنترل شدة بيروني نيز تنظيم كرد.
مشخصة زمان/جريان بازبست ها معمولاً از سه منحني تشكيل مي شود ، يكي از منحني ها مربوط به عملكرد آني و دو منحني ديگر مربوط به عملكردهاي با تأخير هستند كه به ترتيب آن ها را با A ، B و C نشان مي دهند.البته ، بازبست هاي جديد كه از كنترل هاي ريزپردازنده اي برخوردارند ، داراي منحني هاي زمان/جريان قابل گزينش از طريق صفحه كليد هستند و در نتيجه اين امكان را در اختيار مهندسان قرار مي دهند كه براي برقراري نيازهاي تمايزي مشخص ، منحني زمان/جريان مناسبي را پديد آورند. اين امر باعث مي شود تا بدون نياز به تغيير ابزار براي ايجاد آرايش مناسب و برآوردن نيازهاي مصرف كنندگان بتوان مشخصة عملكرد بازبست را از نو برنامه ريزي نمود.
براي تضمين حداقل قطعي در مدار و قطع حداقل برق مصرف كنندگان ، هماهنگي با ديگر ابزارهاي حفاظتي مهم است. معمولاً مشخصة زماني و توالي عملكرد بازبست چنان انتخاب مي شود كه با مكانيزم پيش از آن نسبت به منبع تغذيه ، هماهنگي لازم پديد آيد. پس از گزينش اندازه و توالي عملكرد بازبست ، براي ايجاد هماهنگي درست ، تجهيزات بعدي بايد به طور مناسب تنظيم شوند.
بخش نخست ، در مد عملكرد سريع طراحي مي شود تا بيش از آسيب رساني خطاهاي گذرا و خرابي خطوط ، خطاهاي گذرا را در سيستم از عملكرد بخش هاي سه گانه اي در يك روند زمان بندي شده با تنظيم هاي زماني از پيش تعيين شده عمل مي كند. اگر خطا دائمي باشد ، عملكرد با تأخير زماني نزديك ترين ابزارهاي حفاظتي به محل خطا را وا مي دارد تا وارد عمل شوند و بخش خارج شدة شبكه را حداقل سازد.
شدت خطاهاي فاز به زمين از خطاهاي فاز كمتر است و بنابراين ، بازبست ها بايد داراي حساسيت مناسبي براي آشكار ساختن اين خطاها باشد.يكي از راه ها بهره گيري از CT هايي است كه به صورت بازماندي بسته شده اند ، چنان كه جريان منتجه بازماندي در شرايط كار عادي تقريباً صفر است. در اين شرايط ، در صورت بيشتر شدن جريان بازماندي از مقدار تنظيمي ، چنان كه به هنگام اتصال كوتاه زمين مي دهد ، بازبست وارد عمل مي شود.
بازبست ها را مي توان به صورت زير دسته بندي كرد:
§ تك فاز و سه فاز ؛
§ مكانيزم هايي با عملكرد هيدروليكي يا الكترونيكي ؛
§ روغني ، خلاء يا SF6
هرگاه بار ، غالباً تك فاز باشد ، از بازبست هاي تك فاز استفاده مي شود. در چنين حالتي ، به هنگام رخ داد خطاي تك فاز ، بازبست بايد به سرعت فاز اتصالي شده را از مدار خارج كند تا تغذيه در فازهاي ديگر همچنان وجود داشته باشد. هر گاه لازم باشد كه براي پيشگيري از بارگذاري نامتعادل ، هر سه فاز از مدار خارج شوند از ريكلوزرهاي سه فاز استفاده مي شود.
بازبست ها با مكانيزم عملكرد هيدروليكي دارا يك سيم پيچ قطع كننده هستند كه به صورت سري در خط قرار مي گيرند و هرگاه جريان گذرنده از اين سيم پيچ از ميزان تنظيمي بيشتر شود ، سيم پيچ يك پيستون را به سوي خود مي كشد و باعث باز شدن پل هاي بازبست و قطع مدار خط مي شود. مشخصة زماني و توالي عملكرد بازبست به عبور روغن از مخازن متفاوت وابسته است. نوع الكترونيكي مكانيزم كنترل معمولاً در بيرون بازبست قرار مي گيرد و سيگنال هاي جريان را از طريق يك CT از نوع پوسته اي دريافت مي كند. با بيشتر شدن جريان از مقدار تنظيم شده ، يك ابزار ايجاد تأخير زماني فعال و نهايتاً باعث توليد يك سيگنال قطع و ارسال آن به مكانيزم كنترل بازبست مي شود. مدار كنترل توالي باز و بستن هاي مكانيزم را بر اساس تنظيم ، تعيين مي كند. براي بستن اتصالات در باز بست هاي با مكانيزم عملكرد الكترونيكي ، از يك سيم پيچ با يك مكانيزم موتوري استفاده مي شود. در بازبست هاي روغني ، از روغن براي خاموش كردن قوس و نيز به عنوان عايق اصلي استفاده مي شود و مي توان همان روغن را در مكانيزم كنترلي نيز به كار برد. بازبست هاي SF6 و خلاء داراي اين مزيت هستند كه تعمير و نگهداري كمتري لازم دارند.
در يك شبكة توزيع از بازبست ها در نقاط زير استفاده مي شود :
§ در پست ها ، براي ايجاد حفاظت اوليه در يك مدار.
§ در مدارهاي فيدر اصلي ، براي تقسيم خطوط طولاني و بنابراين جلوگيري از خروج تمام خط در اثر رخ داد خطايي در انتهاي آن.در شاخه ها يا خروجي هاي انتهايي خط ، براي پيشگيري از باز شدن مدار اصلي در اثر خطاهاي رخ داده در شاخه ها.