رله ABB REM611؛ حفاظت و کنترل تخصصی موتورهای آسنکرون
ABB REM611 یک رله اختصاصی حفاظت و کنترل موتور از خانواده Relion® و سری 611 است. ABB این مدل را برای حفاظت، کنترل، اندازهگیری و پایش موتورهای آسنکرون در صنایع تولیدی و فرایندی توسعه داده است. کاربرد اصلی آن روی موتورهای کوچک و متوسطی است که توسط Circuit Breaker یا Contactor کنترل میشوند.
REM611 در سطح Model تعریف میشود و یک Standard Configuration A برای حفاظت موتور دارد. ساختار فیزیکی سری 611 نیز بهصورت ماژول Plug-in قابل خارجشدن از Case طراحی شده است. در نتیجه، رله ضمن حفظ ساختار فشرده، برای نصب در تابلوهای حفاظت و کنترل صنعتی مناسب است.
حفاظت اختصاصی موتور
REM611 مجموعهای از توابع حفاظتی متناسب با رفتار موتور آسنکرون را در اختیار مهندس حفاظت قرار میدهد. این توابع فقط به اضافهجریان محدود نمیشوند و شرایط راهاندازی، بار مکانیکی، عدم تعادل فاز و وضعیت حرارتی موتور را نیز پوشش میدهند.
مهمترین توابع حفاظتی عبارتاند از:
- حفاظت اضافهبار حرارتی موتور MPTTR / 49M
- نظارت بر راهاندازی موتور STTPMSU / 49, 66, 48, 51LR
- حفاظت گیرپاژ یا Motor Load Jam / 51LR
- حفاظت توالی منفی برای ماشینها 46M
- حفاظت معکوسشدن توالی فاز 46R
- نظارت کاهش یا قطع بار 37
- اضافهجریان سهفاز مرحله پایین 51P-1
- اضافهجریان سهفاز آنی 50P/51P
- خطای زمین مرحله پایین و بالا 51N-1 / 51N-2
- حفاظت خرابی کلید قدرت 51BF/51NBF
- تابع Master Trip / 94/86
REM611 همچنین قابلیت Emergency Start را دارد. این قابلیت برای شرایطی در نظر گرفته شده که بهرهبردار باید موتور گرم را با وجود وضعیت حرارتی موجود، بهصورت اضطراری راهاندازی کند.
کنترل، اندازهگیری و ثبت رخداد
رله میتواند یک Circuit Breaker یا Contactor را کنترل کند. فرمان باز و بستهکردن از طریق HMI محلی یا سامانه کنترل راه دور قابل اجرا است. علاوه بر این، منطق Interlocking را میتوان برای کاربردهای حفاظتی و کنترلی توسعه داد.
REM611 بهصورت پیوسته جریان سه فاز و جریان Residual را اندازهگیری میکند. همچنین مؤلفههای متقارن جریان و مقدار Maximum Demand Current را محاسبه میکند.
برای تحلیل خطا و نگهداری، تجهیزات ثبت داده نیز در رله پیشبینی شدهاند. حافظه Event Log ظرفیت 1024 رخداد دارای Time Stamp دارد. علاوه بر این، رله اطلاعات 128 خطای اخیر را برای تحلیل بعدی ذخیره میکند.
Disturbance Recorder نیز امکان ثبت سیگنالهای آنالوگ و باینری را فراهم میکند. بنابراین تیم بهرهبرداری میتواند رفتار موتور و سیستم حفاظت را پیش و پس از وقوع خطا بررسی کند.
نظارت بر مدار فرمان و وضعیت رله
رله حفاظتی ABB REM611 دارای دو نمونه Trip Circuit Supervision است. این توابع مدار فرمان Trip و وجود ولتاژ کنترل کلید را پایش میکنند.
سامانه داخلی Self-Supervision نیز وضعیت سختافزار و نرمافزار رله را بهصورت مداوم بررسی میکند. در صورت تشخیص خطای دائمی داخلی، رله توابع حفاظتی را برای جلوگیری از عملکرد نادرست مسدود میکند.
ارتباطات و یکپارچهسازی در سیستم حفاظت
REM611 از IEC 61850 و Modbus پشتیبانی میکند. همچنین امکان اجرای همزمان IEC 61850 و Modbus در پیکربندی مناسب وجود دارد.
پروفایل IEC 61850-8-1 GOOSE امکان تبادل سریع سیگنال میان IEDها را فراهم میکند. این قابلیت برای Interlocking، Blocking Scheme و سایر منطقهای حفاظتی بین تجهیزات کاربرد دارد.
بسته به Communication Module انتخابی، رابطهای زیر قابل استفاده هستند:
- Ethernet 100BASE-TX با RJ-45
- Ethernet 100BASE-FX با LC
- RS-485
- Redundant Ethernet برای HSR و PRP
REM611 همچنین از HSR، PRP و RSTP در معماریهای افزونه یا Ring پشتیبانی میکند. برای همگامسازی زمانی نیز گزینههایی مانند IEEE 1588 v2، SNTP و IRIG-B وجود دارند.
