عنوان صفحه
جدول۲- ۱: جریان خطای تولیدی توسط چند نوع واحد تولیدی ۲۲
جدول۳- ۱: مقادیر Ip، TDS و XFCL بدست آمده از مسئله تک ترکیبه ۳۸
جدول۳- ۲: مقادیر Ip، TDS و XFCL بدست آمده از مسئله دو ترکیبه ۳۹
جدول۴- ۱: خطوط خط چین شده در زیرگراف ها ۵۸
جدول۴- ۲: حالت های مختلف نصب FCL 62
جدول۴- ۳: امپدانس و اندوکتانس FCLها ۶۳
جدول۴- ۴: خطوط و باس های تشکیل دهنده هر ناحیه ۶۴
جدول۴- ۵: حداقل تعداد رله هایی که پس از نصب FCL خطا را تشخیص نمی دهند ۶۸
جدول۴- ۶: تعداد رله های هر گراف که پس از نصب FCL خطا را تشخیص نمی دهند ۶۸
جدول۴- ۷: رله های اضافه جریان موجود در هر ناحیه ۷۰
جدول۴- ۸: تنظیمات رله های ناحیه P1 72
جدول۴- ۹: تنظیمات رله های ناحیه P2 72
جدول۴- ۱۰: تنظیمات رله های ناحیه P3 73
جدول ب- ۱ : مقاومت و راکتانس خطوط بر حسب پریونیت ۷۹
جدول ب- ۲ : ظرفیت DGها و توان بارهای متصل شده به هر باس ۸۰
جدول ب- ۳ : ظرفیت و نسبت تبدیل ترانسفورماتورها ۸۱
فصل اول
پیش گفتار
مقدمه
تجهیزات حفاظتی معمول در شبکه ­های توزیع، رله­های جریان زیاد جهت­دار می­باشند[۱] که هم اندازه و هم جهت خطا را حس می­ کنند[۲-۵]. همچنین در مواردی برای حفاظت سیستم توزیع، از ریکلوزر و فیوز نیز استفاده می­ شود. وظیفه یک سیستم حفاظتی جلوگیری و یا کاهش آسیب به تجهیزات در زمان وقوع خطا می باشد. برای بالا بردن قابلیت اعتماد تجهیزات حفاظتی از حفاظت پشتیبان نیز استفاده می­ شود تا در صورت عمل نکردن حفاظت اولیه، خطا را رفع نماید.

هماهنگی تجهیزات حفاظتی انتخاب مناسب تنظیمات آنهاست به طوریکه اصول اولیه­ حفاظتی یعنی انتخابگری، قابلیت اعتماد و سرعت عملکرد بالا تأمین شود[۶, ۷]. تنظیمات رله­ها باید شرایط زیر را ارضا کند:
رله­ها شرایط مختلف خطا را حس کنند.
رله­ای که به خطا نزدیکتر است تقدم عملیاتی داشته باشد.
اگر رله­ی اصلی عمل نکرد رله­ی پشتیبان عمل کرده و خطا را رفع کند.
عملکرد رله­ها تا حد امکان سریع باشد تا از آسیب رسیدن به تجهیزات جلوگیری به عمل آید.
در سال­های اخیر به علت افزایش هزینه سوخت­های فسیلی و نگرانی­های مربوط به پایان­پذیر بودن آنها، اهمیت استفاده از تولیدات پراکنده(DG^[1]) در شبکه ­های توزیع افزایش یافته است. همچنین کاهش هزینه­ های ساخت و نگهداری تولید پراکنده و استفاده از آنها با اهداف زیر حضور آنها را در شبکه ­های توزیع پررنگ­تر نموده است[۸, ۹]:
کاهش تلفات شبکه
بهبود پروفیل ولتاژ
افزایش قابلیت اطمینان سیستم
کاهش آلودگی محیطی
کاهش مصرف سوخت
طبیعت سیستم­های توزیع مرسوم شعاعی می­باشد به این معنی که تمام فیدرهای^[۲] پایین دست به وسیله­ یک منبع، تغذیه می­شوند. نصب DG ممکن است موجب خارج شدن سیستم از حالت شعاعی و در نتیجه از بین رفتن هماهنگی بین تجهیزات حفاظتی شود[۱۰]. دلیل بوجود آمدن ناهماهنگی در حضور DG، تغییر اندازه و جهت عبور جریان در شرایط خطا می­باشد. میزان تأثیر DG در این ناهماهنگی به اندازه، موقعیت و تکنولوژی DG بستگی دارد[۱۱-۱۳].
هماهنگی تجهیزات حفاظتی به سه دسته تقسیم می­ شود[۱۴]:
هماهنگی فیوز-فیوز
هماهنگی بین ریکلوزر-فیوز
هماهنگی بین دو رله­ی اضافه جریان
رله­های مورد استفاده در سیستم­های توزیع سنتی از نوع اضافه جریان می­باشند. بنابراین هماهنگی بین این نوع رله­ها بررسی می­ شود.
هماهنگی فیوز-فیوز :
در ابتدا هماهنگی فیوز-فیوز در حالتی که DG حضور ندارد مورد بررسی قرار می­گیرد. سپس شرایط مختلفی که بین این دو فیوز رخ می­دهد بررسی می­ شود. یک فیوز دارای دو مشخصه می­باشد:
مینیمم زمان ذوب شدن ^[۳] (MM) : مدت زمانی که طول می­کشد تا فیوز در یک جریان مشخص، ذوب شود.
کل زمان رفع خطا ^[۴] (TC) : مدت زمانی که طول می­کشد تا خطا بوسیله فیوز رفع شود.
شکل (۱-۱) نحوه­ هماهنگی بین دو فیوز را بدون حضور DG نشان می­دهد. فیوزهای نشان داده شده در شکل (۱-۱)a با یکدیگر هماهنگ شده ­اند. به این ترتیب که برای هر خطا بر روی فیدر ۱ ، فیوز ۱ قبل از فیوز ۲ باید ذوب شود. این عمل هنگامی رخ می­دهد که مشخصه­ی TC فیوز ۱ به اندازه­ مشخصی پایین­تر از مشخصه­ی MM فیوز ۲ قرار داشته باشد. شکل(۱-۱)b منحنی­های هماهنگی را نشان می­دهد. این شکل بیان می­ کند تا زمانی که جریان خطا بین دو مقدار و باشد، فیوزها با یکدیگر هماهنگ می­باشند. به محدوده­ بین و رنج هماهنگی فیوزها می­گویند.

شکل۱- ۱: هماهنگی بین دو فیوز بدون حضور DG [14]
حضور DG در سیستم توزیع باعث تغییر اندازه و یا جهت جریان خطا می­گردد. اضافه شدن یک DG ممکن است باعث گردد یک فیوز هم خطاهای پایین دست و هم خطاهای بالادست را ببیند.
شکل(۱-۲) قسمتی از یک شبکه­ توزیع را نشان می­دهد. در صورتیکه DGها به سیستم متصل نباشند جفت فیوزهای F1-F2 ، F2-F3 ، F3-F4 و F5-F6 به روش نشان داده شده در شکل(۱-۱)b با یکدیگر هماهنگ می­باشند.