A Relé je jeden typ spínače používaný k ZAPNUTÍ nebo VYPNUTÍ vysokonapěťového a vysokonapěťového zařízení pomocí signálu. Relé jsou klasifikována do různých typů, jako je západková, jazýčková, polovodičová, automobilová, časovače zpoždění, diferenciální relé atd. V ochraně napájecího systému jsou různé typy relé se používají, ale mezi nimi velmi často používaným relé k ochraně transformátoru, stejně jako generátoru před lokalizovanými poruchami, je diferenciální relé. Toto relé velmi dobře reaguje na poruchy, které se vyskytly v ochranné zóně, avšak méně reagují na poruchy, které se vyskytly mimo chráněnou zónu. Tento článek poskytuje stručné informace o a diferenciální relé – práce s aplikacemi.
Co je diferenciální relé?
Relé, které pracuje, jakmile fázorový rozdíl pro minimálně dvě nebo více stejných elektrických veličin překročí pevnou hodnotu, se nazývá diferenciální relé. Obecně platí, že většina relé pracuje, když jakákoli veličina překročí pevnou hodnotu, avšak toto relé pracuje na základě rozdílu mezi dvěma nebo více stejnými elektrickými veličinami.
Funkcí diferenciálního relé je poskytovat vysokorychlostní, citlivou a přirozeně selektivní ochranu. Tato relé neposkytnou bezpečnost proti poruchám otočného vinutí ve strojích a transformátorech kvůli malému nárůstu proudu generovaného těmito poruchami, které zůstávají pod citlivostí snímání relé.
Princip činnosti diferenciálního relé
Diferenciální relé pracuje na principu porovnání mezi fázovým úhlem a dvěma nebo více stejnými velikostmi elektrických veličin. Porovnání těchto dvou elektrických veličin v obvodu s diferenciálním relé je velmi jednoduché v aplikaci a pozitivní v akci.
Například v porovnání se vstupním proudem a výstupním proudem ve vedení, pokud chráněným vedením prochází velký proud ve srovnání s proudem, který z něj odchází, musí být v rámci poruchy dodáván další proud. Takže rozdíl mezi dvěma elektrickými veličinami může ovládat relé pro oddělení obvodu.
Za normálních provozních podmínek jsou vstupní a výstupní proudy ekvivalentní ve fázi a velikosti, takže relé nebude fungovat. Pokud však v systému dojde k nějaké poruše, pak tyto toky proudů již nebudou ekvivalentní ve fázi a velikosti.
Tento druh relé se používá takovým způsobem, že rozdíl mezi vstupním a výstupním proudem v provozních cívkách relé. Takže cívka relé může být nabuzena v poruchových podmínkách kvůli různému množství proudu. Takže toto relé funguje a otevírá jistič pro vypnutí obvodu.
Ve výše uvedeném obvod diferenciálního relé , existují dva proudové transformátory, které jsou připojeny k libovolné ploše výkonového transformátoru tak, že jeden CT je připojen na primární straně a druhý je připojen na sekundární straně PT ( silový transformátor ). Toto relé jednoduše porovnává tok proudů na obou stranách. Pokud dojde k nějaké nevyváženosti v toku proudu v obvodu, pak toto relé má tendenci pracovat. Tato relé mohou být proudová diferenciální, napěťová vyvážená a předepjatá diferenciální relé.
Typy diferenciálních relé
Tato relé jsou rozdělena do tří typů proudového diferenciálu, napěťového vyvážení a procentuálního diferenciálního relé nebo relé s předpětím.
Diferenciální relé aktuální rovnováhy
Toto diferenciální relé funguje vždy, když dojde k poruše v chráněné oblasti, pak dojde ke změně vstupního a výstupního proudu této oblasti. Takže porovnáním těchto proudů buď ve fázi nebo velikosti nebo v obou, můžeme detekovat poruchu v chráněné oblasti. pokud rozdíl překoná pevnou hodnotu, pak toto relé porovná dva proudy a vyšle vypínací signál do CB (jističe). Zapojení ochranného obvodu diferenciálního relé pro normální stav nebo vnější poruchu a během vnitřní poruchy jsou odpovídajícím způsobem znázorněna na následujícím obrázku.
Dva transformátory proudu ve výše uvedeném obvodu se používají na každém konci chráněné sekce. Mezi dvěma CT je reléová cívka jednoduše zapojena v ekvipotenciální poloze, takže za normálních podmínek neprotéká proud přes cívku relé. Aby se zabránilo nesprávné funkci relé.
Za normálních a externích poruchových podmínek z výše uvedeného obvodu je tok proudu pohybujícího se do chráněné oblasti ekvivalentní toku proudu odcházejícího z chráněné oblasti (I1 – I2 = 0). Proto nebude v cívce relé protékat žádný proud. Takže zůstává mimo provoz.
Podobně v případě vnitřní poruchy z výše uvedeného obrázku je tok proudu do chráněné oblasti odlišný od toku proudu, který ji opouští (I1 – I2 ≠ 0). Takže tyto rozdíly v průtoku proudu jsou známé jako cirkulační proud, který je přiváděn do pracovní cívky relé a relé funguje, pokud je provozní moment vyšší ve srovnání s omezujícím momentem.
