محدود ساز های ابررسانائی جریان خطا یا SFCL

محدود ساز های ابررسانائی جریان خطا یا SFCL نیز رده تازه‌ای از وسایل حفاظتی سیستم قدرت را ارائه می‌كنند كه قادرند شبكه را از اضافه جریانهای خطرناكی كه باعث قطعی پر هزینه برق و وارد شدن خسارت به قطعات حساس سیستم می‌شوند حفاظت نمایند

اتصال كوتاه یكی از خطاهای مهم در سیستم قدرت است كه در زمان وقوع، جریان خطا تا بیشتر از 10 برابر جریان نامی افزایش می‌یابد و با رشد و گسترش شبكه‌های برق، به قدرت اتصال كوتاه شبكه نیز افزوده می‌شود. تولید جریان های خطای بزرگتر، مشکلاتی از قبیل ازدیاد گرمای حاصله ناشی از عبور جریان القائی زیاد در ژنراتورها، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات و همچنین كاهش قابلیت اطمینان شبكه را در پی دارد. لذا عبور چنین جریانی از شبكه احتیاج به تجهیزاتی دارد كه توانایی تحمل این جریان را داشته باشند و جهت قطع این جریان به كلیدهایی با قدرت قطع بالا نیاز است كه هزینه‌های سنگینی به سیستم تحمیل می‌كند.

اگر به روشی بتوان پس از آشكارسازی خطا، جریان را محدود نمود، از نظر فنی و اقتصادی صرفه‌جویی قابل توجهی صورت می‌گیرد. تا کنون انواع مختلفی از محدود كننده‌های خطا برای شبكه‌های توزیع و انتقال معرفی شده‌اند كه ساده‌ترین آنها فیوزهای معمولی است كه البته پس از هر بار وقوع اتصال كوتاه باید تعویض شوند.

از آنجاییكه جریان اتصال كوتاه در لحظات اولیه به خصوص در پریود اول موج جریان، دارای بیشترین دامنه است و بیشترین اثرات مخرب از همین سیكل‌های اولیه ناشی می‌شود، باید محدودسازهای جریان خطا بلافاصله بعد از وقوع خطا در مدار قرار گیرند. محدودكننده‌های جریان اتصال كوتاه طراحی شده در دهه‌های اخیر، به طور سری با سایر تجهیزات شبكه در مدار قرار گرفته و وظیفه محدود کردن جریان اتصال كوتاه مدار را قبل از رسیدن به مقدار حداكثر خود دارند به طوری كه توسط كلیدهای قدرت موجود قابل قطع باشند.

این تجهیزات، در حالت عادی مقاومت كمی در برابر عبور جریان از خود نشان می‌دهند ولی پس از وقوع اتصال كوتاه و در لحظات اولیه شروع جریان، مقاومت آنها یكباره بزرگ شده و از بالا رفتن جریان اتصال كوتاه جلوگیری می‌كنند. این تجهیزات پس از هر بار عملكرد باید قابل بازیابی بوده و در حالت ماندگار سیستم، باعث ایجاد اضافه ولتاژ و یا تزریق هارمونیك به سیستم نگردند.

محدودسازهای اولیه با استفاده از كلیدهای مكانیكی، در زمان خطا امپدانسی را در مسیر جریان قرار می‌دادند. با ورود ادوات الكترونیك قدرت كلیدهای تریستوری برای این موضوع مورد استفاده قرار گرفته و مدارهای متعددی از جمله مدارهای امپدانس تشدید و ابررسانا، ارائه گردید.

اگر جریان در مواد ابررسانا از جریان بحرانی بیشتر شود، این مواد خاصیت عایقی از خود نشان می­دهند. از این خاصیت می توان برای حفاظت از سیستم قدرت در برابر اضافه جریان استفاده کرد. SFCL در حالت عادی دارای امپدانس کم و در حالت خطا دارای امپدانس بالا می باشد که این خاصیت منجر به کاهش جریان خطا می شود.

استفاده از این وسیله به خاطر هزینه بالای مورد نیاز برای تبرید مواد LTS، محدود شده بود ولی با کشف مواد HTS، به کارگیری آن در سیستم قدرت دوباره مورد توجه قرار گرفت.

منبع : tadbirkara.com و p-electric.blogfa.com

در دانیال نور بیابید...