شکلآگیریآ نظامهایآ اطلاعاتیآ کارآمد از وجوهآ مشخصهآ انقلابآ علمیآ - فنیآ در جوامعآپیشرفتهآ امروزیآ استآ. با اینآ حالآ دانشآ جدید را بهآ هیچآ وجهآ نمیآتوانآ بهآ انبوهآ اطلاعاتآگردآوریآ شدهآ در اشکالآ متنوعآ آنآ یعنیآ کتابآ، نشریاتآ و سامانهآهایآ نوینآ اطلاعاتیآ ازقبیلآ اینترنتآ یا کتبآ الکترونیکیآ، کاهشآ داد. در حقیقتآ دانشآ، تنها بهآ موضوعآ خاصیآمحدود نمیآشود بلکهآ شکلهایآ متنوعآ تفکر موجود نیز در گسترشآ آنآ موثر استآ بهآنحویآکهآ شناختآ، نمیآتواند بدونآ تفکر سازندهآ تنها بازتابآ سادهآ واقعیتآ در شعور آدمیآباشد.اینآ تفکر سازندهآ، آفرینندهآ اشکالآ مختلفآ فرایند شناختآ استآ. بنابراینآ نحوهآ صحیحآ برخورد با منابعآ اطلاعاتیآ خارجیآ، بیآشکآ برخورد نقادانهآ با هدفآ باز تولیداطلاعاتآ، نزد افراد استآ.
حجمآ عظیمآ اطلاعاتیآ کهآ امروزهآ بهآ دلیلآ انقلابآ اطلاعاتیآ با ابعاد جهانیآ آنآ در اختیارما قرار گرفتهآ، تنها در چارچوبآ روشهایآ صحیحآ علمیآ قابلآ استفادهآ استآ. تلقیآ اینآمجموعهآ اطلاعاتآ بهآ مثابهآ گنجینهآ فنا نشدنیآ از بستهآهایآ اطلاعاتیآ کاملا درستآ،برخوردیآ کاملا سادهآ اندیشانهآ با فرایند انتقالآ علمآ و فنآ آوریآ استآ.بر اینآ اساسآ در اینآ نوشتار بهآ نقد و بررسیآ یکیآ از موارد مطرحآ تحتآ نامآ نقشآ مولفهآ صفر جریانآ در حفاظتآدیفرانسیلآ ترانسآ خواهیمآ پرداختآ.
پایداریآ حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ قدرتآ
حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ قدرتآ در ردیفآحفاظتهایآ کاملا انتخابیآ و سریعآ، یکیآ ازکارآمدترینآ حفاظتهایآ الکتریکیآ مرسومآ درسیستمهایآ کنترلآ و حفاظتآ شبکهآهایآالکتریکیآ استآ.
بهآدلیلآ اهمیتآ اینآ نوعآ حفاظتآ، تقریباتمامآ کتابها و منابعآ تخصصیآ، فصلیآ را بهآاینآ موضوعآ اختصاصآ میآدهند، با اینآ حال آکمتر منبعیآ را میآتوانآ یافتآ کهآ بهآ تمامآمسائلآ فنیآ مرتبط با موضوعآ پرداختهآ باشد. حتیآ گاهیآ پیشآ میآآید کهآ مطلبآ یکآ منبعآمعتبر، حاویآ یکآ لغزشآ غیر قابلآچشمآپوشیآ در اینآ زمینهآ باشد. برایآ روشنآشدنآ مطلبآ بهآطور خلاصهآ بهآ اینآ موضوعآخواهیمآ پرداختآ.
هر جا سخنآ از حفاظتآ موضعیآ استآ،خودبهآخود بحثآ پایداریآ در قبالآ خطاهای آخارجآ از ناحیهآ، مطرحآ میآشود بهآنحویآ کهآسمتآ و سویآ انتخابآ تجهیزاتآ، فنآآوریآساختآ قطعاتآ، همچنینآ طرحهایآ حفاظتیآ مورد استفادهآ، عملا تحتآ الشعاعآ آنآ قرار میآگیرد.
