۸۰۰ سوال و پاسخ اپراتور پست فصل پنجم قسمت اول

پاسخ‌های فصل پنجم

  268ـ نظر به اینکه ساخت کلیه دستگاه‌های حفاظتی و اندازه‌گیری به صورت پرایمری به دلائل فنی تقریباً غیرممکن و غیراقتصادی می‌باشد، لذا این ترانسفورماتور، جریان شبکه را به مقادیر استاندارد 1 یا 5 آمپر کاهش می‌دهد تا قابل استفاده در دستگاه‌های حفاظتی و اندازه‌گیری در مدارات ثانویه گردد.

269ـ ترانسفورماتور ولتاژ برای پایین آوردن ولتاژ به منظور اندازه‌گیری و استفاده در سیستم‌های حفاظت و همچنین سنکرونیزاسیون (برای پارالل کردن خطوط و ژنراتور با شبکه) به کار می‌رود.

270ـ به دو دلیل:

الف) به لحاظ اقتصادی (عایق‌بندی ترانسفورماتور ولتاژ ساده‌تر می‌شود).

ب) امکان بهره‌گیری از آن برای دستگاه مخابراتی پی ال سی.

271ـ C.T. به طور سری، P.T. به طور موازی، راکتور و خازن هم به طور سری و هم به طور موازی و برقگیر به طور موازی در مدار قرار داده می‌شوند.

272ـ برای اندازه‌گیری کمیت‌هایی چون جریان، ولتاژ، ، توان اکتیو، توان راکتیو و همچنین حفاظت، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

273ـ در صورت باز شدن ثانویه C.T. حین کار، فقط جریان مدار اولیه حضور خواهد داشت و E.M.T. یا نیروی الکتروموتوری بزرگی در ثانویه تولید و در ترمینالهای ثانویه ظاهر خواهد شد و علاوه بر ایجاد خطرات جانی، انهدام عایقی مدار ثانویه را بدنبال خواهد آورد. به عبارت ساده‌تر، در هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه، نیروی محرکه مغناطیسی (Magneto Motive Force) M.M.F تولید می‌شود که برخلاف هم هستند. M.M.F ثانویه قدری کوچکتر از M.M.F اولیه است و در نتیجه برآیند این دو اندک است و همین برآیند است که در هسته شار ایجاد می‌کند و این شار در حالت کار عادی C.T کوچک بوده و ولتاژ کمی در ثانویه بوجود می‌آورد. وقتی ثانویه C.T در حال کار باز شود، M.M.F ثانویه صفر می‌شود در حالیکه M.M.F اولیه ثابت باقی مانده است. در نتیجه M.M.F برآیند برابر با M.M.F اولیه خواهد شد که بسیار بزرگ است. این M.M.F شار زیادی در هسته C.T می‌بندد که خود باعث به اشباع رفتن آن می‌شود. در عین آنکه ولتاژ زیادی در ثانویه ایجاد می‌کند، از حد تحمل عایقی آن می‌گذرد و می‌تواند ترانسفورماتور جریان را منهدم کند. ولتاژ زیاد بوجود آمده نیز می‌تواند خطرناک باشد. در این وضعیت، جریان‌های فوکو و هیسترزیس نیز زیاد شده و ایجاد تلفات حرارتی و سبب آتش گرفتن C.T می‌شود. همه این مسائل اگر موجبات انهدام C.T را فراهم نیاورد، کلاً باعث کاهش کیفیت C.T و تغییر نسبت تبدیل و افزایش خطای زاویه می‌شود.

274ـ ترانسفورماتور جریان، مدار ثانویه را از مدار اولیه (که دارای ولتاژ و جریان بالا است) ایزوله می‌کند، ضمن آنکه از جریان بالای اولیه مقداری فراهم می‌آورد که اولاً قابل اندازه‌گیری بوده و ثانیاً بطور خطی و متناسب با مقدار مدار اولیه باشد. البته نقش C.T اندازه‌گیری همانند C.T حفاظتی نیست. یک C.T اندازه‌گیری فقط در شرایط عادی خط، مقادیر متناسب با اولیه را می‌سازد و در صورت بروز اتصالی در شبکه، به اشباع می‌رود و با ثابت نگهداشتن جریان در ثانویه، از سوختن وسائل اندازه‌گیری جلوگیری می‌کند. در حالیکه یک C.T حفاظتی وظیفه دارد در مواقع اتصالی مقدار جریان ثانویه را متناسب با مقدار اولیه به رله منتقل کند. هرگونه قصور C.T حفاظتی باعث می‌شود که عملکرد سلکتیو (انتخابی) رله‌های متوالی، بدرستی صورت نگیرد. بنابراین باید C.T حفاظتی را به تناسب سیستم حفاظتی انتخاب نمود بنحوی که به دقت با رله‌ها منطبق بوده و توأماً حفاظت کاملی را بوجود آورد.

