حماية المولد (Generator Protection)
من المعلوم ان هناك نوعين من الحماية الكهربائية للمولد هما :-
1-primary protection :- وهي الحماية الاساسية التي تكشف العطلfault وتعتبر الخيار الاول والاسرع تحسسا بالعطل وتقوم بارسال اشارة trip الى قواطع الدورة الخاصة بالمنطقة المحمية(protected zone)
2-back up protection:- وهي الحماية الاحتياطية التي تصمم لبعض انواع الfaults الخطرة..ولاتعتمد في عملها على الحماية الاولية وتعمل في حال فشل الحماية الاولية.
ان اهم الاحداث التي تتعض لها المولد الكهربائي والاكثر شيوعا هي:-
• Phase Faults
• Ground Faults
• Loss of Excitation
• Overexcitation
• Overvoltage
• Unbalanced Currents
• Abnormal Frequencies
• Motoring
• Dead Machine Energization
• Breaker Failures
• System Faults
والمناولات الخاصة بهذه الاحداث سواء كانت للحماية الاولية او الاحتياطية والمبرمجة في جهاز الM3425.
وصف المكونات المادية والبرمجية للمناول الرقمي
اولا:-المكونات المادية (Hardware):-يتكون المناول متعدد الدوال الرقمي من الاجزاء التالية.
1-اربع تيارات داخلة و اربع من الفولتيات تتحسس ضروف المولد الكهربائي وتكون هذه المدخلات قادمة من محولات الفولتية والتيار والموضحة سابقا.
2-عدد من المدخلات على شكل بلوكات (blocks) يختلف عددها حسب المنظومة حيث يوجد ستة مدخلات(in1,in2,in3,in4,in5,in6) في مناول الحماية(M3425)تعالج هذه الأدخالات حالات معينة مثل(in1)مسؤول عن حالة قاطع الدورة(مغلق أو مفتوح)وبيان ذلك على الواجهة الأمامية للجهاز و بقية المدخلات تتحسس الفشل في قاطع الدورة,حالة فشل الفاصم (fuse)لمحولات الفولتية,حالة الفشل في تسجيل المعلومات(data recorde)وتفعل هذه البلوكات الدوال الداخلية للمناول في حالة تحسسهها لحالة معينة.
3-دوائر الكترونية خاصة تقوم بتحويل التيارات والفولتيات الداخلة الى اشارات رقمية ومضمنة و ادخالها الى DSP
4-معالج دقيق(Digital signal processing)(DSP) يقوم بتحويل الأشارات الرقمية الى معلومات والتي تشمل(الفولتية,التيار,التردد,زاوية الطور,الممانعة)وتحرير هذه المعلومات الى معالج التجميع host-prcessor
5.معالج دقيق (host-processor) يقوم بأستلام المعلومات من(DSP) ومقارنتها مع القيم الأفتراضية للمناولات والمخزونة في ذاكرة الجهاز (RAM) وفي حالة ظبط حالة(fault)اي وصول قيم التيار او الفولتية او الممانعة الى الset-poin لأحد مناولات الحماية يقوم H-P بأرسال الأشارة النهائية الى وحدة الأخراج
6.وجود بعض الملحقات (accessories):- توجد الملحقات في الواجهة الامامية للمناول وتشمل :-
لوحة السيطرة التي تحتوي على دلالات امناول
1.Com 1 :- وهي نقطة اتصال المناول مع الاجهزة الخارجية وتتكون من (9-pin) وعن طريق كيبل RS232يمكن ربط المنظومة مع الحاسب المحمول واجراء العمليات التالية باستخدام النظام البرمجي التالي :-
WindowsTM-compatibleM-3820A IPScom® Communications Software package…provides:-
2.Relay OK:-يشير الضوء الاخضر على ان المناول تحت سيطرة المعالج مع وجود حالة معينة اما الضوء المتقطع فانه يدل على عمل المعالج بصورة صحيحة .
3.BRKR Closed:- اللون الاحمر يشير الى ان حالة قاطع الدورة(52b) مغلق
4.Osc. Trig:- الضوء الاحمر يدل على ان البيانات (osillogragh) قد سجلت في ذاكرة الجهاز.
