ریکلوزر

از ابتداي شروع کار در صنعت برق، تداوم برق رساني و سرويس دهي به مصرف کنندگان از اهميت بالايي برخوردار بوده و تمامي دست اندرکاران اين صنعت در تمام جهان پيوسته در جهت نيل به تأمين برق مطمئن و پايدارتر نمودن شبکه برق رساني کوشيده و سرمايه گذاري نموده اند. همانطور که مي دانيم اساساً دو نوع کلي اتصال کوتاه در خطوط وجود دارد.

• اتصال کوتاه گذرا
• اتصال کوتاه دائمی

اتصال کوتاه گذرا در اثر، رعد و برق و کليد زني مي باشد. 95 درصد از اتصال کوتاه هاي خطوط برق از نوع گذرا مي باشند و اين امر باعث شده از تجهيزاتي استفاده گردد که نمونه آن  ريکلوزر (رله وصل مجدد ) مي باشد. يکي از روشهاي موثر در افزايش قابليت اطمينان در انتقال انرژي الکتريکي و برقراري تداوم آن و ايجاد پايداري در شبکه، استفاده از دستگاه هاي رله وصل مجدد مي باشد.

بيشتر خطا هاي روي خطوط انتقال و توزيع موقتي هستند و از چند سيكل تال چند ثانيه طور مي كشند. اين خطا هاي موقتي خط بر اثر برخورد سيم ها به يكديگر، در اثر عدم فلش مناسب، برخورد شاخه هاي درختان به خط، زدن ولتاژ ضربه اي كليد ها بر روي مقره ها، قرار گرفتن پرندگان بين هادي هاي برقدار و زمين، يا زدن رعد و برق كه باعث ايجاد قوس الكتريكي موقتي روي مقره ها ي خط مي گردد به وجود مي آيد . پس  به اين تنيجه مي رسيم كه ريكلوزها اجازه مي دهند كه خطا هاي موقتي رفع گردند و پس از آن به سرعت مجدداً سرويس دهي را برقرار مي كنند، اما يك خطاي دائمي را كاملاً قطع مي كند.

ریکلوزر تجهیزی است که می تواند شرایط اضافه جریان در اتصال کوتاه فاز و فاز به زمین را آشکار و در صورت وجود جریان اضافه در مدار،  پس از یک زمان از پیش مشخص شده آن را قطع و سپس به طور خودکار وصل مجدد انجام دهد تا خط بار دیگر در مدار قرار گیرد. اگر خطایی که در آغاز،  باعث عمل بازبست شده است، همچنان وجود داشته باشد،  آنگاه پس از تعداد معینی وصل مجدد (معمولاً بین دو تا سه بار) رله مدار را همچنان در حالت قطع نگاه می دارد و بخش آسیب دیده را ازشبکه مجزا خواهد کرد. در یک سیستم توزیع هوایی،  در حدود 80 تا 90 درصد از خطاها دارای طبیعتی گذرا هستند و نهایتاً، حداکثر پس از چند سیکل یا چند ثانیه خود بخود از میان می روند. بنابراین ریکلوزرها، با مشخصه قطع و وصلی که بیان شد، از خروج خط از سرویس در اثر وقوع خطاهای گذرا پیشگیری می کند. ریکلوزرها نوعاً حداکثر دارای سه بار عملکرد باز کردن و بستن متوالی هستند و پس از آن، عملکرد باز کردن نهایی صورت می پذیرد. علاوه بر این، یکبار بستن دستی نیز معمولاً مجاز است.

تفاوت فيوز و ريكلوزر در اين است كه فيوز اتصالي دائمي و موقتي را مانند هم قطع مي كند، ولي ريكلوز به اتصالي موقتي اين فرصت را مي دهد (معمولاً 3 بار) تا اگر عيب موقتي است برطرف گردد، اگر اتصالي بعد از سه بار قطع و وصل برطرف نشده باشد، ريكلوزر تشخيص مي دهد كه آن يك التصالي دائمي است و قطع كامل خواهد كرد. ريكلوزر بطور مغناطيسي به وسيله سلوئوئيدي كه با خط سري بسته مي شود عمل مي كند. حداقل جريان قطع معمولاً دو برابر جريان بار نامي بوبين ريكلوزرمي باشد. ريكلوزر به وسيله يك مكانيزم هيدروليكي و يك سيستم اتصال مكانيكي عمل مي كند. موقعي كه جريان اتصالي به دوبرابر جريان نامي خط مي رسد، ميدان مغناطيسي افزايش يافته، پلانجر را به داخل بوبين مي كشد. همينطور كه پلانجر به طرف پايين حركت مي كند انتهاي پاييني، مجموعه كنتاكت را تريپ مي دهد تا كنتاكت ها باز شوند و مدار قطع گردد، به محض اينكه كنتاكت ها باز شدند ديگر جرياني در بوبين نخواهد بود تا آن دها را باز نگه دارد.

