En elektrisk betjent afbryder som en relæ spiller en nøglerolle i styring af et elektrisk kredsløb gennem et uafhængigt laveffektsignal, ellers brugt hvor et antal kredsløb skal styres gennem det enkelte signal. For det første blev relæer brugt som signalforstærkere inden for telegrafkredsløb over lange afstande og derefter i vid udstrækning brugt i tidlige computere og telefoncentraler for at opnå logiske operationer. Der findes forskellige typer relæer, og hver type bruges ud fra kravet. Så denne artikel diskuterer en oversigt over et beskyttelsesrelæ eller beskyttelsesrelæ – arbejde med applikationer.
Hvad er et beskyttelsesrelæ?
En beskyttelsesrelædefinition er; -en koblingsudstyr enhed, der bruges til at opdage fejl og starte afbryder operation for at adskille det defekte element i systemet. Disse relæer er selvstændige og kompakte enheder, der registrerer unormale forhold, der forekommer i de elektriske kredsløb, ved konstant at måle de elektriske mængder, som er forskellige i fejl og normale forhold. Under fejltilstande kan de elektriske størrelser ændre sig som strøm, spænding, fasevinkel og frekvens. Det beskyttende relædiagram er vist nedenfor.
Arbejdsprincip for beskyttelsesrelæ
Et beskyttelsesrelæ bruges til at beskytte enheden, når fejlen er opdaget i et system. Når fejlen er opdaget, findes fejlplaceringen og giver derefter udløsningssignalet til afbryderen eller CB. Disse relæer arbejder på de to principper som elektromagnetisk tiltrækning og elektromagnetisk induktion.
Elektromagnetisk tiltrækningsrelæ fungerer simpelthen på begge forsyninger som AC & DC, og det tiltrækker spolen mod elektromagnetpoler. Disse typer relæer virker øjeblikkeligt, og det forsinker ikke, mens det elektromagnetiske induktionsrelæ simpelthen kun fungerer på AC-forsyning, og det bruger induktionsmotoren til at generere drejningsmomentet. Så disse bruges regelmæssigt som retningsbestemte relæer for at beskytte strømsystemet og også i højhastighedsbaserede koblingsoperationer.
Beskyttende relætyper
Beskyttelsesrelæer fås i forskellige typer, som anvendes efter behov.
Overstrømsrelæer
Overstrømsrelæer fungerer gennem strømmen. Overstrømsrelæerne kan blive aktiveret gennem strømmen. Dette relæ inkluderer en afhentningsværdi, og dette relæ aktiveres, når målingen og mængden af strøm overstiger denne afhentningsværdi.
Disse relæer er tilgængelige i to typer øjeblikkelige og tidsforsinkelsestyper, hvor disse to relæer ofte leveres i en enkelt beholder. Disse to aktiveres af en lignende strøm; men deres separate afhentningsværdier kan justeres separat ved at ændre tapindstillingerne i inputtet.
Overstrømsrelæer er ikke dyre, så de bruges på lavspændingskredsløb og også i specifikke højspændingssystemer. Den største ulempe ved dette relæ er, at det også kan vælge strømsvingninger såvel som fejl inden for de nærliggende zoner.
Elektromekaniske relæer
Elektromekaniske relæer er de tidligste relæer, men de bruges i mange områder stadig i dag. Dette relæ fungerer simpelthen ved hjælp af et magnetfelt, der genereres af en elektromagnetisk spole, når et styresignal er givet til det. Dette relæ ændrer spændinger og strømme til elektriske, magnetiske kræfter og drejningsmomenter, der skubber mod fjederbelastninger i relæet. Fjederbelastningen og tryk på de elektromagnetiske spoler i relæet er de vigtigste processer, hvorigennem en bruger indstiller et relæ. Se venligst dette link for at vide mere om en Elektromekanisk relæ .
Retningsrelæer
Disse relæer aktiveres af strømmen i en bestemt retning. Det kan detektere en variation mellem aktiverings- og referencestrømmen. Dette relæ bruges i kombination med nogle andre relæer som overstrømsrelæ, så kapaciteten og selektiviteten af det beskyttende relæsystem forbedres. Dette relæ reagerer simpelthen på variationen af fasevinklen mellem både aktiverings- og en referencestrøm, der er kendt som polarisationsmængden.
