تبلیغات
بانک مقالات و نرم افزارهای برق - نکات مهم پیرامون حفاظت الکتریکی و اتوماسیون
شناسائی خطا ها :

مهمترین اقدام برای پیشگیری از حوادث در برق صنعتی ، شناسائی خطاها و بارزترین اثر آنهاست بطوریکه بتوان با استفاده از اثر خطا ، از گسترش آن جلوگیری بعمل آورد . در اینجا انتخاب مناسب ترین شیوه و ابزار جهت آشکار سازی دائمی اثر بارز یک خطا ، بسیار مهم است .


وجود هرگونه خطائی در شبکه بالادستی ، کابلاژ ، تجهیزات کنترلی ، ماشینهای الکتریکی ، عوامل محیطی و بار مکانیکی الکتروموتورها ، حداقل یک نمود فیزیکی دارد . نمود فیزیکی که برای آشکار سازی خطا انتخاب می شود باید بارز بوده و از سوئی دیگر همراه با گسترش خطا ، تغییرات داشته و قابل سنجش باشد .
در پروسه کنترل خطا ها ، کمیت بازر ناشی از خطا باید بقدر کافی قدرتمند باشد که با کمترین واسطه و یا حتی بدون واسطه ، سیگنالهای وجود خطا را بموقع ارسال کند و در صورت اوج گرفتن خطا و گذر از محدوده تعریف شده خطر ، مطابق برنامه و یا سخت افزار تنظیم شده ، فرمان قطع قدرت مسیر تحت خطر را قبل از بروز هرگونه حادثه مخربی ، صادر نماید . بنابراین انتخاب ابزار شناسائی خطا از اهمیت بسزائی برخوردار است بطوریکه تعداد قطعات و پیچیدگی مدارهای واسطه ، بسیار کم و آن اثر بارز هم از قدرت مناسبی برخوردار باشد . در این مسیر نباید قاطعیت یک ابزار را قربانی سلیقه ها نمود .
خطا های شبکه بالادستی :

اختلالات فازی :
در شبکه صنعتی ، سه مشخصه مهم وجود دارد که باید دیدبانی شوند و آنها عبارتند از ، دامنه فازها ، زاویه بین فازها و توالی فازها

ماشینهای الکتریکی تا حدی اختلالات در دامنه و زاویه فازی را تحمل می کنند و نسبتاً بطور عادی کار می کنند ولیکن افزایش درصد این دو نوع اختلال ، موجب کاهش گشتاور مکاتیکی ، گرم شدن بیش از حد ، آسیب دیدن و از کار افتادن آنها می شود . در مواردی که دامنه فازی بعلت افتادن کابلهای فشار توزیع بر روی شبکه صنعتی ، به شدت افزایش می یابد ، موجبات تخریبهای گوناگونی را فراهم می آورد . بنابراین همواره باید شبکه های انتقال و توزیع را با رعایت فواصل و ایزولاسیون مطمئن ، از یکدیگر و از شبکه صنعتی دور نگهداشت .

علتهای متعددی موجب پیدایش اختلال زاویه فازی در شبکه سه فازه صنعتی می شوند . اگر قطع یک فاز ، یا همسان شدن دو فاز از سه فاز و نیز نول شدن یک یا دو فاز را
اختلال زاویه فازی صد درصدی بشمار بیاوریم ، اختلالاتی با درصد پائینتر هم وجود دارند . انحراف از زاویه 120 درجه بین فازها ممکن است از عدم رعایت جایگشت برای اصلاح و متعادل سازی امپدانس خطوط انتقال و توزیع ، حاصل شود و علت دیگر هم می تواند عدم تقسیم متعادل بار در شبکه صنعتی مربوطه باشد . باید دانسته شود که تقسیم متعادل بار منحصر به تقسیم جریان های برابر نیست بلکه در تقسیم متعادل بار ، باید به اهمی و سلفی بودن ( بطور کلی بُرداری بودن ) بارها هم توجه نمود تا در صورت رسیدن فازهای متعادل به شبکه صنعتی مورد نظر ، انحراف زاویه ای فازها در محل بوجود نیاید .

اما مورد تغییر توالی فازها ؛ هرچند که این مورد را نمی توان با دو مورد دامنه و زاویه از لحاظ آسیب رسانی مقایسه نمود ولیکن در هر صورت یک تغییر ناخواسته است . مواردی از کار مکانیکی متصل به الکتروموتورها وجود دارند که در صورت تغییر جهت گردش خطراتی پیش می آید و آسیبهائی بر دستگاههای مکانیکی و نهایتاً خود الکتروموتورها وارد می شود .