275ـ یک ترانسفورماتور جریان طوری طراحی می‌شود که نسبت تبدیل آن در محدوده‌ای از جریان اولیه ثابت باقی بماند. این محدوده، چندین برابر جریان نامی است. همچنین چندین برابر، در حقیقت ضریبی است که حد دقت C.T را بیان می‌کند و ضریب حد دقت نامیده می‌شود.

276ـ حاصلضرب ضریب حد دقت در جریان نامی C.T، جریان حد دقت را بدست می‌دهد و آن جریانی است که بیشتر از آن، C.T به اشباع می‌رود و خطای نسبت تبدیل به سرعت زیاد می‌شود. مطابق تعریف، رابطه زیر را می‌توان نوشت:

(A.L.C) = In. (A.L.F)

در این رابطه:

جریان حد دقت = (A.L.C) = ACCURACY LIMIT CURRENT

ضریب حد دقت = (A.L.F) = ACCURACY LIMIT FACTOR

277ـ جریان ایجاد شده در ثانویه در حالت اتصالی

400/5 = 80

600/80 = 7.5 AMP

278ـ مصرف بسته شده روی یک ترانسفورماتور جریان و ضریب حد دقت آن (در آن مصرف) با یکدیگر رابطه معکوس دارند:                          A.L.F = 1/Z_load

بطور کلی، اگر از تأثیر سیم‌های رابط صرفنظر کنیم، رابطه ضرایب حد دقت در دو بار (امپدانس) مصرفی متفاوت را می‌توان به صورت زیر نوشت:

(A.L.F)₁  Z₁ = (A.L.F)₂  Z₂

در این رابطه:

(A.L.F)₁: ضریب حد دقت در بار Z₁

(A.L.F)₂: ضریب حد دقت در بار Z₂

بنابراین هرچه امپدانس بار بیشتر شود، ضریب حد دقت کاهش پیدا می‌کند. لذا می‌توان فهمید که اتصالات شل (Loose Connections) در ثانویه، چه تأثیر مخربی در به اشباع رفتن ترانسفورماتور جریان خواهد داشت، زیرا که این اتصالات شل، بر امپدانس مدار ثانویه خواهد افزود.

279ـ جهت جلوگیری از ظهور پتانسیل زیاد نسبت به زمین در اثر القاء ولتاژهای بالا (که در پست وجود دارند)، لازم است که مدارهای ثانویه زمین شوند و طبیعی است که زمین شدن ثانویه ترانسفورماتور جریان فقط باید در یک نقطه باشد، اگر چنانچه بیش از یک نقطه زمین شود، جریان‌های اتصالی با زمین و همینطور جریان‌های سرگردان پدید آمده در زمین پست (Stray Currents) بین این نقاط، مسیر تازه‌ای خواهند یافت و در مواردی باعث تحریک بی‌مورد رله خواهند شد.

280ـ الف) C.T نوع H برای:

1ـ آمپرمترها و احیاناً دستگاه‌های اندازه‌گیری.

2ـ رله دیستانس.

3ـ حفاظت اورکارنت و یا سایر رله‌ها که برای هر کدام از کور (CORE یا هسته) جداگانه استفاده می‌گردد.

ب) C.T نوع M برای:

1ـ حفاظت اورکارنت و ارت فالت

2ـ حفاظت دیفرانسیل

          ج) C.T نوع U برای:

                   1ـ حفاظت رله‌های اورکارنت و ارت فالت

2ـ حفاظت رله دیفرانسیل

3ـ برای آمپرمترها و اندازه‌گیری

281ـ ترانسفورماتور جریان به منظور تبدیل جریان‌های زیاد به مقادیر کم و قابل اندازه‌گیری و همچنین ایزوله نمودن شبکه فشار قوی با شبکه فشار ضعیف استفاده می‌شود و شامل قسمت‌های زیر است:

الف) سیم پیچ اولیه        ب) سیم پیچ ثانویه          ج) هسته        د) عایق

282ـ الف) قدرت اسمی: قدرت اسمی ترانسفورماتور عبارت است از توانی که در وضعیت نرمال تولید می‌کند و بر حسب ولت آمپر است.

ب) کلاس دقت: گویای میزان خطای ترانسفورماتور در جریان حد دقت است.

283ـ 1ـ تست نسبت تبدیل     2ـ تست پلاریته     3ـ تست نقطه زانویی     4ـ تست عایقی      5ـ تست منحنی اشباع        6ـ تست مقاومت داخلی       7ـ تست فشار قوی

284ـ الف) ترانسفورماتور جریان کور بالا: در این گونه ترانسفورماتورها، هسته سیم پیچ ثانویه و اولیه در قسمت بالا و در امتداد تجهیزات شبکه قرار می‌گیرند.

ب) ترانسفورماتور جریان کور پایین: در این گونه ترانسفورماتورها، هسته سیم پیچ ثانویه و اولیه در قسمت پایین قرار می‌گیرد.

