حفاظت دیفرانسیل پیشرفته ترانسفورماتور با Schneider Electric PowerLogic P3T32
PowerLogic P3T32 یک رله دیجیتال حفاظت و کنترل از خانواده PowerLogic P3 Advanced شرکت Schneider Electric است که بهطور اختصاصی برای حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور توسعه یافته است. در معماری خانواده P3 Advanced، مدل P3T32 نقش رله Transformer Differential را بر عهده دارد و با مدلهای مخصوص فیدر، خط، موتور و ژنراتور تفاوت کاربردی مشخصی دارد.
معماری اندازهگیری مناسب حفاظت دیفرانسیل
ساختار اندازهگیری P3T32 دو مجموعه جریان سهفاز را در اختیار رله قرار میدهد. این معماری امکان مقایسه جریانهای دو سمت ناحیه حفاظت و اجرای تابع Transformer Differential Protection – ANSI 87T را فراهم میکند.
P3T32 برای این منظور از 6 ورودی جریان فاز مبتنی بر CT با ثانویه 1 A یا 5 A استفاده میکند. علاوه بر این، ورودیهای جریان باقیمانده و چهار ورودی ولتاژ VT برای حفاظتها و اندازهگیریهای تکمیلی در نظر گرفته شدهاند. کارتهای اندازهگیری و نوع ترمینال نیز در Order Code نهایی تعیین میشوند.
توابع حفاظتی اصلی P3T32
تابع شاخص این مدل 87T است که در P3T32 با دو Stage حفاظتی ارائه میشود. در کنار آن، Schneider Electric مجموعهای از حفاظتهای مکمل را برای پوشش خطاهای داخلی و شرایط غیرعادی ترانسفورماتور در نظر گرفته است.
توابع مهم شامل موارد زیر هستند:
- Transformer Differential Protection – ANSI 87T
- Restricted Earth Fault – ANSI 64REF، شامل High-Impedance و Low-Impedance
- Overfluxing – ANSI 24
- Magnetizing Inrush Detection – ANSI 68F2
- Fifth Harmonic Detection – ANSI 68H5
- Phase Overcurrent – ANSI 50/51
- Earth Fault Overcurrent – ANSI 50N/51N
- Directional Phase Overcurrent – ANSI 67
- Directional Earth Fault – ANSI 67N
- Thermal Overload – ANSI 49
- Breaker Failure – ANSI 50BF
- Undervoltage / Overvoltage – ANSI 27/59
- Frequency Protection – ANSI 81
- Lockout – ANSI 86
- Arc-Flash Detection – AFD
- Programmable Protection Stages – ANSI 99
وجود توابع 68F2 و 68H5 اهمیت ویژهای در حفاظت ترانسفورماتور دارد، زیرا رله میتواند شرایط مرتبط با جریان هجومی مغناطیسکننده و مؤلفه هارمونیکی را در منطق حفاظتی خود لحاظ کند. P3T32 همچنین چهار Setting Group و هشت Stage قابلبرنامهریزی در اختیار مهندس حفاظت قرار میدهد.
حفاظت Arc Flash
P3T32 از قابلیت Arc-Flash Detection خانواده PowerLogic P3 Advanced پشتیبانی میکند. این قابلیت میتواند در طرحهای حفاظت باسبار، سلول ورودی و نواحی مختلف تابلو فشار متوسط استفاده شود.
رله تا هشت Stage حفاظت Arc Flash دارد. همچنین، بسته به کارت انتخابی، امکان اتصال حسگرهای Arc نقطهای یا حلقه فیبر نوری وجود دارد. در طرحهای IEC 61850 نیز میتوان سیگنالهای حفاظتی را از طریق GOOSE Messaging میان رلهها منتقل کرد.
