مدیریت یکپارچه حفاظت، کنترل و پایش موتورهای فشار متوسط با ABB REM630
رله حفاظتی ABB REM630 یک رله جامع حفاظت و کنترل موتور از خانواده Relion® 630 Series است. این مدل برای حفاظت، کنترل، اندازهگیری و پایش موتورهای سنکرون و آسنکرون متوسط و بزرگ در سیستمهای برق صنعتی فشار متوسط توسعه یافته است. REM630 علاوه بر حفاظت موتور، قابلیتهای موردنیاز برای مدیریت کامل Bay یا فیدر موتور را نیز در اختیار مهندس حفاظت قرار میدهد.
این صفحه مربوط به مدل REM630 با Product Version 1.3 است و به یک Order Code سختافزاری مشخص محدود نمیشود. بنابراین، قابلیتهایی که به Preconfiguration، ماژول I/O، RTD/mA، منبع تغذیه یا Communication Module وابسته هستند باید هنگام سفارش نهایی مشخص شوند.
حفاظت موتور در زمان راهاندازی و بهرهبرداری
REM630 حفاظت موتور را از مرحله Start تا کارکرد عادی پوشش میدهد. این رله میتواند شرایطی مانند طولانیشدن زمان راهاندازی، قفلشدن روتور، اضافهبار حرارتی، عدم تعادل فاز، کاهش بار و توالی فاز نامناسب را تشخیص دهد.
از سوی دیگر، REM630 برای موتورهای مهمتر قابلیتهای پیشرفتهتری نیز دارد. حفاظت دیفرانسیل ماشین، حفاظت Earth Fault، Backup Overcurrent و مجموعهای از حفاظتهای ولتاژی و فرکانسی در معماری آن قابل پیادهسازی هستند.
قابلیتهای اصلی مرتبط با حفاظت موتور شامل موارد زیر است:
- Three-phase thermal overload protection
- Motor startup supervision
- Motor load jam protection
- Loss of load supervision
- Phase-reversal protection
- Negative-sequence overcurrent protection
- Overcurrent protection
- Earth-fault protection
- Circuit-breaker failure protection
- Emergency Start
- Stabilized differential protection برای پیکربندیهای مرتبط
- High-impedance یا Flux-balance differential protection
- حفاظتهای اختصاصی موتور سنکرون در صورت انتخاب Option مناسب
در کاربردهای خاص، REM630 امکان Emergency Start را نیز فراهم میکند. این قابلیت برای شرایطی در نظر گرفته شده که ادامه کار یک موتور حیاتی، حتی در وضعیت حرارتی نامطلوب، از توقف فرایند اهمیت بیشتری دارد.
Preconfigurationهای REM630
ABB برای کاهش زمان Engineering و Commissioning دو Preconfiguration اصلی در REM630 تعریف کرده است.
Preconfiguration A برای کاربردهای موتور آسنکرون در نظر گرفته شده است. این پیکربندی مجموعه اصلی حفاظتهای راهاندازی، حرارتی، اضافهجریان، Earth Fault و پایش موتور را در اختیار پروژه قرار میدهد.
Preconfiguration B نیز برای موتور آسنکرون طراحی شده، اما حفاظت Stabilized Differential را به ساختار حفاظتی اضافه میکند. انتخاب این Preconfiguration به Option نرمافزاری مربوط به Differential Protection وابسته است.
علاوه بر این، REM630 را میتوان بدون Preconfiguration کارخانهای سفارش داد. در این حالت، مهندس حفاظت میتواند منطق و Functionهای موردنیاز پروژه را از پایه در PCM600 پیادهسازی کند.
حفاظت موتورهای سنکرون
ساختار REM630 فقط به موتورهای آسنکرون محدود نیست. با انتخاب Optionهای مرتبط، این رله میتواند برای حفاظت موتورهای سنکرون نیز بهکار رود.
توابع اختصاصی قابل استفاده در این کاربرد شامل مواردی مانند:
- Three-phase underexcitation protection
- Reverse power / Directional overpower protection
- Rotor earth-fault protection
هستند. بنابراین، REM630 برای فیدرهایی که نیازمند حفاظت گستردهتر ماشین الکتریکی هستند، انعطاف مهندسی بالایی ایجاد میکند.
اندازهگیری و Condition Monitoring
REM630 فقط یک Trip Relay نیست. این IED پارامترهای الکتریکی و وضعیت فیدر موتور را نیز پایش میکند.
قابلیتهای اندازهگیری آن شامل جریان، ولتاژ، Residual Current، Residual Voltage، توان اکتیو و راکتیو، انرژی، Power Factor، فرکانس و مولفههای متقارن جریان و ولتاژ است.
علاوه بر این، سیستم Condition Monitoring میتواند اطلاعاتی درباره وضعیت Circuit Breaker در اختیار بهرهبردار قرار دهد. این اطلاعات برای برنامهریزی نگهداری پیشگیرانه و تحلیل عملکرد تجهیزات فیدر مفید است.
پایش دمای موتور با RTD/mA
ماژول اختیاری RTD/mA امکان اتصال حداکثر 8 ورودی RTD یا mA را فراهم میکند. این ماژول همچنین دارای 4 خروجی mA است.
