المرحلات Relay1- تعريف :
هو جهاز يتعرف على أي ظروف تشغيل غير عادية في الدائرةوذلك من خلال قياس الكميات الكهربية (تيار - جهد - تردد - زاوية الطور) التى تختلف قيمها عند حدوث الأعطالفي الدائرة الكهربية . وتوصل المرحلات بالدوائر الثانوية لمحولات القياس وعندمايحس المرحل بالعطل يعمل ويغلق دائرة جهاز القطع والذي يقوم بدوره بفتح الدائرةالكهربية. ويعمل المرحل على أساس ضرورة اكتشاف الظروفالغير مرغوب فيها خلال المناطق المحددة ويعمل المرحل على فصل المنطقة المتأثرة بالعطلوذلك لتجنب حدوث تدمير للأشخاص والمعدات وذلك عن طريق تشغيل قواطع الدائرةالمناسبة. و الملحق يوضح شرحا لبعض المرحلات.
2- المتطلبات الأساسية للمرحلات Basic requirements of Relayبالنظر للنتائج المتوقعحدوثها ، يجب أن يتم تصميم نظم الوقاية حتى تحقق عدد من المتطلبات الهامة وتشمل :
1-الإعتمادية Reliability : للحكمعلى نظام وقاية بأنه نظام يعتمد عليه (موثوق فيه ) عندما يشمل كل من kiss رمز تعبيري ضمان تصرف النظام بطريقة صحيحة خلال الأعطال وهوما يطلق عليه الثقة * ضمان عدم تشغيل نظام الوقاية فى حالة عدم الحاجةوهو ما يطلق عليه الأمان وهذا يعني أن الاعتمادية على نظام الوقاية تتحقق عندمايتصرف بطريقة سليمة تحت ظروف النظم الغير ملائمة والظروف البيئية المحيطة .2- الســـرعة Speed : بمعني أنه يجب أن تستجيبالمرحلات للظروف الغير طبيعية فى أقل وقت ممكن ، وهذا يعني أن زمن التشغيل يجب أنلا يتجاوز الثلاث دورات على أساس نظم الـ 60 هرتز .3- الانتقائية Selectivity :بمعنيأن نظام الوقاية يجب أن يعطي أعلي استمرارية ممكنة للخدمة مع أقل فصل ممكن لنظامالقوي .4- بسيط واقتصادي Simplicity and Economy : الاحتياجإلى كون النظام بسيط واقتصادي هو متطلب شائع فى أي تصميم هندسي وبالتالي فى نظمالوقاية .5- الحساسية Sensitivity : أن يعمل المرحل طبقا للأحساس بأقل قيمة ضبط. 3- أنواع المرحلاتتنقسم المرحلات طبقًالتركيبها وعملها إلى :المرحلات الكهرومغناطيسية Electromagnetic
المرحلات الكهروحرارية Electro thermal relays
المرحلات الاستاتيكية Static relays
المرحلات الكهروديناميكية Electro - dynamic relays
المرحل الفيزيائي الكهربي Physical - electric relays
مرحلات الحاسوب Computer relays
4 - مجالات التطبيق·تيارأو جهد أو قدرة منخفضة Under currentor voltage or power relay
·تيارأو جهد أو قدرة مرتفعة Over current orvoltage or power relay
·مرحللإنعكاس القدرة أو التيار Directionalor reverse power or current
·مرحلتفاضلي Differential relay
·مرحلمسافة Distance relay
·مرحلىممانعة Impedance relay
5- فترات التشغيل:·مرحللحظي Instantaneous relay
·مرحلبزمن تأخير Definite time - lag relay
·مرحلعكسي Inverse time - lag relay
·مرحلعكسي ذو زمن تأخير Inverse definite minimum time lag
6- تصنيف المرحلاتهناك طريقة لتصنيف المرحلاتعلى حسب وظائفهم طبقا للتالي:·مرحلاتقياس ·و مرحلات(فتح وغلق ) (on - off) و يعرف أحيانا بمرحلات (allor nothing ) وتتضمنمرحلات التأخر الزمني (Time-log) والمرحلات المساعدة ومرحلات الفصل . والسمةالشائعة لهذه الفئة أن المرحل ليس له مستوي محدد للضبط ويتم تغذيته بكمية معينةوالتى إما تكون أعلي من القيمة التى يعمل عندها أو أقل من القيمة التى يعاد عندهالوضعه الأصلي .