سنجش شبکه ی نیرو

مقدمه
سنجش دقيق ولتاژ، جريان يا ديگر پارامتر هاي شبکه ي نيرو پيش نيازي براي هر شکلي از کنترل مي باشد که از کنترل اتوماتيک حلقه ي بسته تا ثبت داده ها براي اهداف آمارب مي تواند متغير مي باشد . اندازه گيري و سنجش اين پارامتر ها مي تواند به طرق مختلف صورت گيرد که شامل استفاده از ابزار ها ي مستقيم خوان و نيز مبدل هاي سنجش الکتريکي مي باشد.
مبدل ها خروجي آنالوگ D.C دقيقي را توليد مي کنند – که معمولا يک جريان است- که با پارامتر هاي اندازه گيري شده مرتبط مي باشد (مولفه ي مورد اندازه گيري)آنها ايزولاسيون الکتريکي را بوسيله ي ترانسفورماتور ها فراهم مي کنند که گاها به عنوان ابزولاسيون گالوانيکي بين ورودي و خروجي بکار برده مي شوند.اين مسئله ابتداء يک مشخصه ي ايمني محسوب مي شود ولي همچنين به اين معني است که سيم کشي از ترمينال هاي خروجي و هر دستگاه در يافت کننده مي تواند سيک وزن و داراي مشخصات عايق کاري کمي باشد مزيت هاي ابزار هاي اندازه گيري گسسته در زير ارائه گرديده است.

الف) نصب شدن در نزديکي منبع اندازه گيري، کاهش بار ترانسفورماتور وسيله و افزايش ايمني بدنبال حزف سلسله ي سيم کشي طولاني.
ب) قابليت نصب نمايشگر دور از مبدل
ج) قابليت استفاده از عناصر نمايشگر چندگانه به ازاي هر مبدل
د) بار روي CT’s/VT’s بصورت قابل ملاحظه اي کمتر است.
خروجي هاي مبدل ها ممکن است به روش هاي مختلف از ارائه ي ساده ي مقادير اندازه گيري شده براي يک اپراتور تا بهره برداري شدن بوسيله ي برنامه ي اتوماسيون سک شبکه براي تعيين استراتژي کنترلي مورد استفاده قرار گيرد.
۲-۲۲) مشخصه هاي عمومي
مبدل ها مي توانند داراي ورودي ها يا خروجي هاي منفرد و يا چند گانه باشند ورودي ها ، خروجي ها و تمامي مدار هاي کمکي از همديگر مجزا خواهند شد. ممکن است بيش از يک کميت ورودي وجود داشته باشد و مولفه ي مورد اندازه گيري مي تواند تابعي از آنها باشد-هرچند مبدل اندازه گيري که مورد استفاده قرار گيرد معمولا انتخابي بين نوع مجزا و پيمانه اي وجود دارد که نوع اخير يعني پيمانه اي توسط پريز واحد ها را به يک قفسه ي ايتاندارد وصل مي کند موقعيت و اولويت استفاده نوع مبدل را تعيين مي کند.

۱-۲-۲۲) ورودي هاي مبدل
ورودي مبدل ها اغلب از ترانسفورماتور ها گرفته مي شود که اين امر ممکن است از طرق مختلف صورت پذيرد . به طور کامل ، براي بدست آوردن بالا ترين دفت کلي بايد کلاس اندازه گيري ترانسفورماتور هاي دستگاه مورد استفاده قرار گيرد. و سپس خطاي ترانسفورماتور، ولو اينکه از راه جبر و بصورت رياضي گون، به خطاي مبدل اضافه خواهد شد. هرچند که اعمال مبدل ها به کلاس

محافظتي ترانسفورماتور هاي دستگاه عموميت دارد و به اين علت است که مبدل ها معمولا بر اساس توانايي تحمل اضافه بار کوتاه مدت مشخص روي جريان ورودي آنها توصيف مي شوند. مشخصه هاي عمومي مقاومتي مناسب براي اتسال به کلاس حفاظتي ترانسفور ماتور هاي دستگاه براي مدار ورودي جريان يک ترانسفور ماتور در ذيل آمده است:
الف)۳۰۰ درصد کل جريان پيوسته
ب)۲۵۰۰ درصد براي سه ثانيه
ج)۵۰۰۰ درصد براي يک ثانيه
مقاومت ظاهري ورودي هر مدار ورودي جريان بايد تا حد ممکن پايين و براي ولتاژ ورودي بايد تا حد ممکن بالا نگه داشته شود. اين کار خطا ها را بعلت عدم تناسب مقاومت ظاهري کاهش مي دهد .
۲-۲-۲۲) خروجي مبدل ها
خروجي يک مبدل معمولا منبع جريان مي باشد. و به اين معنا يت که در طول محدوده تغييرات ولتاژ خروجي (ولتاژ مقبول) مبدل ، وسايل نمايشگر اضافي بدون محدوديت و بدون هرگونه نيازي براي تنظيم مبدل مي تواند اضافه گردند.ميزان ولتاژ قابل قبول ، حداکثر مقاومت ظاهري حلقه ي مدار خروجي را تعيين مي کند . به طوري که ميزان بالاي ولتاز قابل قبول ، دوري موقعيت دستگاه مزبور را تسهيل مي کند.
در جايي که حلقه ي خروجي براي اهداف کنترلي مورد استفاده قرار گرفته مي شود ، ديود زينر هاي به طور مناسب ارزيابي شده گاها در ميان ترميتال هاي هر وسيله در حلقه ي سري براي حفاظت در برابر امکان تبديل مدارات داخلي آنها به مدار باز نصب مي شوند.اين امر اطمينان مي دهد که يک وسيله خراب در داخل حلقه منجر به خرابي کامل حلقه ي خروجي نمي گردد. طبيعت جريان ساده ي خروجي مبدل حقيقتا ولتاژ را بالا مي برد و تا تحت فشار قرار دادن س

