overcurrent overcurrent Instantaneous Tap (4-2 Directional Overcurrent

Size: px

Start display at page:

Download "overcurrent overcurrent Instantaneous Tap (4-2 Directional Overcurrent"

Lesley Dennis
6 years ago
Views:

1 overcurrent رله های ) روشهای مختلف حفاظت overcurrent overcurrent و هماهنگی رله های 2-2) تنظیم 2 3-2) مثالهایی از تنظیم و هماهنگی رله های overcurrent Instantaneous Tap (4-2 Directional Overcurrent های 5-2) رله

2 overcurrent روشهای مختلف حفاظت (1-2 Definite Time Overcurrent Relay Discrimination by Current Inverse Time Overcurrent Relay

3 Definite Time Overcurrent Relay تا خیر قابل رله فعال شده پس از یک I > به محض اینکه I pickup تنظیم فرمان تریپ صادر می کند. y (s) Delay

4 Definite Time Overcurrent Relay (Contd.) Grading Time or Coordination i Time Interval با نزدیک شدن به منبع تا خیر زمانی بزرگتر می شود با نزدیک شدن به منبع جریان خطا نیز افزایش می یابد برای حالتی که تعداد رله های متوالی زیاد است نامناسب :t-i مشخصه

5 Discrimination by Current زمان عملکرد همه رله ها یکسان I pickup هماهنگی با تغییر جریان p Ω Ω 11 3 I F 1 = Z S IF1 = 8800A I pickup < 8800A 2 11 Z S = = Ω 250

6 Discrimination by Current (Contd.) Ω Ω قدرت تفکیک بین خطاهای F1 و F2 وجود ندارد ممکن است حتی ابتدای خط هم حفاظت نشود قدرت منبع تغییرات 11 3 I C = Z ' S I = C 6823A 2 11 Z ' S = = Ω 130

7 Inverse Time Overcurrent Relay مناسبترین روش ایجاد هماهنگی بین رله های متوالی تا خیر زیاد به ازای جریانهای کم تا خیر کم به ازای جریانهای زیاد

8 Inverse Time Overcurrent Relay CTI CTI A B C

9 پارامترهای مهم رله زمانی معکوس I: pickup جریان فعال شدن رله یا : تا خیر زمانی رله TDS TMS

10 زمانی تنظیم رله معکوس

11 overcurrent تنظیم و ه هماهنگی رله های (2-2 تعیین مقادیر ماکزیمم و مینیمم جریان اتصال کوتاه باسها 1) t-i رسم این مقادیر به صورت خطوط عمودی روی منحنی (2 (Downstream) آخرین رله تنظیم (3 ممکن TDS کمترین I pickup > 2*I Loadmax (4 Y R X R رسم منحنی t-i رله آخر و تعیین نقاط و

12 (ادامه...) مراحل تنظیم رله زمانی معکوس (5 اضافه کردن و X R به CTI (H) Y R (6 تعیین I pickup رله بعدی 2*I Loadmax < I pickup < 0.5*Min(I Fault2 ) 5 بند CTI با رعایت ممکن برای رله H TDS کمترین تعیین (7 8) تکرار مراحل فوق برای سایر رله ها

13 تعیین CTI (0.05 s) زمان عملکرد کلید (s 0.1) Overtravel یا Overshoot رله های الکترومکانیکی می شوند فعال H و دو رله R هر 1 خطا در برای اینرسی رله تقریبهای موجود در محاسبه جریان اتصال کوتاه خطای منحنی t-i رله خطای CT (1 (2 (3 (4 (5

14 تعیین CTI (ادامه...) 0.5 s در گذشته: (1 شدن بریکرها سریعتر (2 دقیقتر شدن منحنی t-i رله ها (3 عدم وجود Overshoot در رله های کامپیوتری ( s 5) مقدار جدید :CTI