بطور کلی هر سه مورد اختلال فازی باید توسط یک مدول همواره در شرایط بی باری و بارداری ، تحت دیدبانی قرار داشته باشد و بمحض رسیدن به درصدهای اختلال تعریف شده ، فرمان قطع دستگاه های پائین دستی را صادر نماید . در صورت صدور فرمان بموقع قطع ، با جریان قطع کمتری مواجه می شویم و کنتاکتهای کنتاکتورها و کلیدها سالم باقی میمانند و ضمناً این اختلال را به عهده رله های
ترمال مگنت نمی گذاریم تا تعداد دفعات کار آنها زیاد نشود و همچنین مقادیری از انرژی صرف تخریب نگردد .

سوابق مشاهدات در صنایع مختلف نشان میدهد ؛ با اینکه در اغلب تابلوهای برق صنعتی کنترل ماشینها (
MCC ) رله کنترولر سه فاز با کد انسی ( 27 ، 59 ، 47 ) با معتبر ترین برندها نصب شده ، ولیکن دیدبانی و حفاظت تعریف شده را انجام نمیدهند و از این رهگذر خسارات زیادی به کارفرمایان ، صاحبان صنایع و نهایتاً اقتصاد ملی وارد می شود . دلایل عدم کارآییی رله ها را فقط با کسانی که عزم جدی برای سرمایه گذاری و همکاری دارند ، در میان می گذارم .

فاز شدن نول : این یک اختلال نسبتاً مهم ولی ناپایدار است . زیرا در تمامی تابلوهای برق صنعتی برای فازها فیوزهای ذوب شونده و یا کلیدهای مگنت بسیار حساس نصب شده و به بمحض فاز دار شدن نول ، بسرعت عمل می کنند و مانع از هرگونه خسارت و یا تلفات می شوند .



خطا های محلی :

خطاهای محلی عمدتاً شامل جریان اتصال کوتاه ، جریان اضافه بار ، اتصال به بدنه ، سستی اتصالات ، پارگی کابلها و خرابی یا نا هماهنگی پلهای کلیدها و کنتاکتورها هستند .

کلید بالادستی یک خط باید طوری محاسبه ، نصب و تنظیم شود که وقوع اتصال کوتاه را در کمترین زمان ممکن تشخیص داده و مدار را قطع نماید . پر واضح است که انتخاب کلید یا فیوز بالا دستی یک خط ، به طراحی تابلو مربوط می شود و بطور کلی بایستی فیوز بندی دقیقی با رعایت مقادیر مندرج در جداول استاندارد ، صورت گیرد . پس از مرحله طراحی و ساخت تابلو ،
کابلاژ درست منطبق با طرح کلی مدار و مشخصات داده شده در مستندات ، از اهمیت بسزائی برخوردار است . زیرا کلیدهای حفاظتی و فیوزها مطابق با طرح اولیه انتخاب و نصب شده اند و عدول از آن در زمان اجراء و بهره برداری ، فرایندهای حفاظتی را دچار مشکل می کند . در صورت استفاده از فیوزهای ذوب شونده ، حتماً باید یک مدار شکن به سیستم فرمان اضافه نمود تا در صورت قطع شدن یک فاز، خط فرمان هم قطع گردد .

تنظیم و
کالیبراسیون دوره ای بی متالها یا تجهیزات مشابه آن برای حفاظت در مقابل جریان اضافه بار ، متضمن حفظ سلامت ماشینهای الکتریکی و همچنین تجهیزات کنترلی است .

اتصال بدنه می تواند از مقادیر اهمی بسیار بزرگ تا یک اتصال بسیار جدی باشد . اتصال بدنه در صورت فقدان شبکه اتصال به زمین میتواند خطرات جانی داشته باشد ولیکن در صورت وجود ارت مطمئن ، خطر جانی ندارد ولیکن بعلت عبور مداوم جریان ، رو به گسترش میرود . یک مدول کنترل کننده دیفرانسیل جریان و یا دیده بان تعادل جریان ، می تواند وجود اتصال به بدنه را درصورت نصب بودن شبکه ارت ، بخوبی آشکار نموده و بموقع مدار را قطع نماید .

خطای اتصال بدنه می توند ذاتی و ناشی از ضعف عایقی باشد که هیچ چاره ای ندارد و لحظه به لحظه هم به شدت آن افزوده می شود .

خطای اتصال بدنه می تواند ناشی از رطوبت و نفوذ الکترولیتها باشد . در اینصورت با تمیز و خشک کردن سیم پیچهای ماشین ، برطرف می شود .

آشکار ساز اتصال بدنه را باید بطور مستقل برای هر دستگاه نصب نمود . زیرا نصب فقط یک رله اتصال بدنه در تابلو ، بروز یک اتصال بدنه در زیر مجموعه آن ، موجب متوقف شدن تمامی ماشینها می شود .

سستی و اهمی بودن یا اهمی شدن اتصالات قدرتی بر روی شینه ها (
باس بار ) ، کلیدها و ترمینالها ، یکی از عوامل مهم خسارات و حوادث در شبکه صنعتی است . در برخی از طرح ها هیچ ابزار مستقلی برای آشکارسازی این خطا نصب نمی شود و شناسائی آن بر عهده قطعات حفاظتی ترمال نهاده می شود که عملاً با تأخیر مواجه خواهند شد .