وفئة مرحلات القياس تتضمنعددا من الأنواع والسمة الشائعة لهذه الفئة أن المرحل يعمل عند مستوي معين سبقضبطه وتحديده وأمثلة على هذه المرحلات كالآتي :-1- مرحلات التيار : وتعمل عند قيمة محددة للتيار وتشمل مرحلات زيادة التيار ومرحلات نقصالتيار .2- مرحلات الجهد :- وتعمل عند قيمة محددة للجهد وتشمل مرحلات زيادة الجهد ومرحلات نقص الجهد 3- مرحلات القدرة :- وتعمل عند قيمة محددة للقدرة وتشمل مرحلات زيادة القدرة ومرحلات نقصالقدرة 4- المرحلات الاتجاهية وتشمل: ا- مرحلات التيار المتردد :وتعمل على أساس علاقة الطور الزاوي بين الكميات المتناوبة ( المترددة ) .ب- مرحلات التيار الثابت :وتعمل على أساس اتجاه التيار وغالبًا لنظام المغناطيسي الثابت أو الملف المتحرك 5- مرحــلات التــــردد : وتعمل عند قيمة محددة للتردد وتشمل مرحلات زيادة التردد ومرحلات نقصالتردد 6- مرحلات الحـــرارة : وتعمل عند قيمة محددة لدرجة الحرارة خلال الجزء المحمي 7- المرحلات التفاضلية : وتعمل على أساس الفرق بين كميتين مثل التيار أو الجهد ،وهكذا وهذاالفرق يمكن أن يكون اتجاهي أو قياسي 8- مرحــــلات المعـــاوقة : وتعمل على أساس المسافة بين محول قياس التياروالعطل والمسافة تقاس على أساس قياس المقاومة أو المفاعلة أو المعاوقة .
هناك انواع اخرى مختلفة منانواع الريليهات
1 – الريلاى Relay
عبارة عن جهازيمكن عن طريقة التحكم أليا فىدائرة كهربية و توجد انواع مختلفة من هذة المتممات و لها استخدمات مختلفة. ويعتبرالريلاى هو أحد المكونات الرئيسية لنظام الحماية.
2 – ريلاى وقائى Protective Relay
هو الريلاى الذى يستخدم لوقاية المعدات والأجهزة الكهربائية و يحتوى اساسا على ملف و نقط تلامس.
و يضبط على قيمة معينة للكمية الكهربية التىعندها تقفل نقط التلامس و تعطى اشارة كهربية لبداية تشغيل دائرة انذار او دائرةفصل او كليهما.
3- ريلاى قياس Measuring Relay
هو ريلاى يتم ضبطه على قيمة معينة يعمل عندوصول الكمية الكهربائية لهذة القيمة و يقوم بعمل قياسات معينة خاصة بنظام الحماية.
4 – ريلاى مساعد Auxiliary Relay
هو ريلاى لا يعتمد على وسيلة ضبط و بالتالى لايعمل على كمية كهربية معينة. و لكن يكون مساعدا للأجهزة الأخرى . حيث يمكن الحصولمنه على عدد من نقط التلامس لاأستخدامها فى أغراض مختلفة.
5 – ريلاى لحظى Instantaneous Relay
هو ريلاى سريع التشغيل زمن تشغيله تقريبا خوالى0.02 ثانية و لا يحتوى على عنصر تآخير زمنى.
6 – ريلاى ذو زمن عكسى Inverse Time Relay
هو ريلاى له خاصية عكسية بين الزمن و التيار.فكلما زاد التيار المار فى ملف الريلاى عن قيمة التشغيل المضبوط عليها كلما انخفضزمن تشغيله.
7- ريلاى كهرومغناطيسى ElectromagneticRelay
عبارة عن ريلاى تقليدى بحتوى على اجزاءميكانيكية متحركة (قرص متحرك) و دائرة مغناطيسية يتم عن طريقة قباس او مقارنةالكميات الكهربية.
8 – ريلاى استاتيكى Static Relay
يتكون غالبا من عناصر إلكترونية ثابتة staticغير متحركة يتم عن طريقة قياس او مقارنة الكمياتالكهربية.
9 – ريلاى حماية ضد زبادة التيار Over current relay
هو ريلاى يعمل عند زيادة التيار المار فيه عنالقيمة المضبوط عليها.
10 – ريلاى حماية ضد القصر الأرضى Earthfault relay
هو ريلاى يعمل فقط عند حدوث دائرة قصر معالأرضى
11 – اللقط Pick-up
يتم ضبط اى ريلاى عند قيمة تشغيل معينة. وعندما يقيس الريلاى هذة القيمة فإن نقط التلامس الخاصة به تغلق و يطلق على هذةالعملية ان الريلاى لقط .
و قيمة الضبط او قيمة مستوى اللقط Settingهى قيمة كمية تشغيل البداية للريلاى.