مهندسی و تنظیم با PCM600
ABB رله REM611 را بهصورت Preconfigured ارائه میکند. در کاربرد استاندارد، مهندس حفاظت پارامترهای متناسب با موتور و شبکه را تنظیم میکند.
برای تنظیم و مهندسی رله میتوان از Local HMI، Web HMI و PCM600 استفاده کرد. PCM600 امکانات گستردهتری برای Signal Configuration، مدیریت ارتباطات، GOOSE، تحلیل Disturbance Record و سایر فعالیتهای مهندسی فراهم میکند.
نکته مهم در انتخاب REM611
REM611 یک مدل واحد با Configuration حفاظتی A دارد؛ با این حال، سختافزار قابل سفارش آن یکسان نیست. نوع ورودی Residual Current، Communication Module، پروتکل، تغذیه کمکی و بعضی جزئیات نصب هنگام تعیین Order Code انتخاب میشوند.
بنابراین پیش از سفارش، مشخصات موتور، CTها، روش تشخیص Earth Fault، ولتاژ تغذیه کمکی و معماری ارتباطی پروژه باید مشخص شوند.
کاربردهای صنعتی محصول
ABB REM611 برای حفاظت اصلی موتورهای آسنکرون و تجهیزات مکانیکی متصل به آنها طراحی شده است. این رله در کاربردهایی اهمیت بیشتری دارد که تنها حفاظت اضافهبار ساده کافی نیست و رفتار موتور هنگام Start، گیرپاژ، کاهش بار یا عدم تعادل فاز نیز باید پایش شود.
پمپهای صنعتی
در فیدر پمپها، اضافهبار حرارتی، شرایط Start و Loss of Load از پارامترهای مهم حفاظت هستند. REM611 میتواند این شرایط را همراه با خطای فاز و Earth Fault کنترل کند.
به همین دلیل، این مدل برای پمپهای فرایندی، آبرسانی و سامانههای صنعتی مشابه کاربرد دارد.
نوار نقاله و سیستمهای انتقال مواد
Conveyorها ممکن است در اثر افزایش بار مکانیکی یا قفلشدن سیستم انتقال با افزایش جریان مواجه شوند. تابع Motor Load Jam به مهندس حفاظت امکان میدهد این وضعیت را از شرایط عادی بهرهبرداری تفکیک کند.
همچنین Start-up Supervision برای بررسی رفتار موتور هنگام راهاندازی نوار نقاله اهمیت دارد.
سنگشکن و تجهیزات خردایش
Crusher و Chopper معمولاً با بارهای مکانیکی سنگین و شرایط راهاندازی خاص کار میکنند. در چنین کاربردهایی، حفاظت حرارتی، Jam Protection و نظارت بر Start اهمیت بالایی دارند.
REM611 این حفاظتها را در کنار Overcurrent و Earth Fault در یک IED ترکیب میکند.
میکسر و Agitator
در Mixer و Agitator تغییر بار مکانیکی میتواند جریان موتور را تغییر دهد. بنابراین حفاظت حرارتی و تشخیص Jam نقش مهمی در جلوگیری از آسیب موتور و مجموعه مکانیکی دارند.
REM611 همچنین وضعیت عدم تعادل جریان و توالی فاز را پایش میکند.
فن و Aerator
در فنها و Aeratorها، افت غیرعادی بار میتواند نشانه گسیختگی اتصال مکانیکی یا تغییر وضعیت فرایند باشد. Loss of Load Supervision برای تشخیص چنین شرایطی قابل استفاده است.
علاوه بر این، حفاظت حرارتی و توالی منفی از موتور در برابر شرایط نامتعادل محافظت میکنند.
موتورهای کنترلشده با Circuit Breaker یا Contactor
REM611 هم برای معماریهای دارای Circuit Breaker و هم برای موتورهای Contactor-Controlled کاربرد دارد. رله امکان کنترل تجهیز قطعووصل و اعمال Interlocking را فراهم میکند.
در پروژههایی که IEC 61850 بهکار میرود، بخشی از منطق Interlocking و Blocking را میتوان از طریق GOOSE پیادهسازی کرد.
حفاظت حساس Earth Fault
REM611 برای Earth-Fault Protection نیز قابلیت مناسبی دارد. در پروژههایی که حساسیت بالاتر لازم است، ورودی Residual با Rating برابر 0.2/1 A همراه با Core-Balance Current Transformer قابل انتخاب است.
در معماری دیگر میتوان از اتصال Holmgreen یا Summation سه CT فاز استفاده کرد. انتخاب روش مناسب باید بر اساس CT، سطح جریان خطای زمین و طرح حفاظت پروژه انجام شود.
ملاحظات مهندسی پیش از انتخاب
برای تعیین Order Code و Setting مناسب REM611 باید حداقل موارد زیر بررسی شوند:
- جریان نامی موتور و مشخصات Starting
- مشخصات CT فاز
- روش اندازهگیری Residual Current
- نیاز یا عدم نیاز به Earth-Fault حساس
- نوع تجهیز کنترلی؛ Circuit Breaker یا Contactor
- ولتاژ تغذیه کمکی
- معماری IEC 61850 یا Modbus
- نیاز به HSR یا PRP
- روش نصب رله در تابلو