Afstandsrelæer
Dette afstandsrelæ bruges til at skelne mellem normale driftsforhold og en fejl og adskiller også fejl inden for et bestemt område og inden for et andet element i systemet. Afstandsrelædriften er utilstrækkelig til et bestemt interval af impedansoptagelsesværdier. Dette relæ opfanger, når impedansmålingen er lav eller svarer til den foretrukne pickupimpedansværdi.
I dette relæ er parametrene som spænding og strøm afbalanceret fra hinanden, og dette relæ reagerer på spændings- og strømforholdet, som er transmissionsledningens impedans fra relæets placering mod interessepunktet. Denne impedans bruges til at bestemme afstanden gennem en transmissionslinje, så den er kendt som et afstandsrelæ. Disse relæer er tilgængelige i forskellige typer som reaktans, mho og impedans relæer.
Se venligst dette link for at vide mere om Afstandsrelæ .
Pilot relæer
Pilotrelæet bruges til at bestemme, om en fejl er inden for eller uden for den beskyttede linje. Hvis fejlen er intern mod den beskyttede linje, så er alle afbrydere (CB'er) ved linjeterminalerne udløses ved maksimal hastighed. På samme måde, hvis fejlen er ekstern i forhold til den beskyttede linje, blokeres eller forhindres afbryderens udløsning. Der er tre typer pilotrelæer til rådighed ledning, strømledningsbærer og mikrobølgepilot, som bruges til beskyttelsesrelæ.
Differentiale relæer
Et differentialbeskyttelsesrelæ fungerer simpelthen ved at kontrastere hovedforskellen mellem ind- og udgangsstrømmens størrelse samt værdier. Hvis forskellen er over afhentningsværdien, kan systemet være adskilt, og afbryderkredsløbet (CB) udløses.
Beskyttende relækredsløb
Beskyttelsesrelæet bruges til at detektere unormale forhold i de elektriske kredsløb ved at måle de forskellige elektriske størrelser konstant under normale såvel som fejlforhold. De elektriske størrelser, der kan variere i fejltilstande er; strøm, spænding, fasevinkel og frekvens.
Et typisk beskyttelsesrelækredsløb er vist, som kan opdeles i tre dele, som diskuteres nedenfor.
- Den første del af kredsløbet er den primære vikling af en CT, som også kaldes en strømtransformator. Denne CT er forbundet med transmissionsledningen i serie, der skal beskyttes.
- Den anden del omfatter den sekundære vikling af strømtransformer , CB & relæets driftsspole.
- Den sidste del af kredsløbet er udløsningskredsløbet, som kan være enten AC/DC. Så det omfatter hovedsageligt en strømforsyningskilde, afbryderens udløsningsspole og relæets stationære kontakter.
Arbejder
En gang en kortslutning ved 'F'-punktet på transmissionslinje opstår, så vil strømmen af strøm inden for transmissionsledningen stige til en enorm værdi. Så dette får til at flyde kraftig strøm gennem relæspolen og får det beskyttende relæ til at fungere ved blot at lukke dets kontakter.
Følgelig lukker den CB'ens udløsningskredsløb og får CB'en til at åbne og adskille det defekte segment fra systemet. Så på denne måde sikrer dette beskyttelsesrelæ sikkerheden af kredsløbets udstyr mod at gå i stykker og typisk arbejde i systemet.
Beskyttelsesrelækoder
I design af elektriske strømsystemer angiver ANSI-koderne, hvilke funktioner en beskyttelsesenhed understøtter som et relæ/afbryder. Disse enheder beskytter simpelthen elektriske systemer såvel som komponenter mod skader, når der først opstår en elektrisk fejl. ANSI-koder er meget nyttige til at identificere mellemspændingsbaserede mikroprocessorenhed funktioner. Beskyttelsesrelæets ANSI-koder er angivet nedenfor.
Beskyttelse af aktuelle funktioner
Beskyttelsen af aktuelle funktioner med koder er angivet nedenfor.