از آنآجا کهآ ترانسآ قدرتآ، یکآ مبدلآالکترومغناطیسیآ با امکانآ تبادلآ انرژیآ دراشکالآ مختلفآ الکتریکیآ و مغناطیسیآاستآ گاهیآ بعضیآ از مولفهآهایآ الکتریکیآ درانتقالآ از یکآ سو بهآ سویآ دیگر ترانسآ، تغییر شکلآ میآدهند. برایآ مثالآ در ترانسهایآحاویآ اتصالاتآ مثلثآ، مولفهآ صفر جریانآالکتریکیآ در سمتآ ستارهآ بهآ واسطهآ میدانآمغناطیسیآ هستهآ، قابلآ انتقالآ بهآ سمتآ دیگرنیستآ. در واقعآ مولفهآ صفر شار مغناطیسی آحاصلآ از اینآ جریانآ توسط جریانهایآگردشیآ کهآ عمدتا در مسیر سیمآ پیچیآ مثلثآجاریآ میآشود قبلآ از آنآکهآ موفقآ بهآ ایجاد نیرویآ محرکهآ الکتریکیآ لازمآ در ثانویهآ شود،خنثیآ میآشود. بهآ اینآ ترتیبآ با وجود تعادلآالکترومغناطیسیآ در طرفینآ ترانسآ، تعادلآجریانیآ بینآ اولیهآ و ثانویهآ، برقرار نخواهدشد. اینآ امر میآتواند سببآ عملکرد ناخواستهآ حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ شود،زیرا اینآ حفاظتآ قادر بهآ تشخیصآ تعادلآالکترومغناطیسیآ در طرفینآ ترانسآ نیستآ.
راهآ حلآ مرسومآ برایآ رفعآ اینآ مشکلآ،استفادهآ از فیلترهایآ مولفهآ صفر و به آطورکلیآ، حذفآ مولفهآ صفر جریانآ ازسیستمآ حفاظتیآ استآ. هرچند اینآ عملآسببآ کاهشآ حساسیتآ سیستمآ در قبالآخطاهایآ فاز زمینآ داخلآ ناحیهآ حفاظتآمیآشود، اما مولفهآهایآ مثبتآ و منفیآ جریانآخطا کهآ همچنانآ طیآ خطاهایآ فاز بهآ زمینآ،حضوریآ موثر دارند، میآتوانند عملکردصحیحآ رلهآ را تضمینآ کنند. طرحآ پیشنهادیآدر شکلآ نشانآ دادهآ شدهآ استآ.
آنچهآ موضوعآ اصلیآ بحثآ در اینآنوشتاراستآ نقشآ نقاط الفآ و بآ در طرحآارایهآ شدهآ و اختلافآ پتانسیلآ ظاهر شدهآ بینآآنهاستآ. تصور کنید حالتیآ را کهآ سیستمآبدونآ بهرهآگیریآ از فیلتر مولفهآ صفر، مورداستفادهآ قرار میآگیرد. در اینآ حالتآ چنانچهآ>نقاط الفآ< و بآ بهآ یکدیگر متصلآ نباشند، مولفهآ صفر جریانآ در ثانویهآ ترانسهایآ جریانآنمیآتواند مسیریآ از عنصر عملآ کنندهآ رلهآ بیابد، بنابراینآ ظاهرا رلهآ، عملکرد ناخواسته آنخواهد داشتآ. اما فقدانآ اینآ اتصالآ بهآ معنیآظهور امپدانسآ صفر قابلآ توجهآ در ثانویهآترانسهایآ جریانآ استآ کهآ میآتواند سببآاشباعآ و بهآ تبعآ آنآ ظهور اضافهآ ولتاژهایآمخربآ در ثانویهآ ترانسهایآ جریانآ شود.
بهآ اینآ ترتیبآ وجود اینآ اتصالآ،ضروریآ بهآنظر میآرسد. ولیآ آیا با وجود سیمآ پیچیآ متعادلآ کنندهآ کهآ نقشآ فیلتر صفردر ثانویهآ را دارد، وجود چنینآ اتصالیآضروریآ استآ؟
واقعیتآ آنآ استآ کهآ وقتیآ بنایآ حفاظتآبر حذفآ مولفهآ صفر جریانآ استآ، چنینآاتصالیآ ضروریآ نیستآ، زیرا اینآ اتصالآعملا نقشآ مفیدیآ ایفا نمیآکند. همانآطورکهآگفتهآ شد خطاهایآ فاز بهآ زمینآ داخلآ ناحیهآ حفاظتآ، توسط مولفهآ صفر جریانآ اتصالآکوتاهآ، آشکار نمیآشوند بلکهآ بهآوسیلهآمولفهآهایآ دیگر جریانآ خطا، سنجیدهآمیآشوند.
