رله حفاظت خط PowerLogic P3L30 با حفاظت دیفرانسیل 87L
Schneider Electric PowerLogic P3L30 یک رله حفاظت فیدر و خط از خانواده PowerLogic P3 Advanced است. این مدل بهطور اختصاصی برای حفاظت خطوط و فیدرهایی طراحی شده که به Line Differential Protection نیاز دارند. تابع اصلی و متمایزکننده آن، حفاظت دیفرانسیل خط ANSI 87L با دو Stage حفاظتی است.
P3L30 جریانهای دو سمت ناحیه حفاظت را از طریق کانال ارتباطی اختصاصی Line Differential در طرح حفاظتی مقایسه میکند. در نتیجه، این رله برای ایجاد حفاظت Unit و Selective در خطوط و کابلهای فشار متوسط گزینهای تخصصیتر از یک رله فیدر متعارف است. برای ارتباط دیفرانسیل، Schneider Electric دو ساختار قابل انتخاب در نظر گرفته است: کارت ارتباطی Optical داخلی یا RS232 برای اتصال به مبدل ارتباطی دیفرانسیل خارجی.
مجموعه حفاظت اصلی و پشتیبان
P3L30 فقط به ANSI 87L محدود نیست. این مدل مجموعه گستردهای از توابع حفاظت خط و فیدر را نیز در اختیار طراح حفاظت قرار میدهد. از مهمترین آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- Line Differential Protection — 87L
- Phase Overcurrent — 50/51
- Earth-Fault Overcurrent — 50N/51N
- Directional Phase Overcurrent — 67
- Directional Earth-Fault — 67N
- Transient Intermittent Earth-Fault — 67NI
- Breaker Failure — 50BF
- Auto-Recloser — 79
- Synchro-Check — 25
- Under/Overvoltage — 27/59
- Frequency Protection — 81 / 81U / 81R
- Fault Locator — 21FL
- CT/VT Supervision — 60 / 60FL
- Lockout — 86
- Programmable Protection Stages — 99
P3L30 برای حفاظت دیفرانسیل خط دو Stage مستقل 87L دارد. علاوه بر این، توابع اضافهجریان، اتصال زمین، جهتدار، ولتاژ و فرکانس امکان ایجاد حفاظت Backup در همان IED را فراهم میکنند.
ورودیهای اندازهگیری
این مدل از سه ورودی جریان فاز مبتنی بر CT با ثانویه 1 A یا 5 A استفاده میکند. ورودیهای Residual Current نیز بر اساس Configuration انتخاب میشوند. گزینهها شامل ورودی 1/5 A، ورودی حساس 0.2/1 A و گزینه CSH با رنج 2/20 A هستند.
برای اندازهگیری ولتاژ، P3L30 دارای چهار ورودی VT است. ورودی ولتاژ برای ثانویه VT در محدوده 50 تا 120 V قابل تنظیم است. برخلاف بعضی مدلهای دیگر خانواده P3، سازگاری LPCT/LPVT در کاتالوگ برای P3L30 تعریف نشده است.
کانال اختصاصی Line Differential
یکی از مهمترین نکات در انتخاب P3L30، تعیین نوع کانال ارتباطی حفاظت دیفرانسیل است. Slot 6 در معماری این مدل برای Option Card مربوط به Line Differential در نظر گرفته شده است.
دو گزینه اصلی عبارتاند از:
- Line Differential با Integrated Optical Differential Communication Card
- Line Differential با RS232 برای External Differential Communication Converter
بنابراین انتخاب Order Code نهایی باید با معماری مخابراتی دو انتهای خط هماهنگ باشد. دیاگرام اتصال P3L30 نیز ارتباط RX/TX مستقل برای شبکه Line Differential را در کنار شبکه Ethernet سیستم نشان میدهد.
کنترل، HMI و ثبت رخداد
PowerLogic P3L30 علاوه بر حفاظت، قابلیت کنترل تجهیزات Switchgear را نیز فراهم میکند. HMI دستگاه شامل Mimic Diagram، کلیدهای Open/Close، Function Keyهای قابل برنامهریزی و LEDهای وضعیت است.
همچنین رله قابلیت ثبت Sequence of Events، Disturbance Record و Tripping Context را دارد. این اطلاعات برای تحلیل عملکرد حفاظت و بررسی خطا پس از Trip اهمیت زیادی دارند.
