رله مدیریت، حفاظت و کنترل ترانسفورماتور ABB RET630
رله حفاظتی ABB RET630 یک رله جامع حفاظت و کنترل ترانسفورماتور از خانواده Relion 630 Series است. این تجهیز برای حفاظت، کنترل، اندازهگیری و مانیتورینگ ترانسفورماتورهای قدرت دوسیمپیچه، ترانسفورماتورهای Unit و Step-up و همچنین بلوکهای ژنراتور–ترانسفورماتور طراحی شده است. RET630 علاوه بر حفاظت اصلی ترانس، قابلیتهای لازم برای Transformer Bay Control و کنترل ولتاژ را نیز در یک پلتفرم قابل پیکربندی تجمیع میکند.
حفاظت دیفرانسیل بهعنوان حفاظت اصلی
هسته حفاظتی RET630 بر Transformer Differential Protection – ANSI 87T استوار است. این حفاظت دارای Stage پایدارشده و Stage سریع است و خطاهای فاز به فاز، خطاهای داخلی سیمپیچ، اتصال کوتاه بوشینگ و بخش مهمی از خطاهای فاز به زمین را پوشش میدهد.
ABB برای افزایش پایداری در زمان برقدارشدن ترانسفورماتور از Second Harmonic Restraint و الگوریتم Blocking مبتنی بر شکل موج استفاده کرده است. همچنین مهار هارمونیک پنجم، عملکرد ناخواسته در شرایط Moderate Overexcitation را محدود میکند. زمان عملکرد تیپیک Stage پایدار دیفرانسیل حدود 35 ms و Stage سریع حدود 17 ms اعلام شده است.
حفاظت REF و حفاظتهای پشتیبان
RET630 قابلیت Restricted Earth-Fault Protection را نیز برای تشخیص خطاهای زمین نزدیک نقطه نول ترانسفورماتور دارد. بسته به Configuration، امکان پیادهسازی حفاظت REF به روش Low-Impedance Numerical یا High-Impedance وجود دارد.
در روش Low-Impedance، نیازی به Stabilizing Resistor و Varistor نیست. همچنین نسبت CT نول میتواند با CTهای فاز متفاوت باشد. در کنار این حفاظتها، RET630 مجموعهای از حفاظتهای پشتیبان را در اختیار مهندس حفاظت قرار میدهد.
مهمترین قابلیتهای حفاظتی قابل استفاده، بسته به Preconfiguration و Option انتخابشده، شامل موارد زیر هستند:
- حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور 87T
- حفاظت Restricted Earth Fault یا 87N/87NL
- حفاظت اضافهجریان 50/51
- حفاظت خطای زمین 51N
- حفاظت توالی منفی 46
- حفاظت حرارتی ترانسفورماتور 49
- حفاظت اضافهولتاژ و افت ولتاژ 59/27
- حفاظت Breaker Failure یا 51BF
- حفاظت Overexcitation یا 24
- حفاظت Underimpedance یا 21GT
- حفاظتهای Directional Overcurrent و Earth Fault
- حفاظت فرکانسی و df/dt
- تشخیص Inrush و شرایط مغناطیسشوندگی ترانس
تمام این Functionها در هر Order Code بهصورت همزمان فعال نیستند. ترکیب نهایی به Preconfiguration، Option و Application Configuration وابسته است.
Preconfigurationهای RET630
ABB برای کاهش زمان Engineering و Commissioning دو Preconfiguration اصلی برای RET630 تعریف کرده است.
Preconfiguration A برای حفاظت و کنترل ترانسفورماتور دوسیمپیچه HV/MV یا MV/MV در نظر گرفته شده و حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور را در ساختار پایه خود دارد.
Preconfiguration B نیز برای ترانسفورماتور دوسیمپیچه طراحی شده است، اما Numerical Low-Impedance Restricted Earth-Fault Protection را به ساختار حفاظتی اضافه میکند.
علاوه بر این، RET630 بدون Preconfiguration نیز قابل سفارش بوده است. در این حالت مهندس حفاظت Configuration موردنیاز پروژه را از ابتدا در PCM600 ایجاد میکند.