15 t-i های مشخصه برای کا کاربردهای مختلف Definite time: CO-6 Moderately inverse: CO-7 Inverse: CO-8 Very inverse: CO-9 Extremely Inverse: CO-11

16 (اداه (ادامه...) برای کا کاربردهای مختلف t-i های مشخصه :CO-7 و CO-6 زمانیکه هماهنگی بین رله های مختلف مطرح نیست آنقدر نباشد که تفاوت جریان اتصال کوتاه ابتدا و انتهای خط استفاده از مشخصه معکوس فایده ای داشته باشد :CO-8 تفاوت جریان اتصال کوتاه ابتدا و انتهای خط زیاد باشد (خطوط طولانی) ) برخلاف CO-9 و CO-11 خطاهای دوردست را هم نسبتا کند قطع می سریع

17 (اداه (ادامه...) برای کا کاربردهای مختلف t-i های مشخصه و :CO-11 CO-9 وجود دارد زمانیکه جریان هجومی بزرگ Cold load inrush هماهنگی با فیوزها که مشخصه آنها نیز شیب تندی دارد

18 Cold load inrush برقدار شدن مجدد فیدری که مدت طولانی قطع بوده است جریان چندین برابر ماکزیمم بار نرمال بارهای کنترل شوندهترموستاتیک تاتک ا بارهای موتوری

19 Cold load inrush (Contd.) است 1 7*I 1.7*I pickup I pickup بزرگتر است I pickup p = 2* I LoadMax به مدت 2.3 s جریان از 3.4 متوسط جریان در این مدت pu یا

20 Cold load inrush (Contd.) مشخصه های مناسب برای این حالت

3-2) مثالهایی از تنظیم و هماهنگی رله های overcurrent R B مثال 1: تنظیم رله Max. Load = 95 A CT Ratio : 100 / 5 190 2*Max.

21 3-2) مثالهایی از تنظیم و هماهنگی رله های overcurrent R B مثال 1: تنظیم رله Max. Load = 95 A CT Ratio : 100 / *Max.Load = 110 A = 9.5A 20 I = 10 A pickup I = 10* 20 = 200 A pickup Primary Min.Fault 2 = 300A A Dependable The Least TDS = 0.5

22 (ادامه...)... از تنظیم و مثالهایی رله تنظیم :2 مثال مراحل حل مسا له: R B R A جریان 1500 A برای R ((مثالقبل) محاسبهزا زمان عملکرد رله تعیین زمان عملکرد مطلوب رله 1500 A برای جریان R A R A مناسب برای رله R تعیین TDS

23 R (اداه (ادامه...) تنظیم تنظم رله :2 مثال R A Fault Current 1500 PSM = = = I 200 pickup منحنی TDS = t = 0.25s PSM = 7.5 A = زمان عملکرد مطلوب رله CTI = = 0.55 t RA = PSM = 7.5 TDS = 1 t = 0.4s TDS =? t = 0.55 s TDS = 1.38

24 منحنی مورد استفاده در مثال 2

25 (ادامه...)... از تنظیم و مثالهایی که یک مشخصه CDG13 مثال 3: با استفاده از مشخصه رله بین رله های زیر زر هماهنگی ایجاد کنید : very inverse است

26 ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎی CDG11 CDG13 CDG14 -

27 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال مراحل CT Ratios انتخاب انتخاب Tap رله ها ) pickup (I محاسبه انا جریانهای اتصال کوتاه انتخاب TDS ها

28 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال (I pickup ) CT Ratios انتخاب و انتخاب Tap رله ها محاسبه می شود که Downstream هر رله از مجموع بار پستهای بار دارای حاشیه امنیت زیادی است استفاده از Tap بالاتر هم متداول است Relay Load (A) CT Ratio Pickup % A / B / C / D /

29 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال اتصال کوتاه محاسبه جریانهای هیا MVA BASE = I BASE = = 1046 A 3 *13.8 Fault Impedance I Fault location Min Max Min Max A B X NETWORK = = 0.1pu 250 C D X Trans. = 0.08* = pu 15 E Z BASE X AB = pu X BC = pu = = Ω 25 X CD = pu X DE = pu