ارتباط با سیستم اتوماسیون و SCADA
P3L30 بسته به Configuration از ارتباط Serial و Ethernet پشتیبانی میکند. پروتکلهایی مانند IEC 61850 Ed.1/Ed.2، Modbus RTU/TCP، DNP3، IEC 60870-5-101، IEC 60870-5-103، Ethernet/IP، Profibus DP و SPA-bus در خانواده PowerLogic P3 Advanced پیشبینی شدهاند.
همچنین با انتخاب رابط Ethernet مناسب، معماریهای Redundant مبتنی بر RSTP یا PRP قابل پیادهسازی هستند. Web-HMI و نرمافزار eSetup Easergy Pro نیز برای تنظیم، مانیتورینگ و مهندسی رله در دسترس قرار دارند.
حفاظت Arc Flash
P3L30 قابلیت Arc Flash Detection نیز دارد. برای این مدل تا 8 Stage منطقی AFD قابل استفاده است. با این حال، محدودیت سختافزاری سنسورها برای P3L30 باید در انتخاب Configuration رعایت شود؛ این مدل میتواند با یک Loop Sensor یا دو Point Sensor پیکربندی شود.
پروژههای نوسازی و Retrofit
معماری Modular سری P3 Advanced امکان استفاده در پروژههای جدید یا نوسازی سیستمهای حفاظت موجود را فراهم میکند. با این حال، در پروژه Retrofit باید CT/VT موجود، ولتاژ تغذیه، I/O، فضای نصب و کانال مخابراتی دو انتهای خط پیش از انتخاب Order Code کنترل شوند.
کاربردهای صنعتی محصول
حفاظت دیفرانسیل خطوط و کابلها
کاربرد اصلی P3L30 ایجاد حفاظت دیفرانسیل برای یک Section مشخص از خط است. رله با تبادل اطلاعات بین دو انتهای ناحیه حفاظت، امکان اجرای ANSI 87L را فراهم میکند.
این ساختار برای فیدرهایی مناسب است که Selectivity و سرعت تشخیص خطای داخل Zone اهمیت زیادی دارد. بنابراین طراحی کانال ارتباطی حفاظت بخشی از طراحی خود Scheme محسوب میشود.
فیدرهای ارتباطی بین دو تابلو یا پست
در پروژههایی که یک فیدر فشار متوسط دو باس یا دو Switchboard را به یکدیگر متصل میکند، P3L30 میتواند حفاظت اصلی خط را با حفاظتهای Backup در یک IED ترکیب کند.
توابع 50/51، 50N/51N، 67 و 67N در کنار 87L امکان طراحی یک Scheme چندلایه را ایجاد میکنند.
خطوط هوایی فشار متوسط
P3L30 علاوه بر حفاظت دیفرانسیل، قابلیتهای Auto-Reclosing، Fault Locator، Directional Overcurrent و Earth-Fault Protection را نیز دارد. در نتیجه، این مدل برای برخی طرحهای حفاظت خطوط هوایی فشار متوسط نیز قابل بررسی است. انتخاب نهایی باید با فلسفه حفاظت شبکه و شرایط کانال مخابراتی هماهنگ باشد.
شبکههای صنعتی با Selectivity بالا
در کارخانهها، معادن، صنایع فلزی، نفت و گاز و سایتهای بزرگ صنعتی، یک خطای فیدر ممکن است بخش مهمی از فرآیند را از سرویس خارج کند. P3L30 امکان تفکیک Zone حفاظت خط از سایر قسمتهای شبکه را فراهم میکند.
علاوه بر این، Disturbance Recording و Sequence of Events به تیم بهرهبرداری کمک میکنند عملکرد سیستم حفاظت را پس از رخداد تحلیل کند.
یکپارچهسازی با IEC 61850 و SCADA
برای پستها و تابلوهای دارای سیستم اتوماسیون، P3L30 میتواند از طریق Ethernet در معماری IEC 61850 قرار گیرد. همچنین GOOSE Messaging، Web-HMI و پروتکلهای متداول SCADA امکان ادغام رله در سیستم کنترل را فراهم میکنند.
کانال IEC 61850 سیستم نباید با کانال اختصاصی تبادل اطلاعات Line Differential اشتباه گرفته شود. نوع ارتباط 87L باید هنگام انتخاب Configuration خود P3L30 تعیین شود.
