حفاظت برای خطوط انتقال مختلط

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: خط انتقال فشار قوی شامل یک خط هوایی به همراه یک قسمت کوتاه کابل زیرزمینی  جزء خطوط انتقال مختلط به شمار می آیند. امروزه به منظور سازگاری بصری با محیط زیست تعداد خطوط فشار قوی مختلط، که شامل خطوط هوایی و کابلهای زمینی باشند، در حال افزایش هستند.

در صورتی که خطایی در خطوط هوایی اتفاق بی افتد وصل خودکار جریان یکی از مسائل اصلی حفاظت است. بیشتر خطا‌ها در خطوط هوایی موقت هستند و بنابراین یک ریکلوزر خودکار به صورت طبیعی خطا را برطرف کرده و سیستم را آماده‌ی بهره برداری می‌کند. به هرحال، خطا‌ها در خطوط زمین عمدتا دائمی هستند و استفاده از ریکلوزر می‌تواند آسیب وارد شده به کابل را بیشتر کند.

بنابراین، الگوهای حفاظتی برای خطوط مختلط دچار چالش شده اند، زیرا که آن‌ها شامل کابلهای زیرزمینی هستند. توانایی کشف اینکه خطا در کابل زیرزمینی روی داده است بسیار مهم است، زیرا که باید از عملکرد ریکلوزر‌ها جلوگیری شود. قابل اعتماد‌ترین راه برای رسیدن به این هدف توسط بکارگیری حفاظت دیفرانسیل در قسمتی است که کابلهای زمینی داریم، اما این روش می‌تواند گران قیمت باشد و غالب اوقات از نظر عملی غیرممکن.

در نتیجه‌ی در نظر گرفتن محدودیتهای تکنولوژیهای تجاری در دسترس، آر. ئی. ئی. بهره بردار خطوط فشار قوی اسپانیا، به دنبال یک تکنولوژی به تکامل رسیده برای استفاده‌ی عملی بود که بتواند عملکرد تعیین محل خطا در کابلهای زیرزمینی و خطوط هوایی را بهبود ببخشد.

برای حل این مشکل آر. ئی. ئی از تکنولوژی توسعه یافته توسط شرکت آرتک استفاده کرد که بر اساس سنسورهای نوری غیرفعال، برای اندازه گیری جریانهای مورد نیاز یک رله‌ی دیفرانسیل معمولی، در ابتدا و انتهای کابلهای زمینی کار می‌کند. تمام سنسورهای نصب شده توسط یک تجهیز کنترل شده اند. این تجهیز یک واحد پردازش سیگنال و کشف خطا است (CFD) که در نزدیک‌ترین پست برق نصب شده است. ارتباط بین سنسورهای و سی. اف. دی توسط فیبرنوری صورت می‌گیرد.

 

 

 

یکی از اهداف اصلی این پروژه میسرکردن عملکرد سی. اف. دی بدون تغییر در زیرساختهای موجود و مداخله در عملکرد حفاظتهای موجود بود. در نتیجه، سیستم باید با بیشترین سطح یکپارچه سازی و کاهش اثر بر روی تجهیزات نصب شده بر روی خط هوایی طراحی می‌شد.

راه حل انتخابی

جریانهای توسط سنسورهای نوری غیرفعال توسط اثر فاراده اندازه گیری می‌شوند. این حقیقت که سنسور‌ها غیرفعال هستند نکته‌ی کلیدی سیستم است. این سنسورهای می‌توانند در نقاط مورد نظر بدون هیچ منبع تغذیه‌ای، بر خلاف سنسورهای دیگری مانند سیم پیچ‌های روگووسکی، نصب بشوند. این ویژگی، به همراه این حقیقت که ارتباط بین سنسورهای و سی. اف. دی با استفاده از فیبرنوری صورت می‌پذیرد، بکارگیری روشهای اندازه گیری از راه دور و کاهش زیرساخت‌ها را در پی دارد.

ا. فیبر نوری برای ارتباط بین سنسورهای سی. اف. دی استفاده شده است. چون این فیبر قیمت بالایی دارد طراحی سیستم به گونه‌ای صورت گرفته که تن‌ها از دو زوج فیبرنوری برای تمامی سیستم استفاده شود. به علاوه، برای نصب راحت تر، جعبه‌های اتصالی برای مدارات نوری استفاده شده اند.

هر سنسور نوری یک سیم پیچ قابل انعطاف دارد که محاط بر عایق کابل می‌باشد و طراحی شده تا به دور کابلهای ولتاژ بالا بپیچد و زیر پایین‌ترین بوشینگ خط هوایی نصب می‌شود. این سیم پیچ باید کابل و اتصالات زمین شیلد کابل را در بر بگیرد. این شیلد نیز از میان بوشینگ عبور کرده است، بنابراین سیستم می‌تواند خطای کابل و بوشینگ، که عمومی‌ترین خطاهای کابلهای زیرزمینی هستند، را تشخیص دهد.

یک مزیت دیگر سیستم اندازه گیری غیرفعال جریان از راه دور در این است که نیاز به نگهداری یا کالیبراسیون مجدد پس از نصب ندارد. بنابراین، سیستم دائما در اتصالات نوری خود را مانیتور میکند و هر اشکالی که در اتصالات باشد به صورت آنی اخطاری در پی خواهد داشت.

با اندازه گیری جداگانه‌ی جریانهای فازی، که توسط ۶ سنسور صورت می‌گیرد، سی. اف. دی نقش یک رله دیفرانسیل سنتی را بازی می‌کند. زمانی که یک خطای جریان در کابل یا بوشینگ‌ها ایجاد شود سیستم آن را گشف می‌کند و یک خروجی دیجیتال بر روی سی. اف. دی سبب از کارافتادن ریکلوزرهای خطوط هوایی می‌شود.

برای تکمیل سیستم تجهیزات زیر مورد نیازند:

۶ عدد سنسور
۲ جفت کابل فیبر نوری
یک واحد پردازش و کشف خطا

 

مرجع:وبلاگ برق قدرت

مترجم: رضا کیانی موحد