ANSI 50/51 angiver fase over strøm.
ANSI 50N/51N (eller) 50G/51G indikerer en jordfejl.
ANSI 50BF indikerer afbryderfejl.
ANSI 46 angiver en ubalanceret eller negativ sekvens.
ANSI 49 RMS angiver termisk overbelastning.
Retningsbestemt strømbeskyttelse
Beskyttelsen af retningsbestemt strøm med koder er angivet nedenfor.
ANSI 67 angiver den retningsbestemte faseoverstrøm.
ANSI 67N/67NC angiver en retningsbestemt jordfejl.
Retningsbestemt strømbeskyttelsesfunktioner
Beskyttelsen af retningsbestemt strøm med koder er angivet nedenfor.
ANSI 32P angiver retningsbestemt aktiv over strøm.
ANSI 320/40 angiver retningsbestemt reaktiv overeffekt.
Maskinbeskyttelsesfunktioner
Maskinbeskyttelsesfunktionen med koder er angivet nedenfor.
ANSI 37 angiver faseunderstrøm.
ANSI 48/51LR/14 angiver en låst rotor eller ekstrem starttid.
ANSI 66 angiver starter pr. time.
ANSI 50V/51V angiver spænding/begrænset overstrøm.
ANSI 26/63 angiver Buchholz/termostat.
ANSI 38/49T angiver overvågning af temperatur.
Spændingsbeskyttelsesfunktioner
Spændingsbeskyttelsesfunktionen med koder er angivet nedenfor.
ANSI 27D angiver en positiv sekvens under spænding.
ANSI 27R angiver, at de forbliver under spænding.
ANSI 27 angiver underspænding.
ANSI 59 angiver overspænding.
ANSI 59N angiver forskydning af neutral spænding.
ANSI 47 indikerer en negativ sekvens overspænding.
Beskyttelsesfunktioner af frekvens
Frekvensens beskyttelsesfunktioner med koder er anført nedenfor.
ANSI 81H indikerer overfrekvens.
ANSI 81L angiver under frekvens.
ANSI 81R angiver ændring i frekvenshastighed.
ANSI 81R angiver ændring i frekvenshastighed.
Test af beskyttelsesrelæ
I nuværende strømsystemer spiller beskyttelsesrelæer en nøglerolle, så deres pålidelige drift skal altid kontrolleres. Så disse relæer bør testes i løbet af deres livscyklus. Derudover er relætest på normal basis påkrævet for at sikre, at den rigtige drift opretholdes. Hvis afprøvningen af beskyttelsesrelæet ikke udføres ordentligt med jævne mellemrum, kan der opstå elektriske fejl og forårsage skade på udstyr og skade på arbejdere.
Der er tre typer beskyttelsesrelætest, der udføres bænktest, idriftsættelsestest og vedligeholdelsestest, som diskuteres nedenfor.
Bænk test
Denne test udføres for at teste relæet på egen hånd, og at det svarer til designet. Dette undgår, at både dyrere og tidskrævende problemer opstår på senere stadier i et projekt.
Idriftsættelsestest
Når det elektriske system er designet, indebærer idriftsættelse af beskyttelsesrelæet, at det større system fungerer som forventet. Så for eksempel, når først beskyttelsesrelæet er tilsluttet koblingsudstyret, skal det fungere som forventet og reagere på sikringer og andre replikerede forhold. I fremtiden vil relæets funktion være verificeret.
Vedligeholdelsestest
Når først vedligeholdelsestestning er udført, antages hele designformålet, dog bør det beskyttende relæs opførsel verificeres for underdrift. Bortset fra særlige fejl, kan dette relæ ikke bemærke ændringer i karakteristikaene for et system, såsom netværksbelastninger, der ændres over tid. Så disse langsigtede ændringer kan kræve, at beskyttelsesrelæet omprogrammeres for at sikre, at den anslåede drift opretholdes.
