مقدمه و اصول كاررله : در تاسيسات الکتريکي مانند شبکه انتقال انرژي ء مولدها وترانس ها وتجهيزات واسباب و ادوات ديگر برقي در اثر نقصان عايق بندي ويا ضعف استقامت الکتريکي ء ديناميکي و الکتريکي در مقابل فشارهاي ضربه اي پيش بيني نشده و همچنين در اثر ازدياد بيش از حد مجاز درجه حرارت ء خطاهايي پديد مي آيد که اغلب موجب قطع انرژي مي گردد.اين خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه ء اتصال زمين ء پارگي و قطع شدگي هادي ها و خورده شدن و شکسته شدن عايق ها و غيره ظاهر شود. قطعات يا وسايلي که چنين خطايي پيدا مي کنند بايد بلافاصله از شبکه اي که آنرا تغذيه مي کند جدا شود تا ازدياد و گسترش خطا و از کار افتادن بقيه قسمت هاي سالم شبکه جلوگيري گردد.پس بايد شبکه طوري طرح ريزي شود که از يک پايداري و ثبات قابل قبول در حد امکان برخوردار باشد براي اين کار بايد از رله استفاده کرد ء وظيفه رله اين است که در وقع پيش آمدن خطا در محلي از شبکه برق متوجه خطا شود و آن خطا را بسنجد و دستگاه خبر را آماده کند يا در صورت لزوم خود رله عمل کندو سبب قطع مدار الکتريکي شود . رله وساختمان آنرله اصولا به دستگاهي گفته مي شود که در اثر تغيير کميت الکتريکي و يا کميت فيزيکي مشخص تحريک مي شود و موجب به کار افتادن دستگاه ويا دستگاه هاي الکتريکي ديگري مي شود .رله اي که براي حفاظت دستگاههاي برقي به کار برده مي شود رله حفاظتي ناميده مي شود ورله از نظر اتصال به شبکه به دو نوع اوليه ( پريمر) و ثانويه ( زکوندر ) تقسيم مي شود .رله اوليه يا پريمر :در اين نوع رله سيم پيچي تحريک شونده مستقيما در مدار قرار دارد يعني بدون ترانس جريان يا ولتاژ در مدار قرار مي گيرد .معايب رله اوليه :1- حجم بزرگ ( از نظر عايق بندي )2- حساسيت کمتر3- عدم دسترسي در حين کار (نمي توان دست زد )4- محدوديت جريان و ولتاژ ( در ولتاژ و جريان زياد نمي توان بکار برد )مزاياي رله اوليه :1- ارزانتر?- امکان تشخيص سريعتر اشکال در سيستم حفاظترله ثانويه يا زکوندر :رله اي که سيم پيچ تحريک کننده آن از سيم پيچ ثانويه ترانس جريان يا ولتاژ شبکه اي که بايد حفاظت شودنيرو مي گيرد رله زکوندر ناميده مي شود.معايب رله ثانويه عبارتند از :1- گرانتر 2- خرابي بيشترمزاياي رله ثانويه عبارتند از :1- حجم کوچکتر 2- حساسيت بيشترهدف از حفاظت :براي جلوگيري از صدمه بيشتر قسمت آسيب ديده و جلوگيري از صدمه ديدن قسمت هاي سالممشخصات سيستم حفاظت: 1- سرعت عملکرد رله 2- قابليت انتخاب 3- حساسيت 4- پايداري 5- هزينه1- سرعت عملکرد رله : فاصله زماني بين وقوع اتصال و عملکرد رله کم باشد.2- قابليت انتخاب : فقط قسمت آسيب ديده ازمدار خارج مي شود.3- حساسيت : بين حداکثر مقدار مجازو حداقل مقدار غير مجاز تفاوت گذاشته شود .4- پايداري : جلوگيري از عملکرد رله در شرايط گذرا .5- هزينه : رله اي که در هر قسمت از سيستم قرار مي دهند بايستي هزينه رله را در نظر داشته باشند.