منحنی‌های حفاظت معکوس

منحنی‌های حفاظت معکوس

منحنی‌های حفاظت معکوس (Inverse-Time Protection Curves) در سیستم‌های حفاظت برق، به منحنی‌هایی اطلاق می‌شود که زمان عملکرد رله‌های حفاظت زیو را بر اساس شدت جریان یا ولتاژ اعمال شده تنظیم می‌کنند. این منحنی‌ها به صورت زمان-جریان (Time-Current) یا زمان-ولتاژ (Time-Voltage) نمایش داده می‌شوند.

در منحنی‌های حفاظت معکوس، زمان عملکرد رله دیمات با افزایش شدت جریان یا ولتاژ، کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، در صورت افزایش شدت جریان یا ولتاژ، زمانی که رله ZIV فعال شود و عملکرد خود را آغاز کند، کاهش می‌یابد.

منحنی‌های حفاظت معکوس به دو نوع پراکنده (Inverse Definite Minimum Time, IDMT) و وابسته به فاصله (Distance Relays) تقسیم می‌شوند. در ادامه، به برخی از منحنی‌های حفاظت معکوس معمول استفاده شده در سیستم‌های حفاظت برق اشاره می‌کنیم:

منحنی حفاظت معکوس IDMT Type Inverse:

منحنی حفاظت معکوس IDMT Type Inverse بر اساس استاندارد IEC 60255 تعریف شده است. در این منحنی، زمان عملکرد رله دیمات به طور معکوس با افزایش شدت جریان کاهش می‌یابد. به عبارتی، هرچه جریان اعمال شده بیشتر باشد، زمان عملکرد رله Dimat کمتر می‌شود.

منحنی حفاظت معکوس IDMT Type Very Inverse:

این منحنی با تاخیر بیشتری نسبت به منحنی IDMT Type Inverse عمل می‌کند. برای شدت جریان‌های بالا، زمان عملکرد رله زیو به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

منحنی حفاظت معکوس IDMT Type Extremely Inverse:

این منحنی نسبت به منحنی IDMT Type Inverse و Very Inverse تاخیر بیشتری دارد و برای جریان‌های بالا، زمان عملکرد رله زیو به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

منحنی‌ ها بر اساس نیازهای خاص سیستم‌های حفاظت برق تنظیم می‌شوند. انتخاب منحنی مناسب باید با توجه به خصوصیات سیستم، تجهیزات و نیازهای حفاظتی صورت گیرد.

عملکرد منحنی (Inverse-Time Protection Curve) بر اساس واکنش زمانی رله‌های حفاظت زیو تعیین می‌شود. در این منحنی‌ها، زمان عملکرد رله ZIV با توجه به شدت جریان یا ولتاژ ورودی تنظیم می‌شود. عملکرد منحنی حفاظت معکوس به صورت زیر است:

افزایش شدت جریان یا ولتاژ: با افزایش شدت جریان یا ولتاژ، زمان عملکرد رله زیو کاهش می‌یابد. به این معنی که در شرایط بالای شدت جریان یا ولتاژ، کارت دیمات با زمان کمتری فعال می‌شود.

حفاظت معکوس: نام منحنی حفاظت معکوس به این دلیل است که زمان عملکرد رله دیمات برعکس شدت جریان یا ولتاژ عمل می‌کند. به عبارت دیگر، هرچه جریان یا ولتاژ بالاتر باشد، زمان عملکرد رله زیو کمتر می‌شود.

تاخیر معکوس: منحنی حفاظت معکوس برخلاف منحنی‌های حفاظت مستقیم (Inverse Curves) استفاده می‌شود که در آن زمان عملکرد رله زیو با افزایش شدت جریان یا ولتاژ افزایش می‌یابد. در منحنی حفاظت معکوس، رله دیمات با تاخیر کمتری در مواجهه با شرایط بحرانی فعال می‌شود.

منحنی‌های حفاظت معکوس به عنوان یک روش حفاظت پیشرفته در سیستم‌های برق استفاده می‌شوند. با تنظیم منحنی‌ها، می‌توان به طور دقیق‌تر و هماهنگ‌تر، حفاظت از تجهیزات برقی در برابر شرایط نامطلوبی مانند اتصال کوتاه، افزایش بار، و شرایط ناهنجار دیگر را انجام داد.

منحنی‌های حفاظت معکوس دارای مزایا و معایب خاصی هستند. در زیر به برخی از مزایا و معایب استفاده از منحنی‌های حفاظت معکوس اشاره می‌کنم:

مزایا:

• حفاظت دقیق‌تر: با استفاده از منحنی‌ها، می‌توان به طور دقیق‌تر و هماهنگ‌تر با شدت جریان یا ولتاژ ورودی، زمان عملکرد رله زیو را تنظیم کرد. این امر بهبود قابلیت حفاظت سیستم برقی را فراهم می‌کند و خطرات ناشی از شرایط نامطلوب مانند اتصال کوتاه را کاهش می‌دهد.
• سازگاری وسیع: منحنی‌های حفاظت معکوس قابلیت سازگاری با انواع تجهیزات حفاظتی مختلف و ویژگی‌های سیستم‌های برقی را دارند. این منحنی‌ها قابلیت تنظیم و پیکربندی بر اساس نیازهای خاص سیستم را فراهم می‌کنند.
• انعطاف‌پذیری: منحنی‌های حفاظت معکوس امکان تنظیم پارامترهای مختلف مانند شدت جریان، زمان، و نسبت‌ها را به عهده دارند. این امکان باعث می‌شود تا منحنی‌های حفاظت معکوس بر اساس نیازهای خاص سیستم و نوع تجهیزات قابل تنظیم باشند.

معایب:

• پیچیدگی تنظیم: تنظیم و پیکربندی منحنی‌ها ممکن است نیاز به دانش و تخصص فنی داشته باشد. این می‌تواند موجب پیچیدگی در فرآیند تنظیم و نگهداری حفاظت‌های برقی شود.
• زمان عملکرد متغیر: یکی از چالش‌های منحنی‌ها، تغییرات زمان عملکرد کارت دیمات با تغییر شدت جریان یا ولتاژ است. این ممکن است در برخی موارد منجر به ناهماهنگی و ایجاد ابهام در تحلیل حالت‌های خطرناک شود.
• قابلیت اطمینان: برخی از انتقادات مربوط به منحنی‌های حفاظت معکوس درباره قابلیت اطمینان آن‌ها است. در برخی موارد، احتمال تأخیر زمان عملکرد رله ZIV در برخی شرایط خاص ممکن است ریسک‌های اضافه همراه داشته باشد.

به طور کلی، استفاده از منحنی‌ها مزایا و معایب خود را دارد. در نهایت، انتخاب استفاده یا عدم استفاده از آن بستگی به نیازها و محدودیت‌های خاص سیستم برق مورد نظر دارد.