ریکلوزر و نحوه عملکرد آن

در این مقاله سعی داریم ریکلوزر و نحوه عملکرد آن را بررسی کنیم. همانگونه که در مقاله ریکلوزر چیست شرح داده شد، عبارت ریکلوز Reclose و ریکلوزر Recloser می تواند مفهوم متفاوتی در تاسیسات مختلف داشته باشد. به عنوان مثال ریکلوز می تواند یک فانکشن در رله های حفاظتی باشد اما ریکلوزر معمولا مجموعه ای از تجهیزات نصب شده در شبکه های فشار متوسط را معرفی کند. به صورت کلی در شرکت های توزیع نیروی برق عبارت ریکلوزر به معنی یک بریکر هوایی به همراه تابلوی کنترل و قابلیت های ویژه است.

جهت ایجاد توانایی قطع و وصل جریان های اتصال کوتاه، بریکر باید به سیستم خاصی جهت خاموش کردن قوس الکتریکی مجهز شود. این سیستم می تواند با توجه به مدل و برند یکی از حالت های روغنی، گازی، خلاء و یا ترکیبی از این موارد باشد. علاوه بر این ریکلوزر باید دارای مکانیزم فوق العاده سریع برای قطع و وصل های مکرر باشد. امروزه ریکلوزرها دارای مکانیزم مگنتی بوده و علاوه بر سرعت بالا در قطع و وصل، مصرف انرژی و تعداد قطعات مکانیکی آن ها کاهش پیدا کرده است. این سیستم دارای طول عمر بسیار بالایی بوده و می تواند سال ها بدون تعمیرات و نگهداری کار کند.

تفاوت سکشنالایزر با ریکلوزر چیست؟

بعلت های مختلفی وظیفه و ساختار ریکلوزر با سکشنالایزر متفاوت بوده و نمی توان از آن ها به جای یکدیگر استفاده کرد. سکسیونرهای موتوردار و سکشنالایزرها دارای سیستم قطع و وصل ضعیف تری در بخش قدرت بوده و علاوه بر آن دارای یک مکانیزم بسیار کند هستند. کنتاکت های قدرت این کلیدها برای قطع و وصل جریان نامی طراحی شده و در مقابله با جریان اتصال کوتاه ضعیف می باشند. کنتاکت های سکسیونر و سکشنالایزر تنها در حالت بسته می تواند جریان اتصال کوتاه را از خود عبور دهند و ما مجاز به قطع آن ها در شرایط اتصال کوتاه نیستیم. علاوه بر این سکسیونرها و سکشنالایزرها دارای قدرت محدودی در وصل جریان اتصال کوتاه داشته و این کار به شدت از عمر آن ها می کاهد.

در اغلب سکسیونرها و سکشنالایزرها از موتور به صورت مستقیم برای قطع و وصل مکانیزم استفاده می شود که بسیار کند و مستحلک شونده است. این روند در بریکرهای زمینی به صورت فنر شارژ شده و در بریکرهای هوایی با استفاده از مگنت انجام می شود که به مراتب سرعت بالاتری دارند. در نظر داشته باشید که سرعت مکانیزم به همراه تشخیص به موقع رله می تواند یک سیستم ایمنی سریع و مطمئن ایجاد کند. در جدول زیر توانایی های ریکلوزر و سکشنالایزر به صورت کلی با هم مقایسه شده است. این جدول بسیار کلی بوده و از نظر رله و فانکشن های حفاظتی و کنترلی این تجهیزات تفاوت های بسیار زیادی دارند.

روش کار ریکلوزر هوایی

برای نصب ریکلوزر باید شبکه ی مورد نظر به دقت تحلیل شود. به این کار پروسه ی جایابی گفته شده که با توجه به طول شبکه، تعداد کلیدهای موجود، نقاط مانوری، بارهای حساس، مناطق پر حادثه و غیره انجام می شود. ریکلوزر می تواند به تنهایی و یا با تجهیزات خودکار دیگر مانند ریکلوزرها و سکشنالایزر ها در شبکه نصب شود. هر یک از این موارد مزیت های خاص خود را دارند که در ادامه آن ها را بررسی می کنیم.

به صورت کلی ریکلوزر با توجه به فانکشن های ولتاژ و جریانی می تواند انواع خطا را تشخیص داده و شبکه ی معیوب را جدا کند. این کار باعث جلوگیری از بی برق شدن کل فیدر توسط بریکر اصلی خواهد شد. علاوه بر این ریکلوزر می تواند عملیات وصل مجدد را بدون دخالت انسان انجام داده و نتیجه را مشخص کند.

