روشی جهت افزایش ناحیه تحت حفاظت کلید در ثانویه مبدل ولتاژ

0
3908

نوشتار حاضر حاصل کنکاشی ذهنی جهت حل یا تخفیف یک مشکل فنی در مرحله اجرا و راه اندازی پست فشار قوی یکی از نیروگاههای حرارتی در حال احداث کشور ماست .
ایده مطرح شده در این مقاله ، هر چند بسیار ساده وابتدایی است اما با تفکر در کلیه جوانب آن در شرایطی می تواند بسیار مفید و کارآمد باشد .

حفاظت ثانویه ترانس اندازه گیری ولتاژ
موضوع شکست مدار جریان بعنوان یک روش الکترومکانیکی جهت تحدید جریان خطا در مسیرهای حاوی نیروی محرکه الکتریکی (EMF) قبل از پیدایش مواد ابررسانا تنها ایده مطرح جهت پاکسازی خطا از مدارهای الکتریکی بوده است ، با این حال همین روش ساده با توجه به نیازمندیهای شبکه های مدرن الکتریکی از ظرفیتهای بالایی جهت جذب و بکارگیری گروه قابل توجهی از رشته های تخصصی شامل برق ، مکانیک ، علم مواد ، الکترونیک و کامپیوتر است.
علاوه بر آن مکان یابی مناسب جهت نصب مدار شکنهای مورد بحث ، موضوع دسته دیگری از تحقیقات و پژوهشهای انجام شده در قالب تحلیلهای ریاضی شبکه های الکتریکی همچنین ایمنی و قابلیت اطمینان بهره برداری از آنها است ، که بحث حاضر از جهاتی در این گروه قابل دسته بندی است .

ترانس ولتاژ به واسطه اتصال اولیه آن از دید مدار ثانویه علیرغم ماهیت انتقالی آن ، یک منبع انرژی امپدانس داخلی مشخص است ،‌هر چه کلید حفاظتی منصوب در ثانویه ترانس به سیم پیچی آن نزدیکتر باشد از ناحیه تحت حفاظت بیشتری برخوردار است . بطور مثال در ترانسهای ولتاژ مستقر در پستهای فشار قوی ،‌ اولین مکان بعد از سیم پیچی جهت نصب مناسب کلید حفاظتی ، جعبه پیش بینی شده روی ترانس ولتاژ توسط سازنده است و مکان بعدی تابلو توزیع پیش بینی شده در محوطه پست جهت انشعابات مورد نیاز است .

بعضی از سازندگان بدلیل اجتناب از قبول مسئولیتهای ناشی از دسترسی بهره بردار پست به کلید حفاظتی منصوب در جعبه ترانس ولتاژ ، بطور کلی از نصب آن صرفنظر و این حفاظت را خارج از محدوده ترانس ولتاژ به عهده استفاده کننده
می گذارند . در این حالت ناحیه بینابینی ترانس ولتاژ و تابلو توزیع محوطه و مسئله عدم حفاظت آن ناحیه در قبال اتصال کوتاه یا نشتی جریان موضوع یک رشته از مباحث فنی بین طراح و مسئولین بهره برداری پست خواهد بود .
سئوالی که در اینجا مطرح می شود آن است که چگونه می توان ناحیه مزبور را به بهترین روش و صرف کمترین هزینه ممکن تحت پوشش حفاظتی قرارداد ؟ آیا کلید حفاظتی منصوب در تابلوی توزیع محوطه علاوه بر نواحی پائین دست قادر به پوشش نواحی بالا دست خود نیز
هست ؟ پاسخ سئوال مذکور در اتصالات مرسوم منفی است ، زیرا کلید یاد شده تنها قادر به پوشش نواحی پائین دست خود است و جریان گذرنده از نواحی بالا دست را احساس نمی کند ، اما اگر اتصال یاد شده به نحو دیگری انجام شود پاسخ باز هم منفی است ؟
در شکل زیر با انتقال کلید حفاظتی از ناحیه شماره ۱ به ناحیه شماره ۲ (انتقال کلید از سیم فاز به سیم نول در داخل تابلوی توزیع محوطه) می توان بدون تغییر مکان نصب کلید نواحی بالا دست را نیز در مقابل دسته بسیار بزرگی از خطاها حفاظت کرد.
در شکل زیر مسیر عبور جریان اتصال کوتاه به ازای خطای تکفاز به زمین در ناحیه بالا دست نشان داده شده که ناگریز از تحریک کلید حفاظتی است .
در شکل زیر نیز مسیر عبور جریان فاز – فاز در اثر خطای رخ داده در ناحیه بالا دست که باعث عملکرد کلید منصوب در پائین دست می شود ، ملاحظه می شود .
با دقت در اشکال بالا ملاحظه می شود ، اصل اساسی شکست جریان خطا همچنان جاری است و تنها بایستی مفهوم بالا دست (Up stream) و پائین دست (down stream) در اتصالات غیر متداول مورد بازنگری قرار گیرد . با این حال حفاظت مذکور هنوز در مقابل اتصال کوتاه های سیم نول هر یک از ترانسهای ولتاژ در بالا دست بی عمل باقی می ماند که به دلیل احتمال کم آن در مقابل مزایای دیگر طرح قابل چشم پوشی است .

نکته قابل توجه دیگر لزوم اطمینان از برقراری اتصال زمین در ثانویه ترانس ولتاژ است که به صراحت در بسیاری از استانداردها بدان اشاره شده است .چنانکه ملاحظه می شود ، با قطع کلید حفاظتی ، ثانویه ترانس ولتاژ از زمین حفاظتی منفک شده که امری مخاطره آمیز است ، زیرا به هر دلیل در صورت تخریب عایقی ترانس ، ولتاژ اولیه روی بخشهای فلزی ثانویه ظاهر شده که می تواند در شرایطی همراه با عدم عملکرد حفاظتهای اولیه باشد . در این شرایط ممکن است سیستم فشار ضعیف در معرض اضافه ولتاژهای خطرناک قرار گیرد .

بنابراین ضعف طرح مذکور صرف نظر کردن از مزایای زمین حفاظتی در مواقع قطع کلید است که به دلیل صراحت استاندارد ها قابل چشم پوشی نیست .ضعف مذکور در سیستمهایی که حاوی ترانس ولتاژ واسطه در مدارات داخلی هستند قابل جبران است . بدین نحو که با اعمال زمین در نقطه صفر ترانس ولتاژ واسطه عملا کمبود زمین حفاظتی در ثانویه ترانس ولتاژ فشار قوی جبران
می شود .

یک مزیت قابل توجه دیگر نصب کلید حفاظتی در مدار نول سیستم سه فاز گسترش ناحیه مورد حفاظت حتی در داخل سیم پیچی تجهیز مورد استفاده است . مزیتی که به طور منحصر به فرد تنها با اینگونه اتصال قابل تحصیل است .

نتیجه
در شرایط خاص با انصراف از طروق مرسوم در نحوه اتصالات و مکان یابی مناسب تجهیزات حفاظتی ، می توان با کمترین هزینه از مزایای قابل توجه ای بهره برد که مقاله بالا نمونه ای از آن است.

ماهنامه صنعت برق

دیدگاه خود را بیان کنید

لطفا پیام خود را وارد نمایید
لطفا نام خود را در این قسمت وارد نمایید