رله حفاظت و مدیریت فیدر PowerLogic MiCOM P13x؛ حفاظت، کنترل و مانیتورینگ یکپارچه Bay
PowerLogic MiCOM P13x خانوادهای از رلههای دیجیتال حفاظت و مدیریت فیدر Schneider Electric در پلتفرم MiCOM Px30 است. این خانواده برای حفاظت، کنترل، اندازهگیری و مانیتورینگ فیدر در شبکههای قدرت طراحی شده و مدلهای MiCOM P132 و MiCOM P139 را در بر میگیرد. Schneider Electric نیز P13x را بهعنوان راهکار Feeder Management و Bay Control در خانواده PowerLogic معرفی میکند.
معماری P13x فقط به حفاظت اضافهجریان محدود نیست. این سری مجموعهای از توابع حفاظت فاز و زمین، حفاظتهای جهتدار، نظارت ولتاژ و فرکانس، حفاظت حرارتی، نظارت کلید قدرت و توابع کنترلی را در یک IED مجتمع میکند. در نتیجه، مهندس حفاظت میتواند بخش مهمی از حفاظت و کنترل یک Bay را با یک تجهیز مدیریت کند.
توابع حفاظتی و کنترلی
مدلهای P132 و P139 مجموعه گستردهای از توابع ANSI را پوشش میدهند. مهمترین قابلیتهای مشترک این خانواده شامل موارد زیر است:
- 50/51P حفاظت اضافهجریان فاز
- 50/51N حفاظت خطای زمین
- 67P اضافهجریان جهتدار فاز
- 67N خطای زمین جهتدار و Sensitive Directional Earth Fault
- 49 حفاظت Thermal Overload
- 46 حفاظت Negative Sequence Overcurrent
- 27/59 افت و افزایش ولتاژ
- 59N Residual Overvoltage
- 50BF حفاظت خرابی کلید قدرت
- 64 Restricted Earth Fault
- 79 Auto-Reclose
- 81 افت و افزایش فرکانس
- 81R Rate of Change of Frequency
- 25 Check Synchronising
- 51V Voltage Controlled Overcurrent
- SOTF یا Switch-On-To-Fault
- TCS، CTS و VTS برای نظارت مدار Trip، CT و VT
- Circuit Breaker Monitoring، Cold Load Pick-Up و Inrush Blocking
علاوه بر این، Function Set دقیق به مدل، نسخه سختافزاری و Configuration انتخابشده وابسته است. برای مثال، ANSI 34 Master Sequence Device در جدول انتخاب P139 دیده میشود و نباید بهصورت عمومی به تمام نسخههای P13x نسبت داده شود.
معماری ورودی و خروجی P13x
هر دو مدل P132 و P139 دارای 4 ورودی CT و 4 یا 5 ورودی VT هستند. ظرفیت ورودیهای Opto در هر دو مدل تا 70 ورودی میرسد. P132 بسته به پیکربندی تا 38 کنتاکت خروجی و P139 تا 36 کنتاکت خروجی در اختیار سیستم کنترل قرار میدهد.
همچنین هر دو مدل میتوانند تا 16 High Break Contact و 10 ورودی RTD داشته باشند. ظرفیت Analogue Input / Output نیز حداکثر 1 ورودی و 2 خروجی آنالوگ است. بنابراین، P13x برای پروژههایی که علاوه بر حفاظت به تعداد بالایی سیگنال وضعیت، فرمان و Interlocking نیاز دارند، معماری قابلتوجهی ارائه میکند.
Bay Control و رابط کاربری
P13x قابلیتهای حفاظتی را با Bay Control and Monitoring ترکیب میکند. P132 از کنترل و مانیتورینگ Bay همراه با Interlocking پشتیبانی میکند. در P139 نیز قابلیت Graphical Mimic برای نمایش و مدیریت وضعیت تجهیزات Bay در نظر گرفته شده است.
پلتفرم Px30 از HMI گرافیکی رنگی 5.7 اینچ و HMI متنی تکرنگ 4.3 اینچ پشتیبانی میکند. کلیدهای Function قابل تنظیم، LEDهای قابل برنامهریزی و کلیدهای اختصاصی کنترل تجهیزات، دسترسی اپراتور به فرمانها و وضعیتهای مهم را سادهتر میکنند. نوع دقیق HMI به نسخه انتخابشده بستگی دارد.
ثبت وقایع، اندازهگیری و تحلیل خطا
معماری Px30 برای ثبت و تحلیل رخدادهای شبکه نیز امکانات گستردهای دارد. این پلتفرم تا 3000 Event Record، چندین Fault Record و Disturbance Record را پشتیبانی میکند. همچنین اطلاعات اندازهگیری، وضعیت تجهیزات و رخدادهای حفاظتی را میتوان برای تحلیل عملکرد شبکه و بررسی Tripها استفاده کرد.