يگنال خروجي صحيح اطراف حلقه ادامه مي يابد.
۳-۲-۲۲) دقت مبدل
معمولا دقت از اولويت هاي اوليه مي باشد . اما در مقايسه بايد اشاره گردد که دقت مي تواند به طرق مختلف تعريف گرديده و شايد تحت تعاريف بسيار نزديک شرابط استفاده اعمال گردد. مطالبي که در زير اشاره مي گردد تلاش دارد تا برخي از موضوعاتي که داراي عموميت بيشستري هستند و نيز ارتباط آنها با شرايطي که در عمل رخ مي دهد با استفاده از تروينولوژي معين در ICE 60688 را روشن مي سازد.
دقت مبدل بوسيله ي عوامل مختلف (به يک مقدار کم يا زياد) تحت تاثير فرار خواهد گرفت که با

نام مقادير تاثير شناخته مي شود که روي آن استفاده کننده کنترل کمي داشته يا حتي هيچ کنترلي ندارد. جدول ۱-۲۲ ليست کاملي از مقادير تاثير را به نمايش در آورده است.دقت تحت گروهي از شرايط که به عنوان شرايط مرجع شناخته مي شوند بررسي مي گردند. شرايط مرجع براي هر يک از مقادير تاثير مي تواند به صورت يک مقدار منفرد (براي مثال ۲۰ درجه ي سانتي گراد) يا محدوده ي تغييرات ( براي مثال ۱۰ تا ۴۰ درجه ي سانتي گراد ) بيان گردد.
جدول ۱-۲۲ ) ——————————————————–
خطاي تعيين شده تحت شرايط مرجع به خطاي ذاتي باز مي گردد. همه ي مبدل هايي که داراي خطاي ذاتي يکساني هستند در يک کلاس دقت مشخص گروهبندي مي شوند که بوسيله ي نشانه ي کلاس مذکور مشخص مي گردند. نشانه ي کلاس با خطاي ذاتي بوسيله درصدي مشخص مي گردد( براي مثال مبدلي با خطاي ذاتي ۰٫۱ درصد از کل مقياس داراي نشانه ي کلاسي برابر با ۰٫۱ مي باشد) يکي است.
سيستم نشانه ي کلاسي که در IEC 60688 استفاده مي شود نيازمند اين است که تغييرات براي هر يک از مقادير تاثير دقيقا مرتبط با خطاي ذاتي باشد و اين به اين معني است که بيشترين مقدار دقت آن است که کارخانه ي سازنده ادعا دارد و کمترين مقدار ناشي از حدود ناپايداري است.
به علت آنکه مقادير تاثير زيادي وجود دارند ، پايداري ها به صورت منفرد تعيين مي گردند ضمن اينکه همه ي ديگر مقادير تاثير در شرايط مرجع نگهداري مي شوند محدوده تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل بوسيله ي کارخانه ي سازنده مشخص مي گردد. محدوده تغييرات اسمي به طور طبيعي گسترده تر از ميزان يا محدوده ي تغييرات مرجع مي باشد. مطابق با محدوده ي تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل خطاهاي اضافي به علت يک خزا روي هم جمع مي شوند. اين خطا هاي اضافي به مقدار تاثير منفردي که اغلب نشانه ي کلاس مي باشد محدود مي شود. جدول ۲-۲۲ جزئيات اجزاء محدوده ي تغييرات نوعي يک مبدل را طبق استاندارد ارائه مي کند.
جدول ۱-۲۲ ) ——————————————————–
همچنين آشفتگي براي مشخص شدن کارائي تحت شرايط عملي واقعي بالا مي رود. سيگنال خروجي اغلب يک مولفه ي اندازه گيري آنالوگ D.C مي باشد اما از يک مقدار ورودي متناوب بدست مي آيد و به ناچار مقدار مشخصي از اجزاء متناوب يا موج دار را دارار خواهد بود. موج يا شکن بوسيله ي اختلاف بين مقادير ماکسيمم و مينيمم اخزاء متناوب سيگنال خروجي تعريف مي گردند . هر چند که برخب سازنده ها از اختلاف بين ميانگين تا ماکسيمم يا r.m.s (Remote Monipulator system) استفاده مي کنند. براي با معني بودن شرايطي که تحت آن مقدار موج يا شکن اندازه گرفته شده است بايد توضيح داده شود ، براي مثال ۰٫۳۵% r.m.s = 10% peak-to-peak ripple .
با تغييرات شرايط مولفه ي مورد اندازه گيري سيگنال به طور آني از تغييرات طبعيت نمي کند بلکه داراي تاخير زماني مي باشدو اين مسوله به علت فيلترينگ مورد نياز براي کاهش شکن يا ،در مبدل هايي که از تکنولوژي رقمي استفاده مي کنند ، ممانعت از بد نمايي زمان واکنش معمولا مي تواند در عوض افزايش شکن کاهش يابد و بالعکس. مبدل هايي که داراي زمان واکنش گکمتر از معمول

هستند مي توانند براي چنان مواردي مورد استفاده قرار گيرد جايي که سيستم نيرو، نوسانات ، افت ها و نوسانات فرکانس پايين را که بايد مانيتور گردد تحمل مي کند.
مبدل هايي که داراي جريان خروجي مي باشند ولتاژ خروجي ماکسيممي دارند که به عنوان ولتاژ قابل قبول شناخته مي شود. اگر مقاومت بار خيلي بالا باشد و از اين رو ولتاژ قابل قبول از يک حدي تجاوز کند، خروجي مبدل داراي دقت بالايي نخواهد بود.