30 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال TDS ها انتخاب رله :R D برای این رله TDS=0.2 انتخاب می شود I MAX = 1603 D 1603 PSM = = PSM = TDS = 1 t Icurve t delay = 1.15 TDS = t = 02* *1.15 = s delay

31 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال (... TDS ها (اا (ادامه انتخاب Required delay for D = = 0.63s 1603 PSM = = TDSC = 1 t = 1.75s 0.63 TDSC = = 0.35 TDS C =? t = 0.63s 1.75 I MAX = 2682 C PSM = PSM = = 13.4 TDS = TDS = 0.35 t = 0.35*1.3 = 0.455s delay t Icurve :R C t delay رله =

32 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال (... TDS ها (اا (ادامه انتخاب Required delay for C = = 0.855s 2682 PSM = = TDSB = 1 t = 2.5s TDSB = = 0.35 TDS B =? t = 0.855s 2.5 I MAX = 4045 B 4045 PSM = = PSM = 8.1 TDS = 1 t Icurve TDS = 0.35 t = 0.35*1.75 = s delay :R B t delay رله =

33 ... (اداه (ادامه...) استفاده از مشخصه رله CDG13 با :3 مثال (... TDS ها (اا (ادامه انتخاب Required delay for B = = s PSM = 750 = رله :R A TDSA = 1 t = 2.5s TDSA = = TDS A =? t = s

34 Instantaneous Tap (4-2 یک واحد مجزا در رله های overcurrent 1.3 نسبت جریانهای اتصال کوتاه ابتدا و انتهای خط از وقتی قسمتی از خط حفاظت بدون تا خیر دارد باشد بیشتر کاهش TDS رله بالادست (Upstream)

35 Instantaneous Tap (ادامه...) (4-2 تا ثیر IT بر مشخصه های t-i

36 Instantaneous Tap (ادامه...) (4-2 تنظیم :IT IT = K * I ( Far End) K > i i 1.25 Max IT می بایست حتی الامکان از Cold load inrush بالاتر Restoration باشد در غیر اینصورت می بایست در هنگام ابتدا IT را off نمود

37 Instantaneous Tap (ادامه...) (4-2 محاسبه پوشش IT (محاسبه n): I Max ( Far End) = Z S 1 + Z IT Z 1 + nz + S L L = IT ZS + Z L SIR + 1 K i = = = IMax ( Far End) ZS + nz L SIR + n Z S SIR = Z L n = SIR (1 Ki ) + 1 K i

38 Instantaneous Tap (ادامه...) (4-2 محاسبه پوشش IT (ادامه...): n = SIR (1 K i ) + 1 K i K i>1 با افزایش امپدانس (یا طول) پوشش واحد IT افزایش می یابد افزایش می یابد IT با قویتر شدن منبع پوشش واحد

39 Instantaneous Tap (ادامه...) (4-2 مثال: IT IT B A Min( B ) = 800 NoOperation = 1.35*1000 = 1350 Max ( B ) = 1500 Operation Min ( A ) = 1000 NoOperation = 1.35*1500 = 2025 Max ( A ) = 3000 Operation

40 Directional Overcurrent رله های (5-2 Directional های رله ساختار Loop در ا در اخا ساختار دو سو تغذیه Directional های رله پیاده سازی حفاظت جریانی Directional واحدهای Directional اختا ساختمان انواع Connection Zero Sequence Polarization

41 Directional های رله ساختار Loop در چنانچه کلید x بسته باشد حالت Loop ایجاد می شود برای باید سریعتر از 4 باشد F 2 رله 5 با تنظیم فوق برای F 2 معیار selectivity نقض می شود Directionali ضرورت پیدا می کند در این حالت رله