حفاظت از خطوط 132 کيلو ولت :انواع رله هايي که در خطوط 132 کيلو ولت بکار مي روند عبارتند از SUB1 يا رله هاي اصلي کهعبارتند ا ز :رله ديستانس ، رله اتو رکلوزر ، رله پاور سوئينگ ، رله فيوز فيلورو SUB2 يا رله هاي پشتيباني عبارتند از :رله اورکارنت دايرکشنال و رله ارت فالت دايرکشنالرله ديستانس ( رله مقاومت سنج ) : رله ديستانس از لحاظ کار مانند رله جريان زياد در مقابل اتصال کوتاه مي باشد و رله ديستانس بر اساس فاصله يا امپدانس عمل مي کند يعني رله ديستانس زماني عمل مي کند که امپدانس خط از مقدار تنظيم شده کمتر باشد در غير اين صورت عمل نمي کند و از لحاظي چون مقاومت مصرف کننده ها در حد تنظيم نيست از امپدانس مصرف کننده ها صرف نظر شده ودر زمان اتصال کوتاه طبق رابطه Z=U/ I امپدانس کم مي شود چون جريان زياد مي گردد و هر چقدر اين امپدانس به رله نزديکتر شود رله زودتر قطع مي کند.در ضمن در شبکه اي که چند رله ديستانس بکار مي رود در موقع اتصالي همه رله هاي ديستانس تحريک شده ، ولي فقط رله اي قطع مي کند که به محل اتصال نزديک بوده وبقيه رله ها به حال خود بز مي گردد.رله اتو رکلوزر :انتقال انرژي هميشه در اثر برخورد دو سيم به هم يا سيم به زمين ، اتصالي بوجود نمي آيد بلکه عامل بيشتر اتصال ها در اثر جرقه قوس الکتريکي مي باشد . اين قوس ممکن است بين سيم و زمين در طول مقره يا بين دو سيم زده شود و جرقه معمولا به علت نا مساعد بودن هوا که شامل برف و مه و طوفان و يا در اثر ازدياد ولتاژ شبکه که شامل صاعقه يا قطع و وصل مي باشد در کليد بوجود مي آيد ، چنين جرقه هايي اغلب با قطع آني و کوتاه مدت فشار شبکه از بين رفته و خاموش مي شود. براي پايداري شبکه از يک نوع کليد در مدارهاي فشار قوي از 20 کيلو ولت به بالا و معمولا بيشتر در شبکه هاي هوايي مورد استفاده قرار مي گيرد چون اغلب اتصالي ها در شبکه هوايي رخ مي دهد .تعريف رکلوزر : وسيله اي است که در زمان اتصال کوتاه يا اتصال گذرا خط را قطع ، مجددا به طور اتومات وصل کند و در مواقع اتصال دائم خط را قطع دائم مي نمايد .اتصال گذرا شامل : 1- پرنده 2- گير کردن شاخه درخت به سيم 3- در اثر باد يا طوفاناتصال دائم شامل : 1- پارگي سيم 2- کابل زدگي يا زخم شدن کابل 3- يخ بستنرله پاور سوئينگ : برداشتن بار از شبکه باعث نوسان شديد که ناشي از تغيير بار شديد است مي گردد و زمان آن بسيار کوتاه است و خط يک امپدانس شديد بوجود مي آورد که ممکن است درداخل دايره رله حفاظتي ديستانس مي باشد و در نتيجه رله عمل نمايد براي جلوگيري از اين کار يک مدار به عنوان پاورسوئينگ بلوکينگ اضافه مي کنيم و از عملکرد بي مورد رله ديستانس جلوگيري مي نماييم .رله فيوز فيلور :فيوز فيلور در خطوط 132 کيلو ولت بکار مي رود و طرز کار آن به اين صورت است که چنانچه فيوز تغذيه ولتاژ رله ديستانس که در ثانويه ترانس ولتاژ قرار دارد عمل کند ، ولي لتصالي در شبکه وجود نداشته باشد فيوز فيلور عمل نموده باعث بلاک رله دييستانس مي شود . زيرا مي دانيم رله ديستانس براساس Z=U/ I کار مي کند . سپس اگر ولتاژ قطع شود رله ديستانس به خطا عمل مي نمايد که در اين حالت فيوز فيلور از اين خطا جلوگيري مي کند با عملکرد فيوز فيلور آلارم شاخص قرمز رنگي نشان داده مي شود پس از وصل فيوز دکمه قرمز رنگ فيوز فيلور را ريست مي کنيم .