ميدل هاي مخصوصي بوسيله ي سازندگان براي استفاده روي سيستم هايي که شکل موجي ، سينوسي خالص نيست مشخصه بندي شده اند. آنها عموما به انواع دريافت حقيقي r.m.s باز مي گردند . براي چنين انواعي عامل اختشاش شکل موج يک مقدار تاثير مي باشد. ديگر مبدل ها به دربافت ميانگين باز مي گردند و براي پاسخ به مقدار r.m.s يک مرجع سينوسي خالص تنظيم شده اند. اگر شکل موج ورودي به هم بريزد خطا ها بوجود خواهند آمد . براي مثال خطايي به علت آسيب ديدن سومين هارمونيک مي تواند بالغ بر يک در صد به ازاي سه درصد هارمونيک شود. اولين بار که دستگاه نصب شد استفاده کننده توقع دارد که دقت مبدل در طي زمان پايدارباقي بماند. استفاده از اجزاء داراي کيفيت بالا و نيز بررسي محافظه کارانه ي نيرو به اطمينان از پايداري طولاني مدت کمک خواهد کرد ولي شرايط محيطي مخالف يا ناسازگار مي تواند منجر به تغيير کارايي گردد که ممکن است نياز به جايگزيني آن در طي طول عمر دستگاه گردد.
۳-۲۲) تکنولوژي مبدل هاي ديجيتال
مبدل هاي داراي سيستم نيروي ديجيتال از تکنولوژي مشابهي که در مورد رله هاي رقمي و ديجيتال که در فصل هفتم توضيح داده شده استفاده مي کنند. سيگنال هاي آنالوگ حاصل شده از CT’s و VT’s براي جلوگيري از بدنمايي فيلتر مي شوند ( با استفاده از مبدل A/P به ديجيتال تبديل مي شوند( و سپس پردازش سيگنال براي بدست آوردن اطلاعات مورد نياز انجام مي گيرد. اطلاعات پايه در فصل هفتم ارائه گرديده است. نرخ نمونه برداري ۶۴ (نمونه/چرخه) يا بيشتر ممکن است مورد استفاده قرار گيرد و کلاس دقت آن به طور معمول ۰٫۵ مي باشد.
خروجي ها ممکن است هم ديجيتال و هم آنالوگ باشند . خروجي هاي آنالوگ به وسيله ي عوامل تاثير گزار روي دقت آنچنانکه در بالا توضيح داده شد تحت تاثير قرار مي گيرند. خروجي هاي ديجيتال نوعا در شکل يک پيوند مخابراتي با انواع موجود RS232 و RS458 هستند زمان واکنش بسته به نرخي که مقادير به پيوند مخابراتي انتقال داده مي شوند و تاخبر در پردازش داده ها درد انتهاي دريافت کننده ممکن است در مقايسه با مبدل هاي آنالوگ قابل تحمل تر باشند .
در حقيقت همه ي مقادير تاثيري که يک مبدل آنالوگ سنتي را تحت تاثبر قرار مي دهند در مبدل هاي ديجيتالي نيز در برخي اشکال مشاهده مي شوند ولب خطاهاي ايحاد شده شايد خيلي کمتر از نوع مشابه در مبدل هاي آنالوگ بوده و نيز در يک چرخه ي زماني طولاني بسيار پابدار تر مي باشد.
مزيت استفاده از تکنولوژي رقمي در مبدل ها به صورت زير مي باشد:
۱- پايداري طولاني مدت بهبود شده

۲- اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بيشتر
۳- امکان ارتباطي بهبود يافته
۴- قابليت برنامه ريزي مقياس گزاري
۵- محدوده ي تغييرات گسترده تر از توابع
۶- کاهش يافتن اندازه ي دستگاه

