در اين فصل نتايج شبيه سازي را مشاهد مي نمايد.در قسمتهاي 5.1و5.2 دليل نا كار آمد بودن سيستمهاي حفاظت محلي برسي شده.در

قسمتهاي 5.3 ارتباط و عكس العمل بين PSGuard ورله هاي حفاظتي برسي شده.نمودار امپدانس رله ها در ناحيه 3 نشان داده شده

است و نحوه تنظيم آنها در شبيه سازي واندازه گيري امپدانس خط نشان داده شده است.در اينجا سعي كرديم تا جائي كه ممكن تنظيم

رله ها را به واقعيت نزديك باشد زيرا مقدار واقعي در دسترس نبود.

5.1 سيستم Nordic 32

دو تست بر روي سيستم Nordic 32 انجام داديم . در ابتدا خطا بر روي خط 4021-4042 شبيه سازي شده و در مرحله بعدي خطا بر

روي خط 4032-4044 شبيه سازي شده است. حالت اول خصوصيات وابسته به جريان آن برسي شده ودر حالت بعدي حفاظت اضافه

جريان معكوس با زمان بررسي مي شود(نمودار زمان معكوس با جريان). نمودار معكوس با جريان توسط حفاظت اضافه بار مدل سازي

مي شود.پس از مقايسه اين دو روش حفاظتي نتيجه مي گيريم كه براي حفظ پايداري سيستم در 500 ثانيه اول عمل كرد رله هاي

اضافه جريان معكوس با زمان ويا رله هاي كه بستگي به اضافه جريان دارند بايد بلوكه شود.در حالت سوم عملكرد موفق ريكلوزرها نشان

داده شده است.در اين حالت حفظ پايداري سيستم پس از يك اختلال در شبكه بررسي شده است.

5.1.1 خطا در خط 4021-4042

در اين حالت خطا در خط 4041-4042 رخ داده است .خطا از نوعي است كه اگر خط قطع شود

خطا رفع نمي شود.بنابراين ريكلوزر موفق نيست.در شكل 27 ولتاژ باسهاي مهم نشان داده شده است.ودر شكل 28 جريان لاينها

نشان داده شده است. در اينجا نقطه فروپاشي ولتاژ نشان داده شده است.

 شكل 27 :ولتاژ در باس 4945

شكل 28 : جريان در خط 4032-4044

در شكل 29 وشكل 30 امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4042 و4032-4044 اندازه مي گيرد را نشان داده شده.

شكل 29 : امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4042 مي بيند

شكل 30 : امپدانسي كه رله 4032 در خط 4032-4044 مي بيند

جدول 5: جدول زماني خطا در خط 4032-4044

در اينجا خطايي با زمان 1 ثانيه است بررسي مي شود. در نقطه 2 ولتاژ كاهش وجريان افزايش يافته است. امپدانس اندازه گرفته شده در

شكل29و30 تا نزديك مشخصه قطع رفته است.بعد از msc150 خط از مدار خارج مي شود و ولتاژدوباره به حالت اول برمي گردد.چون رلة ما

داراي خاصيت ريكلوزر است خط بعد از msec600 وارد مدار مي شود.اما خطا هنوز است و بريكر دوباره باز مي شود در1,9 ثانيه, اما ريكلوزر ديگر

عمل نمي كند.سيستم شروع به نوسان مي كند و پس از 20 ثانيه ميرا مي شود.در اين شرايط ولتاژسيستم كاهش وجريان ان افزايش مي يابد.

هنگامي كه مقدارجريان از محدوده pu1.4 خارج شدحفاظت اضافه جريان (در شكل 28) فعال شده و خط را از مدار خارج مي كند(نقطه 4 در sec125,54 ).

خارج شدن خط 4032-4044 باعث افت ولتاژ و افزايش ناگهاني جيان خط 4032-4044 مي شود.امپدانس سريعا تغيرمي كند(تشخيص نوسان عمل نمي كند)

وارد ناحيه 3 ميشودكه باعث قطع در ثانية 127,12 مي شود.

بعد از آن شبكه ناپايدار مي شود چون سه تا از مهمترين خطوط انتقال از مدار خارج شده است. در حالت B حفاظت اضافه جريان

در msec500 اول عمل نمي كند.در اين حالت رله هاي ديستانس هيچ مشكلي نبايد داشته باشند. اين حالت ناپايداري سيستم در

شكل 40و41 نشان داده شده است.در اين حالت ما مي بينيم كه هيچ تضادي بين حفاظتهاي مختلف سيستم حتي در بيشترين مقدار

فروپاشي ولتاژ شبكه بوجود نمي آيد.حالتc كه در اين حالت اگر با ريكلوزر كردن مشكل رفع شود هيچ مشكلي براي شبكه بوجود نمي آيد.

5.1.2 خطا در خط 4032-4044

حالتهاي AوB خيلي شبيه به قسمت قبل است.در حالت A فروپاشي شبكه پس از خارج شدن خط 4932-4044 با سرعت بيشتري از

حالت A قسمت 5.1.1 انجام مي شود(1.04 از 1.57 ثانيه).