42 Directional های رله ساختار دو سو تغذیه در در شرایط زیر باید Directional باشد: رله G پشتیبان H باشد: G برای حالتی که I 3min باشد : در ری شرایط زیربی باید Directional رله G واحد Instantaneous I 4max > I 2max

43 (ادامه...) در ساختار دو سو تغذیه Directional های رله حالتی مثال: منبع نع سمت چپخل خیلی قویتر از سمت راست باشد: که I 4max = 100 A رله G لازم نیست Directional باشد I I = 500 A I = 250 A> 2min pickupg p 4max

44 پیاده سازی حفاظت جریانی Directional Directional Control Directional Overcurrent

45 Directional Control تا زمانیکه واحد Directional Overcurrent ا دار نمی شود انرژی عمل نکرده است سیم پیچ رله

46 Directional Overcurrent واحدهای Directional و Overcurrent به خود را می بندند کنتاکت مربوط به صورت مستقل عمل کرده به شرطی ری صادر می شود که هر دو رله عمل کرده باشند فرمان قطع

47 Directional Control Directional Overcurrent مقایسه و در حالت Directional Overcurrent واحد O/C فعال از ارسال تریپ مانع Directional واحد ممکن است کلید 2 قبل از 1 باز شود واحد Dir فعال واحد O/C غیرفعال Condition) (Race چنانچه O/C بازنده شود 4 نیز تریپ می دهد در Directional Control واحد O/C از ابتدا فعال نمی شود بیشتر است Directional Control در روش Security

48 (ادامه...) Directional Control و Directional Overcurrent مقایسه عمل می کنند تا O/C سپس واحد Dir واحد ابتدا Directional Control در فرمان تریپ ایجاد شود دارای قطعیت بیشتری عدمقطعتبشتین نسبت به Directional Control دا عملکرد زمانعملکد روش Directional Overcurrent است Directional Control رله جهت دار به روش و بدون دن جهت استفاده از رله O/C به صورت متوالی توصیه نمی شود هماهنگی در حالت فوق التفق مشکلاست

49 الکتومکانک الکترومکانیکی Directional واحدهای ساختمان ساختمان الکترودینامیکی ساختمان القایی

50 الکترودینامیکی ساختمان T = kvicos ϕ I حداکثر گشتاور زمانی است که V و همفاز اباشند.

51 (Induction Disk) ساختمان القایی ϕ sin( 1 = ϕ m 1 ω t) ϕ = ϕ sin( ωt β) 2 m2 T = kϕ sin m1ϕm2 β همفاز باشند (شا (شارها 90 و I زمانی است که V حداکثرگشا گشتاور داشته باشند ). اختلاف فاز درجه

52 (Induction Cup) ساختمان القایی T = k1ϕ PCϕCC sin( θ + θpc ) T = k1ϕpcϕcc cos( θ τ) θpc = 90 τ T = k 2 V PC ICC cos( θ τ )

53 connection انواع در رله Directional سیگنال ولتاژ را یا Polarizing می نامند Reference

54 90 connection

55 60 connection

56 30 connection suitable for power directional relay

57 Zero Sequence Voltage Polarization

58 نی مت نیرمت.1 رد لاثم 3 نامز درکلمع هلر اه ار هب یازا ریداقم ممینیم نایرج لاصتا هاتوک هبساحم دینک و قیقحت دییامن هک ایآ رد تلاح نیا مه CTI بسانم نیب هلر اه دوجو دراد 2 لاث 3 ا ا ه خش هل CDG11 هک ک ه خش.2 لاثم 3 ار اب هصخشم هلر CDG11 هک کی هصخشم inverse تسا لح اددجم.دینک

LINEAR CONTROL SYSTEMS Ali Karimpour Associate Professor Ferdowsi University of Mashhad

LINEAR CONTROL SYSTEMS Ali Karimpour Aociate Profeor Ferdowi Univerity of Mahhad Lecture Stability analyi Topic to be covered include: Stability of linear control ytem. Bounded input bounded output tability