پايداري طولاني مدت بهبود يافته هزينه ها را به وسيله ي توسعه دادن اينتروال هاي بين کاليبراسيون مجرد کاهش مي دهد . اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بالا به استفاده کننده امکان استفاده از داده ها را با دقت بهتري روي منابعي با ميزان هارمونيک مشخص فراهم مي کند . امکانات ارتباتي بهبود يافته اجازه مي دهد که مبدل هاي زيادي پيوند ارتباتي مشابهي را به مشارکت گزارده و هر مبدل اندازه گيري هاي متعددي را فراهم آورد. اين مسئله منجر به صرفه جوبب در اتصالات سيمي و تعداد مبدل هاي مورد استفاده مي گردد . مقياس گذاري قابل برنامه ريزي موضعي يا ريموت يک مبدل اجازه مي دهد که مبدل را در محل مورد نظر مقياس بندي کرد. مقياس گذاري مي تواند براي انعکاس تغييرات در شبکه تغيير کرده يا در هر جاي ديگر مورد استفاده ي مجدد قرار گيرد . تغييرات مي تواند از راه پيوند ارتباطي دانلود شود بنابر اين نياز بازديد محل را از بين مي برد.
همچنين اين عمل ريسک مقياس گزاري غلط را بوسيله ي استفاده کننده و باز گرداند مبدل به سازنده براي تنظيم کردن آن کاهش مي دهد . کار پرداز ها گستره ي وسيعي از مبدل ها را براي کاربرد ها ي بسيار و ورودي هاي در دسترس مناسب نگه مي دارند . بنابر اين زمان تحويل را کاهش مي دهند . مبدل ها در يک پکيج با گستره ي بسيار وسيعي از توابع موجود مي باشند بنابراين فضاي تجهيزات را روي تابلو برق کاهش مي دهند . توابع موجود شامل هارمونيک تا شماره ي سي و يکم ، انرژي و اطلاعات بار حداکثر مي باشند. مورد اخير براي مذاکره ي تعرفه مفيد مي باشند.
۴-۲۲) تکنولوژي مبدل هاي آنالوگ
همه ي مبدل هاي آنالوگ داراي مشخصه ي ضروري زير مي باشند:
الف) يک مدار ورودي داراي مقاومت ظاهري Zin مي باشد.
ب) ايزولاسيون ( عدم وجود ارتباط الکتريکي) بين ورودي و خروجي
ج) يک منبع جريان ايده آل که يک جريان خروجي ايجاد مي کند I1 که يک دقت محسوب شده و تابعي خطي از Qin يعني مقدار ورودي مي باشد.
د) يک مقاومت ظاهري Z0 موازي که مقاومت ظاهري حقيقي خروجي منبع جريان را نشان مي دهد و کسر کوچکي از خروجي ايده آلI2 منحرف مي کند .
ه) يک جريان خروجي I0 مساوي با I1 – I 2 )) .
اين مشخصه ها يصورت دياگرام گون در شکل ۱-۲۲ نشان داده شده اند.
شکل۱-۲۲ ) ———————————————————-
محدوده ي تغييرات معمول براي خروجي ۰-۱۰ mA ، ۰-۲۰ mA و ۴-۲۰ mA مي باشد . مبدل هاي صفر جريان دار( براي مثال ۴-۲۰ mA ) صفر موقوف (براي مثال ۰-۱۰ mA براي ۳۰۰-۵۰۰ kv ) و محدوده ي معکوس خطي ( براي مثال ۱۰-۰ mA براي ۰-۱۵ kv) به طور معمول نياز مند يک منبع تغزيه ي کمکي هستند . انواع دو افتي داراي دو قسمت خطي خطي نسبت به مشخصه ي خروجي آن هستند براي مثال يک خروجي ۰-۲۰ mA براي قسمت اول محدوده ي ورودي ۰ تا ۸kv و خروجي ۲-۱۰mA براي قسمت دوم محدوده ي ورودي ۸ تا ۱۵ kv مي باشد.
۱-۵-۲۲) انتخاب مبدل

مبدل هاي جريان معمولا به يک دستگاه ترانسفورماتور جريان کمکي با نرخ خروجي ۱ تا ۵ amps وصل مي شوند .انواع دريافت ميانگين و r.m.s حقيقي براي اندازه گيري دقيق ورودي بايد مورد استفاده قرار گيرد . آنها مي توانند نيروي مورد نياز خود را تامين کنند ، بجز نوع r.m.s حقيقي يا زماني که يک جريان صفر جريان دار ( براي مثال ۴-۲۰ mA ) مورد نياز باشد. آنها هدايتي نيستند و بنابر اين قادر به تشخيص بين جريان ورودي و خروجي نيستند. براي کسب يک سيگنال هدايتي يک ولتاژ ورودي نيز نياز خواهد بود.

۲-۵-۲۲)مبدل هاي ولتاژ
اتصال معمولا به يک دستگاه ترانسفور ماتور ولتاژ کمکي است ولي ممکن است مستقيم باشد اگر مقدار اندازه گيري شده از ولتاژ کم و کافي باشد نوع صفر موقوف شده بطور معمول براي فرآهم آوردن يک خروجي براي محدوده ي مشخصي از ولتاژ ورودي استفاده مي شود جايي که اندازه گيري صفر روي مقدار ورودي لازم نيست.نوع خطي معکوس اغلب براي اهداف مطايقطي از لحاظ زمان استفاده مي شود.
۳-۲-۲۲)فرکانس
اندازه گيري دقيق فرکانس داراي اهميت حياتي براي اپراتور هاي با سيستم انتقالي مي باشد ولي نه آنچنان اهميتي که براي اپراتور هاي داراي دستگاه ژنراتور ديزلي مي باشد. مشخصه هاي دقتي ۰٫۱ درصد و ۰٫۰۱ درصد بر پايه ي درصد مقياس مرکزي فرکانس قرار دارند و بر اين معني است که براي مثال يک وسيله با ۰٫۱ درصد نشان داده مي شود و دراري مقياس مرکزي به اندازه ي ۵۰ Hz خطاي بيشينه اي در حدود ۵۰ mHz ‾+ تحت شرايط مرجع خواهد داشت.
۴-۵-۲۲) زاويه ي فاز
مبدل هايي که زاويه ي فاز را اندازه مي گيرند به صورت مکرر براي نمابش عامل نيرو بکار برده مي شوند . اين امر بوسيله ي مقياس گزاري دستگاه مذکور در يک حالت غير خطي بر طبق قانون کسينوس ها بدست مي آيد . براي انديکاتور هاي ديجيتالي و تجهيزات SCADA فراهم آوردن تبديل صحيح براي بدست آوردن نمايش صحيح عامل نيرو ضروري به نظر مي رسد . مبدل هاي زاويه ي فاز با محدوده ي تغييرات ورودي مختلفي موجود هستند. زماني که مقياس گزاري º۱۸۰…º۰…º۱۸۰ باشد يک ناحيه ي مبهمي در حدود مثبت منفي ۲ درجه در حداکثر محدوده ي تغييرات و جود دارد . در اين ناحيه جايي که خروجي بايد براي مثال -۱۰ mA يا +۱۰ mA باشد خروجي ممکن است به صورت جسته و گريخته در يک سطح بالاي مقياس يه ديگري جهش کند همچنين مبدل هايي براي

