رله مدیریت، حفاظت و کنترل موتور ABB REM620 برای موتورهای متوسط و بزرگ
رله حفاظتی ABB REM620 یک رله تخصصی حفاظت، کنترل، اندازهگیری و پایش موتور از خانواده Relion® 620 Series است. این رله برای موتورهای آسنکرون و سنکرون متوسط و بزرگ در صنایع فرایندی و تولیدی توسعه یافته و بهویژه در کاربردهایی اهمیت دارد که حفاظت جامع موتور و حفاظت دیفرانسیل موردنیاز است. ساختار ماژولار، واحد کشویی و قابلیت مهندسی با PCM600، امکان تطبیق REM620 با آرایشهای مختلف فیدر موتور را فراهم میکند.
معماری اندازهگیری و Configuration
REM620 در دو Default Configuration اصلی ارائه میشود:
- Configuration A – CTs/VTs: برای اتصال به ترانسهای جریان و ولتاژ متعارف
- Configuration B – Sensors: برای اتصال مستقیم به سنسورهای جریان و ولتاژ
Configurationهای پیشفرض نقطه شروع مهندسی هستند. مهندس حفاظت میتواند منطق، Signal Matrix، عملکردهای حفاظتی و کنترل را در PCM600 متناسب با پروژه تنظیم کند. بنابراین انتخاب Configuration باید بر اساس معماری اندازهگیری، نوع موتور و Scheme حفاظتی انجام شود.
حفاظت تخصصی موتور
REM620 مجموعه گستردهای از حفاظتهای اختصاصی ماشینهای الکتریکی را در اختیار طراح قرار میدهد. این مجموعه شامل حفاظت اضافهبار حرارتی موتور، نظارت بر راهاندازی، Locked Rotor، Motor Jam، Loss of Load، Phase Reversal و حفاظت جریان توالی منفی است.
علاوه بر این، حفاظتهای اضافهجریان، اتصال زمین، ولتاژ و فرکانس نیز برای حفاظت اصلی و پشتیبان در دسترس هستند. به همین دلیل، REM620 میتواند بخش بزرگی از Scheme حفاظتی یک فیدر موتور صنعتی را در یک IED یکپارچه کند.
حفاظت دیفرانسیل موتور
یکی از تفاوتهای مهم REM620 با رلههای سادهتر حفاظت موتور، قابلیتهای دیفرانسیل آن است. در Configuration A مبتنی بر CT/VT، ABB توابع زیر را در جدول عملکردهای رله تعریف کرده است:
- MPDIF: حفاظت دیفرانسیل Stabilized و Instantaneous ماشین
- MHZPDIF: حفاظت دیفرانسیل High-Impedance یا Flux-Balance
- HREFPDIF: حفاظت Restricted Earth-Fault با High-Impedance
این توابع در جدول Default Configuration سنسوری B بهعنوان Function موجود فهرست نشدهاند. بنابراین در پروژههایی که حفاظت دیفرانسیل موتور الزام اصلی است، نوع Configuration و ورودیهای اندازهگیری باید پیش از انتخاب Order Code بررسی شوند.
حفاظت موتور سنکرون
REM620 علاوه بر حفاظتهای پایه، قابلیت توسعه برای موتورهای سنکرون را نیز دارد. بسته اختیاری مربوط به موتور سنکرون میتواند حفاظتهایی مانند Underpower، Reverse/Directional Overpower، Underexcitation، Low-Voltage Ride-Through و Directional Reactive Power Undervoltage را اضافه کند.
حفاظت Rotor Earth-Fault نیز در مجموعه پایه REM620 وجود دارد. این ویژگی برای Schemeهای حفاظت موتور سنکرون بزرگ، بهخصوص در کاربردهای صنعتی حساس، اهمیت زیادی دارد.
پایش حرارتی و شرایط موتور
ورودیهای RTD/mA امکان پایش کمیتهایی مانند دمای سیمپیچ استاتور، یاتاقانها و سایر سیگنالهای فرایندی را فراهم میکنند. بنابراین REM620 فقط یک رله Trip نیست و میتواند بخشی از سیستم Condition Monitoring موتور باشد.
این اطلاعات در کنار Runtime Counter، Event Log و دادههای خطا به واحد نگهداری کمک میکنند تا وضعیت موتور و تجهیزات کلیدزنی را دقیقتر تحلیل کند.
کنترل فیدر و تجهیزات کلیدزنی
REM620 علاوه بر حفاظت موتور، قابلیت کنترل تجهیزات اولیه را نیز دارد. رله شامل Function Blockهای کنترل Circuit Breaker، Disconnector و Earthing Switch است.
Local HMI نیز Single-Line Diagram قابل تنظیم، 11 LED قابل برنامهریزی و 16 کلید قابل پیکربندی دارد. این کلیدها میتوانند برای تغییر Setting Group، Start/Stop تجهیزات یا عملکردهای داخلی رله تنظیم شوند.