خطاهای گذرا با نصب ریکلوزر به سرعت برطرف شده و زمان خاموشی کاهش پیدا می کند. از طرفی اگر خطا ماندگار باشد، به سرعت بخش معیوب از شبکه جدا شده و ریکلوزر در حالت قفل قرار می گیرد. پس از قفل شدن ریکلوزر باید با اعزام نیروی حوادث شبکه فوق بررسی و رفع عیب شود. نکته ی بسیار مهم در این بخش اطلاع از نحوه عملکرد ریکلوزر و قفل شدن آن است. به عبارت دیگر مرکز کنترل باید به سرعت در روند قرارگیری عملکرد، نوع خطا، قفل شدن ریکلوزر و غیره قرار بگیرد تا خاموشی را به سرعت بطرف کند. برای این کار می توان از اتوماسیون استفاده کرده و اطلاعات ریکلوزر را به صورت زنده مشاهده کرد. در بخش های بعدی اتوماسیون ریکلوزرها را بیشتر بررسی می کنیم.

باتوجه به اهمیت و گستردگی شبکه ممکن است چند دستگاه ریکلوزر روی آن نصب شود. نحوه ی نصب این ریکلوزرها می تواند به صورت شاخه ای یا پشت سرهم بوده و قابلیت اطمینان شبکه را افزایش دهد. در مدل شاخه ای هر ریکلوزر روی یک فرعی یا Tee-Off قرار گرفته و تنها حفاظت آن را بر عهده دارد. با این آرایش خطاهای رخ داده در فرعی ها باعث قطع کامل فیدر نشده و تنها محدود به همان قسمت خواهد بود. استفاده از تعداد زیادی ریکلوزر روی فرعی ها گران قیمت بوده ولی تعداد قطع و وصل ها و تنش های ایجاد شده روی تاسیسات دیگر را بسیار محدود می کند.

علاوه بر حالت شعاعی می توان چندین ریکلوزر را پشت سرهم روی یک فیدر نصب کرد. این کار نیز بسیار گران قیمت بوده و با توجه به آرایش شبکه می تواند به شکل های مختلفی انجام شود. یکی از آیتم های مهم در نصب ریکلوزرهای متوالی امکان وجود مانور بار است. به عبارت دیگر اگر دو فیدر با یکدیگر دارای نقطه ی رینگ باشند می توان از حالت کنترل حلقه یا لوپ کنترل نیز استفاده کرد. در کنترل حلقه امکان خطایابی و مانور بار به صورت خودکار وجود داشته که می توانید شرح آن را در مقاله عملکرد کنترل حلقه مطالعه کنید. قابل ذکر است که در کنترل حلقه نقش و تعداد ریکلوزرهای متوالی می تواند متفاوت باشد.

در صورتی که چند ریکلوزر روی یک شبکه ی شعاعی و بدون نقطه ی مانور نصب شود، باید الزمات خاصی را از نظر تنظیمات حفاظتی و تعداد وصل های مجدد رعایت کنیم. در این روش هر ریکلوزر وظیفه ی حفاظت بخشی از فیدر را داشته و علاوه بر آن نقش پشتیبان را نیز ایفا می کند. باید حداکثر دقت را در تنظیمات داشته باشیم تا این دو وظیفه با یکدیگر تداخل پیدا نکند. برای درک بهتر می توانید نکات مربوط به تنظیم ریکلوزرهای پشت سرهم را در بخش کوردینه سازی ترتیبی از ریکلوزر انتک مطالعه کنید.

با توجه به آرایش شبکه ممکن است چیدمان ریکلوزرها ترکیبی از حالت های ذکر شده در بخش های قبلی باشد. به عنوان مثال دو فرعی مهم دارای ریکلوزرهای خاص خود بوده و در ادامه ی فیدر از دو ریکلوزر متوالی نیز استفاده شود.

فانکشن ریکلوز در پست های توزیع

از مزایای فانکشن ریکلوز می توان در تاسیسات دیگر مانند بریکر یا دژنکتور پست های توزیع نیز استفاده کرد. این فانکشن می تواند خاموشی های ناشی از عدم کوردینه سازی مناسب با بخش فشار ضعیف، عملکرد حفاظت های ولتاژی یا هرگونه قطعی ناخواسته ی دیگر را کاهش دهد. به عنوان مثال تصور کنید فانکشن های حفاظت ولتاژی در یک رله فعال شده باشد. این فانکشن ها بعلت های مختلفی مانند قطع کامل منبع، نوسان، قطع یک یا دوفاز، افزایش یا کاهش ولتاژ، فرکانس و غیره بریکر را قطع می کنند.

از طرفی بسیاری از خطاهای ولتاژی به صورت خودکار و یا توسط شرکت های توزیع بطرف شده و نیازی به عکس العمل مشترکین ندارد. در واقع بیشتر این خطا به صورت بیرونی بوده و با تاسیسات داخلی مشترکین مرتبط نیست. البته برخی از خطاهای ولتاژی مانند ورود بارهای بسیار بزرگ، اتصال کوتاه در بخش فشار ضعیف، اتصال کوتاه های همجوار و غیره می تواند منشاء داخلی نیز داشته باشد.