اندازه گيري زاويه ي بين دو ولتاژ ورودي موجود مي باشد براخي از انواع مبدل ها از نقطه ي تلاقي صفر شکل موجي ورودي براي کسب اطلاعات فاز استفاده مي کنند و بنابراين مستعد ايجاد خطا هستند اگر ورودي داراي مقدار مشخصي از هارمونيک باشد محاسبه ي فاکتور نيرو از مقادير حاصل از خروجي هاي يک وات و مبدل VAR يک اندازه گيري درستي را با وجود هارمونيک بدست خواهد داد .
۵-۵-۲۲) کميت هاي نيرو
اندازه گيري توان موثر (Watts) و توان هرز) (VARs عموما به سادگي ديگر مقادير نمي باشد . مراقبت زيادي با انتخاب اين نوع به خاطر اختلافات در پيکر بندي بايد انجام گيرد . ضروري است که نوع مناسبي براي سيستم انتخاب شود تا با در نظر گرفتن عواملي چون شرايط عملياتي سيستم (بار متعادل و نا متعادل ) تعداد جريان و شرايط ولتاژ موجود و اينکه آيا جريان نيرو به نظر مي رسد که وارد يا خارج و يا هم وارد و هم خارج شده است اندازه گيري شود . محدوده ي تغييرات مولفه

ي مورد اندازه گيري بايد همه ي احتياجات احتمالي ناشي از فرا تر رفتن از محدوده تغييرات تحت شرايط زمان را احاطه کند بطوري که مبدل و دستگاه انديکاتور آن يا ديگر تجهيزات در يافت کننده که فرا تر از حد بالايي محدوده ي تغييرات موثر آن مورد استفاده قرار نگرفته است . شکل ۲-۲۲ اتصالات مورد استفاده براي انواع مختلف اندازه گيري ها را به نمايش در آورده است

شکل۲-۲۲)—— —————————————————–
۶-۵-۲۲) مقياس گزاري
ارتباط بين جريان خروجي و مقدار مولفه ي مورد اندازه گيري از اهميت بالايي بر خوردار است و نيازمند ملاحظات با دقتي مي باشد . البته هر دستگاه در يافت کننده بايد بر اساس دسته بندي خودش استفاده شود اما اگر ممکن باشد برخي از انواع استاندارد ها بنا نهاده شوند . به عنوان مثال مي توان آزمايش اندازه گيري ولتاژ a.c اشاره کرد سيستم مقدماتي داراي ارزش اسمي ۱۱kv بوده و ترانسفور ماتور داراي نسبتي در حدود ۱۱ کيلو وات روي ۱۱۰ کيلو وات مي باشد. براي مشخص کردن ضريب تبديل براي يک ولتاژ ۰ تا ۱۰ ميلي آمپر به ۱۱۰ ولت بر ۱۰ ميلي آمپر لازم نيست که مبدل اپتيمم گردد . يکي از اهداف ، مي بايست که امکان مانيتورينگ ولتاژ روي محدوده اي از مقادير باشد پس بايد حد بالايي مورد انتخاب قرار گيرد( مثلا ۲۰+ درصد يا ۱۳۲ ولت) . با استفاده از ضريب تبديل اصلي خروجي بيشينه ي مبدل لازم است که ۱۲ ميلي آمپر باشد. که اين براساس قابليت اغلب مبدل هاي ۰ تا ۱۰ ميلي آمپري مي باشد اکثريتي که مي تواند با يک فرا محدوده ي ۲۵ درصدي همسازي کند اما به اين معنا است که هر وسيله ي نمايان ساز آنالوگ وا بسته بايد حساسيتي در حدود ۱۲ ميلي آمپر داشته باشد. هر چند که مقياس مورد نياز روي وسيله اکنون ۰ تا ۱۳٫۲ کيلو ولت مي باشد که مي تواند منجر به ايجاد اشکال در ترسيم مقياس در چنان روشي که آن را قابل خواندن کند ( و با استاندارد مربوطه مطابقت دارد) . در اين مثال برپايه ي انديکاتور با مقياس کامل به اندازه ي ۱۵ کيلو وات و برابر کردن آن با ۱۱ ميلي آمپر به صورت صريح انجام خواهد گرفت بنابر اين ايجاد مشخصه هاي دستگاه نمايشگر بسيار آسانتر خواهد بود مبدل بايد مشخص کند ورودي ۰ تا ۱۵۰ ولت يک خروجي ۰ تا ۱۰ ميلي آمپر ايجاد مي کند . در مورد مبدل هاي با خروجي ۰ تا ۲۰ ميلي آمپر مراقبت بالايي در مقياس گزاري خروجي نياز است آنچنان که هيچ قابليت فرا محدوده اي وجود نداشته باشد حد خروجي ۲۰ ميلي آمپر از ديدگاه اندازه گيري ثابت مي باشد . چنان خروجي هايي نوعا به عنوان ورودي در سيستم هاي SCADA استفاده مي شوند و سيستم هاي SCADA معمولا بر اين اساس برنامه ريزي مي شوند که فرض مي شود که شدت جريان متجاوز از ۲۰ ميلي آمپر منجر به خرابي مبدل مي شود .بنابر اين با استفاده از مثال بالا خروجي احتمالا بايد به گونه اي مقياس بندي شود که ۲۰ ميلي آمپر ۱۳۲ ولت را نشان دهد و از اين رو ورودي ۱۱۰ ولتي اسمي منجر به يک خروجي ۱۶٫۶۷ ميلي آمپر مي شود يک مقياس بندي درست احتمالا از ۱۶ ميلي آمپر براي ارائه ي ۱۱۰ ولت استفاده مي کند با خروجي ۲۰ ميلي آمپر مساوي با ۱۳۷٫۵ ولت (يعني ۲۵ درصد روي محدوده بجاي ۲۰ در صد مورد نياز) . مقياس گداري مبدل به طوري که ورودي ۱۱۰ ولت به وسيله ي خروجي ۲۰ ميلي آمپر نشان داده شود غلط خواهد بود در نتيجه قابليت فرا محدوده اي مورد نياز موجود نخواهد بود .
ملاحظات مشابهي به مبدل جريان با پيچيدگي بيشتر نسبت به مبدل هاي (Watts) جايي که نسبت ولتاژ و جريان ترانسفورماتور بايد در نظر گرفته شود اعمال مي گردد. در اين مورد خروجي مرتبط با توان اوليه سيستم خواهد بود .
بايد اشاره گردد که جريان ورودي متناظر با خروجي با مقياس کامل ممکن است که دقيقا مساوي با نرخ ثانويه ي ترانسفورماتور جريان نباشد اما اين موضوع مسئله ي مهمي به شمار نمي آيد ( سازنده اين امر را در نظر گرفته است) .
برخي از اين مشکلات و مسائل لازم نيست که در نظر گرفته شود اگر مبدل فقط تغذيه مي شود براي مثال مي توان به ايستگاه هاي حومه اي SCADA اشاره کرد هر وسيله ي در يافت کننده که