285ـ مزایای یک ترانسفورماتور جریان کور بالا: میدان الکتریکی یکنواخت، عدم امکان به اشباع رفتن موضعی هسته، طراحی و ساخت آسان و هزینه کم.

معایب ترانسفورماتور کور بالا: امکان شکستن تحت تأثیر نیروهای ناشی از باد یا زلزله و یا دیگر نیروهای مکانیکی (به علت قرار گرفتن وزن ترانسفورماتور در قسمت فوقانی)

286ـ امپدانس داخلی یک C.T حدوداً صفر و برای P.T بسیار زیاد است.

287ـ این نوع ترانسفورماتورها هم کار ترانسفورماتور ولتاژ و هم کار ترانسفورماتور جریان را انجام می‌دهد و سمبل شماتیک آن به صورت زیر است:

سمبل شماتیک ترانسفورماتور ترکیبی P.C.T

288ـ برعکس ترانسفورماتور جریان که ثانویه برای حالت اتصال کوتاه طراحی می‌شود، طراحی ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ برای وضعیت مدار باز (امپدانس بینهایت) صورت می‌گیرد و از آنجا که در حکم یک منبع ولتاژ است، در صورت اتصال کوتاه شدن ثانویه، جریان بسیار بزرگی در آن برقرار شده و باعث ذوب سیم پیچ‌های ثانویه و مشتعل شدن ترانسفورماتور ولتاژ خواهد گشت.

289ـ یک رله جریانی، امپدانس بسیار کوچکی دارد و اتصال آن به ثانویه یک ترانسفورماتور ولتاژ، همانند ایجاد اتصال کوتاه در مدار ثانویه P.T خواهد بود و اشتعال P.T را بدنبال خواهد داشت.

290ـ امپدانس ثانویه یک P.T بسیار زیاد است و همین امپدانس موجب پیدایش ولتاژ مطلوب و موردنظر در ثانویه P.T می‌شود و آن را بصورت یک منبع ولتاژ ظاهر می‌سازد. C.T عکس این وضعیت را دارد. یعنی امپدانس کمی در ثانویه خود داشته و همین امر موجب سهولت برقراری جریان (به مشابه منبع جریان) می‌شود. به همین جهت مصرف کننده متصل شده در ثانویه یک P.T می‌باید متناسباً امپدانس بالایی داشته باشد در حالی که امپدانس مصرف کننده متصل شده در ثانویه C.T می‌باید بسیار کوچک انتخاب شود.

291ـ اتصال مثلث باز سه ترانسفورماتور ولتاژ (که روی سه فاز بسته شده‌اند)، عبارت است از اتصال سری ثانویه‌های آنها، به نحوی که در یک نقطه باز بماند (مطابق شکل زیر) و طبیعی است که ولتاژ مجموع این سه ولتاژ برای یک شبکه سه فازه متعادل، صفر باشد. در صورت پیدایش نامتعادلی ولتاژ در این شبکه، این ولتاژ مجموع یا ولتاژ مثلث باز، صفر نشده و مقداری خواهد یافت که به ولتاژ نامتعادلی معروف است. بر سر راه این ولتاژ مجموع، یک رله ولتمتریک قرار می‌دهند تا اگر مقدار نامتعادلی از حد موردنظر زیادتر شود، فرمان آلارم یا قطع صادر کند.

292ـ در سطوح ولتاژ بالا به دلیل آنکه ترانسفورماتور ولتاژ مغناطیسی، بسیار حجیم و سنگین شده و گران تمام می‌شود از ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (Capacitance Voltage Tr. = C.V.T) استفاده می‌شود. اساس کار C.V.T آن است که ولتاژ مدار اولیه، به دو سر تعدادی خازن کاملاً مشابه اعمال می‌شود و اندازه‌گیری ولتاژ در بخش یا درصدی از این خازن‌ها (به عنوان نمونه‌ای از کل) انجام می‌گیرد و این ولتاژ نمونه به دو سر یک ترانسفورماتور ولتاژ منتقل می‌گردد و بقیه موارد کار شبیه یک ترانسفورماتور ولتاژ معمولی خواهد بود.

نسبت ظرفیت خازنی کل مجموعه به بخش مورد اندازه‌گیری:

نسبت ولتاژه در ترانسفورماتور میانی:

و نسبت کل:

K = K₁  K₂

K₁ معمولاً طوری انتخاب می‌شود که  شود. بنابراین در طراحی C.V.T برای سطح ولتاژهای مختلف، فقط مدار C₁تغییر می‌کند و برای تمامی سطوح ولتاژی می‌توان از یک ترانسفورماتور میانی استاندارد استفاده کرد.

293ـ مزیت C.V.T در حجم کمتر و ارزانتر بودن آن است ضمن آنکه از آن می‌توان به عنوان وسیله‌ای در مخابرات شبکه قدرت (Power Line Carrier = P.L.C) نیز استفاده کرد.