جدول6 :جدول زمان خطا براي خط4032-4044

نكته اي كه براي حالت a بايد در نظر گرفت اين است كه رله 4021 فرمان قطع مي دهد چون رله اضافه جريان است.نقطه 6 واردذون 3 مي شود

ولي امپدانس اندازه گرفته شده به ديگر ناحيه ها وارد نمي شود.جدول زمان خطا در حالتA در جدول زير مشاهده مي شود(1-3 ان مثل

حالت B است.در اين مدل شبيه سازي بايد ثابت باشد.حلت كلي شبيه سازي در قسمت 5.1.1 با تغير محل خطا تغير نمي كند.

5.2 مدل آمريكاي شمالي

آزمايش خطادر مدل آمريكاي شمالي(شكل25) خطهاي دو مداره 19-9 امتحان شده است.در ابتداي خط دو مداره16-9 خطا بعد از 2 ثانيه

رخ مي دهد, 0.4 ثانيه بعد از ان خطا در خط مجاور آن 2-16-9 اتفاق مي افتد.در اين حالت اگر رله ها طبق برنامه عمل نكند تجزيه سيستم مشكل مي شود.

 شكل 31 : ولتاژ باس 24

شكل 32 : جريان در خط 8-14

همانطور كه در شكل 31و32 مشاهده مي شود ناپايداري ولتاژ در خطهاي دو بانده, از توليد زياد انرژي در قسمتهاي بالاي شبكه و كم بودن

مصرف كننده در قسمتهاي پائين است.رله 24 در خط 16-24 هيچ مشكلي نبايد داشته باشد.

شكل 33 : امپدانس رله 24 در خط 16-24

رله 14 در خط 8-14 خطا را در ذون 3 خود تشخيص مي دهد اما قبل از ان امپدانس آن بايد از ناحيه تشخيص نوسان بگذرد.زمان عبوراز اين ناحيه

(مقاومت pu 0.0008 وراكتانس pu 0.0016) 0.3 ثانيه شد كه بيشتر از ماكزيمم زمان مجازsec0.045 بود.در اين حالت تشخص دهنده نوسان

عمل مي كند و مانع عملكرد رله ديستانس مي شود.حتي اگر تشخيس دهنده نوسان نداشته باشيم., از وارد شدن خطا درذون 3 تا

ناپايداري شبكه فقط 0.2 ثانيه است كه اين زمان براي اين ذون خيلي كم است.تشخيص دهنده نوسان بايد از عملكرد رله ها در چنين

مواقعي جلوگيري كند و از ناپايداري سيستم جلوگيري كند.

 جدول زمان خطا در خط دو مداره9-16

5.3 آزمايش سيستم

 شكل 34 : خطا روي رله 14 در خط 16-24

در اين روش از تركيب شكل 26 ونرم افزار مطلب كه توسط شركت ABB وشامل سيستم PSGuard انجام شده است.در اين شبيه سازي

دو حالت زير امتحان شده است.

در حالت اول كه در مرجع [34] تست شده بررسي مي شود .در حالت دوم خطا در خط L112.اين نكته حائز اهميت كه تست سيستم

در حالت دوم براي بررسي حالت گذراي سيستم است نه براي آزمايش خطاي كه روي خط رخ مي دهد.تنظيم زمان رله تا حد امكان بايد

كم باشد تا مشكلي براي پايداري شبكه ايجاد نكند.

5.3.1 قطع ژنراتور

قطع ژنراتورها در سه زمان مختلف صورت مي گيرد.اولين قطع در زمان 10.1 ثانيه G5دومين قطع 85.2 ثانيه برايG4 ودرنهايت160 ثانيه براي

G2.درشكل35 اضافه جريان در TieLine مشاهده مي شود چون در خطهاي مهم سيستم ممكن رخ بدهد.ولتاژ باس 10 نيز اورده شده است.

هيچ مشكلي بين رله ها وPSGuard نبايدبوجود آيد.

 جدول 8:جدول زمان قطع ژنراتور

  شكل35 : جريان خط TieLine

شكل 36 : ولتاژ باس 10

5.3.2 خطاي خط در خط L1112

خطائي كه در خط1112 L ازمايش مي شود مدت زمان ان 10 ثانيه است.خطا با خارج شدن خط از مدار رفع نمي شود بنابراين عمل ريكلوز كردن

ناموفق است. سيستم خيلي سريع دوباره به پايداري مي رسدبا كمك PSGuard .نكته مهم اين است كه رله بايد خيلي سريعتر از اولين

عكس العمل PSGuard عمل كند..در غير اين صورت سيستم ناپايدار مي شود.چون مكانيزمهاي حفاظتي ما با هم در تضادند.

 شكل 37 : جريان در خطهاي برابر

 شكل38 : ولتاژباس 10

بنابراين در اين حالت ما با مشكلات جدي روبرو نيستيم..زمان رفع خطا بايد خيلي سريع باشد تا مقدار overshot ولتاژ كه از ناپايداري حالت گذرا ناشي

مي شود خيلي كم باشد.دراين شبيه سازي نشان داده شد كه در بعضي از حالتهاي ناپايداري گذرا شبكه نه تنها سيستم حفاظت محلي جواب

نمي دهد بلكه سيستم PSGuard نيز جواب نمي دهد.براي حل چنين مشكلاتي مي توان از رله هاي out-of-step استفاده كرد. براي جلوگيري

از عمل كرد ناخواسته رله ها.بهترين راه حل استفاده از تركيب رله هاي حفاظتي out-of-step وسيستم . PMUsبراي مطالعه بيشتر به مرجع[35]

مراجعه كنيد.در اين روش ما از عملكرد درست رله در زمان اشتباه جلوگيري مي كنيم.