ثبت و تحلیل رخدادها
REM620 برای تحلیل Fault و عملکرد موتور امکانات ثبت گستردهای ارائه میکند. Disturbance Recorder میتواند تا 12 کانال آنالوگ و 64 کانال باینری را ثبت کند.
Event Log ظرفیت ذخیره 1024 رخداد دارای Time Stamp را دارد. همچنین رله میتواند اطلاعات 128 رخداد خطای اخیر را نگهداری کند. در نتیجه تیم بهرهبرداری میتواند وضعیت قبل و بعد از Fault یا Trip را با جزئیات بیشتری بررسی کند.
ارتباطات و IEC 61850
REM620 برای یکپارچهسازی با سیستمهای Substation Automation از IEC 61850 Edition 1 و Edition 2 پشتیبانی میکند. همچنین IEC 61850-9-2 LE Process Bus، Binary/Analog GOOSE و Sampled Values در معماریهای متناسب قابل استفاده هستند.
پروتکلهای Modbus، DNP3 و IEC 60870-5-103 نیز پشتیبانی میشوند. Profibus DPV1 از طریق مبدل SPA-ZC 302 قابل استفاده است. برای افزونگی شبکه نیز معماریهای PRP، HSR و RSTP قابل پیادهسازی هستند.
کاربردهای صنعتی محصول
موتورهای آسنکرون متوسط و بزرگ
REM620 برای حفاظت اصلی موتورهای آسنکرون متوسط و بزرگ مناسب است. این رله میتواند شرایط راهاندازی، اضافهبار حرارتی، Locked Rotor، Jam، عدم تعادل جریان و افت بار را بهصورت هماهنگ پایش کند.
این قابلیتها در موتورهایی اهمیت بیشتری دارند که توقف ناخواسته یا آسیب حرارتی آنها باعث توقف فرایند تولید میشود.
موتورهای سنکرون صنعتی
در موتورهای سنکرون، REM620 علاوه بر توابع پایه حفاظت موتور میتواند با Function Package مربوط به ماشین سنکرون توسعه پیدا کند.
حفاظت Rotor Earth-Fault، Underexcitation، Underpower و Reverse/Directional Overpower امکان ایجاد Scheme حفاظتی کاملتری را برای موتورهای سنکرون بزرگ فراهم میکنند.
فیدرهای موتور فشار متوسط
یکی از کاربردهای اصلی REM620، موتورهای MV کنترلشده توسط Circuit Breaker یا Contactor است. رله حفاظت موتور را با کنترل تجهیزات کلیدزنی، اندازهگیری و ارتباط با سیستم اتوماسیون پست یکپارچه میکند.
در چنین پروژههایی، قابلیت IEC 61850 و GOOSE میتواند حجم سیمکشی بین IEDها را کاهش دهد و منطق Interlocking یا تبادل سیگنال حفاظتی را در بستر Ethernet پیادهسازی کند.
موتورهای LV با توان متوسط و بالا
REM620 فقط به کاربردهای MV محدود نیست. در موتورهای LV متوسط و بزرگ که توسط Contactor کنترل میشوند نیز میتوان از این رله استفاده کرد، مشروط بر اینکه معماری اندازهگیری و حفاظت پروژه با مشخصات REM620 تطابق داشته باشد.
موتورهای دارای حفاظت دیفرانسیل
برای موتورهای مهم فرایندی که حفاظت دیفرانسیل بخشی از Protection Philosophy پروژه است، Configuration A گزینه کلیدی REM620 محسوب میشود.
این معماری امکان استفاده از حفاظت دیفرانسیل Stabilized/Instantaneous و همچنین روش High-Impedance یا Flux-Balance را فراهم میکند.
روشهای مختلف راهاندازی موتور
معماری REM620 برای Schemeهای مختلف راهاندازی موتور قابل مهندسی است. نمونههای کاربردی REM620 شامل موارد زیر میشوند:
- Direct-On-Line
- راهاندازی با Reactor
- موتورهای دارای VFD
- Scheme دارای Flux-Balance Differential Protection
- موتور سنکرون بزرگ با Autotransformer Starting
- موتور سنکرون دارای حفاظت Rotor Earth-Fault
صنایع فرایندی و تولید پیوسته
REM620 برای موتورهای مهم در صنایع فرایندی و تولیدی مناسب است؛ جایی که حفاظت موتور، ثبت Fault، کنترل تجهیزات و اتصال به سیستم اتوماسیون باید در یک ساختار هماهنگ انجام شود.
پمپها، کمپرسورها، فنهای بزرگ، تجهیزات انتقال مواد و سایر درایوهای حیاتی میتوانند در صورت تطابق مشخصات پروژه با REM620 از چنین معماری حفاظتی استفاده کنند.