294ـ از اشکالات عمده، آن دسته از المان‌های مورد استفاده در شبکه فشار قوی که به طور آشکار یا پنهان، ترکیبی از راکتانس سلفی (X_L) و راکتانس خازنی (X_c) هستند، در مقابل بعضی فرکانس‌ها و بسته به شرایط شبکه، دچار رزونانس و در مواقعی فرورزونانس می‌شوند و در مواردی منفجر شده و یا آسیب جدی می‌بینند. ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهای بزرگ در این دسته قرار می‌گیرند.

295ـ الف) C.V.T نوع B برای:

1ـ ولتمترهای خط

2ـ حفاظت رله دیستانس

3ـ دستگاه مخابره نوع پی ال سی با استفاده از صفحات خازنی داخل آن

ب) C.V.T نوع J برای:

          1ـ ولتمترهای باس (در صورت موجود بودن)

2ـ حفاظت رله اور ولتاژ و آندر ولتاژ

296ـ بِردن به معنای توان، مصرف یا بار می‌باشد و در مورد C.Tها به عنوان توان خروجی C.T یا ولت آمپر (V.A) آن به کار می‌رود.

با توجه به این که همیشه مصرف از تولید باید کمتر باشد جواب منفی است. بنابراین از دقت خود خارج خواهد شد.                                   

297ـ 1ـ کلاس دقت کُر یک، 5/0 می‌باشد.

         2ـ به ازای 20 برابر جریان نامی 5% خطا داریم.

         3ـ C.T فوق دارای دو کُر در ثانویه با جریان 5 آمپر می‌باشد.

298ـ به دو جهت مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1ـ ایجاد خروجی بدون جریان مؤلفه صفر

2ـ برای اصلاح نسبت تبدیل C.Tهای اصلی

299ـ به منظور جلوگیری از القاء ولتاژهای زیاد و نیز حفاظت کارکنان، سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ، زمین می‌شود. از طرف دیگر احتمال شکسته شدن عایق‌بندی (Insulation) بین سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه از بین می‌رود.

300ـ

4000/I₂ = 200  I₂ = 20A = نسبت تبدیل             I_SC = 4000 A

جریان اولیه ـ (نسبت تبدیل * جریان ثانویه) جریان اولیه

جریان ثانویه در صورت ایده‌آل بودن C.T

 = درصد خطای جریان C.T

جریان ثانویه C.T با درنظر گرفتن خطای داخلی و کلاس دقت آن، 18 آمپر می‌باشد.

301ـ خیر، اگر در ثانویه C.Tها فیوز به کار رود در هنگام سوختن یا باز شن آن مدار ثانویه باز می‌ماند که برای C.T خطرناک است.

302ـ از آنجایی که شبکه انتقال نیرو سه سیمه است، با درنظر گرفتن آنکه طرف ثانویه ترانسفورماتورهای قدرت اتصال مثلث می‌باشد، بنابراین در صورت بروز اتصالی فاز به زمین، مسیر برگشت جریان به شبکه را نخواهد داشت و اشکال شبکه آشکار نخواهد شد و لذا لازم است که برای چنین شبکه‌ای یک نوترال مصنوعی ایجاد کرد. این کار را می‌توان با اتصال سه سیم پیچ مشابه که به صورت ستاره با هم مرتبط و نقطه صفر آنها به زمین متصل شده باشد انجام داد ولی اشکال این طرح در آن است که در صورت وجود نامتعادلی ولتاژ در سه فاز، نقطه صفر اتصال ستاره، حاوی ولتاژ خواهد شد. البته می‌توان با اضافه کردن سه سیم پیچ که به صورت مثلث بسته شده باشند، تعادل را در سیم پیچ‌های ستاره بوجود آورد. این طرح در برخی موارد بکار گرفته می‌شود اما بهتر از آن، اتصال زیگزاگ است که به آن ترانسفورماتور نوتر یا بوبین نوتر اتلاق می‌شود. حسن این اتصال در آن است که نوترالی با ولتاژ نزدیک به صفر فراهم می‌آورد ضمن آنکه می‌توان امپدانس ساقها را به نحوی محاسبه کرد که در موقع اتصالی فاز به زمین، جریان اتصالی از مقدار معینی بیشتر نشود. بنابراین بوبین نوتر بجز آنکه نقطه صفر مصنوعی فراهم می‌آورد، جریان اتصال کوتاه با زمین را هم محدود می‌کند، ضمناً با نصب رله بر سر راه نوترال، می‌توان اتصالی‌هایی با زمین را تشخیص داده و بر آنها کنترل داشت.

303ـ خیر، از نقطه نوترال، تنها هنگامی جریان عبور می‌کند که در نقطه یا نقاطی دیگر از شبکه (قبل از ترانسفورماتور بعدی) اتصال با زمین بوجود آید و به این ترتیب مسیر بسته جریان با زمین کامل شود.