رله آور کارنت دايرکشنال :
رله اورکارنت دايرکشنال که زمان روي آن تنظيم شده و بر طبق آن عمل مي کند و کاربرد رله جريان زياد دايرکشنال براي مواردي که اتصالي از يک طرف تغذيه مي شود به کار مي رود .انواع رله جريان زياد عبارتند از : 1- زمان ثابت 2- زمان معکوس 3- آني1- زمان ثابت : زمان عملکرد قابل تنظيم و به مقدار شدت ارتباط ندارد يا به عبارت ديگر رله اي است که در زمان معيني تنظيم مي شود .2- زمان معکوس : زمان عملکرد نسبت عکس با شدت جريان دارد يا به عبارت ديگر هر چقدر شدت جريان زيادتر شود زمان قطع کمتر مي شود .3- آني : زمان عملکرد صفر است .
رله ارت فالت دايرکشنال :رله اي است که مستقيما از اتصال زمين تغذيه مي کند و در هنگامي که يک فاز يا دو فاز يا هر سه فاز به زمين وصل شود و جريان از آن بگذرد و به زمين برسد فورا رله آن را ديده و بوبين آن تحريک شده و فرمان قطع را صادر مي کند و شاخص آن اين عمل را نشان مي دهد.حفاظت از باسبارها :حفاظت اصلي باسبارها توسط رله ديفرانسيل و حفاظت فرعي يا پشتيباني آنها توسط رله هاي اورکارنت و ارت فالت مي باشد .رله ديفرانسيل :رله ديفرانسيل بر اساس مقايسه جريان ها ( تراز جرياني ) کار مي کند و به مقدار جريان بستگي ندارد و فقط اگر ضريب تبديل بهم بخورد رله عمل مي کند . رله ديفرانسيل براي حفاظت ترانس ، ژنراتور ، باسبار ، الکتروموتور بکار مي رود.مواردي که باعث عملکرد نا خواسته رله ديفرانسيل مي شود :الف : اشباع ترانس هاي جريان CT1 و CT2 در اثر عبور جريان اتصال کوتاه خارج از محدوده حفاظت باعث عملکرد رله مي شود .ب : وجود تپچنجر در ترانس قدرت .ج : جريان ضربه اي در حفاظت ترانس قدرت .بنابراين رله ديفرانسيل بايد طوري ساخته شود که در موارد بالا از عملکرد آن جلوگيري شود .الف - اشباع ترانس هاي جريان : در اثر عبور جريان زياد ناشي از اتصال کوتاه خارج از محدوده ، حفاظت ترانس هاي جريان به ناحيه اشباع مي رسد و بعلت عدم تطبيق منحني هاي مغناطيسي آنها در ناحيه اشباع و در نتيجه خطاي ترانس هاي جريان ، اختلاف جرياني بوجود مي آيد که مي تواند باعث عملکرد نا خواسته رله شود .ب - وجود تپچنجر در ترانس هاي قدرت : در اثر تغيير مراحل تپ چنجر در ترانس هاي قدرت چون نسبت تبديل ترانس ها در زمان تعويض تپ تغيير مي کند در نتيجه در نسبت جريان اوليه و ثانويه نيز تغييري بوجود مي آورد که باعث عملکرد ناخواسته رله مي شود . براي جلوگيري از عملکرد رله ديفرانسيل بايد پايدار باشد.ج – جريان ضربه اي : هنگام برقدار کردن ترانس ( در صورت باز بودن ثانويه ) يک جريان ضربه اي که مقدار آن به 8 تا 12 برابر جريان نامي مي رسد از سيم پيچ اوليه عبور مي کند که چون مقدار آن در سيم پيچ اوليه مي باشد و جريان ثانويه صفر است رله ديفرانسيل به علت تفاوت جريان عمل خواهد کرد در صورتي که اين جريان زياد ، پس از چند ميلي ثانيه کاهش مي يابد و به جريان بي باري مي رسد رله نبايد در اين حالت عمل نمايد براي جلوگيري از عملکرد رله بايد inrush Proof باشد .