رله حفاظتی ولتاژ و فرکانس PowerLogic P1V اشنایدر برای شبکههای LV/MV
رله حفاظتی P1V اشنایدر از Schneider Electric یک رله حفاظتی عددی از خانواده PowerLogic P1 است که بر حفاظت و پایش ولتاژ تمرکز دارد. این رله برای سیستمهای توزیع فشار ضعیف و فشار متوسط قابل استفاده است و میتواند نقش حفاظت اصلی یا حفاظت پشتیبان را بر عهده بگیرد. در خانواده P1، مدل P1V مسیر حفاظتی ولتاژ را پوشش میدهد؛ در مقابل، P1F برای حفاظتهای مبتنی بر جریان و خطای زمین توسعه یافته است.
P1V در سه مدل اصلی L، N و A عرضه میشود. هر سه مدل توابع پایه اضافهولتاژ 59 و افت ولتاژ 27 را دارند. با حرکت از مدل L به N و سپس A، امکانات اندازهگیری، I/O، ارتباطات و حفاظتهای تکمیلی افزایش پیدا میکند. بنابراین انتخاب مدل باید بر اساس فلسفه حفاظت و سطح یکپارچهسازی تابلو انجام شود، نه صرفاً نام P1V.
حفاظت ولتاژ و عدم تعادل شبکه
PowerLogic P1V سه Stage مستقل برای Undervoltage 27 و سه Stage برای Overvoltage 59 در اختیار قرار میدهد. Stage اول قابلیت استفاده از مشخصه زمانی DT یا IDMT را دارد. این ساختار امکان هماهنگی حفاظتی مناسبتری را در شبکههایی فراهم میکند که چند سطح Alarm و Trip نیاز دارند.
حفاظت سهفاز را میتوان با منطق عملکرد مناسب تنظیم کرد. به همین دلیل رله میتواند شرایط غیرعادی ولتاژ را بر اساس وضعیت یک یا چند فاز تشخیص دهد. همچنین حفاظت Earth-Fault Overvoltage 59N برای پایش ولتاژ باقیمانده یا Neutral Voltage در معماریهای متناسب با مدل انتخابی در دسترس است.
قابلیتهای تکمیلی مدلهای N و A
مدلهای N و A چهار ورودی ولتاژ دارند و امکان دریافت Neutral Voltage را نیز فراهم میکنند. این دو مدل علاوه بر حفاظتهای پایه، از Negative Sequence Overvoltage 47 و VT Supervision 60FL پشتیبانی میکنند.
مدل N به 2 ورودی دیجیتال، خروجیهای بیشتر، پورت USB و ارتباط RS485 مجهز است. بنابراین برای پروژههایی که علاوه بر حفاظت ولتاژ، ثبت رخداد و اتصال به سیستم کنترل نیاز دارند، نسبت به مدل L انتخاب کاملتری محسوب میشود.
حفاظت فرکانس در مدل A
قابلیتهای کامل حفاظت فرکانس به مدل A تعلق دارند. این مدل شش Stage مستقل برای Overfrequency / Underfrequency 81 ارائه میکند. همچنین حفاظت Rate of Change of Frequency یا RoCoF با ANSI 81R را در اختیار قرار میدهد.
RoCoF برای تشخیص تغییر سریع فرکانس اهمیت دارد. در نتیجه، مدل A میتواند در سناریوهایی مانند Load Shedding، تشخیص شرایط Islanding و حفاظت مرتبط با تغییرات سریع فرکانس نقش داشته باشد. قابلیت 79V نیز در این مدل برای منطق Auto-Reclose مبتنی بر پارامترهای ولتاژ/فرکانس در دسترس است.
اندازهگیری و ورودی VT
P1V مستقیماً با ورودیهای ولتاژ VT کار میکند و برخلاف P1F ورودی CT جریان فاز ندارد. Schneider Electric این خانواده را با دو Range اصلی ورودی ولتاژ عرضه میکند:
- 57 تا 130 Vac
- 220 تا 480 Vac
مدل L دارای سه ورودی ولتاژ فاز است. مدلهای N و A چهار ورودی ولتاژ دارند و ورودی Neutral Voltage را نیز پوشش میدهند. انتخاب Range ورودی باید با Secondary Voltage ترانسهای ولتاژ و Reference سفارش هماهنگ باشد.
کنترل، HMI و Setting Group
رله دارای HMI محلی با نمایشگر LCD 32 × 2 و LEDهای قابل برنامهریزی است. کاربر میتواند بسیاری از پارامترهای حفاظت، I/O و تنظیمات عملکردی را از پنل جلویی مدیریت کند.