با اینآ حالآ وجود اینآ اتصالآ در شرایطوجود فیلتر صفر، خالیآ از اشکالآ نیستآ. زیرا در رلهآهایآ دیفرانسیلآ مورد استفادهآ درحفاظتآ ترانسآ از خانوادهآ رلهآهایآدیفرانسیلآ موسومآ بهآ امپدانسآ کمآLowImpedance هستند. در اینآ نوعآرلهآها وجود عنصرهایآ پایدار ساز در ساختمانآ رلهآBias امکانآ استفادهآ از عنصرعملآ کنندهآ با امپدانسآ بسیار کمآ برایآ به آحداکثر رساندنآ حساسیتآ رلهآ رویآجریانهایآ نشتیآ داخلآ ترانسآ قدرتآ راعملیآ میآکند.
امپدانسآ کمآ عنصر عملآ کنندهآ رلهآ دررقابتآ مولفهآ صفر فیلتر کهآ دو شاخهآ موازیآرا تشکیلآ میآدهند، میآتواند سببآ جذبآبخشیآ از جریانآ مولفهآ صفر ناشیآ از اتصالآکوتاههایآ فاز زمینآ خارجآ از منطقهآ حفاظتآ شود و عملکرد ناخواستهآ رلهآ را بهآ دنبالآداشتهآ باشد. بنابراینآ در شرایط استفادهآ ازفیلتر مولفهآ صفر، اتصالآ نقاط الفآ و ب سببآ تضعیفآ پایداریآ سیستمآ در قبالآخطاهایآ خارجیآ خواهد شد. اینآ همانآنکتهآایآ استآ کهآ در بعضیآ دستورالعملآهابهآعنوانآ خودداریآ از زمینآ کردنآ نقطهآ صفر رلهآ بهآ آنآ اشارهآ میآشود. زیرا عملآ زمینآکردن آنقطهآ صفر ترانسهایآ جریانآ اصلیآ بهآدلایلآحفاظتیآ از ضروریاتآ استآ و اینآ زمینآدوگانهآ عملا سببآ اتصالآ نقاط مورد اشارهآ بهآیکدیگر میآشود.
نتیجهآ:
هوشیاریآ و نگاهآ نقادانهآ، شرط لازمآبرایآ استفادهآ از دستاوردهایآ علمیآ - فنیآدیگرانآ استآ.
مهندسآ محمد سعید جعفرپور
منبعآ : Protective Relaying Theory andApplication.ABB Co.
نشانیآ مولفآ نوشتار: mohammad jafar pour@yahoo.com
ماهنامه صنعت برق
حجمآ عظیمآ اطلاعاتیآ کهآ امروزهآ بهآ دلیلآ انقلابآ اطلاعاتیآ با ابعاد جهانیآ آنآ در اختیارما قرار گرفتهآ، تنها در چارچوبآ روشهایآ صحیحآ علمیآ قابلآ استفادهآ استآ. تلقیآ اینآمجموعهآ اطلاعاتآ بهآ مثابهآ گنجینهآ فنا نشدنیآ از بستهآهایآ اطلاعاتیآ کاملا درستآ،برخوردیآ کاملا سادهآ اندیشانهآ با فرایند انتقالآ علمآ و فنآ آوریآ استآ.بر اینآ اساسآ در اینآ نوشتار بهآ نقد و بررسیآ یکیآ از موارد مطرحآ تحتآ نامآ نقشآ مولفهآ صفر جریانآ در حفاظتآدیفرانسیلآ ترانسآ خواهیمآ پرداختآ.
پایداریآ حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ قدرتآ
حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ قدرتآ در ردیفآحفاظتهایآ کاملا انتخابیآ و سریعآ، یکیآ ازکارآمدترینآ حفاظتهایآ الکتریکیآ مرسومآ درسیستمهایآ کنترلآ و حفاظتآ شبکهآهایآالکتریکیآ استآ.
