أ تناوب هو أحد أنواع المفاتيح المستخدمة لتشغيل أو إيقاف تشغيل جهاز قائم على التيار العالي والجهد العالي باستخدام إشارة. يتم تصنيف المرحلات إلى أنواع مختلفة مثل الإغلاق ، والقصب ، والحالة الصلبة ، والسيارات ، وتأخير المؤقت ، والترحيل التفاضلي ، وما إلى ذلك. أنواع المرحلات تستخدم ولكن من بينها ، مرحل يستخدم بكثرة لحماية المحولات ، وكذلك المولد من الأعطال الموضعية ، هو مرحل تفاضلي. يستجيب هذا التتابع بشكل كبير للأعطال التي حدثت في منطقة الحماية ولكنها أقل استجابة للأعطال التي حدثت خارج المنطقة المحمية. تقدم هذه المقالة معلومات موجزة عن ملف التتابع التفاضلي - العمل مع التطبيقات.
ما هو التتابع التفاضلي؟
يُعرف التتابع الذي يعمل بمجرد أن يتجاوز فرق الطور لما لا يقل عن اثنين أو أكثر من نفس الكميات الكهربائية مقدارًا ثابتًا باسم الترحيل التفاضلي. بشكل عام ، تعمل معظم المرحلات عندما تتجاوز أي كمية قيمة ثابتة ، ومع ذلك ، يعمل هذا الترحيل على أساس الفرق بين كميتين أو أكثر من نفس الكميات الكهربائية.
تتمثل وظيفة المرحل التفاضلي في توفير حماية عالية السرعة وحساسة وانتقائية بشكل طبيعي. لن توفر هذه المرحلات أمانًا لأعطال اللف من الدوران إلى الدوران داخل الآلات والمحولات نظرًا للنمو الصغير داخل التيار المتولد عن تلك الأعطال ، والتي تظل تحت حساسية التقاط التتابع.
مبدأ عمل التتابع التفاضلي
يعمل التتابع التفاضلي على مبدأ المقارنة بين زاوية الطور واثنين أو أكثر من نفس الكميات الكهربائية. تعتبر مقارنة هاتين الكميتين الكهربيتين داخل دائرة مع مرحل تفاضلي أمرًا بسيطًا جدًا في التطبيق وإيجابيًا في العمل.
على سبيل المثال ، بالمقارنة مع تيار الدخول والتيار المغادر في خط ، إذا كان تيار ضخم يمر عبر الخط المحمي مقارنة بالتيار الخارج منه ، فيجب أن يزود التيار الإضافي داخل الخطأ. لذلك ، يمكن للفرق بين الكميتين الكهربيتين التحكم في مرحل لفصل الدائرة.
في ظروف التشغيل العادية ، تكون تيارات الدخول والخروج متكافئة في الطور والحجم وبالتالي لن يعمل التتابع. ومع ذلك ، إذا حدث أي خطأ داخل النظام ، فلن يكون تدفق التيارات هذه مكافئًا في الطور والحجم.
يتم استخدام هذا النوع من الترحيل بطريقة تجعل الفرق بين الإمدادات الحالية للدخول والخروج من خلال ملفات تشغيل التتابع. لذلك ، يمكن تنشيط ملف الترحيل في ظروف الأعطال بسبب الكمية المختلفة من التيار. لذلك ، يعمل هذا الترحيل ويفتح ملف قاطع دائرة لتعثر الدائرة.
في ما سبق دارة التتابع التفاضلية ، يوجد محوّلان للتيار متصلان بأي وجه لمحول الطاقة مثل CT متصل بالجانب الأساسي والآخر متصل في الجانب الثانوي من PT ( محول الطاقة ). يقارن هذا التتابع ببساطة تدفق التيارات على كلا الجانبين. إذا كان هناك أي عدم توازن في التدفق الحالي للدائرة ، فإن هذا التتابع يميل إلى العمل. يمكن أن تكون هذه المرحلات التفاضلية الحالية ، وتوازن الجهد ، والمرحلات التفاضلية المتحيزة.
أنواع المرحلات التفاضلية
يتم تصنيف هذه المرحلات إلى ثلاثة أنواع من التفاضل الحالي ، وتوازن الجهد ، وترحيل النسبة المئوية التفاضلية أو مرحل الحزمة المتحيزة.
