تست و راه‌اندازی رله‌های حفاظتی
تست عملکرد، تنظیم و تأیید نهایی رله‌های اضافه‌جریان، دیستانس، دیفرانسیل و ترانسفورماتور.
رله‌های حفاظتی مهم‌ترین خط دفاعی پست برق هستند؛ یک ستینگ اشتباه یا یک منطق ناقص می‌تواند به خاموشی گسترده یا آسیب به تجهیزات گران‌قیمت منجر شود. تست رله در ENP فقط «تزریق و ثبت عدد» نیست: کار از دریافت مطالعات هماهنگی و راستی‌آزمایی ستینگ شروع می‌شود، با تست عملکرد، منطق و مدار تریپ ادامه پیدا می‌کند و با گزارش رسمی و فایل ستینگ نهایی (As-Left) تحویل می‌شود.
رله‌های تحت پوشش
| نوع رله | کد ANSI | کاربرد |
|---|---|---|
| اضافه‌جریان فاز و زمین | 50 / 51 / 50N / 51N | حفاظت فیدرها، ترانسفورماتورها و موتورها |
| اضافه‌جریان جهت‌دار | 67 / 67N | شبکه‌های حلقوی و فیدرهای موازی |
| دیستانس | 21 / 21N | حفاظت خطوط انتقال و فوق‌توزیع (63، 132، 230 و 400 کیلوولت) |
| دیفرانسیل ترانسفورماتور | 87T | حفاظت اصلی ترانسفورماتور قدرت |
| دیفرانسیل خط / باسبار / ژنراتور / موتور | 87L / 87B / 87G / 87M | حفاظت اصلی با تفکیک ناحیه |
| ترانسفورماتور (حفاظت‌های تکمیلی) | 49 / 64REF / 63 / 26 / 71 / 90 | حرارتی، زمین محدود، بوخهلتس، دما، سطح روغن و تپ‌چنجر |
| ولتاژ و فرکانس | 27 / 59 / 59N / 81 | افت و افزایش ولتاژ، جابه‌جایی نقطه صفر، فرکانس |
| بازبست و سنکرون | 79 / 25 | بازبست خودکار و کنترل سنکرون |
| خرابی کلید و قفل‌کننده | 50BF / 86 | تریپ پشتیبان و قفل‌کردن مدار |
جدول کدهای ANSI رایج
| کد ANSI | عنوان انگلیسی | توضیح |
|---|---|---|
| 21 / 21N | Distance (phase / ground) | حفاظت دیستانس فاز و زمین |
| 25 | Synchro-check | کنترل سنکرون قبل از وصل کلید |
| 27 | Undervoltage | کاهش ولتاژ |
| 32 | Directional power / reverse power | توان جهت‌دار و برگشتی |
| 37 | Undercurrent / underpower | کمبود جریان یا توان |
| 40 | Loss of excitation | از دست رفتن تحریک ژنراتور |
| 46 | Negative sequence overcurrent | عدم تعادل بار و جریان توالی منفی |
| 47 | Phase sequence voltage | توالی و عدم تعادل ولتاژ |
| 48 / 51LR | Incomplete sequence / locked rotor | استارت طولانی و روتور قفل‌شده موتور |
| 49 | Thermal overload | حفاظت حرارتی |
| 50 / 51 | Instantaneous / time overcurrent | اضافه‌جریان آنی و زمان‌دار فاز |
| 50N/G / 51N/G | Earth fault (inst. / time) | اتصال زمین آنی و زمان‌دار |
| 50BF | Breaker failure | خرابی کلید |
| 59 / 59N | Overvoltage / residual overvoltage | اضافه‌ولتاژ و ولتاژ نقطه صفر |
| 60 | Voltage / VT supervision | نظارت بر مدار ولتاژ (فیوز VT) |
| 63 | Pressure / Buchholz | رله بوخهلتس و فشار ترانسفورماتور |
| 64REF | Restricted earth fault | زمین محدود ترانسفورماتور |
| 66 | Starts per hour | تعداد استارت موتور |
| 67 / 67N | Directional overcurrent / earth fault | اضافه‌جریان و اتصال زمین جهت‌دار |
| 68 / 78 | Power swing / out-of-step | نوسان توان و خروج از سنکرون |
| 74TC | Trip circuit supervision | نظارت بر سلامت مدار تریپ |
| 79 | Auto-reclose | بازبست خودکار |
| 81U / 81O / 81R | Under / over frequency, df/dt | فرکانس و نرخ تغییر فرکانس |
| 85 | Communication-aided protection | حفاظت با کانال مخابراتی (Teleprotection) |
| 86 | Lockout | رله قفل‌کننده |
| 87B / 87T / 87G / 87L / 87M | Differential (bus / transformer / generator / line / motor) | دیفرانسیل باسبار، ترانس، ژنراتور، خط و موتور |
| 90 | Voltage regulation | تنظیم ولتاژ و تپ‌چنجر |
| 94 | Tripping / trip-free | رله تریپ |
برندها و خانواده‌های رایج در پست‌های ایران
| برند | خانواده‌ها (نمونه) | کاربرد معمول | نرم‌افزار تنظیم |
|---|---|---|---|
| Siemens | SIPROTEC 4: 7SJ61/62/63/64، 7SA52/522/6، 7UT61/63، 7SD52/61، 7SS52، 7UM62 — SIPROTEC 5: 7SJ82/85، 7SA86/87، 7UT82/85/86/87، 7SD82/86/87، 7SL86/87 — SIPROTEC Compact: 7SJ80، 7SK80 — Reyrolle 7SR | فیدر MV، دیستانس، دیفرانسیل ترانس و خط، باسبار، ژنراتور | DIGSI 4 / DIGSI 5 / Reydisp |
| Schneider Electric | Sepam سری 20/40/60/80 — Easergy P3 / P5 — MiCOM Agile (P14x، P44x، P54x، P64x) | فیدر MV، ترانس، موتور، دیستانس و دیفرانسیل | SFT2841 / SFT2885 / Easergy Pro / MiCOM S1 Agile |
| GE (Multilin / Grid Solutions) | 750/760، 350/345/339، F650/F60/F35، T60/T35، D60، L90، B30/B90، G60، M60، 469 | فیدر، ترانس، خط، باسبار، ژنراتور و موتور | EnerVista UR Setup / EnerVista 650 / SR3 Setup |
| ABB / Hitachi Energy | Relion: REF615/620/630، RET615/620/670، REM615/620، REL670/650، RED670، REB670، REG670 — قدیمی: SPAJ، SPAA، SPAD، REL316/511، RADHD | فیدر MV، ترانس، موتور، خط و باسبار | PCM600 / PCM |
| SEL | SEL-351، 311C/311L، 387، 487، 751، 710، 787، 421 | نفت، گاز و پتروشیمی، شبکه‌های صنعتی | AcSELerator QuickSet |
| Areva / Alstom (MiCOM) | MiCOM P12x/P13x/P14x، P44x، P54x، P63x/P64x، P74x — قدیمی: سری K و MCGG | پست‌های قدیمی انتقال و توزیع | MiCOM S1 Agile / S1 Studio |
| Toshiba / Mitsubishi | GRD، GRL، GRT — MELPRO | نیروگاه‌ها و پست‌های قدیمی | نرم‌افزار اختصاصی هر مدل |
| NR Electric / Sifang | PCS-9xxx، CSC-xxx | برخی پروژه‌های جدید | PCS-Explorer / نرم‌افزار سازنده |
فهرست بالا نمونه‌ای از رایج‌ترین مدل‌هاست و کامل نیست؛ اگر رله‌ی شما در فهرست نیست هم حتماً با ما تماس بگیرید.
رله‌ها در پست‌های LV و MV
| سطح ولتاژ | تجهیزات و رله‌های رایج | تست‌های شاخص |
|---|---|---|
| فشار ضعیف LV (400 / 690 ولت) | تریپ‌یونیت کلیدهای هوایی و کامپکت (Schneider Micrologic، Siemens ETU، ABB Ekip/PR)، رله‌های موتور (Siemens SIMOCODE، Schneider TeSys T)، رله نشتی زمین، ارت‌فالت | تست LR (اضافه‌بار)، SD (اتصال‌کوتاه با تأخیر)، I (آنی)، G (زمین) با تست‌کیت یا تزریق اولیه، تست نشتی زمین، تست مدار تریپ |
| فشار متوسط MV (6.6 / 11 / 20 / 33 کیلوولت) | رله فیدر، ترانس، موتور و خازن (Sepam، Easergy، REF615، 7SJ، MiCOM P12x/P14x، GE 350/750، SEL-751) | تست اضافه‌جریان و زمین، جهت‌دار، بازبست، منطق تابلو و اینترلاک، تست مدار تریپ و فرمان کلید |
| فشار قوی HV (63 / 132 / 230 / 400 کیلوولت) | دیستانس، دیفرانسیل خط/ترانس/باسبار، خرابی کلید (7SA، REL670، P44x، D60، 7UT، RET670، 7SS52، REB670) | تست مشخصه امپدانسی، ناحیه‌ها و تله‌پروتکشن، تست پایداری دیفرانسیل، تست انتها به انتها با سنکرون GPS |
ستینگ رله
ستینگ باید از مطالعات اتصال کوتاه و هماهنگی حفاظت (Relay Coordination Study) بیاید. ما ستینگ را از مشاور یا بهره‌بردار دریافت می‌کنیم، روی رله بارگذاری می‌کنیم و تک‌تک پارامترها را راستی‌آزمایی می‌کنیم؛ نه فقط آنچه روی صفحه‌ی رله دیده می‌شود. آنچه معمولاً بررسی و ثبت می‌شود:
- نسبت CT و VT، جریان نامی ثانویه (1A / 5A)، جهت CT و ترتیب فازها
- مقادیر راه‌اندازی (Pickup) و زمان (TMS / Time Dial) و نوع منحنی
- گروه‌های ستینگ (Setting Group 1 تا 4) و شرایط تعویض گروه
- نگاشت ورودی و خروجی‌ها (Binary I/O)، LEDها و ماتریس تریپ
- منطق‌های برنامه‌پذیر، اینترلاک و بازبست
- پارامترهای ارتباطی: IP، IEC 61850، IEC 60870-5-103، Modbus، DNP3 و همگام‌سازی زمان (SNTP / IRIG-B)
- رمز عبور، سطح دسترسی و ثبت نسخه‌ی فایل (As-Found و As-Left)
منحنی‌های زمان‌معکوس استاندارد (IEC 60255-151)
رابطه:
t = TMS × k / ((I / Is)^α − 1)
| منحنی | k | α |
|---|---|---|
| Standard Inverse (SI / NI) | 0.14 | 0.02 |
| Very Inverse (VI) | 13.5 | 1 |
| Extremely Inverse (EI) | 80 | 2 |
| Long-Time Inverse (LTI) | 120 | 1 |
نمونه ستینگ‌های معمول (فقط جهت آشنایی)
| حفاظت | پارامتر | مقدار معمول |
|---|---|---|
| اضافه‌جریان فاز (51) | راه‌اندازی | 110 تا 130 درصد جریان بار حداکثر |
| اتصال زمین (51N) | راه‌اندازی | 10 تا 20 درصد جریان نامی CT (بسته به نوع زمین‌کردن سیستم) |
| دیستانس (21) | ناحیه 1 / ناحیه 2 / ناحیه 3 | 80 تا 85 درصد خط / 120 درصد خط یا خط به‌علاوه 50 درصد خط مجاور / ناحیه پشتیبان بلندتر |
| دیفرانسیل ترانس (87T) | حداقل راه‌اندازی / شیب | 0.2 تا 0.3 In / شیب دو مرحله‌ای، مثلاً 25 و 50 درصد |
| دیفرانسیل ترانس (87T) | مهارکننده هارمونیک | هارمونیک دوم حدود 15 تا 20 درصد، پنجم حدود 20 تا 35 درصد |
| اضافه‌ولتاژ / افت ولتاژ (59 / 27) | راه‌اندازی | حدود 110 تا 115 درصد و 80 تا 90 درصد ولتاژ نامی |
مقادیر نهایی همیشه از مطالعات هماهنگی همان پروژه و دستورالعمل سازنده می‌آید؛ جدول بالا فقط برای آشنایی است.
روش تست
- بازدید اولیه: وضعیت تابلو، سیم‌کشی، ترمینال‌ها، تغذیه‌ی DC، مدارهای CT و VT و بررسی اتصال زمین
- تزریق ثانویه سه‌فاز با تجهیزات کالیبره (Omicron، Megger، Doble و مشابه) و ثبت نتایج با فایل تست
- تست راه‌اندازی و بازگشت (Pickup / Drop-off) و زمان‌بندی نسبت به منحنی
- تست مشخصه‌ی دیستانس روی صفحه‌ی امپدانس و تست جهت‌داری، دیفرانسیل و ترمز، مهارکننده‌ی هارمونیک و پایداری در اتصال کوتاه خارجی
- تست منطق‌ها، اینترلاک‌ها، بازبست و خرابی کلید
- تست زنجیره‌ی کامل تریپ تا کلید قدرت، فرمان وصل و قطع و نظارت بر مدار تریپ
- تست سیگنال‌ها تا SCADA (Point-to-Point) و پیام‌های GOOSE در IEC 61850
- تست انتها به انتها برای دیفرانسیل خط و تله‌پروتکشن، با همگام‌سازی GPS
- تست زیر بار پس از انرژی‌دهی: بررسی جهت و زاویه‌ی جریان و ولتاژ و بالانس دیفرانسیل
مدارک تحویلی
- گزارش رسمی تست هر رله با فرم‌های استاندارد و نتایج عددی
- فایل ستینگ نهایی (As-Left) و نسخه‌ی پشتیبان
- فایل‌های تست و گزارش‌های ثبت‌شده (قابل ارائه به کارفرما و مشاور)
- چک‌لیست راه‌اندازی و برگه‌ی تأیید نهایی
مراجع: IEC 60255 (رله‌های اندازه‌گیری و حفاظتی)، IEC 61850 (ارتباطات پست)، IEC 61869 (ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری).
محدوده کار
- تست سه‌فاز با تزریق ثانویه (Omicron، Megger، Doble)
- راستی‌آزمایی کامل ستینگ و بارگذاری گروه‌های ستینگ
- تست منطق‌ها، اینترلاک، بازبست و زنجیره تریپ تا کلید
- تست مشخصه دیستانس، دیفرانسیل و جهت‌داری
- تست سیگنال‌ها تا SCADA و GOOSE (IEC 61850)
- تست رله‌های LV، MV و HV از برندهای Siemens، Schneider، GE، ABB و SEL
- گزارش رسمی تست و فایل ستینگ As-Left