304ـ خیر، از نوترال و یا از نقطه صفر ترانسفورماتور نوتر، زمانی جریان عبور می‌کند که نشت یا اتصال با زمین بوجود آمده باشد. اتصالی‌های دو فاز، سه فاز و بطور کلی اتصای‌های فازی بدون ارتباط با زمین، جریانی در زمین نمی‌ریزند که از نقطه نوترال به شبکه باز گردد. باید توجه داشت که برای برقراری جریان، همواره باید مسیر بسته شود. نقطه نوترال، یک نقطه از ارتباط شبکه با زمین است. نقطه دوم، نقطه اتصالی با زمین خواهد بود و در این صورت است که جریان از طریق زمین و نوترال به شبکه باز خواهد گشت.

305ـ نسبت راکتانس سلفی (X_L) به رزیستانس (R) در بوبین نوتر بسیار بزرگ است (حدوداً 97% در مقابل 3%) و بنابراین در محاسبات، معمولاً بوبین نوتر را راکتانس خالص به حساب می‌آورند.

306ـ مقاومت مایع درون تانک رزیستانس را آب مقطر و مقدار بسیار کمی کربنات سدیم خالص (Na2Co3) تشکیل می‌دهد. خاصیت این محلول آن است که با افزایش درجه حرارت، مقاومت الکتریکی آن کاهش می‌یابد و بالعکس. منحنی این تغییرات به صورت شکل صفحه بعد خواهد بود.

307ـ این خاصیت باعث می‌شود که با عبور جریانهای نشت با زمین، مایع درون تانک رزیستانس گرم شده و با کاهش مقاومت، راه را برای عبور جریان نشتی بازتر و موجب افزایش جریان نشتی می‌شود که به این ترتیب حرارت بیشتری تولید می‌گردد. این تأثیر متقابل جریان و حرارت، جریان نشتی را با سرعت بیشتری افزایش داده و به حد عملکرد رله حساس به جریان‌های کم زمین (Sensitive Earth Fault) رسانده و باعث قطع خروجی ترانسفورماتور می‌شود.

308ـ به این علت تانک رزیستانس با نوترال ترانسفورماتور زمین سری می‌شود که علاوه بر آشکارسازی جریان‌های نشت با زمین، جریان‌های اتصال با زمین را هم محدود نماید. البته می‌توان با افزایش راکتانس ترانسفورماتور نوتر، این جریان را محدود نمود اما افزایش راکتانس نوتر، به همراه راکتانس سلفی ترانسفورماتور قدرت، مجموعه راکتانس سلفی پست را افزایش داده، خاصیت هارمونیک‌زایی را زیاد خواهد کرد و رله‌های فاقد فیلتر هارمونیک را به اشتباه خواهد انداخت.

چنین مشکلی در پست‌های فاقد تانک رزیستانس و بویژه پست‌هایی که در آنها از رله‌های زمان ثابت قدیمی استفادهش ده است به وفور به چشم می‌خورد. اما با کاستن از راکتانس سلفی ترانسفورماتور نوتر (با انتخاب ترانسفورماتور با جریان بالاتر) و نصب تانک رزیستانس و کنترل رزیستانس آن به نحوی که امپدانس مجموع این دو، یعنی  جریان اتصال کوتاه با زمین را به مقدار دلخواه محدود می‌نماید و می‌توان خاصیت هارمونیک‌زایی پست را کاهش داد.

309ـ اصولاً لازم است مقاومت مسیر زمین (در اتصالی‌ها با زمین) در محدوده معینی (به لحاظ مقدار) قرار گیرد تا جریان اتصالی نیز به تبعیت از آن در محدوده معینی تغییر یابد. این محدوده جریانی،‌ حدوداً به اندازه جریان نرمال یک فاز ترانسفورماتور است. در زمستان که هوا بسیار سرد می‌شود، اولاً امکان دارد که مایع درون تانک یخ ببندد و جداره تانک را بشکند، ثانیاً مقاومت آن را افزایش داده و جریان‌های نشتی کم، توان گرم کردن مایع را نخواهد داشت تا از مقاومت آن کاسته و باعث افزایش جریانی، به حد تحریک رله حساس به جریان‌های کم زمین (Sensetive Earth Fault) برسد. بنابراین لازم است که مایع تانک با گرم‌کن یا هیتری که درون تانک تعبیه شده است همیشه به مقار معینی گرم نگهداشته شود.

310ـ یکی از مواردی که در تست‌ها و بازدیدهای فنی سالیانه می‌باید انجام شود (علاوه بر اطمینان از سلامت هیتر و ترموکوپل مربوطه)، اندازه‌گیری مقاومت مایع و تطبیق آن با مقداری است که در دمای زمان اندازه‌گیری، از منحنی مربوطه به دست می‌آید.

311ـ الف) خطرات ایجاد قوس الکتریکی با زمین را به حداقل می‌رساند.