التتابع التفاضلي للميزان الحالي
يعمل هذا التتابع التفاضلي عندما يكون هناك خلل في المنطقة المحمية ، فسيكون هناك اختلاف في تيار الدخول والخروج لتلك المنطقة. لذلك من خلال مقارنة هذه التيارات إما في الطور أو الحجم أو كليهما ، يمكننا اكتشاف الخطأ داخل المنطقة المحمية. إذا كان الاختلاف يتفوق على قيمة ثابتة ، فإن هذا التتابع يقارن بين التيارين وينقل إشارة رحلة إلى CB (قاطع الدائرة). تظهر توصيلات دائرة حماية الترحيل التفاضلي للحالة العادية أو الخطأ الخارجي وأثناء الخطأ الداخلي في الشكل التالي بالمقابل.
يتم استخدام المقطعين الموجودين في الدائرة أعلاه في كل نهاية من القسم المراد حمايته. بين المقطعين المقطعين ، يتم توصيل ملف الترحيل ببساطة في وضع متساوي الجهد بحيث لا يوجد تدفق للتيار في جميع أنحاء ملف الترحيل في الظروف العادية. لذلك يمكن تجنب حدوث خلل في التتابع.
في ظروف الخطأ العادية والخارجية من الدائرة المذكورة أعلاه ، فإن تدفق التيار المتحرك إلى المنطقة المحمية يعادل تدفق التيار بعيدًا عن المنطقة المحمية (I1 - I2 = 0). لذلك لن يكون هناك تدفق للتيار في جميع أنحاء ملف الترحيل. لذلك ، لا يزال خارج الخدمة.
وبالمثل ، في حالة عطل داخلي من الشكل أعلاه ، يختلف تدفق التيار إلى المنطقة المحمية عن تدفق التيار الذي يتركه (I1 - I2 ≠ 0). لذلك تُعرف اختلافات التدفق الحالية هذه بالتيار المتداول الذي يتم تغذيته بملف التشغيل الخاص بالمرحل ويعمل المرحل إذا كان عزم التشغيل أعلى مقارنة بعزم الدوران المقيد.
التتابع التفاضلي لتوازن الجهد
يتم توصيل المقطعين في المرحل التفاضلي لتوازن الجهد ببساطة في أي جانب من العنصر المراد حمايته وهو ملف المولد الذي يظهر في الشكل أعلاه. يقارن هذا النوع من التتابع جهدين إما في الطور أو الحجم أو في كليهما ، ويقوم برحلات دارة الترحيل إذا تجاوز الاختلاف قيمة مجموعة ثابتة.
تحتوي اللفات الأولية للمحول المقطعي المحوسب على نسب تيار مماثلة مرتبطة بسلك الطيار في سلسلة. يتم توصيل هذه الأسلاك دائمًا ببساطة عن طريق توصيل طرفي دائرتين كما هو موضح في الشكل أعلاه ، ويتم توصيل الملف الثانوي المقطعي المحوسب بملف التشغيل الخاص بالمرحل.
في دائرة الترحيل أعلاه ، سيكون تدفق التيار في كل من اللفات الرئيسية لمحول التيار هو نفسه في ظروف التشغيل العادية. لذلك عندما يكون تدفق التيار هو نفسه ، فإن الجهد داخل الملف الثانوي سيكون هو نفسه. لذلك ، لا يوجد تدفق للتيار في ملف التشغيل للمرحل.
وبالمثل في الظروف المعيبة ، سيوجد فرق طور داخل تيارات الملف الأساسي. وبالتالي ، هناك فرق في الجهد عند اللف الثاني. الآن سيوجد فرق طور في جهد الملف الثانوي الذي يتم تغذيته بملف التشغيل الخاص بالمرحل ويتم توصيله بالملف الثانوي في سلسلة. وبسبب هذا ، سيكون تدفق التيار موجودًا في جميع أنحاء ملف التشغيل الخاص بالمرحل.
النسبة المئوية للترحيل التفاضلي
يظهر الرسم التخطيطي للنسبة المئوية للترحيل التفاضلي أدناه والذي يُعرف أيضًا باسم a تتابع شعاع متحيز .
الترتيب التخطيطي للنسبة المئوية أو التتابع التفاضلي المتحيز موضح أدناه. تشتمل هذه الدائرة بشكل أساسي على ملفين مثل التقييد وملف التشغيل. هنا ، يتم توصيل ملف التشغيل ببساطة بالنقطة المركزية لملف التقييد.
