EN Relæ er en type afbryder, der bruges til at tænde eller slukke for en højstrøms- og højspændingsbaseret enhed ved hjælp af et signal. Relæer er klassificeret i forskellige typer som låsning, reed, solid state, automotive, timerforsinkelse, differentialrelæ osv. Inden for strømsystembeskyttelse kan forskellige typer af relæer bruges, men blandt dem er et meget ofte brugt relæ til at beskytte en transformer, samt en generator mod lokaliserede fejl, et differentialrelæ. Dette relæ reagerer meget på de fejl, der opstod i beskyttelseszonen, men de reagerer mindre på de fejl, der opstod uden for den beskyttede zone. Denne artikel giver kort information om en differentialrelæ – arbejde med applikationer.
Hvad er differentialrelæ?
Relæet, der fungerer, når faseforskellen for minimum to eller derover de samme elektriske størrelser overstiger en fast mængde, er kendt som et differentialrelæ. Generelt fungerer de fleste af relæerne, når en hvilken som helst mængde går ud over en fast værdi, men dette relæ fungerer baseret på forskellen mellem to eller flere samme elektriske størrelser.
Funktionen af et differentialrelæ er at give højhastigheds, følsom og naturligt selektiv beskyttelse. Disse relæer giver ikke sikkerhed for sving-til-drej viklingsfejl i maskiner og transformere på grund af den lille vækst i den genererede strøm af disse fejl, som forbliver under relæets pickup-følsomhed.
Differentielt relæ arbejdsprincip
Differentialrelæ fungerer efter princippet om sammenligning mellem fasevinklen og to eller flere samme elektriske størrelser. Sammenligning af disse to elektriske størrelser inden for et kredsløb med et differentialrelæ er meget enkel i anvendelse og positiv i aktion.
For eksempel, i sammenligning med indgangsstrømmen og udgangsstrømmen i en linje, hvis en enorm strøm går gennem den beskyttede linje sammenlignet med strømmen, der forlader den, skal der tilføres yderligere strøm inden for fejlen. Så forskellen mellem de to elektriske størrelser kan styre et relæ for at adskille kredsløbet.
Under normale driftsforhold er ind- og udgangsstrømmene ækvivalente i fase og størrelse, så relæet vil ikke fungere. Men hvis der opstår en fejl i systemet, vil disse strømme ikke længere være ækvivalente i fase og størrelse.
Denne form for relæ bruges på en sådan måde, at forskellen mellem ind- og udgangsstrømmen leverer gennem relæets driftsspoler. Så relæspolen kan aktiveres under fejltilstande på grund af de forskellige mængder af strømmen. Så dette relæ fungerer og åbner afbryder for at udløse kredsløbet.
I ovenstående differentialrelækredsløb , der er to strømtransformatorer, som er forbundet til en hvilken som helst side af strømtransformatoren, ligesom en CT er forbundet på den primære side og den anden er forbundet på den sekundære side af PT ( krafttransformer ). Dette relæ sammenligner simpelthen strømmen af strømme på begge sider. Hvis der er ubalance i kredsløbets strøm, har dette relæ en tendens til at fungere. Disse relæer kan være aktuelle differens-, spændingsbalance- og forspændte differensrelæer.
Typer af differentialrelæ
Disse relæer er klassificeret i tre typer strømdifferential, spændingsbalance og procentvis differentialrelæ eller forspændt strålerelæ.
Aktuel balance differentialrelæ
Dette differentiale relæ fungerer, når der er en fejl i det beskyttede område, så vil der være en variation i ind- og udgangsstrømmen i det pågældende område. Så ved at sammenligne disse strømme enten i fase eller størrelse eller i begge, kan vi opdage fejlen i det beskyttede område. hvis forskellen slår en fast værdi, sammenligner dette relæ de to strømme og sender et udløsningssignal til CB'en (afbryder). Differentialrelæets beskyttelseskredsløbsforbindelser for normal tilstand eller ekstern fejl & under intern fejl er vist i den følgende figur tilsvarende.
De to CT'er i ovennævnte kredsløb anvendes i hver ende af den sektion, der skal beskyttes. Mellem de to CT'er er relæspolen simpelthen forbundet i potentialudligningspositionen, så der ikke flyder strøm gennem relæspolen under normale forhold. Så fejlfunktion af relæet kan undgås.
Under normale og eksterne fejltilstande fra ovennævnte kredsløb er strømmen af strøm, der bevæger sig ind i det beskyttede område, ækvivalent med strømstrømmen, der går væk fra det beskyttede område (I1 – I2 = 0). Derfor vil der ikke være nogen strøm i hele relæspolen. Så den forbliver ude af drift.
På samme måde, i et internt fejltilfælde fra ovenstående figur, er strømstrømmen ind i det beskyttede område forskellig fra strømstrømmen, der forlader den (I1 – I2 ≠ 0). Så disse strømforskelle er kendt som den cirkulerende strøm, der føres til relæets driftsspole, og relæet fungerer, hvis driftsmomentet er højere sammenlignet med det tilbageholdende drejningsmoment.