کنترل Bay و اینترلاک
RET630 تنها یک رله دیفرانسیل ترانسفورماتور نیست. این رله قابلیتهای Local و Remote Control را برای اجرای منطقهای Bay Control و Interlocking در اختیار پروژه قرار میدهد.
مهندس میتواند Binary I/Oها و Logicهای داخلی را برای کنترل Circuit Breaker و Motor-Operated Switch-Disconnector پیکربندی کند. RET630 از آرایشهای Single Busbar و Double Busbar پشتیبانی میکند. همچنین تبادل سیگنالهای Interlocking از طریق IEC 61850-8-1 GOOSE امکانپذیر است.
قابلیت Synchrocheck نیز برای بررسی ولتاژ، اختلاف زاویه فاز و فرکانس دو سمت بریکر در دسترس است. بنابراین RET630 میتواند نقش حفاظت اصلی ترانس و بخشی از سیستم کنترل Bay را بهصورت یکپارچه اجرا کند.
کنترل OLTC و تنظیم ولتاژ
قابلیت Voltage Regulator / On-Load Tap Changer Controller بهصورت Option در RET630 قابل انتخاب است. این Function میتواند فرمان Raise و Lower تپچنجر را برای کنترل ولتاژ ترانسفورماتور صادر کند.
کنترل ولتاژ در حالت دستی یا اتوماتیک قابل انجام است. علاوه بر این، RET630 برای کار موازی ترانسفورماتورها روشهای زیر را پشتیبانی میکند:
- Master/Follower یا M/F
- Negative Reactance Principle یا NRP
- Minimizing Circulating Current یا MCC
قابلیت Line Drop Compensation – LDC نیز در ساختار Voltage Regulator قرار دارد. در نتیجه، RET630 برای پستهایی که کنترل ولتاژ و OLTC بخشی از منطق بهرهبرداری است، قابلیتهای بیشتری نسبت به یک رله حفاظتی صرف ارائه میکند.
اندازهگیری، ثبت خطا و مانیتورینگ
RET630 جریانهای سمت HV و LV، جریان نول، ولتاژها، مؤلفههای توالی و پارامترهای توان را اندازهگیری میکند. همچنین اندازهگیری P، Q، S، Power Factor، Frequency و انرژی اکتیو و راکتیو در ساختار رله وجود دارد.
Disturbance Recorder امکان استفاده از حداکثر 40 کانال آنالوگ و 64 کانال باینری را فراهم میکند و میتواند تا 100 رکورد را، بسته به طول رکورد و تعداد سیگنالها، ذخیره کند. Event Log نیز ظرفیت 1000 رویداد Timestamped دارد.
علاوه بر این، RET630 قابلیتهایی مانند Circuit Breaker Condition Monitoring، Trip Circuit Supervision، Fuse Failure Supervision، Current Circuit Supervision و Self-Supervision را در اختیار سیستم حفاظت قرار میدهد.
در Product version 1.3 قابلیت Hot-Spot Temperature and Insulation Ageing Rate Monitoring نیز برای تخمین تنش حرارتی و اثر آن بر عمر عایقی ترانسفورماتور وجود دارد.
یکپارچهسازی با سیستم اتوماسیون پست
RET630 از IEC 61850، DNP3 TCP/IP و IEC 60870-5-103 پشتیبانی میکند. IEC 61850 علاوه بر ارتباط عمودی با سیستم Station Automation، امکان Binary و Analog GOOSE را نیز فراهم میسازد.
برای Ethernet میتوان از 100BASE-TX با RJ-45 یا 100BASE-FX با LC Fiber Optic استفاده کرد. ارتباط سریال IEC 60870-5-103 نیز از طریق Glass Fiber با کانکتور ST یا Plastic Fiber قابل پیادهسازی است.
بنابراین RET630 برای پروژههایی مناسب است که حفاظت ترانسفورماتور باید مستقیماً با SCADA، Station Automation و سایر IEDهای پست یکپارچه شود.