هنا ، يولد ملف التشغيل عزم التشغيل بحيث يعمل التتابع بينما يولد ملف التقييد قوة تحيز أو عزمًا مقيدًا يكون عكسيًا تمامًا لعزم الدوران التشغيلي.
يعمل هذا التتابع مع التيار التفاضلي الذي يتدفق في جميع أنحاء المنطقة المحمية. في حالة عدم وجود خطأ داخل المنطقة المحمية أو وجود عطل خارج المنطقة المحمية ، فإن عزم الدوران المقيد سيكون أعلى مقارنة بعزم الدوران التشغيلي. لذا فإن هذا سيجعل دائرة الرحلة مفتوحة وبالتالي لن يعمل التتابع.
ومع ذلك ، إذا كان هناك عطل داخل المنطقة المحمية ، فسيكون عزم التشغيل أعلى مقارنة بعزم الدوران المقيد. لهذا السبب ، تقوم الحزمة ببساطة بإغلاق دائرة الرحلة بحيث تبدأ إشارة الرحلة عبر التتابع إلى CB أو قاطع الدائرة.
في الدائرة المكافئة أعلاه ، يكون التيار التفاضلي داخل ملف التشغيل هو i2 - i1 بينما يكون ملف التقييد هو i1 + i2 / 2 بسبب التوصيل الأوسط لملف التشغيل.
لذا فإن نسبة i2 - i1 (تيار التشغيل التفاضلي) إلى (i1 + i2) / 2 (تيار التقييد) لها نسبة مئوية ثابتة دائمًا. لذلك ، يُعرف هذا التتابع باسم a نسبة التتابع التفاضلي . لتشغيل هذا المرحل ، يجب أن يكون التيار التفاضلي أعلى مقارنة بهذه النسبة المئوية الثابتة.
مزايا
تشمل مزايا التتابع التفاضلي ما يلي.
- يمكن معالجة الإشارات الرقمية تمامًا باستخدام معالج دقيق 16 بت.
- هذه هي الحماية الأكثر أهمية داخل نظام الطاقة.
- دقة القياس عالية في جميع نطاقات الإعدادات بسبب طريقة التحويل التناظرية إلى الرقمية الدقيقة 16 بت.
- هذه هي ببساطة قابلة للتكيف مع أنظمة الإنذار والمحطات الفرعية المختلفة.
- هذه المرحلات سريعة الاستجابة لأنها لا تستطيع التمييز بين الأعطال البسيطة والأحمال الثقيلة.
- هذه المرحلات تتجنب الأعطال داخل الشبكة.
سلبيات
تشمل عيوب التتابع التفاضلي ما يلي.
- سوف تتأثر دقة الترحيل التفاضلي الحالي في تدفق التيار الثقيل بسبب سعة الكابل الدليلي.
- ال المحولات الحالية في هذا التتابع لا يمكن أن يكون له خصائص أو تقييمات متشابهة بسبب ممانعات الكابلات التجريبية والأخطاء الإنشائية. لذلك يتسبب هذا في عمل المرحل بشكل غير صحيح.
- يصبح إنشاء مرحل نوع توازن الجهد معقدًا لتحقيق التوازن المثالي بين CT.
- يمكن استخدام حماية هذا المرحل بشكل فعال للخطوط ذات الطول الأقصر.
التطبيقات
تشمل تطبيقات التتابع التفاضلي ما يلي.
- كثيرا ما يستخدم هذا المرحل في حماية المولدات والمحولات من الأعطال الموضعية.
- عادة ، يتم استخدام هذه المرحلات بشكل أساسي لحماية المعدات من الأعطال الداخلية. لذلك ، تعتبر حماية سعر Merz نوعًا واحدًا من الترحيل التفاضلي ، المستخدم لحماية لف الجزء الثابت للمولد من الأعطال الداخلية.
- هذا النوع من التتابع يحمي لف المحولات.
- هذه مناسبة تمامًا لحماية العناصر المدمجة وأيضًا معدات نظام الطاقة مثل قضبان الحافلات والمولدات والمفاعلات وخطوط النقل والمحولات والمغذيات ، إلخ.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بنظرة عامة على التفاضل التتابع - العمل مع التطبيقات. يجب أن يحتوي التتابع التفاضلي على ما لا يقل عن اثنين أو أكثر من الكميات الكهربائية المتشابهة. يجب أن تشمل هذه الكميات إزاحة الطور لعملية الترحيل. إليك سؤال لك ، ما هي وظيفة المرحل؟