پارگی کابلهای رابط قدرتی هم رفتاری مشابه با سستی محل اتصال را در خطوط قدرتی بوجود می آورند .

برای دیدبانی و مراقبت از سستی اتصالات و همچنین پارگی کابلهای قدرت ، می توان از مدول آشکار ساز نا تعادلی جریان استفاده نمود .

در مواردی که هر سه مسیر خط قدرتی دچار سستی اتصالات باشند ، در زمان کلید زنی هیچ عامل کنترلی و حفاظتی نمی تواند آنرا آشکار سازی نماید . در مواردی که برای نخستین کلید زنی ، باس بار تابلو ذوب می شود و هیچ
ترانسمیتر ، ترانسدیوسر و مدول کنترلی و حفاظتی دیگری عمل نمی کنند ، علت این حادثه سست بودن محل اتصال بر روی باس بار است . این درست در حالیست که هیچ عیبی را نمی توان در الکتروموتور ، کلیدها و سایر تجهیزات کنترلی و اندازه گیری پیدا کرد .

این خطا قابل مقابله کردن نیست و فقط باید با افزودن یک تست کنترل کیفی با کمک دستگاه تزریق جریان ، به لیست کنترلها ، آنرا برطرف نمود .

نکات مهم :

1 - وقتی یک
divice را برای دیدبانی یک خطا در طراحی های خودتان انتخاب می کنید باید حداقل با یک آزمایش حقیقی مطمئن شوید که این تجهیزات میتواند آن کار مورد نظر شما را در موقعیتهائی که تعریف می کنید ، انجام دهد . در این خصوص اطمینان کردن به تایپ تست سازنده کافی نیست و چه بسا تجهیزاتی که شما آنرا درست انتخاب می کنید ولیکن در مواقع ضروری ، وظیفه خود را انجام نمی دهند .

2 - لازم است در طراحی و نصب تجهیزات حفاظتی و کنترلی ، قطعات کمکی از قبیل ترانسفورماتورهای اندازه گیری و حفاظتی را درست انتخاب و درست نصب نمائید . در موارد بسیاری مشاهده شده که انتخاب و نصب نادرست همین اجزاء کمکی ، امکان کارکردن مدولهای حفاظتی و درست کار کردن دستگاههای اندازه گیری را سلب نموده اند .

3 - در طراحی ها همیشه از سیگنالهای حقیقی و مثبت برای امور کنترلی و حفاظتی استفاده نمائید . برای مثال ، فعال بودن یک کنتاکتور همیشه به معنی کار کردن دستگاه تحت کنترل آن نیست . اگر دستگاه تحت کنترلِ یک کنتاکتور ، یک الکتروموتور باشد ، سیگنال یک
سنسور سرعتی را می توان بعنوان یک سیگنال حقیقی مبنی بر کار کردن آن الکتروموتور پذیرفت . کنتاکت کمکی باز کنتاکتور که در اثر فعال شدن بسته می شود و می تواند یک سیگنال بدهد ، آن سیگنال را سیگنال مجازی کارکردن ماشین تحت کنترل کنتاکتور گویند که در شرایط حساس مکانیکی ، قابل اعتماد نیست و تنها می توان آنرا به فعال بودن کنتاکتور نسبت داد و نه کار کردن ماشین .

مثبت بودن سیگنال به این معنی است که هرگاه مدول مورد نظر شما صحت کمیت مورد دیدبانی را تأیید می کند ، یک کنتاکت بسته را به مسیر فرمان بدهد و در غیر اینصورت و نیز قطع بودن تغذیه آن مدول ، کنتاکت ارسالی ، باز بماند به کلام ساده ، باید از کنتاکت 
Normally open استفاده نمود .

4 - برای دیدبانی و سنس یک کمیت فیزیکی حتی المقدور از واسطه های کمتری استفاده شود . تجهیزات
حفاظتی و کنترلی زیادی در بازار یافت می شود ولیکن تنها تمرکز روی برند نمی تواند کارساز باشد . بلکه باید با توجه به طرح و ساختار قطعه مورد نظر کالائی با کمترین مقسم ولتاژ ، کمترین تقویت کننده و ساده ترین مدار را انتخاب و نصب کنیم . شاید بظاهر فقط یک واسطه بین کمیت اصلی و سیستم کنترلی یا حفاظتی خودمان نصب کرده باشیم ولیکن هر پیچیدگی آن بنوبه خود می تواند یک واسطه اضافی و ناخواسته باشد که آسیب پذیری سیستم را افزایش می دهد .


طبقه بندی: اتوماسیون صنعتی،

تاریخ : شنبه 9 فروردین 1393 | 01:21 ب.ظ | نویسنده : سجاد عبداللهیان | نظرات
.: Weblog Themes By SlideTheme :.