حفاظت برای خطوط انتقال مختلط؛ قسمت دوم

آزمایشهای کارخانه

برای اینکه آزمایشهای مورد نظر REE بر روی تجهیزات انجام پذیرد و عملکرد صحیح سیستم قبل از نصب در محل تأیید شود یک مجموعه ی آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. تجهیزات آزمایشگاهی CMC-356 ساخت شرکت OMICRON برای ایجاد جریانهای مورد نیاز آزمایش استفاده شد. خروجی های جریان به ترانسهای جریان، که به عنوان تقویت کننده برای شبیه سازی جریانهای خطا تا 4هزار آمپر و خطای تک فاز تا 6 هزار آمپر، تزریق شدند. برای شبیه سازی پارامترهای فاصله از دو سیم پیچ فیبر نوری با طولهای 5.2 کیلومتر و 6.2 کلیومتر استفاده شد.

سیگنال دیجیتال خروجی واحد CFD به عنوان ورودی CMC-356  بکار رفت تا تخمین نتایج عملکرد ریکلوزرها در طی شبیه سازیها صورت پذیرد. REE برای مانیتورینگ نتایج یک واسطه ی خروجی، شامل یک خروجی دیجیتال برای ثبت جریانهای اندازه گیری شده بر اساس استاندارد  IEC 61850-9-2LEسفارش داد.

یکپارچه کردن سنسورها

این راهبرد برای رفع نیاز پروژه ی تحقیق و توسعه ی شرکت REE برای به کارگیری در خط انتقال قدرت 220کیلوولت بین سالاداس و نولدا توسعه یافت تا شمای حفاظت برای CFD در یک خط مختلط با ولتاژ بالا تأیید شود. فاصله ی بین سالاداس و انتهای کابل زمینی (ب طول 680 متر) برابر با 5.88 کیلومتر است. سنسورهای جریان بر روی برجهای انتقال شماره ی 35 و 34 نصب شدند، که به دور بوشینگهایی که به کابل زمینی وصل می شدند پیچیده شدند بدون اینکه نیاز به تغییر در ساختمان برجها باشد. هنگامی که سنسورها نصب شدند کابلهای فیبر نوری هر کدام به جعبه ی OPGW وصل می شوند.

واحد CFD در پست برق سالاداس نصب شد و تمام جریانهایی که از 6 سنسور نصب شده می آمدند به آن وارد می شدند. در نهایت، بلوک سیگنال ریکلوزر CFD به تجهیزات حفاظتی اضافه شد. در هنگام روی دادن خطا در کابل زمین، خطا کشف شده و توالی عملکرد ریکلوزرها آغاز می شود. در همان زمان CFD خطا را کشف کرده و یک سیگنال به حفاظت خط می فرستد تا مانع عملکرد ریکلوزرها شود و همچنین یک سینگال به واحد میکرولوجیک کنترل در مرکز فرمان می فرستد تا آنها را از وضعیت آگاه کند.

نمای از زیر محل اتصال خطوط بالاسری به کابلهای زیرزمینی در برجهای انتقال و سنسورهای اپتیک نصب شده در زیر آنها.

نصب در محل

نصب تجهیزات در محل خود 3 روز زمان بود. ملزومات و نیروی انسانی مورد نیاز به شرح زیر است:

·        2 نفر کابل کش با تجره در نصب کابلهای فیبرنوری برای نصب کابلهای فیبر نوری و نصب سنسورها.

·        یک جرثقیل با ارتفاع 40 متر که نفرات را به بوشینگها برساند.

·        یک اتصال دهنده ی استاندارد فیبرنوری

·        تجهیزات استاندارد برای کارکردن با فیبرنوری و نصب تجهیزات OPGW

در این پروژه لازم نیست که هیچ  گونه تجهیز فعالی را، که نیاز به منبع تغذیه در نقاط اندازه گیری دارد، نصب کرد، و مدار در طی عملیات نصب برقدار ماند. همچنین. لازم نبود تا هیچ تنظیماتی را در پای کار تغییر داد یا  تجهیزات حفاظتی و کنترلی REE را بهینه سازی کرد.