5.Target:- تضيئ هذه الدلالة عندما تعمل احد دوال المناول اي وجود حدث
6.PS1/PS2:- يضاء الضوء الاخضر عندما يكون مصدر التغذية للجهاز سليما
7.Target Reset:- من خلال هذه الازرار يمكن عمل (reset) للاحداث الظاهرة على الشاشة اذا زالت الظروف المسببة
ومن الجدير بالذكر ان هذه الملحقات تضاف حسب طلب المستخدم والحاجة اليها وليس بالضرورة ان توجد كلها
ب-شاشة العرض M3931 HMI:- وهي شاشة عرض(LCD) تتكون من سطرين كل سطر ب24 رمز(character) ويمكن ضبط القيم الافتراضية للمناولات وزمن تفعيل عملها من خلال ازرار التحكم الواقعة اسفلها.ومن الجدير بالذكر ان هذه اللوحة تقفل برمز حماية مكون من اربع حروف وعلى ثلاث مستويات المستوى الاول يتيح قراءة القيم فقط...المستوى الثاني يتيح التعديل على نقاط الظبط(set-point)...المستوى الثالث يتيح التعديل على دوال الحماية نفسها.
ج- المخارج والاهداف:-
1-المخارج OUT PUT:-توجد ثمان مخارج تفعل حدث معين بالعتماد على عمل دوال المنولات كاعطاء تحذير او امر قفل قاطع الدورة وغيرها
2-الاهدافTARGETS:-هناك 24 هدف كما في الرسم ادناه كل هدف يضاء باللون الاحمر(LED) عندما تتفعل دالة الحماية الخاصة بهذا الحدث وبعمل Reset يزول الضوء الاحمر.
النظام البرمجي
1- DSP:- يزود معالج الاشارة ببرامج تمتاز بسرعة ودقة عالية في التنفيذ حيث يقوم باستلام الاشارات الرقمية من دوائر تحويل الاشارات(ADC) وهذه الاشارات اما تيارات قادمة من (CTs) او فولتيات قادمة من(VTs) ويضمنها على شكل اكواد(codes) عن طريق برامج خاصة مخزونة في ذاكرة نوع EEPROM موجودة في الجهاز ثم بعد ذلك تخزن هذه القيم(التيارات والفولتيات) في الذاكرة الرئيسية للمناول(RAM) بعدها يقوم المعالج(DSP) وبالاعتماد على الخصائص الطورية للتيار والفولتية ومنحنيات القدرة بحساب(التردد,القدرةالحقيقيةوالظاهرية,الممانعة,نسبة الفولتية الى التيار,مركبات التيار الاتجاهية السالبة) وتمرير كل هذه المعلومات الى معالج التجميعhost processor) ) .
2-Host processor:- منظومة البرمجة لمعالج التجميع .
وهي عبارة عن عدة برامج فرعية (routines) كل برنامج يقوم بمهمة خاصة خلال زمن محدد ويقوم المعالج بالتنقل بين هذه المهام ونتيجة لسرعة المعالج العالية تبدو وكانها تنفذ في وقت واحد.
User interface task:- يحتوي على جميع صيغ الادخالات وبرامج عرض الاخراج وذلك لادخال البيانات وضبها set-point
Set-point update task:-يقوم بقراءة البيانات من الذاكرةEEPROM وتحميلها الى الذاكرة الرئيسية RAM حتى يسهل الوصول اليها من قبل المعالج.
Relay logic task:- يقوم بتنفيذ المعادلات الرقمية على اخر المعلومات التي وصلت ال الذاكرة الرئيسية ليتحسس اخر الظروف.
Seial communication:- ينفذ بروتوكولات الاتصال في حال وجود شبكة للسيطرة عن بعد.
Fault recorder task:- يقوم بنقل حالة الحدث (fault) في حال تساوي قيم ضبط الدوال مع البيانات الداخلة.
Target update task:- يقوم بنقل اشارة trip الى الاهداف targets.
وثوقية النظام البرمجي
احد اهم فؤائد مناول متعدد الدوال الرقمي قدرته على فحص نفسه(self-check) واكتشاف حالة الفشل حيث يكون مجهزا باكثر من ثلاثين وحدة (hardware) و(software) تقوم بفحص ذاتي للدوال التالية :-
1. Watchdog timer reset.
2. DSP instruction/internal RAM check.
3. Dual-ported RAM read/write check.
4. ADC and PGA gain check.
5. Check sum verification of program ROM, calibration EEPROM and set point EEPROM.
6. DSP to host processor communication failure check.
اذ يقوم بفحص بعض هذه الدوال باستمرار وبعضها عند عمل reset الى المظومة وعند اكتشاف حالة فشلfailure يعطي تحذيرا بذلك ويتم ايقاف المنظومة لحين زوال المشكلة.
وفي نهاية الموضوع أود أن اقول لك شكرا على حسن متابعتي وقراءتك لهذه الموضوع أنا واثق بأن إذا عملت في مدونة الجديد في الكهرباء لكي انفع الناس بمما اعرفه في ها المجال ولكي استمر و ا وطور مهاراتي ارجو التعليق علي ها الموضوع بكل صراحه تامه وشكرا لكم و بالتوفيق للجميع .