ترجمه و شبیه سازی رله های اضافه جریان جهتی و غیرجهتی

1. مقدمه 2. پیشینه نظری 3. مدلسازی رله 4. مطالعه های موردی و تحلیل عملکرد 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله به توصیف طراحی رله اضافه جریان دیجیتالی (جهت دار و غیرجهت دار) و عملکرد آن در سیمولینک متلب (MATLAB/SIMULINK®) می پردازد. رله های اضافه جریان دیجیتالی نسبت به رله های الکترومکانیکی، مزایایی دارند. عملکرد سریع، فشرده و قابل اطمینان آنها به حداقل قطعی سیستم برق در صورت وقوع خطا منجر می شود. مقاله به توصیف مراحل تبدیل داده های متعدد و دخیل در فرایند دیجیتال سازی می پردازد. الگوریتم منطقی و مدل رله ارائه شده تحت شرایط خطا و دینامیک سیستمهای متعدد تست شده اند. از سیستم قدرت توزیع صنعتی400V بعنوان نمونه آموزشی و برای شبیه سازی و تست نتایج عملکرد رله اضافه جریان همراه با بررسی جریان هجومی راه اندازی موتور و هماهنگی رله حفاظتی برای عملیات امن و معتبر استفاده شد. همچنین از شبکه حلقوی 132kV بعنوان نمونه دیگر آموزشی جهت شبیه سازی و تست عملکرد رله اضافه جریان جهت دار استفاده گردید.

This paper describes the design of a digital over current relay (directional and non directional) and its performance on MATLAB/SIMULINK. Digital over current relays have advantages over electromechanical relays. Their fast, compact and reliable operation results in minimum outage of power system in case of fault. The paper also describes various data conversion steps involved in a digitization process. The logic based algorithm and developed relay model have been tested under various system dynamics and fault conditions. A 400V industrial distribution power system is used as a tutorial to simulate and test over-current relay’s performance results, with motor start up inrush current consideration and backup relay coordination for safe and reliable operation. Similarly, a 132kV loop network is used as another tutorial example to simulate and test the directional over-current relay’s performance.

رله های اضافه جریان جهت دار

رله بخش جدایی ناپذیر سیستم های قدرت امروزی است. امروزه استفاده از رله های اضافه جریان بسیار مرسوم شده و سیستم قدرت را از نظر میزان جریان عبوری حفاظت می کند. این رله های مشخصه جریان زمان خاصی دارند و برای کارکرد فقط کافیست میزان جریان و مدت زمان را به آنها اعلام کرده و وقتی جریانی بیشتر ار آن مقدار ، از رله عبور کند و زمان عبور آن از زمان داده شده به رله اضافه جریان بیشتر باشد ، رله عمل خواهد کرد و وظیفه ی حفاظت خود را نشان خواهد داد. در بین رله های اضافه جریان نیز رله اضافه جریان جهتی کاربرد فراوانی دارد. امروزه از رله های جریان زیاد جهت دار به طور گسترده در سیستم های قدرت چه از نوع شعاعی و چه از نوع حلقوی به عنوان اقتصادی ترین بخش سیستم حفاظتی استفاده می شود. معایب بسیاری از رله ها که به تنهایی کاربردی ندارند عدم جهت دار بودن آن ها می باشد. رله های جریان زیاد جهت دار یا همان رله های اضافه جریان جهت دار در خطوط چند سو تغذیه رینگ و پارالل مورد استفاده قرار می گیرند و یا رله هاي جهت توان که جهت پرهیز از موتوري شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن به کار می رود.

این محصول نیز شبیه سازی مقاله مربوط به رله های اضافه جریان دیجیتالی جهت دار و غیر جهت دار بوده که طبق گفته ی خود مقاله در محیط سیمولینک متلب انجام شده است. شکل زیر شبیه سازی مقاله در محیط سیمولینک متلب را نشان می دهد:

بعد از انجام شبیه سازی نتایج زیر به دست آمده است:

همانطور که مشاهده می کنیم با خروجی های مقاله مشابهت دارد و البته می توان با تغییر پارامترها در سیمولینک به راحتی سایر نمودارها را نیز به دست آورد.

در کل این محصول شبیه سازی مقاله ی مربوط به رله های اضافه جریان جهت دار در متلب سیمولینک بوده و همانطور که مشاهده شد نتایج همانند نتایج مقاله به دست آمده است.