ب) جریان اتصال کوتاه کاهش می‌یابد بنابراین از اثرات زیان‌بخش ناشی از جریان‌های اتصالی زیاد نظیر سوختن هادی‌ها جلوگیری می‌کند.

ج) جریان‌های نشت با زمین را بتدریج افزایش داده، آشکار می‌کند.

د) امپدانس سلفی پست را کاهش می‌دهد.

312ـ برای از بین بردن نامتعادلی فلوی مغناطیسی در اتصال ستاره و نیز جلوگیری از انتقال جریان مؤلفة صفر

313ـ از ولتاژهای 110 و 127 ولت D.C استفاده می‌شود.

314ـ قطع کننده‌ها بر دو نوعند:

الف) قطع  کنند پریمر: در این قطع کننده سیم پیچ جریان مستقیماً در مدار جریان قرار می‌گیرد.

ب) قطع کننده زگوندر: در چنین قطع کننده‌ای سیم پیچ تحریک مستقیماً به مدار جریان دستگاهی که حفاظت می‌شود وصل نمی‌باشد بلکه به کمک ترانسفورماتور جریان یا ولتاژ با شبکه اصلی مرتبط است.

315ـ رله اصولاً به دستگاهی گفته می‌شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخصی تحریک می‌شود و موجب به کار افتادن دستگاه و یا دستگاه‌ای الکتریکی می‌گردد.

316ـ الف) شدت جریان الکتریکی  رله آمپرمتریک

          ب) ولتاژ الکتریکی  رله ولتمتریک

ج) فرکانس  رله فرکانسی

د) قدرت الکتریکی  رله واتمتریک

هـ) جهت جریان  رله جهتی

و) شدت جریان و ولتاژ  رله امپدانس

317ـ الف) رله سنجش: با دقت و حساسیت معینی پس از آنکه توسط یک کمیت الکتریکی و یا فیزیکی تحریک شد شروع به بکار می‌کند.

ب) رله زمانی: رله‌ای است که پس از تحریک بر اساس زمان تنظیم شده روی آن فرمان صادر می‌کند

ج) رله جهتی: وقتی جریان بوبین آن در جهت تنظیم شده تحریک می‌شود شروع به کار می‌کند مثلاً برای حفاظت ژنراتور و توربین‌ها از تنظیم جهتی استفاده می‌شود تا از برگشت جریان به آن جلوگیری نماید.

د) رله خبر دهنده: مشخص کننده تغییرات بوجود آمده در مدارات حفاظتی است. به طور مثال کلید قدرتی که می‌باید قطع شود، قطع نشده و یا به عللی فرمان قطع به کلید نرسیده و کلید به حالت وصل باقی مانده است.

هـ) رله کمکی: کار این رله، ارسال فرمان رله اصلی است و از نظر ساختمان قوی و محکم ساخته می‌شود تا پیام دریافت شده را به اجرا درآورد.

318ـ آلارم‌ها به دو دسته تقسیم می‌گردند: 1) آلارم تریپ (قطع)، 2) آلارم غیرتریپ (هشدار دهنده) هر یک از اینها نیز به دو دسته زودگذر و پایدار تقسیم می‌شوند. آلارم‌های زودگذر که با ریست شدن (Reset) برطرف می‌شوند و ‌آلارم‌های پایدار مثل عملکرد رله بوخهلتس و یک سری آلارم‌های دیگر، باقی می‌مانند تا رفع عیب به عمل آید.

319ـ الف) رله الکترومغناطیسی، ب) رله با آهنربای دائم (آهنربایی)، ج) رل الکترو دینامیکی، د) رله اندوکسیونی، هـ) رله حرارتی، و) رله کمکی تأخیری، ز) رله حفاظتی روغنی (رله با تحریک غیر الکتریکی)

320ـ تنظیم جریان یک رله زمان ثابت را حدوداً 2/1 برابر جریان نامی فیدر قرار می‌دهند تا در صورت اضافه بار یا بروز اتصال کوتاه، فیدر را قطع کند. البته این رله‌ها هر دو نوع اضافه بار یا اتصال کوتاه را با تأخیر یکسان (زمان تنظیمی روی رله) قطع می‌کند و این مورد یکی از اشکالات رله‌های زمان ثابت محسوب می‌شود.

321ـ پله زمانی و یا Margin. این فاصله زمانی برای آن است که هر رله فرصت داشته باشد اتصال بوجود آمده در پیش روی خود را پاک کند و در صورت عدم قطع کلید مربوط به خود، رله هماهنگ شده بعدی پس از گذشت زمان تأخیری خود، کلید مربوطه را قطع نماید.

