رله حفاظتی اضافهجریان و خطای زمین Schneider Electric MiCOM P11x
سری Schneider Electric MiCOM P11x خانوادهای از رلههای حفاظتی عددی برای حفاظت اضافهجریان و خطای زمین در شبکههای توزیع فشار متوسط است. Schneider Electric این خانواده را برای کاربردهایی معرفی میکند که به حفاظت سهفاز Overcurrent و Earth Fault نیاز دارند. در کاتالوگ مورد استفاده برای این صفحه، مدلهای P111، P115 و P116 از این گروه پوشش داده شدهاند.
ساختار P11x امکان انتخاب رله متناسب با معماری تغذیه و سطح عملکرد پروژه را فراهم میکند. P111 یک رله عددی اضافهجریان با تغذیه کمکی است. در مقابل، P115 و P116 برای کاربردهای CT-Powered / Self-Powered و Dual-Powered توسعه یافتهاند. بنابراین، این دو مدل در پروژههایی که تغذیه کمکی مطمئن در دسترس نیست، اهمیت بیشتری دارند. صفحه رسمی Schneider Electric نیز قابلیت Self-Power و Dual-Power را از ویژگیهای اصلی P115 و P116 معرفی میکند.
حفاظت اضافهجریان و خطای زمین
هسته حفاظتی این سری بر اندازهگیری جریانهای فاز و جریان زمین استوار است. توابع 50/51 برای حفاظت اضافهجریان سهفاز و 50N/51N برای حفاظت Earth Fault در مدلهای این گروه وجود دارند. همچنین 50BF برای تشخیص Circuit Breaker Failure و 86 برای Output Relay Latching در ساختار حفاظتی خانواده دیده میشوند.
بسته به مدل و Configuration انتخابشده، قابلیتهای دیگری مانند 37، 46، 46BC، 49، 79، SOTF، Cold Load Pick-Up، Blocking Logic و Selective Relay Scheme Logic نیز قابل استفاده هستند. این قابلیتها نباید بهصورت یکسان به تمام Order Codeهای P11x نسبت داده شوند.
معماری تغذیه در P111، P115 و P116
یکی از مهمترین معیارهای انتخاب در خانواده P11x، نوع منبع تغذیه رله است. P111 برای کار با Auxiliary Power Supply طراحی شده است. در مقابل، P115 میتواند بهصورت Self-Powered یا Dual-Powered سفارش داده شود و انرژی مورد نیاز خود را از CTها دریافت کند.
مدل P116 نیز انرژی مورد نیاز مدارهای حفاظتی را از CT و/یا ولتاژ کمکی Vx دریافت میکند. در صورت از دست رفتن Vx، عملکردهای اصلی Protection و Tripping آن همچنان میتوانند از انرژی CT استفاده کنند. این ساختار P116 را برای پستهایی مناسب میکند که تداوم حفاظت در زمان از دست رفتن Auxiliary Supply اهمیت دارد.
اندازهگیری، ثبت رخداد و مانیتورینگ
مدلهای این خانواده علاوه بر عملکرد حفاظتی، امکانات اندازهگیری، Fault Recording و Event Recording را نیز در سطوح مختلف ارائه میکنند. برای مثال، P111 قابلیت ذخیره Fault Record و Event Record دارد و مدلهای پیشرفتهتر P116 امکانات گستردهتری برای ثبت رخداد، آلارم و Disturbance Recording ارائه میکنند.
در نتیجه، P11x فقط یک رله Trip ساده نیست. این خانواده میتواند اطلاعات مورد نیاز برای تحلیل خطا، Commissioning، بررسی عملکرد کلید و نگهداری شبکه را نیز در اختیار تیم بهرهبرداری قرار دهد.
ارتباط با سیستمهای کنترل و SCADA
در مدلها و Configurationهای مربوطه، ارتباط محلی از طریق USB و ارتباط شبکهای از طریق RS485 فراهم میشود. پروتکلهای Modbus RTU و IEC 60870-5-103 برای اتصال رله به سیستمهای DCS یا SCADA در خانواده P11x بهکار میروند. همچنین نرمافزار MiCOM S1 Studio برای Configuration، تنظیم پارامترها و دریافت اطلاعات رله استفاده میشود.