مي تواند براي اعمال عامل مقياس گذاري روي ورودي هاي منفرد برنامه ريزي شود ميتواند محدوده ي تغييرات زيادي از سيگنال ها را تطبيق دهد عامل اصلي که بايد در نظر گرفته شود اين مي باشد که مطمئن شويم که مبدل قادر به فراهم کردن سيگنال ها درست روي مقدار کامل مقياس ورودي مي باشد به اين علت ايت که آن در بالا ترين مقدار مورد انتظار مولفه ي مورد اندازه گيري اشباع

نمي شود .
۷-۵-۲۲) منابع تغزيه ي کمکي
بسياري از مبدل ها نيازي به منابع تغذيه ي کمکي ندارند که به اين نوع مبدل ها مبدل هاي خود توان گفته مي شود از آنهايي که نياز به يک منبع تغذيه اي کمکي دارند اکثريت داراي يک پيشقدر (Bias ) يا خروجي صفر جرياندار مثل ۴ تا ۲۰ ميلي آمپر مي باشند. اين به اين علت است که يک خروجي غير صفر نمي تواند براي خروجي صفر کسب گردد مگر اينکه يک منبع تغذبه اي مجزا وجود داشته باشد مبدل هايي که نياز به يک منبع تغذيه اي کمکي دارند عموما با يک حفت ترمينال مجزا براي مدار کمکي آماده مي گردند. ترمينال مجزا براي مدار کمکي آماده مي کردند . بطوريکه مصرف کننده داراي انعطاف پذيري در اتصال منبغ تغذيه اي ورودي به مولفه ولتاژي مورداندازه گيري يا به يک منبع تغذيه اي مجزا مي باشد . هرچند که برخي از سازندگان طرحهاي خودشان را استاندارديزه کرده اند آنچنانکه بنظر مي رسد که از نوع خودتوان هستند ولي اتصال منبع تغذيه اي کمکي دقيقا داخلي است . براي مبدل هاي اندازه گيرac استفاده ار منبع تغذيه اي کمکي dc مبدل را قادر مي سازند که روي گستره ي وسيعي از ورودي ها عمليات انجام مي دهد .
محدوده ي ولتاژ منبع تفذيه ي کمکي که ميدل مي تواند روي آن عمل کند بوسيله ي سازنده مشخص مي شود . اگر ولتاژ کمکي از يک مقدار ورودي منتج شده باشد دامنه اندازه گيري در حدود ۲۰% ولتاژ اسمي منبع تغذيه اي کمکي محدود خواهد شد . اين مسئله زماني مشکل ساز مي شود که بخواهيم مقادير پايين کميت ورودي را اندازه گيري کنيم .
۶-۲۲ ) مراکز اندازه گيري
مراکز اندازه گيري بطور موثر مجموعه اي از مبدل هاي مجزا مي باشد که روي يک وضعيت مشترک سوار شده اند . اين مسئله بطور گسترده نشدني است اگر تکنولوژي آنالوگ براي پردازش سيگنالها مورد استفاده قرار گيرد اما اگر از تکنولوژي ديجيتال يا رقمي استفاده شود چنان محدوديت هايي وجود نخواهدداشت . بنابراين مراکز اندازه گيري ابزاري هستند براي استفاده از چنين تکنولوژي هايي . آنچنان که در فصل هفتم اشاره گرديد يک رله ي رقمي مي تواند اندازه گيري هاي بسياري از کميت هاي سيستم نيرو را فراهم آورد . بنابراين يک روش جايگزين در نگرش بر مراکز اندازه گيري استفاده از تکنولوژي رقمي مي باشد که يک رله ي رقمي است و توابع محافظتي آن را از بين مي برد و گستره ي وسيعي از پارامترهاي اندازه گيري سيستم نيرو را به هم مي پيوندد .
نظر به اينکه برخي اختلافات مهمي وجود دارد تقريبا اين عمل وضعيت حقيقي را به صورت زيادي ساده سازي مي کند . يک رله ي حفاظتي براي تامين تابغع حفاظتي اوليه روي گستره ي وسيعي از مقادير ورودي از حدود ۵% تا ۵۰۰% يا بيشتر مقادير ارزيابي وجود دارد . دقت اندازه گيري در حالي که مهم است لازم نيست که داراي آنچنان دقتي باشد که ( براي مثال ) در اندازه گيري