دستگاه حفاظت و مراقبت روغن :دستگاه هايي که جهت مراقبت روغن براي تعيين وتشخيص اتصال کوتاه در ترانس هاي روغني روغني بکار برده مي شود عبارتند از : رله بوخهلتس و رله توي بر.رله توي بر در درجه اول براي حفاظت ترانس در مقابل اضافه بار و درجه دوم براي حفاظت در مقابل اتصال کوتاه بکار مي رود . لذا براي شناسايي اتصال در داخل ترانس بيشتر از رله بوخهلتس استفاده مي شودرله بوخهلتس :رله بوخهلتس رله اي است که جهت حفاظت دستگاه هايي که توسط روغن خنک مي شود بکار مي رود . اين رله در اثر توليد گاز يا هوا در داخل منبع روغني يا پايين آمدن سطح روغن از حد مجاز ويا جريان شديد بيش از حد مجاز روغن به کار مي افتد و در مرحله اول زنگ خطر را بکار مي اندازد و سطح روغن اگر بيشتر افت کرد در مرحله دوم دستگاه را قطع مي کند . در رله بوخهلتس از روغن بعنوان عايق کاري و خنک کننده استفاده مي شود .عواملي که سبب بکار انداختن رله بوخهلتس مي شود :1- جرقه بين هسته و قسمت هاي مختلف ترانس .2- اتصال زمين بين حلقه هاي کلاف .3- قطع شدن يک فاز يا سوختن آن .4- چکه کردن روغن از تانک روغن ويا لوله هاي ارتباطي آن .در مرحله اول که زنگ خطر بکار مي افتد و آلارم مي دهد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :1- نقايص عايق کاري.2- خراب شدن عايق ورقه هاي هسته و پيچ اتصال ورق هاي هسته .3- کامل نبودن کنتاکتها در اتصالات الکتريکي .4- گرم شدن بيش از حد قسمتي از سيم پيچ و خراب شدن عايق ها به علت عبور جريان فوکو بيش از حد.در مرحله دوم که دستگاه قطع خواهد شد و فرمان تريپ به ترانس داده خواهد شد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :1- شکستن بوشينگ ها .2- اتصال کوتاه فاز به فاز .3- اتصال زمين .4- اتصال داخل سيم پيچ ها.5- اتصال تپ ها به يکديگر .6- پايين آمدن سطح روغن در اثر سرد شدن روغن بيش از حد و کم بودن روغن يا نشتي روغن .رله توي بر :اين رله نيز در حفاظت ترانس هاي روغني بکار برده مي شود در اين رله نيز از حرکت روغن و ايجاد گاز استفاده شده است . همانطور که مي دانيم ازدياد درجه حرارت باعث انبساط روغن مي شود و اين روغن ضمن گذشتن از لوله رابط بين ترانس و ظرف انبساط رزرو به يک سوپاپ سنج ( ديافراگم ) برخورد مي کند و در پشت سوپاپ فشار ايجاد مي کند که اين فشار توسط فشارسنج سنجيده مي شود که در اين فشار سنج چندين کنتاکت پيش بيني و نصب شده است به طوري که اگر ازدياد فشار به طور آهسته انجام گيرد کنتاکت خبر دهنده بسته و باعث بستن مدار سيگنال خواهد شد و درصورتي که فشار سريعا ازدياد يابد کنتاکت ديگري در فشار سنج موجب قطع فوري ترانس مي شود. در مرحله اول در اثر بار زياد ودر مرحله دوم اثر اتصا ل کوتاه ايجاد مي شود