جایگاه مدلهای اصلی سری P11x
P111 برای حفاظت استاندارد اضافهجریان و خطای زمین، بهویژه در تابلوهای MV، فیدرها و پروژههای Retrofit مناسب است. ساختار کوچک آن نیز برای جایگزینی رلههای قدیمی در تابلوهای موجود مزیت ایجاد میکند.
P115 زمانی اهمیت بیشتری دارد که Auxiliary Supply تضمینشده در دسترس نباشد. این مدل قابلیت CT-Powered و Dual-Powered دارد و برای حفاظت اصلی یا Backup در شبکههای MV و HV قابل استفاده است.
P116 ساختار کاملتری برای پروژههای Dual-Powered ارائه میکند. این مدل علاوه بر حفاظت اضافهجریان و Earth Fault، امکانات گستردهتری در زمینه I/O، ثبت اطلاعات، Circuit Breaker Monitoring و ارتباطات دارد. همچنین معماری آن برای Retrofit رلههای قدیمی در پروژههای مرتبط با DCS مناسب است.
پروژههای Retrofit
هر سه مدل P111، P115 و P116 قابلیت استفاده در پروژههای جایگزینی رلههای قدیمی را دارند. P111 به دلیل ابعاد فشرده برای بسیاری از Retrofitها مناسب است. از سوی دیگر، P115 و P116 امکان طراحی حفاظت در شرایطی را فراهم میکنند که Auxiliary Supply موجود نباشد یا قابل اعتماد نباشد.
در پروژه Retrofit باید CT Ratio، جریان نامی 1 A یا 5 A، ولتاژ Auxiliary، نوع Trip Coil، ابعاد Cut-out و تعداد I/O پیش از انتخاب Order Code بررسی شوند.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت فیدرهای فشار متوسط
یکی از کاربردهای اصلی P11x، حفاظت فیدرهای خروجی در شبکههای توزیع است. P111، P115 و P116 میتوانند خطاهای Phase Overcurrent و Earth Fault را تشخیص دهند. بنابراین، این خانواده برای حفاظت فیدرهایی مناسب است که به حفاظت جریان غیرجهتدار نیاز دارند.
در شبکههایی که حفاظت Directional یا توابع پیشرفته مبتنی بر ولتاژ مورد نیاز است، باید خانواده یا مدل مناسب دیگری انتخاب شود. انتخاب P11x باید بر اساس فلسفه حفاظت و Configuration واقعی شبکه انجام شود.
حفاظت Incomer و Busbar Supply
P111، P115 و P116 برای حفاظت Incomer نیز در Selection Guide معرفی شدهاند. در این کاربرد، رله میتواند اتصال کوتاه و خطاهای اضافهجریان در ورودی تابلو یا باسبار را تشخیص دهد.
در پروژههایی که Automatic Source Transfer، حفاظت Directional یا Voltage/Frequency Monitoring مورد نیاز است، باید قابلیتهای مدل انتخابی جداگانه کنترل شوند.
حفاظت ترانسفورماتور
P111 و P116 در آرایشهای حفاظت Transformer Feeder و Transformer Incomer بدون Voltage Monitoring قابل استفاده هستند. در این حالت، 50/51 و 50N/51N بخش مهمی از حفاظت جریان را تشکیل میدهند.
همچنین P115 برای کاربردهای Backup Protection ترانسفورماتورهای HV/MV معرفی شده است. بنابراین، انتخاب دقیق میان P111، P115 و P116 به منبع تغذیه رله، فلسفه Trip و سطح Monitoring مورد نیاز پروژه بستگی دارد.
پستهایی بدون Auxiliary Supply مطمئن
در پستهایی که تغذیه DC یا AC کمکی قابل اتکا در اختیار رله قرار ندارد، مدلهای P115 و P116 مزیت مهمی دارند. این رلهها میتوانند انرژی مورد نیاز خود را از CT دریافت کنند. Schneider Electric نیز Self-Power و Dual-Power را از ویژگیهای شاخص این بخش از خانواده P11x معرفی میکند.
این ویژگی برای Secondary Distribution، تابلوهای MV اقتصادی و برخی پستهای بدون سیستم DC مستقل اهمیت بیشتری دارد.
