رله حفاظتی PowerLogic P3U30؛ حفاظت جهتدار، پایش ولتاژ و کنترل فیدرهای فشار متوسط
رله Schneider Electric PowerLogic P3U30 از خانواده PowerLogic P3 و بخش P3 Standard است. این مدل یک رله حفاظتی و کنترلی چندمنظوره برای شبکههای توزیع برق محسوب میشود و قابلیتهای حفاظت جریان، خطای زمین، ولتاژ، فرکانس و حفاظتهای جهتدار را در یک دستگاه یکپارچه میکند. اشنایدر P3U30 را در خانواده P3 بهعنوان مدل Universal مجهز به Directional Overcurrent و Voltage Protection معرفی میکند.
P3U30 نسبت به P3U20 دامنه وسیعتری از حفاظت و اندازهگیری را پوشش میدهد. وجود چهار ورودی ولتاژ، قابلیت Synchro-check، تشخیص محل خطا یا Fault Locator و تعداد بیشتر ورودی و خروجی، این مدل را برای فیدرهای پیچیدهتر، Incomer و سیستمهایی که پایش ولتاژ اهمیت دارد مناسب میکند. پیکربندیهای سختافزاری P3U30 میتوانند با 16 DI / 8 DO یا 14 DI / 11 DO ارائه شوند؛ بنابراین تعداد دقیق I/O باید از Order Code مشخص شود.
حفاظت و کنترل شبکه
مجموعه توابع P3U30 بسته به Application انتخابشده، حفاظتهای مهم شبکه و ماشین را پوشش میدهد. از جمله این قابلیتها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اضافهجریان فاز 50/51
- اضافهجریان خطای زمین 50N/51N
- اضافهجریان جهتدار فاز 67
- خطای زمین جهتدار 67N
- خطای زمین گذرای متناوب 67NI
- اضافهبار حرارتی 49
- افت ولتاژ 27
- اضافهولتاژ 59
- جابهجایی ولتاژ نول 59N
- حفاظت وابسته به ولتاژ 51V
- Breaker Failure با کد 50BF
- Synchro-check با کد 25
- Fault Locator با کد 21FL
- Auto-Reclose با کد 79
- Lockout با کد 86
- پایش CT و VT با کدهای 60 / 60FL
- Rate of Change of Frequency با کد 81R
- توابع قابلبرنامهریزی ANSI 99
برای کاربردهای موتوری نیز توابع مرتبط با عدم تعادل، راهاندازی طولانی یا Locked Rotor و محدودیت استارت در دسترس هستند. جدول Selection Guide سازنده قابلیتهای هر Application را بهصورت مستقل مشخص میکند.
اندازهگیری و ورودیهای آنالوگ
P3U30 از اندازهگیری جریان و ولتاژ بهصورت همزمان پشتیبانی میکند. در پیکربندی Conventional، دستگاه از CTهای جریان فاز و ورودیهای VT استفاده میکند. همچنین این مدل قابلیت سفارش با LPCT و LPVT را دارد. این ساختار برای پروژههایی که از Low Power Instrument Transformer استفاده میکنند، امکان طراحی سادهتر سیستم اندازهگیری را فراهم میکند.
P3U30 علاوه بر مقادیر RMS جریان و ولتاژ، توان اکتیو، راکتیو و ظاهری، ضریب توان، انرژی، فرکانس، Harmonic و THD را نیز پایش میکند. قابلیت ثبت Voltage Sag و Swell و ذخیره مقادیر Min/Max نیز برای تحلیل شرایط شبکه در دسترس است.
ارتباط با SCADA و سیستم اتوماسیون
معماری ارتباطی P3U30 برای اتصال مستقیم رله به SCADA، شبکه حفاظتی و سیستمهای مبتنی بر IEC 61850 مناسب است. بسته به Interface انتخابی، ارتباط Ethernet یا Serial در دسترس خواهد بود.
پروتکلهای اصلی خانواده P3 Standard شامل IEC 61850 Ed.1 و Ed.2، Modbus، DNP3 و IEC 60870-5 هستند. همچنین قابلیتهای GOOSE Messaging و افزونگی شبکه با RSTP یا PRP امکان پیادهسازی Interlocking و Logic Selectivity را از طریق شبکه فراهم میکنند.