322ـ رله جریانی زمان ثابت (Definite – Time) بین اضافه بارها و جریان‌های اتصال کوتاه به لحاظ زمان تأخیر در قطع تفاوتی قایل نمی‌شود. اما رله جریانی زمان معکوس زمان عملکرد خود را معکوس با شدت جریان تنظیم می‌کند و لذا جریان‌های اتصال کوتاه شدید را در زمانی بسیار کم و اضافه بارها (حداقل 135% بار نرمال فیدر) را پس از زمانی نسبتاً طولانی (چندین ثانیه) قطع می‌کند و این تشخیص، از مزیت‌های رله جریانی زمان معکوس است که اجازه نمی‌دهد جریان‌های شدید برای مدت طولانی از کابل، بریکر و ترانسفورماتور بگذرد و خسارت عمده وارد کند.

323ـ پله زمانی بین منحنی‌های رله‌های جریانی زمان معکوس که در یک مدار پشت سر هم و بطور هماهنگ قرار گرفته‌اند، حتی برای یک جریان اتصالی مشخص، یکسان نیست و لذا در جریان‌های اتصال کوتاه متفاوت هم، این پله‌های زمانی تغییر می‌کند. البته این تفاوت‌ها زیاد نیست و مشکلی هم بوجود نمی‌آورد. این دقت تنظیم‌گذار است که منحنی‌های مناسب برای رله‌های پشت سر هم را به درستی انتخاب کند و به هر حال، این منحنی‌های انتخاب شده باید بگونه‌ای کنار هم قرار گیرند که در ضعیف‌ترین و شدیدترین جریان‌های اتصالی، فاصله‌های زمانی هر دو رله پشت سر هم کمتر از حداقل لازم (4/0 ثانیه) نشود. در رله‌های دیجیتال جدید که دقت بیشتری دارند گاهی این فاصله زمانی را تا 3/0 ثانیه هم تقلیل می‌دهند.

324ـ استفاده از دو رله جریانی برای دو فاز (فازهای کناری)، به جهت صرفه‌جویی معمول شده است و البته این وضعیت، معمولاً در فیدرهای 20 کیلو ولت (و سطوح پایین‌تر) مشاهده می‌شود و چندان اشکالی را هم در تشخیص فاز مورد اتصالی بوجود نمی‌آورد. زیرا، اگر اتصالی در فاز وسط با زمین باشد، رله زمین و اگر اتصالی بین فاز وسط و یکی از فازهای کناری باشد، رله مربوط به همان فاز کناری عمل کرده و پرچم خواهد انداخت و اپراتور از نوع عملکرد اندیکاتور (پرچم) خواهد فهمید که اتصالی در فاز وسط رخ داده است.

325ـ رله نامتعادلی (رله زمین) فقط زمانی عمل خواهد کرد که اتصال باز مین رخ داده باشد. در اتصالی‌های فاز با فاز (دو فازو یا سه فاز بدون ارتباط با زمین)، با تنظیمی که رله زمین دارد، هیچگاه عملکرد نخواهد داشت مگر آنکه نامتعادلی جریان‌ها به گونه‌ای باشد که از حد تنظیمی رله زمین بگذرد.

326ـ تانک رزیستانس باعث می‌شود که جریان نشتی بتدریج زیاد شده و به حدی برسد که رله نوترال را تحریک کند. در پست‌های فاقد تانک رزیستانس جریان نشتی اگر به مقدار کم باشد مقدار آن ثابت مانده و علاوه بر ایجاد تلفات، باعث گرم شدن ترانسفورماتور نوتر می‌شود. در این پست‌ها برای آشکار نمودن جریان‌های کم این تمهید بکار گرفته شده است که یک رله جریانی با تنظیم پایین که بر سر راه جریان نوترال قرار گرفته تحریک می‌شود و فرمان به یک رله تأخیر زمانی می‌دهد. زمان تأخیری این رله یک دقیقه است و چنانچه ظرف این مدت نشتی برطرف نشده باشد، فرمان آلارم می‌دهد.

      این آلارم برای هوشیار کردن اپراتور است که اگر به فیدر خاصی از لحاظ سابقه جریان نشتی مظنون است، آن را قطع کند و جریان نشتی از نوترال حذف شده و رله به وضعیت عادی خود برگردد. اگر چنین اقدامی صورت نگیرد و جریان نشتی ادامه پیدا کند، رله زمانی، فرمان به یک رله زمانی دیگر با تأخیر 3 دقیقه می‌دهد و در صورت ادامه داشتن جریان نشتی فرمان قطع طرف ثانویه ترانسفورماتور صادر می‌شود. به این مجموعه، رله دو مرحله‌ای گفته می‌شود. پیش از بکارگیری این طرح در اینگونه پست‌ها از یک نوع رله مجهز استفاده می‌شد که همه فیدرهای خروجی را زیرنظر داشت و جریان نشتی آنها را می‌سنجید و این سنجش را به صورت چرخشی انجام می‌داد و در صورت احساس وجود جریان نشتی در هر یک از آنها فرمان قطع آن فیدر را صادر می‌کرد. اما این رله‌ها بدلایلی از مدار خارج شده‌اند.

