تله موجها

راهنماي تعيين نرخ هاي نامي حالت هاي نرمال و اضطراري تله موج

كميته مهندسي انتقال نيرو و طراحي پست هاي اصلي و فرعي شبكه داخلي نيوجرسي – پنسيلوانيا – مريلند .

فهرست

موضوع                                                                                 صفحه

طرح و هدف                                                                                                   

زمينه كلي                                                                                                        

تشريح روش هاي تعيين مقادير نامي                                                                  

تعاريف                                                                                                            

دماي متوسط محيط                                                                                           

مقادير نامي حالت نرمال                                                                                  

مقادير نامي حالت اضطراري                                                                             

تعيين مقادير نامي                                                                                             

محدوديت هاي دمايي براي تله موجها                                                             

نرخ هاي نامي تله موج                                                                                     

مراجع                                                                                                             

ضميمه                                                                                     

A : فرمول نرخ هاي نامي تله موج                                                                           

B : نمونه محاسبات                                                                                       

C : اطلاعات پايه اي تجديد نظر شده در آوريل 1998

طرح و هدف

اين گزارش اصول و روش هاي استفاده شده براي ساختن نرخ هاي نامي مجاز و اضطراري تله موج هاي موثر بر تزويج PJM  ارائه مي دهد ، ريتينگ هاي نهايي مي تواند براي انتخاب اقتصادي ترين نرخ هاي نامي براي تله موج هاي جديد به كار گرفته شود . تمامي تله موجها بر اساس استانداردهايي كه در اين گزارش ليست شده اند ، ساخته      شده اند . با وجود اين كه روش هاي ريتينگ كردن فراگير است ، موارد استثنايي تشخيص داده مي شود كه براي شرايط ويژه لازم است .

زمينه

تشخيص و شناخت دقيق طرحهاي متنوع تله موج كه مي تواند جريان هاي نرمال و اضطراري هدايت شده را به محل ريتينگ هاي مستقر در امكانات تله موج ، روش هاي  عملياتي ، محيط فيزيكي و شرايط ويژه را در بر داشته باشد . اين متغيرها ناشي از روش هاي مختلف تعيين نرخ هاي نامي و ريتينگ ساخته شده براي تله موج هاي مشابه          مي باشد. در نتيجه تشخيص داده شد كه يك روش تعيين نرخ هاي نامي تله موج عادي اكنون براي اجرا لازم است .

تشريح روش هاي تعيين نرخ هاي نامي

روش هاي تعيين نرخ هاي نامي كه در اين گزارش تهيه شده است ، توافق و سازش توليد كنندگان تله موج را در فاكتورهاي گوناگون نمايش مي دهد .

روشي كه به طور مقدماتي توسعه داده شده است در زير آمده است :

a ) دماي محيط ( )

b ) افزايش دما به عنوان يك تابع از 2 برابر انرژي جاري

c  ) دماي ماكزيمم كه بايد براي تله موج هاي متنوع تحت شرايط نرمال و اضطراري قابل قبول باشد .

d) تلفات قابل پذيرش در عمر مفيد تله موج يا ظرفيت تحمل اتصال كوتاه براي شرايط اضطراري .

تعاريف

در زير تعاريف (مشخصات) شرايط و ضوابط استفاده شده در اين گزارش آمده است .

-         جريان نامي پيوسته ( )

ماكزيمم جريان (در واحد آمپر) در فركانس نامي كه يك تله موج مي تواند به طور مستمر و بدون افزايش دادن مقدار صعود مجاز دما ، انتقال دهد .

-         جريان نامي و مستمر تنظيمي (I )

جريان پيوسته نامي يك تله موج بنا بر محدوده افزايش قابل مشاهده دما ، با استفاده از دماي ويژه ، تصحيح شده است .

- جريان نامي نرمال ( )

جرياني كه مي تواند به طور پيوسته انتقال داده شود بدون افزايش ماكزيمم دماي مجاز تله موج .

-         جريان نامي اضطراري ( )

جرياني كه در يك پريود معين زماني مي تواند انتقال داده شود بدون افزايش ماكزيمم دماي اضطراري مجاز .

-         محدوده مجاز افزايش دماي قابل مشاهده ( )

ماكزيمم مقدار افزايش دما براي يك تله موج ، اين مقادير در جدول I    اين گزارش ، فهرست شده است .

