طراحي و ساخت رله‌ي خطاي امپدانس بالا بر اساس تحليل هارمونيكي براي شبكه‌ي توزيع 33 كيلوولت شهرستان اهواز

Design and Implementation of High Impedance Fault Relay Based on Harmonic Analysis Algorithm for Ahvaz 33 kV Distribution Network

وقوع خطاهاي امپدانس بالا (HIF) در شبكه‌هاي توزيع برق، خطرات جاني و مالي عمده‌اي را مي‌تواند به همراه داشته باشد. از سوي ديگر، تشخيص اين قبيل خطاها معمولاً توسط رله‌هاي اضافه جريان كه معمولاً در سيستم‌هاي توزيع مورد استفاده قرار مي‌گيرند، قابل انجام نيست و لازم است الگوريتم‌هاي خاصي براي آن طراحي و پيشنهاد گردد. در اين مقاله، ابتدا ماهيت اين خطاها و روش‌هاي شبيه‌سازي آنها مورد بررسي قرار گرفته و سپس با بررسي روش‌هاي قابل استفاده جهت تشخيص آنها، روشي مبتني بر تحليل‌هاي هارمونيكي ارائه شده است. در اين روش، رله پيشنهادي پس از وقوع خطا، هارمونيك‌هاي مورد نياز را استخراج نموده و با الگوريتمي كه از قبل براي آن برنامه‌ريزي شده است، وقوع خطا را تشخيص مي‌دهد. در اين مقاله، نحوه ساخت رله پيشنهادي و بخش‌هاي مختلف سخت‌افزار آن توضيح داده شده است. همچنين نرم‌افزار اين رله براي حالت‌هاي گوناگون وقوع خطاهاي امپدانس بالا تحت آزمايش قرار گرفته و سخت‌افزار مربوط به آن نيز در آزمون آزمايشگاهي در تشخيص اين خطاها موفق بوده است. با توجه به اين كه سخت‌افزار مورد استفاده در اين رله مي‌تواند با تغييرات اندكي براي ساير رله‌ها نيز مورد استفاده قرار گيرد، جزئيات مربوط به طراحي سخت‌افزار هم در اين مقاله بيان شده است.

Over current relays that are used commonly in distribution system can't detect high impedance fault. Therefore for that purpose it is necessary to design special algorithms. In this paper, a method based on harmonic analysis is presented. In this technique, the proposed relay, after fault occurs, extracts the required harmonic and according designed algorithm, occurrence of fault is reported. Software of this relay for different scenarios of high impedance faults was tested; also its hardware of relay in laboratory tests could correctly identify events.