عنوان :

مقاله طراحی و ساخت یک رله دیستانس میکروپروسسوری

تعداد صفحات : ۲۲

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

حفاظت تجهیزات در سیستم های تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی توسط رله ها صورت می پذیرد .با توجه به قابلیّت های بی شمار سیستم های میکروپروسسوری و انعطاف فوق العاده ای که نرم افزار این سیستم ها در اختیار کاربر قرار می دهد، جایگزینی رله های الکترومکانیکی قدیمی با رله های میکروپروسستوری شتاب روز افزونی به خود گرفته است .در میان تمام مباحث حفاظت کامپیوتری، حفاظت دیستانس خط انتقال نیرو نظر محققان بیشتری را به سوی خود جلب کرده است. عوامل گوناگونی سبب این امر شده اند .نخست اینکه حفاظت خط حجم عملیّات محاسباتی بسیار زیادی را در زمان کوتاه طلب می کند و دیگر اینکه قیمت زیاد رله های حفاظت خط قدیمی راه غلبه رله های کامپیوتری را هموارتر ساخته است.
مقاله حاضر حاصل بخشی از تحقیقی است که در قالب پروژه “طراحی و ساخت رله‌های حفاظتی میکروپروسسوری” به منظور کسب دانش فنی لازم جهت ساخت رله‌های حفاظتی در داخل کشور انجام گرفته است .در این مقاله نخست روش های مختلفی که برای محاسبه دیجیتالی امپدانس خط می تواند بکار رود با در نظر گرفتن سرعت و دقت آنها مورد بررسی و مقایسه قرار داده شده اند .شبیه سازی کامپیوتری روش های یاد شده به انجام این مقایسات کمک نموده است.سپس به ارائه روشی جدید مبادرت شده است که قدرت تضعیف هارمونیک ها در آن نسبت به روش های قبل بیشتر است .
نتایج حاصل از انجام آزمایشات متعدد با بکارگیری دستگاههای آزمایشگر پیشرفته مبیّن کارآیی روش پیشنهاد شده و صحت عملکرد رله می باشند.
واژه های کلیدی: رله‌های حفاظتی میکروپروسسوری، ویژگی ، آزمایش، حفاظت دیستانس

فهرست مطالب

چکیده    ۱
۱- مقدمه    ۱
۲- ویژگیهای رله    ۲
۳- ساختمان داخلی    ۴
۴-  نحوه عملکرد واحد اندازه گیری    ۵
۱-۴-  روش(I)    ۷
۲-۴-  روش(II)    ۹
۳-۴-  روش(III)    ۱۰
۵- شبیه سازی کامپیوتری روش های یاد شده    ۱۱
۶- نتایج آزمایشگاهی    ۱۵
۷- نتایج    ۱۸

– مقدمه

حفاظت تجهیزات در سیستم های تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی توسط رله ها صورت می پذیرد .با توجه به قابلیّت های بی شمار سیستم های میکروپروسسوری و انعطاف فوق العاده ای که نرم افزار این سیستم ها در اختیار کاربر قرار می دهد، جایگزینی رله های الکترومکانیکی قدیمی با رله های میکروپروسستوری شتاب روز افزونی به خود گرفته است .در میان تمام مباحث حفاظت کامپیوتری، حفاظت دیستانس خط انتقال نیرو نظر محققان بیشتری را به سوی خود جلب کرده است. عوامل گوناگونی سبب این امر شده اند .نخست اینکه حفاظت خط حجم عملیّات محاسباتی بسیار زیادی را در زمان کوتاه طلب می کند و دیگر اینکه قیمت زیاد رله های حفاظت خط قدیمی راه غلبه رله های کامپیوتری را هموارتر ساخته است.

در حال حاضر به دلیل محدودیت هایی که وزارت نیرو در تأمین تجهیزات حفاظتی با آنها مو اجه است، ضرورت تحقیق گسترده در این زمینه و کسب دانش فنی جهت تولید انبوه رله ها کاملاً احساس می شود .در این رابطه مرکز تحقیقات نیرو مبادرت به اجرای پروژه ای تحت عنوان ” طراحی و ساخت رله های حفاظتی میکروپروسسوری” نموده است.مقاله حاضر حاصل بخشی از این پروژه است که طی آن ضمن شرح خلاصه ای از فعالیت های انجام گرفته جهت طراحی و ساخت رله دیستانس به ارائه نتایج اخذ شده پرداخته شده است.