فمثلا عند حقن متمم الوقاية ضد زيادة التيار بقيمةتيار صغيرة ثم نبداء فى زيادة القيمة تدريجيا حتى يلقط الريلاى. اى تغلق نقطتلامسة فيقال ان الريلاى لقط عند قيمة (؟) على الأقل مساوية لقيمة الضبط.
12 – قيمة الأستعادة Reset or Drop Out
هى القيمة التى يعود عندها المتمم الى حالتهالعادية Reset أىالقيمة التى تستعيد عندها نقط التلامس وضعها الطبيعى
13 – دائرة الفصل Trip Circuit
هى الدائرة الكهربية التى تتحكم فى فصل قاطعالتيار CB وتتكون من ملف فصل القاطع Trip Coil و نقط تلامس متمم الوقاية وملف مساعد ونقط تلامس مساعدة و مصدر تغذية تيار مستمر
14 – المفاتيح المساعدة Auxiliary Switch
هى مجموعة نقط تلامس مساعدة. ملحقة بالقاطعالرئيسى CB اوالسكاكينالعازلةIsolator او سكاكين التأريض Earth Switch ويمكنان تآخذ نقط التلامس احد الحالات التالية:
1 – جميع نقط التلامس مفتوحة و تتغير إلى وضع الغلقعند توصيل القاطع او السكينه.
2 – بعض نقط التلامس مفتوح و بعضها مغلق و يتغيروضعها إلى العكس عند توصيل القاطع او السكينه.
و توجد نقط التلامس هذة فى غرفة تحكم القاطع وليس فى غرفة أطفاء الشرارة و تستخدم فى دوائر فصل القاطع و دوائر التحكم و دوائرالغلق التبادلى Interlock
15 – زمن العطل Fault Clearing Time
هو الزمن بين اللحظة التى يحدث عندها العطل ولحظة أنتهاء إطفاء شرارة قاطع التيا
16 – زمن الريلاى RelayTime
هو الزمن من لحظة حدوث القصر و حتى قفل نقطتلامس المتمم.
17 – زمن القاطع Breaker Time
هو الزمن المأخوذ من لحظة غلق نقط تلامسالريلاى و حتى نهاية قطع شرارة قاطع التيار CB و تكون مجموع أزمنة قاطعالتيار و الريلاى تكافى زمن عزل العطل.
18 – أستقرار الشبكة الكهربائية Stability of PowerSystem
تعرف الشبكة الكهربائيةبأنها مستقرة إذا كانتجميع المولدات التزامنية بها فى حالة تزامن كل كل منها مع الآخرى ( In Step)
19 – قصر أرضى Earth Fault
هو حدوث تلامس بين احد الأوجه مع الأرض و يمرتيار خلال الأرض. او حدوث قصر لوجهين او الثلاثة مع الأرض.
20 – قصر بين وجهين فقط Line to Line fault
هو حدوث تلامس بين موصلى وجهين Two Phases
21 – القدرة المستهلكة فى الريلاى Powerconsumption of a relay
هو قيمة القدرة المستهلكة فى الريلاى و يعبرعنها بالفولت أمبير (VA) فى ريلايهات التيار المتردد ويعبر عنها بالوات فى ريلايهات التيار المستمر.
22 – الوقاية المسافية Distance protection
هو نظام الوقاية المستخدم عادة للخطوط الهوائيةو فيه تقاس النسبة بين الجهد و التيار و التى تعطى دلالة للمسافة بين موضع الريلاىو مكان حدوث القصر على الخط.
23 – الوقاية التفاضلية Differential Protection
تستخدم هذة الوقاية فى حماية المحولات والمولدات و القضبان العمومية و فيها يقيس الريلاى اختلاف المتجهات ( قيمة و زاويه)بين كميتين او اكثر من الكميات الكهربية.
24 – خطط الوقاية Protection Schemes
هى خطة الوقاية المستخدمة لتغطية منطقة محددة (المنطقة المحمية) فمثلا تكون خطة الوقاية المركبة على الخط عبارة عن وقاية ضدزيادة التيار و وقاية ضد التسرب الأرضى و وقاية مسافية.
25 – نظام الوقاية Protective System
عبارة عن متممات الوقاية و ملحقاتها مثل:محولات التيار و محولات الجهد و الأسلاك و عناصر القياس و دوائر الفصل و الدوائر الثانوية.
26 – الموجات المحمله Power Line carrier
عبارة عن اشارات يتم ارسالها بتردد عالى علىموصلات الجهد العالى (لااغراض الأتصالات والتحكم و نقل اشارات اجهزة الوقاية)
منقول من جروب