اهداف تعرفه اي مورد نياز بود . اندازه گيري نبايد گستره ي کاملي از مقادير ورودي باشد و بنابراين دقت اندازه گيري گاها لازم اشت بيشتر از حد لازم براي رله ي حفاظتي باشد . عامليت اضافي روي آنکه بوسيله ي تابع اندازه گيري يک رله ي حفاظتي فراهم شده اغلب مورد نياز است ( براي

گروهي از تيپ توابع که به وسيله ي مرکز اندازه گيري فراهم شده است – ۳-۲۲ را مشاهده کنيد )
از طرف ديگر روند اندازه گيري بنيادي در يک مرکز اندازه گيري برپايه ي تکنولوژي رقمي با رله ي رقمي يکي است پس نياز مذکور در اينجا تکرار نمي شود . تنها تفاوت, محدوده ي کميت هاي ورودي و عامليت است . مورد پيشين بوسيله ي طرح مناسبي از شرايط سيگنال ورودي به مبدل a/d مورد رسيدگي قرار مي گيرد که مورد اخير يعني مبدل a/d به وسيله ي نرم افزار توسعه داده شده رسيدگي مي شود .
جدول ۳-۲۲———————————————————–
مزيت مرکز اندازه گيري اين اشت که گروه وسيعي از توابع روي بخش منفردي از تجهيزات سوار مي شوند که فضاي اضافي کمتري در مقايسه با مبدل هاي مجزا براي پارامترهاي بسيار کمتر اشغال مي کند . بنابراين وقتي که , ct’s, vt’s پيش نياز موجود هستند بنظر مي رسد که استفاده از مرکز اندازه گيري حتي اگر همه ي کارايي فورا مورد نياز نباشد قابل قبول باشد تاريخ نشان داده است همچنان که زمان مي گذرد داده هاي بيشتري مورد نياز مي شود عامليت کامل در بيرون دستگاه ممکن است منطقي بنظر مي رسد . شکل ۳-۲۲ واريته هاي وسيعي از مبدل ها و مراکز اندازه گيري موجود را به نمايش گذارده است .
شکل ۳-۲۲———————————————————–۷-۲۲) پيمايش تعرفه
پيمايش تعرفه مشخصه اي از اندازه گيري است که مرتبط با اندازه گيري توان الکتريکي , توان هرز يا انرژي براي اهداف شارژ کردن مصرف کننده مي باشد . بدين لحاظ بايد با استانداردهاي ملي مناسب براي چنان موضوعاتي مطابقت داشته باشد . پيمايش تعرفه ي اوليه به منظور صورت حساب هاي مشتري , مورد استفاده قرار مي گيرد و ممکن است که دقت اندازه گيري در حدود ۰٫۲% را دارا باشد . حتي براي قراعت هايي که ۵% يا کمتر از مقدار مخاز اسمي مي باشند . پيمايش تعرفه ي ثانويه در آنجايکه مصرف کننده اندازه گيري خودش را به عنوان يک بررسي روي پيمايش تعرفه ي ثانويه نصب شده به وسيله ي تغذيه کننده يا ذر ميان کارگاه ها يا ساختمان هاي زياد براي به دست اوردن تصوير دقيق از مصرف انرژي در نواحي مختلف وشايد به منظور بازرسي انرژي يا تخصيص هزينه ي داخلي , اعمال مي شود .
دقت چنان اندازه گيري هايي تقريبا کم است . روي هم رفته نوعا دقت ۰٫۵% روي گستره ي وسيعي از اندازه گيري نياز مي باشد . آنچنان که اين دقت مجموع موردنياز است هر عنصر در زنجيره ي اندازه گيري ( که با ct’s/vt’s شروع مي شود ) بايد دقتي تقريبا بهتر از اين باشد . رسيدگي دقيقي براي سيم کشي و سوار کردن مبدل ها براي جلوگيري از خطاهاي بوجود آمده به علت مدهخله نياز است و شايد نياز باشد که دقت بالاي گستره ي وسيع و بالايي از دکانس

نگهداشته شود . بنابراين يک برنامه ي پيمايش تعرفه نيازمند طراحي دقيق همه تجهيزاتي که در برنامه وجود دارند مي باشد . معمولا امکانات به منظور فراهم آوردن اندازه گيري روي تعداد زيادي از دوره هاي زماني تعريف شده ( براي مثال ۲۴ دوره ي نيم ساعته براي ايجاد انرژي لازم براي