۲- ویژگیهای رله

شمای ظاهری رله دیستانس طراحی شده را در شکل (۱) مشاهده می‌کنید.برخی از ویژگیهای این رله بدین قرار است:

– مشخصه حفاظتی چهارگوش

– آشکارسازی انواع مختلف خطاها اعم از خطاهای زمین و خطاهای فاز تنها به کمک یک سیستم اندازه گیری

– سه ناحیه حفاظتی جهت دار

– محدوده تنظیم بسیار گسترده و مجزا برای هر ناحیه حفاظتی

– استارتر جریان اضافی

– جبران امپدانس توالی صفر در خطاهای زمین

– زمان قطع در حدود یک سیکل

قابل استفاده در طرحهای مختلف حفاظتی اعم از ،(Direct DI (Time Stopped Distance) TSD   و (Blocking) BLK,(Permissive Underreach) PU ,Intertrip) .

‐ بکار گیری حافظه ولتاژ برای تشخیص خطاهای سه فازه نزدیک رله

‐ تشخیص قطع فیوز PT

‐  حفاظت Switch Onto Fault

۳- ساختمان داخلی

بلوک دیاگرام این رله در شکل (۲) رسم شده است .همانطور که از این شکل ملاحظه می شود سیستم از واحدهای مختلف تشکیل یافته است .واحدهای ورودی(۱و۲) شامل ترانسفورمرهای جریان و ولتاژ و بخش آماده سازی سیگنال ها می‌گردد .

از وظایف این واحدها می توان به ایجاد ایزولاسیون لازم بین مدارهای داخلی رله و سیگنال های قدرت، رساندن جریان ها و ولتاژها به سطوح پائینتر مناسب جهت مدارهای الکترونیکی و حذف نویز و فرکانس های بالای سیگنال ها اشاره کرد. واحداستارتر وظیفه تشخیص خطا و صدور فرمان استارت به دیگر واحدها را بر عهده دارد .واحد انتخاب کننده در هر لحظه از زمان اطلاعات مربوط به یکی از فازها را انتخاب و به واحد اندازه گیری وارد می کند .عملکرد این واحد مستقیماً توسط واحد استارتر کنترل می‌گردد .واحد زمان بندی توسط واحد استارتر فعال شده و زمان عملکرد رله را بسته به محدوه حفاظتی خاصی که خطا در آن وقاع شده است تنظیم می نماید .واحد اندازه‌گیری وظیفه الکترونیکی امپدانس خطا و مقایسه آن با مقادیر از پیش تنظیم شده را طبق الگوریتم تدیون شده بر عهد ه دارد .واحد سیگنالینگ وظیفه صدور علائم هشدار دهنده به اپراتور و سیستم های جانبی را عهده دار است .واحد تریپ وظیفه ارسال فرمان تریپ در صورت برآورده شدن کلیه شرایط تریپ را بر عهده داشته و بالاخره واحد خروجی از یک رله کمکی تشکیل یافته و وظیفه ارسال فرمان تریپ به بریکر را عهده دار است.

البته لازم به ذکر است که مجزا کردن این واحدها از یکدیگر تنها با هدف حصول درک روشنتری از نحوه عملکرد رله انجام پذیرفته است و به این مفهوم نبوده که واحدهای مجزا لزوماً به لحاظ سخت ا فزاری مستقل از یکدیگر باشند .ساختار سخت افزار این رله همانند یک سیستم پردازش دیجیتال عمومی و مبتنی بر یک میکروکنترلر  ۸۷۱۹۶ KC طراحی گردیده است.این پردازشگر علاوه بر دارا بودن مزایای میکروکنترل های دیگر اعم از مجتمع بودن کلیه واحدهای جانبی در یک تراشه، مصو نیت در مقابل اغتشاش و غیره، از سرعت بالا و تنوع زیاد دستورالعمل ها نیز برخوردار بوده که مجموعه این قابلیّت ها سبب انتخاب آن برای ساخت رله دیستانس شده است.

۴-  نحوه عملکرد واحد اندازه گیری

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .