مقاله سنجش شبکه نیرو
قسمتی از متن:
مقدمه
سنجش دقیق ولتاژ، جریان یا دیگر پارامتر های شبکه ی نیرو پیش نیازی برای هر شکلی از کنترل می باشد که از کنترل اتوماتیک حلقه ی بسته تا ثبت داده ها برای اهداف آمارب می تواند متغیر می باشد . اندازه گیری و سنجش این پارامتر ها می تواند به طرق مختلف صورت گیرد که شامل استفاده از ابزار ها ی مستقیم خوان و نیز مبدل های سنجش الکتریکی می باشد.
مبدل ها خروجی آنالوگ D.C دقیقی را تولید می کنند – که معمولا یک جریان است- که با پارامتر های اندازه گیری شده مرتبط می باشد (مولفه ی مورد اندازه گیری)آنها ایزولاسیون الکتریکی را بوسیله ی ترانسفورماتور ها فراهم می کنند که گاها به عنوان ابزولاسیون گالوانیکی بین ورودی و خروجی بکار برده می شوند.این مسئله ابتداء یک مشخصه ی ایمنی محسوب می شود ولی همچنین به این معنی است که سیم کشی از ترمینال های خروجی و هر دستگاه در یافت کننده می تواند سیک وزن و دارای مشخصات عایق کاری کمی باشد مزیت های ابزار های اندازه گیری گسسته در زیر ارائه گردیده است.
الف) نصب شدن در نزدیکی منبع اندازه گیری، کاهش بار ترانسفورماتور وسیله و افزایش ایمنی بدنبال حزف سلسله ی سیم کشی طولانی.
ب) قابلیت نصب نمایشگر دور از مبدل
ج) قابلیت استفاده از عناصر نمایشگر چندگانه به ازای هر مبدل
د) بار روی CT’s/VT’s بصورت قابل ملاحظه ای کمتر است.
خروجی های مبدل ها ممکن است به روش های مختلف از ارائه ی ساده ی مقادیر اندازه گیری شده برای یک اپراتور تا بهره برداری شدن بوسیله ی برنامه ی اتوماسیون سک شبکه برای تعیین استراتژی کنترلی مورد استفاده قرار گیرد.
2-22) مشخصه های عمومی
مبدل ها می توانند دارای ورودی ها یا خروجی های منفرد و یا چند گانه باشند ورودی ها ، خروجی ها و تمامی مدار های کمکی از همدیگر مجزا خواهند شد. ممکن است بیش از یک کمیت ورودی وجود داشته باشد و مولفه ی مورد اندازه گیری می تواند تابعی از آنها باشد-هرچند مبدل اندازه گیری که مورد استفاده قرار گیرد معمولا انتخابی بین نوع مجزا و پیمانه ای وجود دارد که نوع اخیر یعنی پیمانه ای توسط پریز واحد ها را به یک قفسه ی ایتاندارد وصل می کند موقعیت و اولویت استفاده نوع مبدل را تعیین می کند.
1-2-22) ورودی های مبدل
ورودی مبدل ها اغلب از ترانسفورماتور ها گرفته می شود که این امر ممکن است از طرق مختلف صورت پذیرد . به طور کامل ، برای بدست آوردن بالا ترین دفت کلی باید کلاس اندازه گیری ترانسفورماتور های دستگاه مورد استفاده قرار گیرد. و سپس خطای ترانسفورماتور، ولو اینکه از راه جبر و بصورت ریاضی گون، به خطای مبدل اضافه خواهد شد. هرچند که اعمال مبدل ها به کلاس محافظتی ترانسفورماتور های دستگاه عمومیت دارد و به این علت است که مبدل ها معمولا بر اساس توانایی تحمل اضافه بار کوتاه مدت مشخص روی جریان ورودی آنها توصیف می شوند. مشخصه های عمومی مقاومتی مناسب برای اتسال به کلاس حفاظتی ترانسفور ماتور های دستگاه برای مدار ورودی جریان یک ترانسفور ماتور در ذیل آمده است:
الف)300 درصد کل جریان پیوسته
ب)2500 درصد برای سه ثانیه
ج)5000 درصد برای یک ثانیه
مقاومت ظاهری ورودی هر مدار ورودی جریان باید تا حد ممکن پایین و برای ولتاژ ورودی باید تا حد ممکن بالا نگه داشته شود. این کار خطا ها را بعلت عدم تناسب مقاومت ظاهری کاهش می دهد .
2-2-22) خروجی مبدل ها
خروجی یک مبدل معمولا منبع جریان می باشد. و به این معنا یت که در طول محدوده تغییرات ولتاژ خروجی (ولتاژ مقبول) مبدل ، وسایل نمایشگر اضافی بدون محدودیت و بدون هرگونه نیازی برای تنظیم مبدل می تواند اضافه گردند.میزان ولتاژ قابل قبول ، حداکثر مقاومت ظاهری حلقه ی مدار خروجی را تعیین می کند . به طوری که میزان بالای ولتاز قابل قبول ، دوری موقعیت دستگاه مزبور را تسهیل می کند.
در جایی که حلقه ی خروجی برای اهداف کنترلی مورد استفاده قرار گرفته می شود ، دیود زینر های به طور مناسب ارزیابی شده گاها در میان ترمیتال های هر وسیله در حلقه ی سری برای حفاظت در برابر امکان تبدیل مدارات داخلی آنها به مدار باز نصب می شوند.این امر اطمینان می دهد که یک وسیله خراب در داخل حلقه منجر به خرابی کامل حلقه ی خروجی نمی گردد. طبیعت جریان ساده ی خروجی مبدل حقیقتا ولتاژ را بالا می برد و تا تحت فشار قرار دادن سیگنال خروجی صحیح اطراف حلقه ادامه می یابد.
3-2-22) دقت مبدل
معمولا دقت از اولویت های اولیه می باشد . اما در مقایسه باید اشاره گردد که دقت می تواند به طرق مختلف تعریف گردیده و شاید تحت تعاریف بسیار نزدیک شرابط استفاده اعمال گردد. مطالبی که در زیر اشاره می گردد تلاش دارد تا برخی از موضوعاتی که دارای عمومیت بیشستری هستند و نیز ارتباط آنها با شرایطی که در عمل رخ می دهد با استفاده از تروینولوژی معین در ICE 60688 را روشن می سازد.
دقت مبدل بوسیله ی عوامل مختلف (به یک مقدار کم یا زیاد) تحت تاثیر فرار خواهد گرفت که با نام مقادیر تاثیر شناخته می شود که روی آن استفاده کننده کنترل کمی داشته یا حتی هیچ کنترلی ندارد. جدول 1-22 لیست کاملی از مقادیر تاثیر را به نمایش در آورده است.دقت تحت گروهی از شرایط که به عنوان شرایط مرجع شناخته می شوند بررسی می گردند. شرایط مرجع برای هر یک از مقادیر تاثیر می تواند به صورت یک مقدار منفرد (برای مثال 20 درجه ی سانتی گراد) یا محدوده ی تغییرات ( برای مثال 10 تا 40 درجه ی سانتی گراد ) بیان گردد.
جدول 1-22 ) --------------------------------------------------------
خطای تعیین شده تحت شرایط مرجع به خطای ذاتی باز می گردد. همه ی مبدل هایی که دارای خطای ذاتی یکسانی هستند در یک کلاس دقت مشخص گروهبندی می شوند که بوسیله ی نشانه ی کلاس مذکور مشخص می گردند. نشانه ی کلاس با خطای ذاتی بوسیله درصدی مشخص می گردد( برای مثال مبدلی با خطای ذاتی 0.1 درصد از کل مقیاس دارای نشانه ی کلاسی برابر با 0.1 می باشد) یکی است.
سیستم نشانه ی کلاسی که در IEC 60688 استفاده می شود نیازمند این است که تغییرات برای هر یک از مقادیر تاثیر دقیقا مرتبط با خطای ذاتی باشد و این به این معنی است که بیشترین مقدار دقت آن است که کارخانه ی سازنده ادعا دارد و کمترین مقدار ناشی از حدود ناپایداری است.
به علت آنکه مقادیر تاثیر زیادی وجود دارند ، پایداری ها به صورت منفرد تعیین می گردند ضمن اینکه همه ی دیگر مقادیر تاثیر در شرایط مرجع نگهداری می شوند محدوده تغییرات اسمی استفاده از یک مبدل بوسیله ی کارخانه ی سازنده مشخص می گردد. محدوده تغییرات اسمی به طور طبیعی گسترده تر از میزان یا محدوده ی تغییرات مرجع می باشد. مطابق با محدوده ی تغییرات اسمی استفاده از یک مبدل خطاهای اضافی به علت یک خزا روی هم جمع می شوند. این خطا های اضافی به مقدار تاثیر منفردی که اغلب نشانه ی کلاس می باشد محدود می شود. جدول 2-22 جزئیات اجزاء محدوده ی تغییرات نوعی یک مبدل را طبق استاندارد ارائه می کند.