HMI و کنترل کلید قدرت
پنل جلویی P3U30 دارای LCD گرافیکی 128 × 64، نمایش Mimic Diagram، کلیدهای کنترل Open/Close، دو Function Key قابلبرنامهریزی و LEDهای قابل تنظیم است. اپراتور میتواند وضعیت کلید، اندازهگیریها، Alarmها و پارامترهای حفاظتی را مستقیماً از HMI بررسی کند.
علاوه بر این، P3U30 از کنترل و مانیتورینگ تا شش تجهیز Switchgear پشتیبانی میکند. Trip Circuit Supervision، مانیتورینگ Circuit Breaker و ثبت Sequence of Events و Disturbance Record نیز برای تحلیل عملکرد سیستم قابل استفاده هستند.
نکته مهم در انتخاب P3U30
عنوان P3U30 مدل رله را مشخص میکند، اما Order Code نهایی جزئیات سختافزار را تعیین میکند. نوع تغذیه، سطح ولتاژ Digital Input، نوع CT/VT یا LPCT/LPVT، تعداد I/O، نوع ترمینال و Interface ارتباطی بین Order Codeهای مختلف تغییر میکند.
همچنین P3U30 عضو PowerLogic P3 Standard است و ورودی مستقیم Arc-Flash Sensor یا تابع AFD داخلی مدلهای P3 Advanced را ندارد. بنابراین اگر پروژه به حفاظت Arc Flash مبتنی بر سنسور نوری داخلی رله نیاز دارد، باید مدل مناسب از سری P3 Advanced انتخاب شود.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت فیدرهای خروجی
P3U30 برای حفاظت فیدر در برابر اضافهجریان، اضافهبار و خطای زمین کاربرد دارد. در شبکههایی که جهت خطا اهمیت دارد، توابع 67 و 67N امکان اجرای حفاظت جهتدار را فراهم میکنند.
در شبکههای با نول ایزوله، جبرانشده یا Impedance-Earthed نیز قابلیتهای Directional Earth Fault و Transient Intermittent Earth Fault به انتخاب طرح حفاظتی کمک میکنند.
حفاظت Incomer و باسبار
چهار ورودی ولتاژ P3U30 امکان استفاده از توابع Under/Over Voltage، Frequency و ROCOF را فراهم میکند. بنابراین این مدل برای Incomerهایی که علاوه بر جریان به پایش شرایط ولتاژی شبکه نیاز دارند، گزینه مناسبی است.
در Parallel Incomer نیز حفاظت جهتدار فاز و زمین به تفکیک صحیح Fault Direction کمک میکند.
خطوط هوایی و شبکههای توزیع
ترکیب Auto-Reclose 79 و Fault Locator 21FL باعث میشود P3U30 برای حفاظت خطوط هوایی و فیدرهای توزیع نیز کاربرد داشته باشد.
Auto-Reclose برای خطاهای گذرا اهمیت دارد. از سوی دیگر Fault Locator اطلاعات مفیدی برای تعیین محدوده تقریبی خطا و کاهش زمان عیبیابی شبکه فراهم میکند.
حفاظت موتور بدون دیفرانسیل
P3U30 میتواند در Application موتوری برای حفاظت اضافهجریان، خطای زمین، اضافهبار حرارتی، عدم تعادل و شرایط غیرعادی راهاندازی استفاده شود. همچنین وجود ورودی ولتاژ، حفاظت Undervoltage موتور را امکانپذیر میکند.
با این حال، P3U30 دارای حفاظت دیفرانسیل موتور 87M نیست. برای کاربردهایی که Differential Protection الزام پروژه است، مدلهای اختصاصی خانواده P3 Advanced باید بررسی شوند.
حفاظت فیدر ترانسفورماتور
در فیدر ترانسفورماتور، P3U30 میتواند Overcurrent، Earth Fault، Thermal Overload و حفاظتهای ولتاژی را اجرا کند. همچنین فرمانهای خارجی تجهیزاتی مانند Buchholz Relay یا Thermostat را میتوان در منطق حفاظتی وارد کرد.
P3U30 جایگزین رله Differential Transformer نیست. برای حفاظت 87T باید از مدل مناسب مانند P3T32 استفاده شود.
بانک خازنی و فیلتر هارمونیکی
P3U30 برای حفاظت بانک خازنی نیز قابلیتهایی مانند Capacitor Bank Unbalance، Overvoltage، اندازهگیری Harmonic و THD را ارائه میکند. این قابلیتها در سیستمهای اصلاح ضریب توان و Harmonic Filter کاربرد مهندسی دارند.