-         معيار افزايش دماي قابل مشاهده ( )

افزايش دماي واقعي حالت ماندگار بالاتر از دماي متوسط طبيعي يك تله موج هنگامي كه در جريان نامي پيوسته (دائمي) تست شده است .

-         ماكزيمم دماي مجاز نرمال ( )

بيشترين دمايي كه يك تله موج مي تواند به طور مستمر و دائم در برابر آن مقاومت كند .

-         ماكزيمم دماي مجاز حالت اضطراري ( )

بيشترين دمايي كه يك تله موج مي تواند در مدت زمان هاي نامي اظطراري تحمل كند.

-         مدت زمان ثابت گرمايي ( t)

مدت زماني كه مورد نياز است تا درجه حرارت از مقدار اوليه به مقدار نهايي برسد در صورتي كه آهنگ اوليه تغيير دما تا هنگامي كه به دماي نهايي برسد ادامه پيدا كرده باشد .

-         دماي متوسط طبيعي پيرامون

از آنجايي كه دماي ماكزيمم تله موج يك تابع از دماي متوسط و متداول است ( ).

مقدار درجه حرارت متوسط پيرامون براي تعيين نرخ هاي اسمي مهم است .

براي فواصل كوتاه زماني ماكزيمم دماي قابل انتظار محيط بيشترين اهميت را دارد.

ركوردهاي درجه حرارت (دما) توسط كمپاني هاي PJM  مورد بازبيني قرار مي گيرند ، تا در مورد استفاده از دماهاي زير كه با استفاده آنها براي تمام ريتينگ هاي تجهيزات PJM  سازگار است به توافق برسند .

- مقادير  نامي نرمال

جريان نامي نرمال جرياني است كه مي تواند توسط يك تله موج به طور مستمر انتقال داده مي شود ، بدون اينكه تله موج دچار افزايش بيش از حد ماكزيمم دماي مجاز نرمال شود. بررسي اوليه در مشخص كردن مقادير نامي جريان نرمال  تله موج عبارت است از متوسط دماي طبيعي پيرامون تله موج و محدوده افزايش دماي قابل مشاهده .

مقادير نامي جريان نرمال با تنظيم و تصحيح جريان پيوسته دائمي تنظيم شده محاسبه        مي شود.

-         مقادير نامي اضطراري

مقادير نامي اضطراري براي مدت زمان هاي از دو ساعت تا شش ماه بر اساس عملكرد ماكزيمم دماي مجاز اضطراري پايه گذاري مي شود محدوده ماكزيمم دماي مجاز اضطراري كه حداقل 15 درجه سانتيگراد و 30 درجه سانتي گراد بالاتر از ماكزيمم دماي مجاز است براي ريتينگ هاي فواصل زماني بيش از 24 ساعت و ريتينگ هاي 24 ساعت و ريتينگ هاي مدت زماني كمتر از 24 ساعت به ترتيب مورد استفاده قرار مي گيرند.

كاهش استحكام  و مقاومت ناشي شده از بهره برداري اين چنيني بر توانايي يك تله موج به منظور تحمل جريان اتصال كوتاه ناميدر مدت 2 ثانيه اثر نخواهد كرد هنگامي كه بهره برداري از تله موج در جريان نرمال نامي صورت مي گيرد . يا براي فاصله زماني 30 دوره تناوب (هنگام بهره برداري در حالت اضطراري جريان نامي) بهره برداري صورت         مي گيرد. به منظور تحقق بخشيدن به توانايي اضافي جريان اضطراري تله موج ، فاصله زماني 30 پريود انتخاب شد .

به دليل تفاوت هاي اساسي در طراحي تله موج قرار دادن دماي ماكزيمم مجاز يكسان براي تمام تله موجها مقدور نيست . دماي ماكزيمم تله موج شاخت شركت جنرال الكتريك با كاهش متراكم مقاومت كششي هاديهاي آلومينيمي ، محدود شده است . (زماني كه تله موج دردماهاي بالا ، بهره برداري مي شود) . (عايق پلي استر آنها در دماي بالاي 220 درجه سانتيگراد مي تواند به كار گرفته شود).