Mens der udføres test af beskyttelsesrelæer, er der mange parametre, der skal testes ofte baseret på typen af test, såsom relæets visuelle inspektion, forbindelsesdele, åbning og lukning af afbryder (CB), beskyttelsesfunktioner, logiske funktioner, binær beskyttelsesrelæ og analoge ind- og udgange, primær injektion, test af isolationsmodstand og sekundær injektionstest.
Fordele ulemper
Det fordelene ved et beskyttelsesrelæ omfatte følgende.
- Dette relæ overvåger forskellige parametre kontinuerligt som strøm, spænding, effekt og frekvens.
- Det forbedrer systemets stabilitet gennem isolering af defekte sektioner
- Dette relæ fjerner fejlen på ingen tid, så det reducerer skaden.
- Dette relæ registrerer fejl og defekte sektioner i systemet.
- Det mindsker brandrisikoen.
- Det giver elektrisk sikkerhed og beskytter en person, mens du arbejder på systemet.
- Det forbedrer systemets ydeevne, stabilitet og pålidelighed.
- Betjeningen af disse relæer er meget hurtig og også meget hurtig at nulstille.
- Disse kan bruges i både strømforsyninger som AC & DC.
- Disse relæer fungerer ganske enkelt på millisekunder, og resultatet er øjeblikkeligt.
- Disse er de mest pålidelige, robuste, kompakte og meget enkle.
- Det er anvendeligt på forskellige områder.
Det ulemper ved et beskyttelsesrelæ omfatte følgende.
- Et beskyttelsesrelæ kan ikke undgå fejl i et strømsystem, så dette relæ bruger mere tid på strømsystemets overvågning.
- Det har brug for periodisk vedligeholdelse samt testning ikke statiske relæer.
- Driften af dette relæ kan ganske enkelt påvirkes på grund af komponentens ældning, forurening og støv, hvilket resulterer i falske trips.
- Disse relæer giver sikkerhed og konsistens, som er påkrævet for at fungere med tillid.
Ansøgninger
Det anvendelser af en beskyttelsesrela y inkluderer følgende.
- Et beskyttelsesrelæ bruges til at betjene elektrisk beskyttelse.
- Beskyttelsesrelæet registrerer et problem i dets tidlige stadie og reducerer eller eliminerer skader på udstyr markant.
- Denne relæenhed er hovedsageligt designet til at udløse en CB (strømafbryder), når en fejl er bemærket.
- Dette relæ fungerer som en detekteringsenhed, så det registrerer fejlene, kender sin position og til sidst giver det udløsningssignalet til afbryderen
- Dette er en koblingsenhed, der bruges til at detektere fejlene og starter afbryderdriften for at adskille det defekte element fra systemet.
- Disse er meget nyttige i højspændings- og mellemspændingsbeskyttelse og overstrøms- til kompleks afstandsbeskyttelse.
Hvad er nøglefunktionerne for beskyttelsesrelæer?
Hovedfunktionerne af beskyttelsesrelæer er;
- Den registrerer tilstedeværelsen af en fejl.
- Den registrerer fejlplaceringen.
- Den registrerer tilstedeværelsen af fejltype.
- Den lukker udløsningskredsløbet og betjener CB'en (afbryderen) for at adskille det defekte system.
Hvilken type beskyttelsesrelæ bruges i en induktionsmotor?
MPR eller motorbeskyttelsesrelæet bruges til at beskytte højspændingsinduktionsmotoren.
Hvad er de væsentlige elementer i et beskyttelsesrelæ?
De væsentlige elementer i et beskyttelsesrelæ omfatter hovedsageligt et føleelement, sammenligningselement og kontrolelement.
Hvad bruges beskyttelsesrelæer til?
Et beskyttelsesrelæ bruges til at detektere defekt udstyr og overvåger strøm og spænding med CT'er og PT'er.
Hvilke typer relæer bruges til 3-faset beskyttelse?
Et 3-faset spændingsstyringsrelæ bruges i 3-faset beskyttelse.
Dette er således en oversigt over et beskyttelsesrelæ – arbejde med applikationer. For at kunne betjene beskyttelsesrelæet tilfredsstillende, skal det have disse egenskaber som hastighed, selektivitet, pålidelighed, enkelhed, følsomhed, økonomi osv. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en afbryder?
