روشي جهت افزايش ناحيه تحت حفاظت كليد در ثانويه مبدل ولتاژ
نوشتار حاضر حاصل كنكاشي ذهني جهت حل يا تخفيف يك مشكل فني در مرحله اجرا و راه اندازي پست فشار قوي يكي از نيروگاههاي حرارتي در حال احداث كشور ماست .
ايده مطرح شده در اين مقاله ، هر چند بسيار ساده وابتدايي است اما با تفكر در كليه جوانب آن در شرايطي مي تواند بسيار مفيد و كارآمد باشد .
حفاظت ثانويه ترانس اندازه گيري ولتاژ
موضوع شكست مدار جريان بعنوان يك روش الكترومكانيكي جهت تحديد جريان خطا در مسيرهاي حاوي نيروي محركه الكتريكي (EMF) قبل از پيدايش مواد ابررسانا تنها ايده مطرح جهت پاكسازي خطا از مدارهاي الكتريكي بوده است ، با اين حال همين روش ساده با توجه به نيازمنديهاي شبكه هاي مدرن الكتريكي از ظرفيتهاي بالايي جهت جذب و بكارگيري گروه قابل توجهي از رشته هاي تخصصي شامل برق ، مكانيك ، علم مواد ، الكترونيك و كامپيوتر است.
علاوه بر آن مكان يابي مناسب جهت نصب مدار شكنهاي مورد بحث ، موضوع دسته ديگري از تحقيقات و پژوهشهاي انجام شده در قالب تحليلهاي رياضي شبكه هاي الكتريكي همچنين ايمني و قابليت اطمينان بهره برداري از آنها است ، كه بحث حاضر از جهاتي در اين گروه قابل دسته بندي است .



ترانس ولتاژ به واسطه اتصال اوليه آن از ديد مدار ثانويه عليرغم ماهيت انتقالي آن ، يك منبع انرژي امپدانس داخلي مشخص است ،*هر چه كليد حفاظتي منصوب در ثانويه ترانس به سيم پيچي آن نزديكتر باشد از ناحيه تحت حفاظت بيشتري برخوردار است . بطور مثال در ترانسهاي ولتاژ مستقر در پستهاي فشار قوي ،* اولين مكان بعد از سيم پيچي جهت نصب مناسب كليد حفاظتي ، جعبه پيش بيني شده روي ترانس ولتاژ توسط سازنده است و مكان بعدي تابلو توزيع پيش بيني شده در محوطه پست جهت انشعابات مورد نياز است .
بعضي از سازندگان بدليل اجتناب از قبول مسئوليتهاي ناشي از دسترسي بهره بردار پست به كليد حفاظتي منصوب در جعبه ترانس ولتاژ ، بطور كلي از نصب آن صرفنظر و اين حفاظت را خارج از محدوده ترانس ولتاژ به عهده استفاده كننده
مي گذارند . در اين حالت ناحيه بينابيني ترانس ولتاژ و تابلو توزيع محوطه و مسئله عدم حفاظت آن ناحيه در قبال اتصال كوتاه يا نشتي جريان موضوع يك رشته از مباحث فني بين طراح و مسئولين بهره برداري پست خواهد بود .
سئوالي كه در اينجا مطرح مي شود آن است كه چگونه مي توان ناحيه مزبور را به بهترين روش و صرف كمترين هزينه ممكن تحت پوشش حفاظتي قرارداد ؟ آيا كليد حفاظتي منصوب در تابلوي توزيع محوطه علاوه بر نواحي پائين دست قادر به پوشش نواحي بالا دست خود نيز
هست ؟ پاسخ سئوال مذكور در اتصالات مرسوم منفي است ، زيرا كليد ياد شده تنها قادر به پوشش نواحي پائين دست خود است و جريان گذرنده از نواحي بالا دست را احساس نمي كند ، اما اگر اتصال ياد شده به نحو ديگري انجام شود پاسخ باز هم منفي است ؟
در شكل زير با انتقال كليد حفاظتي از ناحيه شماره 1 به ناحيه شماره 2 (انتقال كليد از سيم فاز به سيم نول در داخل تابلوي توزيع محوطه) مي توان بدون تغيير مكان نصب كليد نواحي بالا دست را نيز در مقابل دسته بسيار بزرگي از خطاها حفاظت كرد.
در شكل زير مسير عبور جريان اتصال كوتاه به ازاي خطاي تكفاز به زمين در ناحيه بالا دست نشان داده شده كه ناگريز از تحريك كليد حفاظتي است .
در شكل زير نيز مسير عبور جريان فاز – فاز در اثر خطاي رخ داده در ناحيه بالا دست كه باعث عملكرد كليد منصوب در پائين دست مي شود ، ملاحظه مي شود .
با دقت در اشكال بالا ملاحظه مي شود ، اصل اساسي شكست جريان خطا همچنان جاري است و تنها بايستي مفهوم بالا دست (Up stream) و پائين دست (down stream) در اتصالات غير متداول مورد بازنگري قرار گيرد . با اين حال حفاظت مذكور هنوز در مقابل اتصال كوتاه هاي سيم نول هر يك از ترانسهاي ولتاژ در بالا دست بي عمل باقي مي ماند كه به دليل احتمال كم آن در مقابل مزاياي ديگر طرح قابل چشم پوشي است .
نكته قابل توجه ديگر لزوم اطمينان از برقراري اتصال زمين در ثانويه ترانس ولتاژ است كه به صراحت در بسياري از استانداردها بدان اشاره شده است .چنانكه ملاحظه مي شود ، با قطع كليد حفاظتي ، ثانويه ترانس ولتاژ از زمين حفاظتي منفك شده كه امري مخاطره آميز است ، زيرا به هر دليل در صورت تخريب عايقي ترانس ، ولتاژ اوليه روي بخشهاي فلزي ثانويه ظاهر شده كه مي تواند در شرايطي همراه با عدم عملكرد حفاظتهاي اوليه باشد . در اين شرايط ممكن است سيستم فشار ضعيف در معرض اضافه ولتاژهاي خطرناك قرار گيرد .
بنابراين ضعف طرح مذكور صرف نظر كردن از مزاياي زمين حفاظتي در مواقع قطع كليد است كه به دليل صراحت استاندارد ها قابل چشم پوشي نيست .ضعف مذكور در سيستمهايي كه حاوي ترانس ولتاژ واسطه در مدارات داخلي هستند قابل جبران است . بدين نحو كه با اعمال زمين در نقطه صفر ترانس ولتاژ واسطه عملا كمبود زمين حفاظتي در ثانويه ترانس ولتاژ فشار قوي جبران
مي شود .
يك مزيت قابل توجه ديگر نصب كليد حفاظتي در مدار نول سيستم سه فاز گسترش ناحيه مورد حفاظت حتي در داخل سيم پيچي تجهيز مورد استفاده است . مزيتي كه به طور منحصر به فرد تنها با اينگونه اتصال قابل تحصيل است .
نتيجه
در شرايط خاص با انصراف از طروق مرسوم در نحوه اتصالات و مكان يابي مناسب تجهيزات حفاظتي ، مي توان با كمترين هزينه از مزاياي قابل توجه اي بهره برد كه مقاله بالا نمونه اي از آن است