Diferenciální relé pro vyvážení napětí
Dva transformátory proudu v diferenciálním relé vyvážení napětí jsou jednoduše připojeny na kteroukoli stranu prvku, který má být chráněn, což je vinutí alternátoru, jak je znázorněno na obrázku výše. Tento typ relé jednoduše porovnává dvě napětí buď ve fázi nebo velikosti nebo v obou a vypne reléový obvod, pokud rozdíl překročí pevně nastavenou hodnotu.
Primární vinutí CT mají podobné proudové poměry, které jsou zapojeny s pilotním vodičem do série. Tyto vodiče jsou připojeny vždy jednoduchým spojením dvou konců obvodu, jak je znázorněno na obrázku výše a sekundární vinutí CT je připojeno k pracovní cívce relé.
Ve výše uvedeném reléovém obvodu bude tok proudu v obou hlavních vinutích CT za normálních provozních podmínek stejný. Takže když je tok proudu stejný, pak napětí v sekundárním vinutí bude stejné. Takže v pracovní cívce relé neprotéká žádný proud.
Podobně v poruchových podmínkách bude existovat fázorový rozdíl v proudech primární cívky. Existuje tedy rozdíl v napětí na druhém vinutí. Nyní bude existovat fázorový rozdíl v napětí sekundární cívky, která je přiváděna do pracovní cívky relé a je zapojena do série se sekundárním vinutím. Z tohoto důvodu bude tok proudu protékat pracovní cívkou relé.
Procentní diferenciální relé
Níže je uveden schematický diagram procentuálního diferenciálního relé, které je také známé jako a relé s předpětím .
Schématické uspořádání procentuálního nebo předpětí diferenciálního relé je uvedeno níže. Tento obvod obsahuje hlavně dvě cívky, jako je omezovací a ovládací cívka. Zde je ovládací cívka jednoduše připojena ke středovému bodu omezovací cívky.
Zde provozní cívka generuje provozní točivý moment, takže relé pracuje, zatímco omezující cívka generuje předpětí nebo omezovací moment, který je zcela opačný k provoznímu momentu.
Toto relé pracuje s rozdílovým proudem, který protéká chráněnou oblastí. Kdykoli nedojde k poruše v chráněné oblasti nebo dojde k poruše mimo chráněnou oblast, bude omezující moment vyšší ve srovnání s provozním momentem. To způsobí, že vypínací obvod bude otevřený a relé bude nefunkční.
Pokud však dojde k poruše v chráněné oblasti, bude provozní moment vyšší ve srovnání s omezujícím momentem. Z tohoto důvodu paprsek jednoduše uzavře vypínací obvod, takže iniciuje vypínací signál přes relé do CB nebo jističe.
Ve výše uvedeném ekvivalentním obvodu je rozdílový proud uvnitř ovládací cívky i2 – i1, zatímco omezovací cívka je i1 + i2/2 kvůli střednímu zapojení ovládací cívky.
Takže poměr i2 – i1 (diferenční provozní proud) k (i1 + i2)/2 (omezovací proud) má vždy pevné procento. Proto je toto relé známé jako a procentuální diferenciální relé . Pro provoz tohoto relé by měl být rozdílový proud vyšší ve srovnání s tímto pevným procentem.
Výhody
Mezi výhody diferenciálního relé patří následující.
- Digitální zpracování signálu je zcela možné pomocí 16bitového mikroprocesoru.
- Jedná se o nejvýznamnější ochranu v rámci energetického systému.
- Přesnost měření je vysoká ve všech rozsazích nastavení díky přesné 16bitové analogově-digitální metodě převodu.
- Tyto jsou velmi jednoduše přizpůsobitelné různým systémům alarmů a rozvoden.
- Tato relé jsou velmi citlivá, protože nedokážou rozlišit mezi menšími poruchami a vysokými zátěžemi.
- Tato relé zabraňují poruchám v síti.
Nevýhody
Nevýhody diferenciálního relé zahrnují následující.
- Přesnost proudového diferenciálního relé v toku velkého proudu bude ovlivněna kapacitní odporem pilotního kabelu.
- The proudové transformátory v tomto relé nemůže mít podobné charakteristiky nebo jmenovité hodnoty kvůli impedancím pilotního kabelu a konstrukčním chybám. To způsobuje, že relé nepracuje správně.
- Konstrukce relé s vyvážením napětí se stává složitou pro dosažení dokonalé rovnováhy mezi CT.
- Ochranu tohoto relé lze efektivně využít pro vedení kratších délek.
Aplikace
Aplikace diferenciálního relé zahrnují následující.
- Toto relé se velmi často používá k ochraně generátorů a transformátorů před lokalizovanými poruchami.
- Obvykle se tato relé používají hlavně k ochraně zařízení před vnitřními poruchami. Merz price protection je tedy jeden typ diferenciálního relé, který se používá k ochraně vinutí statoru alternátoru před vnitřními poruchami.
- Tento druh relé chrání vinutí transformátoru.
- Jsou dokonale vhodné pro ochranu kompaktních předmětů a také zařízení energetických systémů, jako jsou sběrnice, generátory, reaktory, přenosová vedení, transformátory, napáječe atd.
Toto je tedy vše o přehledu diferenciálu relé – funkční s aplikacemi. Diferenciální relé by mělo mít minimálně dvě nebo více podobných elektrických veličin. Tyto veličiny by měly zahrnovat fázový posun pro činnost relé. Zde je pro vás otázka, jakou funkci má relé?