Spændingsbalancedifferentialrelæ
De to CT'er i spændingsbalancedifferentialrelæet er simpelthen forbundet på en hvilken som helst side af elementet, der skal beskyttes, som er generatorviklingen, som er vist i ovenstående figur. Denne type relæ sammenligner simpelthen to spændinger enten i fase eller størrelse eller i begge, og den udløser relækredsløbet, hvis forskellen overstiger en fast indstillet værdi.
CT'ens primære viklinger har lignende strømforhold, som er forbundet med pilotledningen i serie. Disse ledninger forbindes altid ved blot at forbinde to kredsløbsender som vist i ovenstående figur, og CTs sekundære vikling er forbundet til relæets driftsspole.
I ovenstående relækredsløb vil strømstrømmen i begge hovedviklinger af CT'er være den samme under normale driftsforhold. Så når strømstrømmen er den samme, vil spændingen i sekundærviklingen være den samme. Så der er ingen strøm i driftsspolen til et relæ.
På samme måde i de fejlbehæftede forhold vil der eksistere en faseforskel inden for primærspolens strømme. Der er således en forskel i spændingen ved den anden vikling. Nu vil der eksistere en faseforskel i sekundærspolens spænding, som føres til relæets driftsspole, og den er forbundet med sekundærviklingen i serie. På grund af dette vil strømmen være der i hele relæets driftsspole.
Differensrelæ i procent
Det skematiske diagram over det procentvise differensrelæ er vist nedenfor, som også er kendt som en forspændt strålerelæ .
Det skematiske arrangement af procent- eller forspændt differentialrelæ er vist nedenfor. Dette kredsløb omfatter hovedsageligt to spoler som fastholdelse og en driftsspole. Her er betjeningsspolen blot forbundet til fastholdelsesspolens midtpunkt.
Her genererer betjeningsspolen driftsmomentet, således at relæet fungerer, hvorimod tilbageholdelsesspolen genererer en forspændingskraft eller tilbageholdelsesmoment, som er ret modsat af driftsmomentet.
Dette relæ fungerer med differensstrømmen, som flyder gennem det beskyttede område. Når der ikke er nogen fejl inden for det beskyttede område, eller der er en fejl uden for det beskyttede område, vil det begrænsende drejningsmoment være højere sammenlignet med driftsmomentet. Så dette vil gøre tripkredsløbet åbent, og relæet vil derfor være ude af drift.
Men hvis der er en fejl inden for det beskyttede område, vil driftsmomentet være højere sammenlignet med tilbageholdelsesmomentet. På grund af dette lukker strålen simpelthen udløsningskredsløbet, så der udløses et udløsningssignal gennem relæet til CB eller afbryder.
I ovenstående ækvivalente kredsløb er differensstrømmen i driftsspolen i2 – i1, hvorimod spændingsspolen er i1 + i2/2 på grund af den midterste forbindelse af driftsspolen.
Så forholdet mellem i2 – i1 (differentiel driftsstrøm) og (i1 + i2)/2 (begrænsende strøm) har altid en fast procentdel. Derfor er dette relæ kendt som en differensrelæ i procent . For at betjene dette relæ skal differensstrømmen være højere sammenlignet med denne faste procentdel.
Fordele
Fordelene ved differentialrelæ omfatter følgende.
- Digital signalhåndtering er fuldstændig mulig med en 16-bit mikroprocessor.
- Dette er den mest betydningsfulde beskyttelse i elsystemet.
- Målenøjagtigheden er høj på alle indstillinger på grund af en præcis 16-bit analog-til-digital konverteringsmetode.
- Disse kan ganske enkelt tilpasses til forskellige alarm- og understationssystemer.
- Disse relæer er meget lydhøre, fordi de ikke kan skelne mellem mindre fejl og tunge belastninger.
- Disse relæer undgår fejlfunktioner i et netværk.
Ulemper
Ulemperne ved differentialrelæ omfatter følgende.
- Den aktuelle differentialrelæs nøjagtighed i kraftig strøm vil blive påvirket på grund af pilotkablets kapacitans.
- Det strømtransformere i dette relæ kan ikke have lignende egenskaber eller klassifikationer på grund af pilotkablets impedanser og konstruktionsfejl. Så dette får et relæ til at fungere forkert.
- Konstruktionen af et relæ af spændingsbalancetype bliver kompleks for at opnå den perfekte balance mellem CT'er.
- Beskyttelsen af dette relæ kan bruges effektivt til kortere linjer.
Ansøgninger
Anvendelserne af differentialrelæ omfatter følgende.
- Dette relæ bruges meget ofte til at beskytte generatorer og transformere mod lokaliserede fejl.
- Normalt bruges disse relæer hovedsageligt til at beskytte udstyret mod interne fejl. Så Merz prisbeskyttelse er en type differentialrelæ, der bruges til at beskytte generatorens statorvikling mod de indre fejl.
- Denne form for relæ beskytter viklingen af en transformer.
- Disse er perfekt egnede til beskyttelse af kompakte genstande og også strømsystemudstyr som busbarer, generatorer, reaktorer, transmissionsledninger, transformere, feedere osv.
Det handler altså om et overblik over en differential relæ - virker med ansøgninger. Differentialrelæet skal have mindst to eller derover ens elektriske størrelser. Disse mængder bør inkludere faseforskydning for relædriften. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af et relæ?
