آثار ادوات FACTS سری روی حفاظت دیستانس

چکیده

مقدمه

حفاظت دیستانس

تنظیمات زون1

تنظیمات زون2

 تنظیمات زون3

 مفاهیم مربوط به رله‌ی دیستانس

تاثیر چندترمیناله بودن روی عملکرد رله‌ی دیستانس

 اثر مقاومت جرقه

اثر مقاومت پای دکل روی عملکرد رله‌ی دیستانس

ادوات FACTS

اثر دسترسی مقاومتی روی عملکرد رله‌ی دیستانس

اثر TCSC روی حفاظت دیستانس

2 اثر TSSC روی حفاظت دیستانس

نتیجه‌گیری

 مفاهیم پیشرفته در رله‌ی دیستانس

فیدرهای موازی

شکل6. نماد GCSC

شکل7. تاثیر TCSC روی حفاظت دیستانس

شکل8. تاثیر TSSC روی حفاظت دیستانس

شکل9. تاثیر GCSC روی حفاظت دیستانس

شکل10. تاثیر SSSC روی حفاظت دیستانس

شکل11. نمونه‌ای از سیستم با خط موازی.

زیرنویس شکل‌ها

شکل1. حفاظت رله‌ی دیستانس

شکل2. مشخصات عملکردی رله‌ی دیستانس نوع مهو.

شکل3. خط چندترمیناله

شکل4. نماد TCSC 

شکل5. نماد TSSC

افزایش پیچیدگی خطوط، پیکربندی و توان انتقالی موجب مشکلاتی در رابطه با بحث حفاظت شده است. برای حل این معضلات، نیاز به تکنیک‌های نوینی است. در ابتدا لازم شده است تا ملاحظه شود که خطوط نباید لزوما قطع شوند، اما در همان حال در بخش‌های دچار خطا شده، نیاز به زمان‌های کم عملکرد است تا پایداری سیستم حفظ شود. در این مقاله، بحث روی نیازهای مبرم سیستم‌های حفاظتی، طرح‌های متنوع حفاظتی و اهمین حفاظت دیستانس در سیستم قدرت صورت می‌گیرد. سپس به مشخصات مختلف رله‌ی دیستانس، مثل مهو، اهم، مهوی چهارگوش، چهارضلعی، بیضوی، lentical و Ova پرداخته می‌شود. ویژگی ساختاری هر نوع رله‌ی دیستانس، رفتار و عملکرد رله‌های مختلف دیستانس تحلیل شده است. تغییر در عملکرد رله‌ی دیستانس برای پیکربندی چندترمیناله، اثر مقاومت جرقه، مقاومت پای دکل، دسترسی مقاومتی حاصل شده است. در نهایت اثر ادوات سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر (FACTS) سری روی عملکرد و مشخصات عملکردی رله‌های دیستانس بررسی خواهد شد. کل شبیه‌سازی‌ها به کمک نرم‌افزار Mipower انجام می‌شود تا همه‌ی ویژگی‌های فوق و نمایش ترسیمی در نحلیل پایداری گذرا مشارکت داده شوند. این مطالعات گرایش‌های اخیر در زمینه‌ی حفاظت خط انتقال را به ما ارائه می‌دهند.

هماهنگی در موضوع برنامه‌ریزی و تاسیسات تولیدی و انتقال با طراحی یک سیستم رله‌ی حفاظتی کارا، برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد یک سیستم قدرت حیاتی است. عملکرد اصلی رله‌ها حفاظت از سیستم قدرت در برابر آثار خطاها است که با عمل مدارشکن‌ها به منظور قطع تجهیز دچار خطا شده، این کار آغاز می‌شود. طراحی یک رله‌ی حفاظتی باید تضمین کننده‌ی آن باشد که عملکرد به گونه‌ای مناسب انجام شود طوری که تجهیز اضافی دیگری قطع و از مدار خارج نشود که اگر چنین شود آثار اغتشاشات تشدید خواهد شد و نیز باید تضمین کند که تجهیز دچار خطا به اندازه‌ی کافی سریع رفع شده باشد تا آثار خطا را تخفیف دهد. علاوه بر این، سیستم رله نباید قابلیت طراحی تاسیسات تولیدی و انتقال را محدود کند. عملکرد حفاظت دیستانس مبتنی است بر امپدانس اندازه‌گیری شده در محل رله. چندین عامل وجود دارد که روی این امپدانس تاثیرگذار است. برخی از این عوامل قبل از لحظه‌ی وقوع خطا به پارامترهای سیستم قدرت مربوط می‌شوند، که آنها را می‌توان در دو دسته جای داد. گروه اول عبارتند از شرایط ساختاری، که با سطوح اتصال کوتاه در دو انتهای خط انتقال بیان می‌شود. گروه دوم شرایط عملکردی است، که با زاویه‌ی بار خط و نسبت دامنه‌ی ولتاژ در دو انتهای خط نمایش داده می‌شود. در کنار پارامترهای سیستم قدرت، مقاومت خطا می‌تواند بهشدت روی امپدانس اندازه‌گیری تاثیر گذار باشد، به گونه‌ای که وقتی مقاومت خطا برابر صفر باشد، پارامترهای سیستم قدرت روی امپدانس اندازه‌گیری تاثیری ندارند. به عبارت دیگر، پارامترهای سیستم قدرت تنها وقتی روی امپدانس اندازه‌گیری موثرند که مقاومت خطایی موجود باشد و با افزایش مقدار مقاومت خطا، تاثیر پارامترهای سیستم نیز تشدید می‌شود. در سال‌های اخیر، ادوات FACTS در سیستم‌های قدرت معرفی شده‌اند تا قابلیت انتقال خطوط را افزایش داده و بهره‌برداری بهینه از قابلیت سیستم را فراهم کنند. این کار با سوق دادن سیستم‌های قدرت به سمت حدود عملکردی آن‌ها انجام می‌شود. در متون فنی به خوبی مشخص شده است که حضور ادوات FACTS در یک سیستم قدرت تاثیر زیادی روی دینامیک آن (سیستم) دارد. با تغییر دینامیک سیستم، زیرسیستم‌های گوناگونی منجمله سیستم‌های حفاظتی تحت تاثیر قرار می‌گیرند. بنابراین، لازم است تا آثار ادوات FACTS روی سیستم‌های حفاظتی به خصوص حفاظت دیستانس که تجهیز حفاظتی اصلی در سطوح EHV و UHV است مطالعه شود. برخلاف پارامترهای سیستم قدرت، پارامترهای کنترلی ادوات FACTS، در کنار نقاط اتصال آنها می‌تواند روی امپدانس اندازه‌گیری شده حتی در صورتی که مقاومت خطا برابر صفر است، موثر باشد. در حضور ادوات FACTS، مشخصه‌ی مرسوم دیستانس مثل مهو و چهارضلعی به شدت در معرض عملکرد نادرست به صورت کاهش برد یا افزایش برد محل خطا هستند. بنابراین، در حضور ادوات FACTS، مشخصات مرسوم شاید قابل استفاده نباشد.