ماكزيمم دماي تله موج هاي  وستينگهاوس  با ايجاد كاهش در مقاومت مكانيكي عايق پلي استر آنها ، محدود شده است (هنگامي كه دردماهاي بالا از تله موج بهره برداري    مي شود).

بهره برداري در ماكزيمم دماهاي مجاز حالت اضطراري تله موج بر دقت و درستي تنظيم Pack  تله موج اثري نخواهد گذاشت .

استانداردهاي NEMA  تصريح مي كند فركانس تشديد بيشتر از 2%  دماهاي متوسط طبيعي تله موج در محدوده (40-) درجه سانتي گراد تا (40+) درجه سانتي گراد ، دچار نوسان نمي كند و كليه سازندگان تله موج نشان داده اند كه نوسان در ماكزيمم  دماهاي مجاز حالت اضطراري تله موج از محدوده اين 2% تجاوز نمي كند .

پارامترهاي نامي حالت اضطراري براي مدت زمان هاي كمتر از دو ساعت ، بر پايه ثابت زماني حرارتي (گرمايي) تله موج كه يك تابع از ظرفيت ذخيره حرارتي تله موج است ، تعيين مي شود . بارگيري اوليه براي بهره برداري و اجرا كمتر از دو ساعت است .

پارامترهاي نامي اضطراري براي صد در صد پارامترهاي نامي نرمال براي دماهاي عادي محيط فرض شده اند .

اگر چه ريتينگ ها را ميتوان با فرض كردن جريان بار اوليه كمتر از صد در صد پارامترهاي نامي نرمال ، افزايش داد ، اين نوع محدوده براي نظارت كردن مشكل است .

جدول A1 ، ANSI C93.3  ظرفيت و مقدورات اضافه بارهاي كوتاه مدت را براي تله موجها ، فهرست بندي مي كند .

در صورتي كه قابليت زمان 15 دقيقه بيشتر از برآوردهاي اين متد در اين راهنما باشد ، قابليت ها و ظرفيت هاي زمان طولاني تر اضافه بار ، بيشتر سنتي هستند .

اين راهنما ، يك رويكرد سازگار و تكنيكي را فراهم مي كند .

-         تعيين مقادير نامي (حد مجاز)

ريتينگ هاي تله موج كه قابل تعيين كردن در ذيل هستند :

a  . در صورتي كه هيچ اطلاعاتي در تله موج دسترس و استفاده نباشد ، كمترين (مينيمم) ريتينگ هاي زير از جدول II  قابل اجراست :

كمترين نرخ هاي نامي براي كليه تله موجها (درصد جريان متناوب نامي تله موج) :

b. در صورتي كه سازنده تله موج شناخته شده باشد به جدول I  و سپس ريتينگ ها را از جدول II  ، مشخص كنيد .

c. در صورتي كه سازنده شناخته شده باشد و اطلاعات افزايش دما از تست هاي حرارتي در دسترس باشد ، به جدول I  مراجعه كنيد . جريان پيوسته نامي و تنظيم شده از ضميمه تعيين كنيد و سپس مقادير نامي (ريتينگ ها) را از جدول II   مشخص كنيد ،  مطابق  با مقادير تنظيم شده ضميمه .

محدوديت دما براي تله موج ها

جدول I  

ماكزيمم دماي مجاز در حالت نرمال ( )

ماكزيمم دماي مجاز در حالت اضطراري ( )

مدت زمان نامي

مقادير نامي تله موج

(درصد تنظيم شده جريان نامي پيوسته)

جدول II

توضيح

1-   درصد جريان نامي پيوسته در صورتي كه اطلاعات تست حرارتي در دسترس نباشد .

2-    دماي متوسط زمستان براي تمام نرخ هاي زماني 10 درجه سانتي گراد است .

3-   دماي متوسط تابستان براي مدت زمان بيشتر از 24 ساعت 30 درجه سانتي گراد است و براي نرخ هاي زماني 24 ساعتي و كمتر از 24 ساعت  برابر با 35 درجه سانتي گراد است .

4-    مراجعه كنيد به جدول I  براي عدد شناسايي تله موجها .

مراجع

1-   استاندارد (NEMA) تجهيزات خازن هاي كوپلينگ و تله موج

2-    ANSI  شرايط مورد نياز براي تله موج هاي PLC