نرمافزار Easergy Studio محیط مشترکی برای تنظیم، پیکربندی، Commissioning و تحلیل اطلاعات رله فراهم میکند. مهندس حفاظت میتواند Settingها را مدیریت کند، Eventها را مشاهده کند و رکوردهای اغتشاش را برای بررسی رفتار شبکه تحلیل کند.
ارتباط با سیستم اتوماسیون و SCADA
پلتفرم Px30 از مجموعهای از پروتکلهای متداول صنعت برق پشتیبانی میکند. این مجموعه شامل IEC 61850، IEC 60870-5-104، IEC 60870-5-103، IEC 60870-5-101، DNP3، Modbus و Courier است. نوع پروتکل و رابط فیزیکی قابل استفاده به Configuration سختافزاری رله وابسته است.
رابطهای ارتباطی میتوانند شامل EIA(RS)485، فیبر نوری و Ethernet از طریق RJ45 یا Fibre باشند. همچنین رابط جلویی دستگاه برای ارتباط مهندسی، بسته به نسخه، از USB یا RS232 استفاده میکند. این ساختار امکان اتصال رله به SCADA، سیستم اتوماسیون پست و شبکه IEC 61850 را فراهم میکند.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت فیدرهای ورودی و خروجی
کاربرد اصلی MiCOM P13x، حفاظت و مدیریت فیدر است. ترکیب حفاظتهای 50/51P، 50/51N، 67P و 67N امکان استفاده از این خانواده را در فیدرهای ورودی و خروجی شبکههای توزیع فراهم میکند. علاوه بر این، توابع نظارت CT، VT و مدار Trip به افزایش قابلیت پایش سیستم حفاظتی کمک میکنند.
حفاظت کابل و خطوط توزیع
P13x برای حفاظت کابلها و خطوط قدرت نیز مجموعه مناسبی از توابع اضافهجریان، خطای زمین، حفاظت جهتدار، اضافهبار حرارتی و نظارت ولتاژ و فرکانس دارد. قابلیت Directional Protection بهویژه در شبکههایی اهمیت دارد که جهت جریان خطا در انتخاب حفاظت مؤثر است.
کنترل Bay و Interlocking
در پروژههایی که حفاظت باید با کنترل تجهیزات Switching یکپارچه شود، P13x میتواند بخش حفاظت و Bay Control را در یک تجهیز ترکیب کند. این معماری تعداد تجهیزات مستقل مورد نیاز در سلول را کاهش میدهد و امکان پیادهسازی Interlocking و منطق کنترلی را فراهم میکند. P139 نیز از Graphical Mimic برای نمایش ساختار Bay بهره میبرد.
شبکههای صنعتی و Utility
پلتفرم Px30 برای شبکههای Utility، صنعتی و کاربردهای انرژی طراحی شده است. این رلهها قابلیت کار در شبکههای Solidly Grounded، Low-Impedance Grounded، Resonant Grounded با Petersen Coil و شبکههای دارای Isolated Neutral را دارند. بنابراین، انتخاب Function و Setting میتواند متناسب با روش زمینکردن شبکه انجام شود.
Auto-Reclose و مدیریت عملکرد کلید قدرت
وجود ANSI 79 Auto-Reclose، 50BF Breaker Failure، Circuit Breaker Monitoring، TCS و Check Synchronising باعث میشود P13x فقط Fault Detector نباشد. این خانواده میتواند در توالیهای کنترلی و نظارت بر عملکرد کلید قدرت نیز نقش داشته باشد.
کاربردهای مرتبط با حفاظت موتور
مدلهای P132 و P139 در ساختار انتخاب MiCOM Px30 برای برخی کاربردهای Motor Management نیز حضور دارند. توابع Thermal Overload، Startup Monitoring، Locked Rotor، Undercurrent، Negative Sequence و حفاظتهای جریان و ولتاژ میتوانند در چنین پروژههایی مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، انتخاب P13x برای موتور باید بر اساس Function Requirement و Configuration دقیق پروژه انجام شود.
اتصال به SCADA و اتوماسیون پست
در پروژههای دارای Substation Automation، پروتکلهایی مانند IEC 61850 و IEC 60870-5-104 امکان تبادل اطلاعات حفاظتی، اندازهگیری و وضعیت تجهیزات را فراهم میکنند. همچنین پروتکلهای Serial مانند IEC 60870-5-103، Modbus و DNP3 امکان یکپارچهسازی با معماریهای موجود را فراهم میکنند. سختافزار ارتباطی دقیق باید هنگام سفارش مشخص شود.