ارتباطات و یکپارچهسازی با سیستم کنترل
PowerLogic P3T32 برای اتصال به سیستمهای اتوماسیون پست و SCADA از ارتباطات Serial و Ethernet پشتیبانی میکند. IEC 61850 Ed.1 و Ed.2، Modbus، DNP3 و خانواده IEC 60870 از پروتکلهای اصلی قابل استفاده هستند.
بسته به Configuration، رابطهایی مانند RS232، RS485، Ethernet RJ45، Ethernet LC و ارتباط Serial Fiber قابل انتخاباند. در نتیجه، P3T32 هم در پروژههای جدید و هم در پروژههای نوسازی سیستم حفاظت قابلیت انعطاف بالایی دارد.
استفاده در پروژههای Retrofit
در پروژه Retrofit باید ورودی CT و VT، ولتاژ تغذیه، تعداد I/O، مدار Trip، فضای نصب و پروتکل ارتباطی تجهیز موجود بررسی شوند.
پس از این بررسی، Configuration مناسب P3T32 را میتوان از طریق ساختار Order Code انتخاب کرد. بنابراین، صرف نام مدل P3T32 برای سفارش نهایی کافی نیست.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت اصلی دیفرانسیل ترانسفورماتور
کاربرد اصلی P3T32 اجرای حفاظت Transformer Differential – ANSI 87T است. رله جریانهای دو سمت ناحیه حفاظت را از طریق دو مجموعه ورودی جریان سهفاز دریافت میکند و منطق دیفرانسیل را برای تشخیص خطاهای داخلی بهکار میگیرد.
این ساختار P3T32 را برای ترانسفورماتورهایی مناسب میکند که حفاظت اصلی آنها باید بر مبنای مقایسه جریان دو سمت انجام شود.
حفاظت Restricted Earth Fault
در کنار 87T، تابع ANSI 64REF امکان حفاظت حساستر در برابر خطاهای زمین محدودشده را فراهم میکند. P3T32 از توابع REF با ساختار High-Impedance و Low-Impedance پشتیبانی میکند.
در نتیجه، مهندس حفاظت میتواند طرح حفاظتی ترانسفورماتور را با توجه به نوع اتصال، آرایش CT و فلسفه حفاظت پروژه تنظیم کند.
حفاظت فیدر یا Incomer ترانسفورماتور
Schneider Electric مدل P3T32 را در سناریوهای Transformer Feeder و Transformer Incomer دارای حفاظت دیفرانسیل نیز در نظر گرفته است. در چنین آرایشی، 87T در کنار حفاظت اضافهجریان، خطای زمین و سایر توابع Back-up کار میکند.
تشخیص شرایط هجومی و اضافهتحریک
توابع 68F2 و 68H5 امکان استفاده از مؤلفههای هارمونیکی در منطق حفاظتی را فراهم میکنند. همچنین، تابع ANSI 24 Overfluxing برای پایش شرایط اضافهتحریک در مجموعه حفاظتی P3T32 وجود دارد.
این ترکیب برای حفاظت ترانسفورماتور اهمیت زیادی دارد، زیرا عملکرد رله تنها به یک Stage ساده اضافهجریان محدود نمیشود.
پروژههای پست و تابلو فشار متوسط
P3T32 برای سیستمهای توزیع، سایتهای صنعتی، صنایع نفت و گاز، معادن، صنایع فلزی، تأسیسات آب و سایر شبکههای دارای ترانسفورماتور و تابلو فشار متوسط قابل استفاده است.
علاوه بر حفاظت ترانسفورماتور، Arc Flash Detection امکان مشارکت رله در طرح حفاظت سریع سلول و باسبار را ایجاد میکند.
اتصال به SCADA و اتوماسیون پست
در پروژههای مبتنی بر IEC 61850، P3T32 میتواند به Station Bus متصل شود و از پیامهای GOOSE برای تبادل سریع سیگنال بین IEDها استفاده کند.
همچنین، Modbus، DNP3 و سایر پروتکلهای قابل انتخاب، اتصال رله به SCADA یا سیستم کنترل موجود را سادهتر میکنند.