به صورت کلی در چنین شرایطی حالت قطع بریکر به صورت خودکار انجام شده ولی وصل آن نیاز به حضور اپراتور دارد. این پروسه یعنی تشخیص نرمال شدن سیستم و وصل بریکر توسط اپراتور باعث افزایش زمان خاموشی ها خواهد شد. برای رفع این مشکل می توان از فانکشن ریکلوز استفاده کرده و بالافاصله پس از نرمال شدن ولتاژ، بریکر را وصل کرد. در نظر داشته باشید که فعال کردن فانکشن ریکلوز در تاسیسات فشار متوسط داخلی می تواند مشکلات خاصی را ایجاد کند. از مهمترین اشکالات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امکان وصل خودکار بریکر بدون هماهنگی و هشدار قبلی. می توان از هشدار و یا تائید توسط سرپرست در سیستم های اتوماسیون استفاده کرد.
• بروز حادثه در صورت توجیه نبودن پرسنل از خطرات وصل مجدد
• نبود اطلاعات در خصوص کار با تجهیزات مجهز به وصل مجدد مانند قرار دادن بریکر بخش کنترلی در حالت محلی، لاک اوت، تگ اوت و غیره
• وصل شدن بریکر تحت اتصال کوتاه و به صورت خودکار

فانکشن ریکلوز در تاسیسات فشار ضعیف

از فانکشن ریکلوز می توان در بریکرهای فشار ضعیف نیز استفاده کرد. این بریکرها مجهز به رله های پرایمری یا الکترونیک بوده و هنگام رخ دادن خطا در وضعیت قطع قرار می گیرند. به منظور اضافه کردن فانکشن ریکلوزر یا قابلیت وصل الکتریکی بریکر  به مکانیزم های متفاوتی نیاز است. به عنوان مثال با قرار دادن یک موتور در بریکرهای هوا یا A.C.B می توان شرایط اولیه ی این کار را فراهم کرد.

در بریکرهای کامپکت یا M.C.C.B روش اضافه کردن مکانیزم های موتور کمی متفاوت است. به عنوان مثال در بریکرهای کوچک مکانیزم موتوری روی بریکر قرار گرفته ولی در آمپراژ بالا حتما باید بریکر مجهز به موتور تهیه شود. قابل ذکر است که نصب و سیم بندی مکانیزم موتوری در بریکرهای اشنایدر و ال اس در دوره ی تصویری بریکرهای فشار ضعیف آموزش داده شده است.

اضافه کردن مکانیزم های موتوری و بوبین های وصل در بریکرهای هوا یا A.C.B، شرایط اولیه ی ایجاد سیستم ریکلوزر در بخش فشار ضعیف است. پس از این کار می توان از انواع مدارهای سفارشی، کنترل ها و غیره استفاده کرد تا شرایط خطا را بررسی کرده و برای وصل مجدد تصمیم گیری کند. این سیستم پس از ارزیابی اولیه می تواند مکانیزم موتوری را فعال کرده و در ادامه بریکر را وصل کند.

امروزه با طراحی مکانیزم های موتوری می توان از فانکشن اتو ریکلوزر در بریکرهای کوچک مانند بریکرهای مینیاتوری و نشتی جریان نیز استفاده کرد. این واحدها کنار بریکر قرار گرفته و با توجه به تنظیمات می توانند بریکرها را وصل کنند. واحدهای وصل مجدد در بریکرهای مینیاتوری کاملا به صورت مکانیکی بوده و می توانند طبق برنامه ریزی های انجام شده و یا فرمان های الکتریکی و از راه دور کار کنند.

با توجه به مطالب شرح داده شده در این مقاله و آشنایی با ریکلوزر و نحوه عملکرد آن می توان نتیجه گرفت که فانکشن ریکلوز یا وصل مجدد می تواند خسارت های ناشی از قطعی ها را کاهش دهد. این قطعی ها می توانند بعلت رخ دادن خطاهای گذرا، عملکرد همزمان چندین تجهیز حفاظتی، عملکرد فانکشن های حفاظت ولتاژی و غیره ایجاد شده باشند. در واقع با صدور فرمان وصل پس از رخ دادن خطاهای ذکر شده می توان زمان خاموشی را بسیار کوتاه کرد. برای رفع این موارد در سطوح ولتاژی مختلف از فانکشن وصل مجدد در رله فیدر، اتو ریکلوزر هوایی، طراحی مدار وصل مجدد برای بریکر موتور دار و یا مکانیزم های کوچک برای بریکر مینیاتوری استفاده می شود.