بهآدلیلآ اهمیتآ اینآ نوعآ حفاظتآ، تقریباتمامآ کتابها و منابعآ تخصصیآ، فصلیآ را بهآاینآ موضوعآ اختصاصآ میآدهند، با اینآ حال آکمتر منبعیآ را میآتوانآ یافتآ کهآ بهآ تمامآمسائلآ فنیآ مرتبط با موضوعآ پرداختهآ باشد. حتیآ گاهیآ پیشآ میآآید کهآ مطلبآ یکآ منبعآمعتبر، حاویآ یکآ لغزشآ غیر قابلآچشمآپوشیآ در اینآ زمینهآ باشد. برایآ روشنآشدنآ مطلبآ بهآطور خلاصهآ بهآ اینآ موضوعآخواهیمآ پرداختآ.
هر جا سخنآ از حفاظتآ موضعیآ استآ،خودبهآخود بحثآ پایداریآ در قبالآ خطاهای آخارجآ از ناحیهآ، مطرحآ میآشود بهآنحویآ کهآسمتآ و سویآ انتخابآ تجهیزاتآ، فنآآوریآساختآ قطعاتآ، همچنینآ طرحهایآ حفاظتیآ مورد استفادهآ، عملا تحتآ الشعاعآ آنآ قرار میآگیرد.
از آنآجا کهآ ترانسآ قدرتآ، یکآ مبدلآالکترومغناطیسیآ با امکانآ تبادلآ انرژیآ دراشکالآ مختلفآ الکتریکیآ و مغناطیسیآاستآ گاهیآ بعضیآ از مولفهآهایآ الکتریکیآ درانتقالآ از یکآ سو بهآ سویآ دیگر ترانسآ، تغییر شکلآ میآدهند. برایآ مثالآ در ترانسهایآحاویآ اتصالاتآ مثلثآ، مولفهآ صفر جریانآالکتریکیآ در سمتآ ستارهآ بهآ واسطهآ میدانآمغناطیسیآ هستهآ، قابلآ انتقالآ بهآ سمتآ دیگرنیستآ. در واقعآ مولفهآ صفر شار مغناطیسی آحاصلآ از اینآ جریانآ توسط جریانهایآگردشیآ کهآ عمدتا در مسیر سیمآ پیچیآ مثلثآجاریآ میآشود قبلآ از آنآکهآ موفقآ بهآ ایجاد نیرویآ محرکهآ الکتریکیآ لازمآ در ثانویهآ شود،خنثیآ میآشود. بهآ اینآ ترتیبآ با وجود تعادلآالکترومغناطیسیآ در طرفینآ ترانسآ، تعادلآجریانیآ بینآ اولیهآ و ثانویهآ، برقرار نخواهدشد. اینآ امر میآتواند سببآ عملکرد ناخواستهآ حفاظتآ دیفرانسیلآ ترانسآ شود،زیرا اینآ حفاظتآ قادر بهآ تشخیصآ تعادلآالکترومغناطیسیآ در طرفینآ ترانسآ نیستآ.
راهآ حلآ مرسومآ برایآ رفعآ اینآ مشکلآ،استفادهآ از فیلترهایآ مولفهآ صفر و به آطورکلیآ، حذفآ مولفهآ صفر جریانآ ازسیستمآ حفاظتیآ استآ. هرچند اینآ عملآسببآ کاهشآ حساسیتآ سیستمآ در قبالآخطاهایآ فاز زمینآ داخلآ ناحیهآ حفاظتآمیآشود، اما مولفهآهایآ مثبتآ و منفیآ جریانآخطا کهآ همچنانآ طیآ خطاهایآ فاز بهآ زمینآ،حضوریآ موثر دارند، میآتوانند عملکردصحیحآ رلهآ را تضمینآ کنند. طرحآ پیشنهادیآدر شکلآ نشانآ دادهآ شدهآ استآ.