بنابراين يك فنر مكانيزم را وصل مي كند و خط را مجدداً برقرار مي نمايد. متذكر مي گردد كه بين هر وصل مجدد، خط تقريباً براي يك ثانيه (50 تا 60 هرتز) بار نگه داشته باشد. اين زمان براي جدا كننده هاي ناحيه اي (سكشنالايزر) فرصتي خواهد بود تا درحاليكه جريان در خط نيست عمل نمايد ( قطع كند). در موقع قطع كامل، كنتاكت ها باز مي مانند تا زماني كه مجدداً ريكلوزر به طور دستي ريست گردد. معمولاً دو عمل (قطع و وصل) اولي ريكلوزر سريع تراز دو عمل (قطع و وصل) بدیعی می باشد.

 

 

ريکلوزرهاي تکفاز

براي حفاظت خطوط تکفاز، مانند انشعاب هاي يک فيدر سه فاز بکار مي رود و همچنين براي شبکه هاي سه فازي که همه بارشان بصورت تکفاز مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرد. بنابراين موقعيکه يک اتصالي دائمي يک فاز با نول پيش آيد، تنها همان فاز قطع شده در حاليکه 2/3 سيستم برقدار مي باشد.

 ريکلوزرهاي سه فاز:

در جاهائيکه لازم است که بر اثر اتصال کوتاه هر سه فاز با هم قطع شوند بکار مي رود. همچنين براي جلوگيري از يک فاز شدن بارهاي سه فاز، مانند موتورهاي بزرگ  سه فاز بکار مي رود.

 عملکرد ريکلوزرها:

تريپ تکفاز و قطع کامل سه فاز:

هر فاز بطور مستقل در مقابل اتصالي ها قطع و وصل مي شود و وقتيکه يک اتصالي دائمي برروي يک فاز پيش آيد هر سه فاز توسط يک رابط مکانيکي باهم قطع مي گردند.

تريپ سه فاز و قطع کامل سه فاز:

در اين عملکرد براي هر اتصالي فاز به نول، فاز و فاز و يا سه فاز، تمام کنتاکت ها همزمان با هم براي تريپ باز مي شوند و عمل قطع و وصل براي هر سه فاز همزمان است.

  اتصال ريكلوزر به شبكه:

پيش بيني دستگاه:

بطور کلي در پيش بيني دستگاههاي وصل مجدد خودکار لازم است که دو مورد ذيل بطور مناسب انتخاب گردد.

تأخیر زمانی مناسب: بطوريکه درصد موفقيت آميز بودن قطع و وصل، حداکثر گردد.

محدود کردن عوارض جانبی

تأخير زماني:

مقدار حداکثر باتوجه به خصوصيات شبکه از نظر پايداري و مقدار حداقل با توجه به زمان کافي جهت ديونيزاسيون قوس الکتريکي مشخص مي گردد. به همين علت تأخير زماني حائزاهميت فراوان مي باشد. حداقل تأخير زماني، مستلزم برآورد فاصله زماني لازم براي خفه شدن قوس الکتريکي مي باشد. فواصل زماني فوق با توجه به مشخصات شبکه، مشخصات خط، شرايط جوي، مدت برقراري و مقدار جريان اتصال کوتاه، کاملاً متغير بوده و برآورد مقدار واقعي آن دشوار و تقريباً ناممکن مي باشد.

