رله حفاظتی اشنایدر MiCOM P44x ؛ حفاظت پیشرفته خطوط هوایی و کابل

Easergy MiCOM P44x خانواده‌ای از رله‌های عددی Distance Protection در سری MiCOM Px40 شرکت Schneider Electric است. این خانواده برای حفاظت سریع خطوط هوایی و کابل‌های قدرت طراحی شده و مدل‌های P441، P442، P443، P444، P445 و P446 را دربر می‌گیرد. Schneider Electric این خانواده را در گروه High Performance Distance Protection قرار می‌دهد.
هسته حفاظتی P44x بر تابع Distance Protection با ANSI 21/21N استوار است. علاوه بر این، تمام مدل‌های P441 تا P446 مجموعه‌ای از حفاظت‌های پشتیبان و کنترلی مانند اضافه‌جریان فاز و زمین، حفاظت Breaker Failure، Switch-on-to-Fault، Power Swing Blocking، Auto-Reclose و Channel-Aided Scheme Logic را در اختیار سیستم حفاظت قرار می‌دهند.

ساختار حفاظت دیستانس

P44x برای تشخیص محل خطا بر مبنای امپدانس دیده‌شده از محل نصب رله عمل می‌کند. خانواده P44x قابلیت استفاده از مشخصه‌های Quadrilateral/Polygon یا Mho را متناسب با مدل و تنظیمات حفاظتی فراهم می‌کند. همچنین قابلیت‌هایی مانند Load Blinding، طرح‌های Teleprotection، Power Swing Blocking و Auto-Reclose همراه با Check Synchronism در این خانواده پیش‌بینی شده‌اند.

این مجموعه باعث می‌شود P44x علاوه بر حفاظت اصلی دیستانس، بتواند بخشی از منطق حفاظت هماهنگ دو انتهای خط را نیز اجرا کند. بنابراین مهندس حفاظت می‌تواند عملکرد رله را با ساختار خط، سیستم مخابرات حفاظتی و فلسفه Trip پروژه تطبیق دهد.

حفاظت‌های مکمل و پشتیبان

توابع مشترک خانواده P44x شامل موارد مهم زیر هستند:

1. 21/21N – Distance Protection
2. 25 – Check Synchronising
3. 46 – Negative Sequence Overcurrent
4. 46/67 – Directional Negative Sequence
5. 46BC – Broken Conductor
6. 49 – Thermal Overload
7. 50/27 – Switch-on-to-Fault
8. 50/51P – Phase Overcurrent
9. 50/51N – Earth Fault
10. 50ST – Stub Bus Protection
11. 59/27 – Over/Under Voltage
12. 59N – Residual Overvoltage
13. 62/50BF – Circuit Breaker Failure
14. 67N – Directional Earth Fault
15. 67P – Phase Directional
16. 78 – Power Swing Blocking
17. 79 – Auto-Reclose
18. 85 – Channel-Aided Scheme Logic
19. TCS – Trip Circuit Supervision
20. VTS/CTS – Voltage/Current Transformer Supervision

برخی قابلیت‌های تکمیلی مانند Out-of-Step Tripping، Frequency Protection، Delta Directional Comparison، Process Bus و Mutual Compensation فقط در تعدادی از مدل‌های خانواده وجود دارند. بنابراین انتخاب P441 تا P446 باید بر اساس فلسفه حفاظت و Configuration موردنیاز انجام شود.

منطق قابل برنامه‌ریزی و ثبت رخدادها

P44x بر پلتفرم MiCOM Px40 قرار دارد و از Programmable Scheme Logic (PSL) برای ساخت منطق‌های حفاظتی، کنترلی و Interlocking سفارشی استفاده می‌کند. این پلتفرم همچنین قابلیت ثبت Fault، Event و Disturbance را برای تحلیل رخدادهای شبکه فراهم می‌کند.

Easergy Studio محیط مشترک تنظیم، پیکربندی، Commissioning و تحلیل رله‌های MiCOM است. در نتیجه مهندس حفاظت می‌تواند Setting Groupها، منطق PSL و رکوردهای عملکرد رله را از یک محیط نرم‌افزاری مدیریت کند.

ارتباطات و یکپارچه‌سازی با اتوماسیون پست

پلتفرم Px40 امکان استفاده از ارتباطات Serial و Ethernet را فراهم می‌کند. بسته به Configuration سخت‌افزاری، پروتکل‌هایی مانند IEC 61850، IEC 60870-5-103، DNP3.0، Modbus و Courier قابل استفاده هستند. قابلیت‌هایی مانند PRP/HSR و RSTP نیز در برخی پیکربندی‌ها ارائه می‌شوند.

در خانواده P44x، قابلیت Process Bus interface برای مدل‌های P442، P443، P445 و P446 در نظر گرفته شده است. بنابراین در پروژه‌های Digital Substation باید مدل و Option ارتباطی دقیق پیش از سفارش مشخص شود.

پروژه‌های نوسازی سیستم حفاظت و retrofit

در پروژه‌های Retrofit و نوسازی، انتخاب مدل مناسب باید علاوه بر Protection Function بر تعداد CT/VT، Binary I/O، Case Size، نوع Auto-Reclose و ساختار ارتباطی موجود در پست استوار باشد. این موضوع به‌ویژه هنگام جایگزینی رله قدیمی با یکی از مدل‌های P441 تا P446 اهمیت دارد.