اگرچه خط بالاسری ولتاژ بالای انتخاب شده برای آزمایش تنها شامل یک بخش با کابل زیرزمینی است، این سیستم حفاظتی می تواند برای خطوط بالاسری که تعداد بخشهای بیشتری از آنها به زیرزمین رفته است مورد استفاده قرار بگیرد.

تا به امروز این خط هیچ خطایی نداشته است و در نتیجه تجهیزات حفاظتی نصب شده هیچ عملکردی نداشته اند. به هرحال، برای تأیید کارایی سیستم در هنگام عمل REE به زودی قصد دارد تا یک ثبت کننده ی اختلال نصب کند که به خروجی دیجیتال واحد CFD نصب می شود و با استاندارد IEC 61850-9-2LE و حفاظت عادی همخانی دارد تا نتایج قابل مقایسه ای در هنگامی که یک خطای خارجی در کابل ایجاد می شود فراهم آورد.

تکنسین در حال نصب سنسورها بر روی برج انتقال شماره 34

بهینه سازی های آینده

مهمترین هدف این پروژه اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات حفاظتی بود. به هرحال، این طراحی بر اساس این پیش فرض صورت گرفت که تجهیزات مورد نیاز نصب شده بهینه باشند، بیشترین یکپارچه سازی با زیرساختهای موجود را داشته باشند، هزینه ها را به صورت مؤثری کاهش بدهند، فرآینده های نصب را ساده تر کنند و زمان اجرا را پایین بیاورند. به علاوه، این طراحی نیاز به بهره برداری یا تعمیرات ویژه ای، که هزینه ها را در بازه های زمانی طولانی افزایش بدهد، ندارد. نتیجه ی این کار تحقیق و توسعه سیستمی است که قابلیت اطمینان بالا و بیشترین یکپارچه سازی را به همراه کمترین هزینه دربرداشته باشد.

تکنولوژی اندازه گیری جریان به صورت اپتیک بهبود ظرفیت حفاظتی شبکه را فراهم کرد. به هر حال، REE به چالشی روبرو شد که هنوز کاملا پاسخی به آن داده نشده است: تعیین محل خطای اتصال کوتاه در کابل زیرزمینی. در حقیقت، این یکی از نیازهای اضافی بود که به REE اجازه می دهد تا اطلاعات دقیقی درباره ی محل روی دادن خطا داشته باشد تا هرچه زودتر تعمیرات خط را انجام دهد.

هدف طولانی مدت REE جایگزین کردن رله دیستانس با یک تکنولوژی جدیدتر است که بتواند محل خطاهای کابلهای زیرزمینی را معلوم کند. درحال حاضر REE راه حل جایگزین، که یک تولید کننده ی دیگر ارائه داده است و قابل مقایسه با روش ARTECHE قبل از تبدیل شدن به یک استاندارد جدید بود، را تست می کند. به همراه کابلهای زیرزمینی که از قبل نصب شده بودند تا استفاده از فیبرهای نوری یکپارچه، مشکلی وجود خواهد داشت که این گونه از حفاظت را بر روی تمام خطوط ولتاژ بالای مختلط لازم می دارد.

مترجم: رضا کیانی موحد

منبع:

http://www.tdworld.com/overhead-transmission/mixed-line-protection

حل مسائل فصل یازدهم کتاب سیستمهای قدرت الکتریکی احد کاظمی

حل مسائل فصل یازدهم کتاب سیستمهای قدرت الکتریکی (جلد دوم) را می توانید از اینجا دانلود کنید.

حل مسائل فصل دوم کتاب سیستمهای قدرت الکتریکی احد کاظمی(جلد1)

راه حل تعدادی از مسائل نسبتا سخت تر این فصل می توانید از  اینجا دانلود کنید.