در نتیجه، مهندس میتواند دمای سیمپیچ استاتور، یاتاقانها، هوای محیط یا Cooling Medium را مستقیماً وارد منطق حفاظتی کند. این ساختار باعث میشود مدل حرارتی موتور فقط به محاسبات مبتنی بر جریان محدود نباشد.
ثبت رخداد و تحلیل خطا
REM630 دارای Disturbance Recorder با ظرفیت حداکثر 40 کانال آنالوگ و 64 کانال باینری است. همچنین حافظه دستگاه میتواند تا 100 Disturbance Recording را، بسته به طول رکورد و تعداد سیگنالها، نگهداری کند.
Event Log نیز ظرفیت ثبت 1000 Event دارای Time Stamp را دارد. بنابراین، تیم بهرهبرداری میتواند توالی رخدادهای قبل و بعد از Fault یا Trip را با جزئیات بیشتری تحلیل کند.
ارتباط با سیستم اتوماسیون
REM630 از IEC 61850-8-1 و ارتباط افقی GOOSE پشتیبانی میکند. این قابلیت برای Interlocking، تبادل سیگنال حفاظتی و یکپارچهسازی Bayها در معماری اتوماسیون پست اهمیت دارد.
بسته به Communication Option انتخابشده، پروتکلهای DNP3 over TCP/IP و IEC 60870-5-103 نیز قابل استفاده هستند.
برای Ethernet میتوان از رابط مسی 100BASE-TX با RJ-45 یا فیبر نوری 100BASE-FX با LC استفاده کرد. رابط Serial نیز با فیبر شیشهای ST یا فیبر پلاستیکی Snap-in قابل انتخاب است.
در نتیجه، REM630 میتواند هم در معماریهای Hardwired و هم در سیستمهای مبتنی بر IEC 61850 بهکار رود.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت موتورهای پمپ
پمپهای فرایندی در صنایع آب، نفت، گاز، پتروشیمی و سایر واحدهای صنعتی ممکن است با تغییر بار، کاهش بار مکانیکی، گیرپاژ یا شرایط نامطلوب راهاندازی مواجه شوند.
REM630 میتواند Startup، Thermal State، Load Jam و Loss of Load را در کنار حفاظتهای الکتریکی فیدر پایش کند. این ترکیب برای موتورهای پمپ با اهمیت فرایندی بالا کاربرد دارد.
فن و کمپرسور
فنها و کمپرسورهای متوسط و بزرگ معمولاً به حفاظت دقیق در برابر اضافهبار، عدم تعادل جریان و مشکلات راهاندازی نیاز دارند.
REM630 علاوه بر حفاظت الکتریکی، امکان استفاده از دادههای RTD برای پایش دمای یاتاقان و سیمپیچ موتور را فراهم میکند. بنابراین، تیم بهرهبرداری میتواند وضعیت حرارتی موتور را نیز وارد استراتژی حفاظتی کند.
آسیاب و Crusher
موتورهای Mill و Crusher ممکن است در معرض بارهای مکانیکی سنگین و شرایط Jam قرار گیرند. حفاظت Motor Load Jam در REM630 برای تشخیص چنین شرایطی قابل استفاده است.
همچنین Startup Supervision به مهندس کمک میکند زمان و جریان راهاندازی را با مشخصات واقعی موتور و بار هماهنگ کند.
موتورهای سنکرون
در موتورهای سنکرون، نیاز حفاظتی میتواند فراتر از Overcurrent و Thermal Protection باشد. REM630 قابلیت تجهیز به توابع Underexcitation، Reverse/Directional Power و Rotor Earth Fault را دارد.
این قابلیتها به Option انتخابشده در Order Code وابسته هستند. بنابراین، برای موتور سنکرون باید Configuration قبل از سفارش بر اساس Scheme حفاظتی پروژه مشخص شود.
موتورهای دارای حفاظت دیفرانسیل
برای موتورهای بزرگ یا Critical، حفاظت دیفرانسیل میتواند بخش مهمی از Scheme حفاظتی باشد.
REM630 از Stabilized Differential Protection و همچنین ساختارهای High-Impedance یا Flux-Balance Differential Protection پشتیبانی میکند. انتخاب روش مناسب به CT Arrangement، طراحی موتور و فلسفه حفاظتی پروژه بستگی دارد.
فیدرهای موتور در سوییچگیر فشار متوسط
REM630 علاوه بر Functionهای Protection، قابلیت Bay Control و Interlocking را نیز دارد. بنابراین میتوان آن را در فیدرهای موتور مجهز به Circuit Breaker یا Contactor بهکار برد.
پشتیبانی از GOOSE نیز امکان اجرای بخشی از Interlocking و تبادل سیگنال بین IEDها را روی Station Bus فراهم میکند.
اتصال به SCADA و سیستم اتوماسیون
در پروژههایی که IEC 61850 مبنای اتوماسیون است، REM630 میتواند دادههای اندازهگیری، Eventها، Statusها و فرمانهای کنترلی را در معماری اتوماسیون پست تبادل کند.
همچنین پروتکلهای DNP3 و IEC 60870-5-103 برای برخی معماریهای موجود قابل انتخاب هستند. به همین دلیل، REM630 برای پروژههای جدید و برخی پروژههای Upgrade دارای انعطاف ارتباطی مناسبی است.