آنچهآ موضوعآ اصلیآ بحثآ در اینآنوشتاراستآ نقشآ نقاط الفآ و بآ در طرحآارایهآ شدهآ و اختلافآ پتانسیلآ ظاهر شدهآ بینآآنهاستآ. تصور کنید حالتیآ را کهآ سیستمآبدونآ بهرهآگیریآ از فیلتر مولفهآ صفر، مورداستفادهآ قرار میآگیرد. در اینآ حالتآ چنانچهآ>نقاط الفآ< و بآ بهآ یکدیگر متصلآ نباشند، مولفهآ صفر جریانآ در ثانویهآ ترانسهایآ جریانآنمیآتواند مسیریآ از عنصر عملآ کنندهآ رلهآ بیابد، بنابراینآ ظاهرا رلهآ، عملکرد ناخواسته آنخواهد داشتآ. اما فقدانآ اینآ اتصالآ بهآ معنیآظهور امپدانسآ صفر قابلآ توجهآ در ثانویهآترانسهایآ جریانآ استآ کهآ میآتواند سببآاشباعآ و بهآ تبعآ آنآ ظهور اضافهآ ولتاژهایآمخربآ در ثانویهآ ترانسهایآ جریانآ شود.
بهآ اینآ ترتیبآ وجود اینآ اتصالآ،ضروریآ بهآنظر میآرسد. ولیآ آیا با وجود سیمآ پیچیآ متعادلآ کنندهآ کهآ نقشآ فیلتر صفردر ثانویهآ را دارد، وجود چنینآ اتصالیآضروریآ استآ؟
واقعیتآ آنآ استآ کهآ وقتیآ بنایآ حفاظتآبر حذفآ مولفهآ صفر جریانآ استآ، چنینآاتصالیآ ضروریآ نیستآ، زیرا اینآ اتصالآعملا نقشآ مفیدیآ ایفا نمیآکند. همانآطورکهآگفتهآ شد خطاهایآ فاز بهآ زمینآ داخلآ ناحیهآ حفاظتآ، توسط مولفهآ صفر جریانآ اتصالآکوتاهآ، آشکار نمیآشوند بلکهآ بهآوسیلهآمولفهآهایآ دیگر جریانآ خطا، سنجیدهآمیآشوند.
با اینآ حالآ وجود اینآ اتصالآ در شرایطوجود فیلتر صفر، خالیآ از اشکالآ نیستآ. زیرا در رلهآهایآ دیفرانسیلآ مورد استفادهآ درحفاظتآ ترانسآ از خانوادهآ رلهآهایآدیفرانسیلآ موسومآ بهآ امپدانسآ کمآLowImpedance هستند. در اینآ نوعآرلهآها وجود عنصرهایآ پایدار ساز در ساختمانآ رلهآBias امکانآ استفادهآ از عنصرعملآ کنندهآ با امپدانسآ بسیار کمآ برایآ به آحداکثر رساندنآ حساسیتآ رلهآ رویآجریانهایآ نشتیآ داخلآ ترانسآ قدرتآ راعملیآ میآکند.
امپدانسآ کمآ عنصر عملآ کنندهآ رلهآ دررقابتآ مولفهآ صفر فیلتر کهآ دو شاخهآ موازیآرا تشکیلآ میآدهند، میآتواند سببآ جذبآبخشیآ از جریانآ مولفهآ صفر ناشیآ از اتصالآکوتاههایآ فاز زمینآ خارجآ از منطقهآ حفاظتآ شود و عملکرد ناخواستهآ رلهآ را بهآ دنبالآداشتهآ باشد. بنابراینآ در شرایط استفادهآ ازفیلتر مولفهآ صفر، اتصالآ نقاط الفآ و ب سببآ تضعیفآ پایداریآ سیستمآ در قبالآخطاهایآ خارجیآ خواهد شد. اینآ همانآنکتهآایآ استآ کهآ در بعضیآ دستورالعملآهابهآعنوانآ خودداریآ از زمینآ کردنآ نقطهآ صفر رلهآ بهآ آنآ اشارهآ میآشود. زیرا عملآ زمینآکردن آنقطهآ صفر ترانسهایآ جریانآ اصلیآ بهآدلایلآحفاظتیآ از ضروریاتآ استآ و اینآ زمینآدوگانهآ عملا سببآ اتصالآ نقاط مورد اشارهآ بهآیکدیگر میآشود.
نتیجهآ:
هوشیاریآ و نگاهآ نقادانهآ، شرط لازمآبرایآ استفادهآ از دستاوردهایآ علمیآ - فنیآدیگرانآ استآ.
مهندسآ محمد سعید جعفرپور
منبعآ : Protective Relaying Theory andApplication.ABB Co.
نشانیآ مولفآ نوشتار: mohammad jafar pour@yahoo.com
ماهنامه صنعت برق