PowerLogic P1V همچنین دو Setting Group مستقل دارد. بنابراین مهندس حفاظت میتواند دو مجموعه تنظیم متفاوت را برای شرایط بهرهبرداری مختلف تعریف کند و در مدلهای مناسب، میان آنها از طریق ورودی دیجیتال یا سیستم کنترل جابهجا شود.
ارتباط با SCADA و نرمافزار مهندسی
مدلهای N و A دارای RS485 در قسمت پشت و Mini USB در قسمت جلو هستند. ارتباط سریال از پروتکلهای Modbus RTU و IEC 60870-5-103 پشتیبانی میکند. این ساختار امکان اتصال رله به SCADA، DCS یا سیستم کنترل پست را فراهم میکند.
همچنین مهندس میتواند از eSetup Easergy Pro برای تنظیم، Commissioning و بررسی رله از طریق USB استفاده کند. مدل L فاقد USB و RS485 است و برای کاربردهای سادهتر بدون نیاز به ارتباطات دیجیتال در نظر گرفته شده است.
طراحی مناسب برای تابلو و Retrofit
PowerLogic P1V از یک Case فشرده با نصب Flush-mounted استفاده میکند. ابعاد بدنه حدود 116.5 × 116.5 mm و عمق کلی حدود 119 mm است. درجه حفاظت قسمت جلویی در نصب Flush تا IP54 اعلام شده است.
این ساختار، P1V را برای تابلوهای جدید و همچنین پروژههای Retrofit رلههای الکترومکانیکی یا نسلهای قدیمی مناسب میکند. Schneider Electric نیز P1V را برای کاربردهای Primary و Backup Protection در شبکههای LV/MV و Retrofit معرفی میکند.
ابعاد فشرده و ساختار Flush-mounted، استفاده از P1V را در پروژههای نوسازی تابلو تسهیل میکند. بنابراین این رله میتواند در جایگزینی رلههای حفاظتی قدیمی و الکترومکانیکی بررسی شود.
با این حال، Retrofit باید پس از بررسی ولتاژ VT، ولتاژ Auxiliary Supply، تعداد I/O، Wiring موجود و منطق Trip انجام شود.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت ولتاژ در شبکههای فشار متوسط
PowerLogic P1V برای نقاطی مناسب است که حفاظت مستقل Under/Overvoltage مورد نیاز باشد. سه Stage مستقل 27 و 59 امکان تعریف Alarm، Trip و هماهنگی زمانی را متناسب با فلسفه حفاظت شبکه فراهم میکنند.
این ساختار در تابلوهای توزیع MV، نقاط اندازهگیری ولتاژ و بخشهایی از سیستم که حفاظت جریان توسط رله دیگری انجام میشود، کاربرد دارد.
حفاظت در سیستمهای فشار ضعیف
P1V به شبکههای MV محدود نیست. این خانواده برای کاربردهای LV نیز قابل استفاده است؛ بهویژه زمانی که یک رله عددی مستقل برای نظارت بر ولتاژ و توابع ANSI مورد نیاز باشد.
در چنین پروژههایی باید Range ورودی VT، ولتاژ تغذیه و نیاز به ارتباطات دیجیتال قبل از انتخاب Reference مشخص شوند.
حفاظت فرکانس و Load Shedding
برای پروژههایی که حفاظت Underfrequency، Overfrequency یا RoCoF نیاز دارند، باید مدل P1V A انتخاب شود.
شش Stage حفاظت فرکانس 81 امکان تعریف چند سطح عملکرد را فراهم میکنند. علاوه بر این، 81R میتواند تغییر سریع فرکانس را تشخیص دهد. این قابلیت در سناریوهای Load Shedding و شرایط مرتبط با Loss of Mains اهمیت دارد.
پایش عدم تعادل ولتاژ
مدلهای N و A از Negative Sequence Overvoltage 47 پشتیبانی میکنند. این حفاظت برای تشخیص شرایط عدم تعادل ولتاژ در شبکه مناسب است.
در نتیجه، در پروژههایی که صرفاً پایش مقدار RMS ولتاژ کافی نیست، مدل N یا A نسبت به L قابلیت حفاظتی بیشتری ارائه میدهد.
اتصال به SCADA و سیستم کنترل پست
اگر پروژه به دریافت Measurement، Alarm، Status و Event در SCADA نیاز داشته باشد، مدلهای N یا A گزینه مناسبتری هستند. این مدلها ارتباط RS485 و پروتکلهای Modbus RTU و IEC 60870-5-103 را در اختیار قرار میدهند.
USB جلویی نیز فرآیند Setting و Commissioning محلی با eSetup Easergy Pro را سادهتر میکند.