 عوارض جانبي:

پس از قطع کليدها در دو طرف خط، مقدار جريان اتصال کوتاه فاز به زمين تا حد ده ها آمپر کاهش يافته، قوس تحت تأثير جريان فوق الذکر ادامه مي يابد. اين جريان به جريان درجه دوم قوس موسوم مي باشد. جريان درجه دوم قوس تحت تأثير دو فاز سالم واقع گرديده و ولتاژ خازني القاء شده در فاز معيوب مانع از خفه شدن قوس الکتريکي گرديده و برقراري آنرا تداوم مي بخشد.

اضافه ولتاژهاي حاصل از قطع و وصل:  

اضافه ولتاژهاي ناشي از کار دستگاه هاي وصل مجدد خودکار درصد قابل ملاحظه اي را دارا بوده و بالاترين دامنه را در رديف ولتاژهاي قطع و وصل حاصل از شرايط گوناگون کار کليدها دارا مي باشد. پديدار شدن اضافه ولتاژهاي گذرا و تقويت آن ها در پي انتشار و انعکاس در طول خطوط انرژي، شرايط خطرناکي در جهت مختل شدن عايقي خطوط انتقال انرژي را فراهم مي سازد.

موج هاي اضافه ولتاژ گذرا:

قطع و وصل سريع خط تحت بار، در فاصله زماني کمتر از يک ثانيه توسط دستگاه هاي وصل مجدد خودکار، با مسائل و پديده هاي متعدد و گوناگون همراه مي باشد که در هنگام برقدار کردن عادي خط مشاهده نمي شوند.

اين پديده شرايط مناسب براي ظهور موج هاي اضافه ولتاژ گذرا را موجب مي شود که عبارتند از:

• پديده هاي مربوط به بارهاي الکتريکي باقميانده در خط
• پديده موج هاي انعکاسي در هنگام وصل مجدد خودکار خط

بارهاي الکتريکي باقميانده درخط:

با قطع کليدهاي خط تحت تأثير در دو انتها، هادي هاي خط با توجه به شرايط خازني نسبت به يکديگر و نسبت به زمين بارهاي الکتريکي متناسب با حداکثر ولتاژ نامي خود را در خود ذخيره مي سازند .اين بارها اصطلاحاً به “بارهاي الکتريکي باقميانده در خط ” موسوم مي باشند . بارهاي الکتريکي باقيمانده در خط به صورت ولتاژ مستقيم ظاهر مي شوند که ولتاژ ناشي از بارهاي الکتريکي باقيمانده ناميده مي شود.

بارهاي الکتريکي باقميانده در خط طبق منحني دشارژ خازن تخليه مي شوند و اين عمل در فاصله زماني 5 الي 10 ثانيه صورت مي پذيرد. هنگاميکه خط به صورت دستي وصل مجدد مي گردد. فاصله زماني جهت تخليه بارها وجود دارد و ولتاژهاي ناشي از بارهاي باقيمانده به حداقل کاهش يافته است.

عوامل آسیب دیدگی ریکلوزر ها:

• نصب غيراستاندارد ريكلوزر به لحاظ (محل و موقعيت استقرار، تراز و …).
• نشتي روغن يا گاز داخل منبع ريكلوزر بدليل شكستگي مقره ها، آسيب ديدن بدنه، نقاط آببندي و شير تخليه.
• عدم رعايت استاندارد اتصال زمين ريكلوزر به لحاظ (نقص فني، اندازه مقاومت، مقاطع سيم و قفل بست).
• شكستگي مقره ها و آسيب ديدگي بدنه بدليل پرتاب سنگ و اشياء خارجي و يا بارگيري غلط و غيراصولي در زمان حمل و نقل و نصب آن.
• نامناسب و يا شل بودن محل بست و اتصالات بوشينگ ها و جمپرها.
• عدم كيفيت مناسب باطرهاي تغذيه و ساير متعلقات مدار فرمان.
• عدم انجام سرويس به موقع دوره اي مثل تست يا تصفيه روغن، گاز و سرويس كنتاكت ها و …
• تأثير اتصالی هاي شديد خطوط مورد حفاظت آن، وجود جمپرهاي غير استاندارد با طول بيش از حد
• عدم كيفيت مناسب بوبين فرمان و يا تأخير غيرمجاز خارج شدن بوبين از مدار بدلايل نقص فني در مكانيزم و …
• انجام مانور غلط بر روي ريكلوزر در زمان قطع و وصل
• پرنده زدگي