پيمايش تعرفه ) تشکيل مي شوند بطوريکه صادر کننده ي انرژي مي تواند فاکتور مجموعي را براي مصرف کننده بر طبق نرخ صحيح هر دوره ي تعرفه اي توليد کند . اينترمال هاي زماني که اين دوره ها پوشش مي دهند ممکن است بر طبق زمان سال ( زمستان , بهار و غيره ) تغيير کند و بنابراين نياز به انعطاف پذيري در برنامه ريزي پيمايش انرژي مي باشد . ارتباطات ريموت واز راه دور به پيمايش انرژي به طور تغييرناپذيري نياز مي باشد . بطوريکه داده ها به بخش مربوطه به صورت قاعده مند براي اهداف فاکتور نويسي انتقال داده شوند .
۸-۲۲) همزمان سازها
همزمان سازها در نقاطي از سيستم نيرو نياز هستند که دو منبع تغذيه ( يک ژنراتور ويک شبکه , يا دو منبع تغذيه ي شبکه اي ) بايد به صورت موازي به کار برده شوند . بيشتر از يک دستگاه اندازه گيري وجود دارد چنانکه آنها تماس بسته تري را براي اجازه دادن به مدارشکن براي بسته شدن فراهم مي کنند زماني که شرايط براي موازي شدن ( همزمان شدن ) داراي محدوديت است به هرحال آنها همچون رله هاي حفاظتي مورد توجه نيستند و بنابراين براي راحتي در اين فصل آورده شدهاند . دو نوع همزمان ساز وجود دادرد , همزمان ساز هاي خودکار و همزمان سازهاي قابل تنظيم .
۱-۸-۲۲) همزمان ساز هاي قابل تنظيم
کارکرد يک همزمان ساز قابل تنظيم , تعيين اين مسئله است که آيا دو ولتاژ همزمان يا تقريبا همزمان هستند و نيز فراهم آوردن خروجي ها تحت اين شرايط مي باشد . خروجي ها معمولا در شکل تماس هاي volt – free هستند به طوري که احتمالا مي توانند در مدارهاي کنتري cb براي اجازه دادن يا ندادن به بسته شدن cb به کار روند . زماني که به يک سيستم نيرو اعمال ميشوند همزمان سازهاي قابل تنظيم براي بررسي ايمني بسته شدن cb براي اتصال به شبکه ي مستقل از هم يا يک ژنراتور به يک شبکه آنچنانکه در شکل ۴-۲۲ نشان داده شده مورد استفاده قرار مي گيرد به اين ترتيب همزمان سازهاي قابل تنظيم وظيفه اي حياتي را در انسداد بستار cb در زماني که نياز است ايفا مي کنند .
همگامي , زماني رخ مي دهد که دو ولتاژ AC فرکانس و شدت مساوي بوده و داراي فاز صفر متفاوتي باشند همزمان سازهاي قابل تنظيم , زماني که فعال باشد , اين کميت ها را مانيتور کرده و cb قادر مي کند که مدارها را ببندد .در زماني که اختلافات در ميان محدوديتهاي ازپيش برپا شده ميباشد . در حالي که بستار cb در لحظه ي همگامي کامل ايده ال است رسيدن به اين مرحله در عمل بسيار مشکل بوده و برخي اشتباهات در يکي يا بيشتر ازکميت هاي مانيتور شده مي تواند بدون منجر شدن به ناپايداري ولتاژ / جريان در بستار cb تحمل شود . همزمان ساز قابل تنظيم داراي محدوديت هاي خطايي قابل برنامه ريزي براي تعريف خطاهاي قابل پذيرش مي

باشد ( زماني که بخواهيم مقايسه اي صورت دهيم ) .
شکل ۴-۲۲) ———————————————————-
شرايطي که تحت آن يک همزمان ساز قابل تنظيم براي فراهم آوردن خروجي نياز ا

ست متغيير مي باشد . وضعيت همزمان ساز قابل تنظيم را که به عنوان وسيله ي اجازه دهنده به بسته شدن مدار کنترلي cb که دو شبکه را به هم در يک شعبه جفت مي کند مورد استفاده قرار مي گيرد در شکل ۴-۲۲ (b) ملاحظه کنيد .فرض کردن اينکه دو شبکه داير خواهند بود ناکافي به نظر مي رسد ( وضعيت هاي که هر دو خطA و شين اصلي b ممکن است که منسوخ شده باشند مورد توجه قرار گرفته شده ) که منجربه کارايي نشان داده شده در جدولA 4-22 مي شود .
جدول ۴-۲۲ a وb)—————————————————-

زماني که به سيگنال بسته اجازه داده شد که ( ممکن است مه اين امر فقط براي دوره اي از زمان رخ دهد ) کاهش شانس يک cb , سيگنال بسته باقي مانده بعد از شرايط مذکور از محدوديت ها خارج مي شود به همين نحو ممکن است که مدارها آماده شوند تا بستار را ببندند اگر سيگنال بسته ي cb از کنترل هاي بسته cb پيش از اينکه شرايط رضايت بخش ارايه گردند , ارايه شود – اين امر مارا مطمئن مي کند که يک اپراتور بايد نمايشگرهاي همگام را مانيتور کرده و فقط زماني که شرايط همگامي صحيح است بستار را آغاز کند