327ـ رله R.E.F عبارت است از یک رله جریانی حساس، که بر سر راه دو جریان قرار گرفته است: یک جریان از نوترال ترانسفورماتور می‌آید و جریان دیگر باقیمانده جریان‌های سه فاز فیدر ترانس است. این باقیمانده در حقیقت عبارت است از جریان رزیجوال (Residual) سه فاز فیدر ترانس خواهد بود. از آنجا که رله R.E.F اتصال به زمین کابل یا باسبار خروجی از ترانسفورماتور تا فیدر ترانس را می‌بیند، بنابراین در حالت نرمال نه جریان رزیجوال وجود دارد و نه جریان برگشتی از نوترال و لذا رله نیز بدون عمل خواهد بود. اما در صورت بروز اتصال زمین در محوده نوترال تا فیدر ترانس مربوطه، از نوترال جریانی عبور خواهد کرد، در حالی که جریان رزیجوال فیدر ترانس ناچیز بوده و تفاوت این دو موجب عملکرد R.E.F خواهد شد.

      با توجه به شکل صفحه بعد چنانچه اتصالی بعد از فیدر ترانس رخ داده باشد، R.E.F عملکرد نخواهد داشت زیرا که جریان رزیجوال و جریان نوترال با هم برابر بوده و مازادی نخواهند داشت تا باعث تحریک R.E.F شود.

328ـ زمان عملکرد رله R.E.F نباید تأخیری باشد و فلسفه قرار دادن این رله برای محدوده باس یا کابل بعد از ترانسفورماتور آن است که اتصالی‌های رخداده در محدوده نزدیک ترانسفورماتور قدرت را که می‌تواند بسیار شدید باشد، بلافاصله و بدون فوت وقت قطع کند تا ترانسفورماتور و همینطور کابل یا باسبار متصل به ترانسفورماتور آسیب کمتری ببیند. توضیح آنکه اتصالی‌های واقع در محدوده عملکرد رله R.E.F به دلیل کم بودن امپدانس مسیر، از شدت بیشتری برخوردار خواهد بود و دلیلی برای تأخیر در قطع وجود نخواهد داشت.

329ـ خیر، با عملکرد رله R.E.F هر دو طرف ترانسفورماتور قطع می‌شود زیرا که کابل یا باسبار متصل به ترانسفورماتور قدرت بدون واسطه بریکر به آن متصل شده است و قطع فیدر ترانس به تنهایی برای رفع اتصالی از ترانسفورماتور بی‌فایده خواهد بود.

330ـ ظاهراً بنظر می‌رسد که عکس‌العمل رله بوخهلتس در برابر مشکلات داخلی ترانسفورماتور از قبیل اتصال حلقه یا اتصال سیم پیچ به بدنه و یا تولید گاز (به هر علت که باشد)، کد باشد اما چنین نیست و عملکرد رله بوخهلتس در این موارد سرعتی حدود عملکرد رله دیفرنسیال را دارد و لذا در بعضی از کشورها، حفاظت اصلی ترانسفورماتور قدرت به شمار می‌آید.

331ـ عملکرد رله بوخهلتس غالباً خبر از بروز اشکال عمده در ترانسفورماتور می‌دهد؛ به جز مواردی که در اثر تبخیر رطوبت موجود در روغن ترانسفورماتور، آلارم یا فرمان قطع از جانب بوخهلتس صادر شود، در بقیه موارد مبین مسأله‌ای حاد در ترانسفورماتور خواهد بود و بنابراین تا بررسی عیب و مشخص شدن آن، اجازه نخواهیم داشت ترانسفورماتور را برقدار کنیم. عملکرد رله بوخهلتس، در بسیاری از طرح‌ها، رلة قفل شدگی (Blocking) را تحریک کرده و از این طریق، فرمان وصل ترانسفورماتور قفل می‌شود تا پس از بررسی و رفع قفل شدگی (Deblocking) توسط متخصص یا اپراتور، ترانسفورماتور اجازه وصل یابد.

332ـ بله، معمولاً چنین اتفاقی می‌افتد. زیرا که باز یا بسته شدن دریچه‌های روغن، با ضربه همراه بوده و ایجاد موج در روغن ترانسفورماتور و هوای بالای محفظه روغن نموده، گاهاً عملکرد کاذب رله بوخهلتس را فراهم می‌آورد. برای رفع این مشکل در این ترانسفورماتورها، از یک نوع کنتاکتور بسیار ظریف و حساس استفاده می‌شود تا به هنگام عملکرد دریچه‌های روغن، مدار فرمان قطع رله بوخهلتس، برای مدت زمانی کوتاه (کسری از ثانی) بلوکه شود تا از صدور فرمان بیمورد جلوگیری شود، پس از گذشت این پریود، مدار فرمان بوخهلتس نرمال شده و در صورت وجود اشکال واقعی در ترانسفورماور، فرمان قطع صادر خواهد شد.