A Releu este un tip de comutator folosit pentru a porni sau opri un dispozitiv bazat pe curent și tensiune înaltă folosind un semnal. Releele sunt clasificate în diferite tipuri, cum ar fi cu blocare, lamelă, stare solidă, auto, temporizator, releu diferențial etc. În protecția sistemului de alimentare, diverse tipuri de relee sunt folosite dar printre ele, un releu folosit foarte frecvent pentru a proteja un transformator, precum și un generator de defecțiuni localizate, este un releu diferențial. Acest releu este foarte sensibil la defecțiunile care au apărut în zona de protecție, dar sunt mai puțin sensibili la defecțiunile care au apărut în afara zonei protejate. Acest articol oferă scurte informații despre a releu diferential – lucrul cu aplicații.
Ce este releul diferențial?
Releul care funcționează odată ce diferența de fazori pentru un minim de două sau peste aceleași cantități electrice depășește o cantitate fixă este cunoscut sub numele de releu diferențial. În general, majoritatea releelor funcționează atunci când orice cantitate depășește o valoare fixă, totuși, acest releu funcționează pe baza diferenței dintre două sau mai multe cantități electrice identice.
Funcția unui releu diferențial este de a oferi protecție de mare viteză, sensibilă și natural selectivă. Aceste relee nu vor oferi siguranță defecțiunilor de înfășurare de la mașini și transformatoare din cauza creșterii mici în curentul generat de aceste defecțiuni, care rămân sub sensibilitatea de preluare a releului.
Principiul de funcționare a releului diferențial
Releul diferențial funcționează pe principiul comparației între unghiul de fază și două sau mai multe mărimi electrice identice. Compararea acestor două mărimi electrice într-un circuit cu un releu diferențial este foarte simplă în aplicare și pozitivă în acțiune.
De exemplu, în comparație cu curentul de intrare și curentul de ieșire într-o linie, dacă un curent uriaș trece prin linia protejată în comparație cu curentul care iese din ea, atunci trebuie să furnizeze curent suplimentar în defecțiune. Deci, diferența dintre cele două mărimi electrice poate controla un releu pentru a separa circuitul.
În condiții normale de funcționare, curenții de intrare și de ieșire sunt echivalenti ca fază și magnitudine, astfel încât releul nu va funcționa. Cu toate acestea, dacă apare vreo defecțiune în sistem, atunci acest flux de curenți nu va mai fi echivalent ca fază și magnitudine.
Acest tip de releu este utilizat astfel încât diferența dintre sursele de curent de intrare și de ieșire în bobinele de funcționare ale releului. Deci, bobina releului poate fi alimentată în condiții de defecțiune din cauza cantităților variate de curent. Deci, acest releu funcționează și deschide întrerupător de circuit pentru declanșarea circuitului.
În cele de mai sus circuit de relee diferențiale , există două transformatoare de curent care sunt conectate la orice față a transformatorului de putere, așa cum un CT este conectat pe partea primară, iar celălalt este conectat pe partea secundară a PT ( transformator de putere ). Acest releu compară pur și simplu fluxul de curenți de pe ambele părți. Dacă există vreun dezechilibru în fluxul de curent al circuitului, atunci acest releu tinde să funcționeze. Aceste relee pot fi relee diferențiale de curent, echilibru de tensiune și relee diferențiale polarizate.
Tipuri de relee diferențiale
Aceste relee sunt clasificate în trei tipuri diferențial de curent, echilibru de tensiune și releu diferențial procentual sau releu cu fascicul polarizat.
Releu diferențial de echilibru de curent
Acest releu diferențial funcționează ori de câte ori există o defecțiune în regiunea protejată, atunci va exista o variație a curentului de intrare și de ieșire din acea regiune. Deci, comparând acești curenți fie în fază, fie în magnitudine, fie în ambele, putem detecta defecțiunea în regiunea protejată. dacă diferența bate o valoare fixă, atunci acest releu compară cei doi curenți și transmite un semnal de declanșare la CB (întrerupător). Conexiunile circuitului de protecție a releului diferențial pentru starea normală sau defecțiune externă și în timpul defecțiunii interne sunt prezentate în figura următoare în mod corespunzător.
Cele două TC din circuitul de mai sus sunt utilizate la fiecare capăt al secțiunii care trebuie protejată. Între cele două TC, bobina releului este pur și simplu conectată la poziția echipotențială, astfel încât să nu existe un flux de curent prin bobina releului în condiții normale. Astfel încât să se evite funcționarea defectuoasă a releului.
În condiții normale și externe de defect din circuitul de mai sus, fluxul de curent care se deplasează în regiunea protejată este echivalent cu fluxul de curent care pleacă din regiunea protejată (I1 – I2 = 0). Prin urmare, nici un flux de curent nu va exista în toată bobina releului. Deci, rămâne în afara serviciului.
În mod similar, într-un caz de defecțiune internă din figura de mai sus, fluxul de curent în regiunea protejată este diferit de fluxul de curent care iese din aceasta (I1 – I2 ≠ 0). Deci, aceste diferențe de flux de curent sunt cunoscute ca curent de circulație care este alimentat bobina de funcționare a releului și releul funcționează dacă cuplul de operare este mai mare în comparație cu cuplul de reținere.
Releu diferențial de echilibru de tensiune
Cele două CT din releul diferențial de echilibrare a tensiunii sunt pur și simplu conectate de orice parte a elementului care trebuie protejat, adică înfășurarea alternatorului, care este prezentată în figura de mai sus. Acest tip de releu pur și simplu compară două tensiuni fie în fază, fie în mărime, fie în ambele și declanșează circuitul releului dacă diferența depășește o valoare fixă.
Înfășurările primare ale CT au rapoarte de curent similare care sunt conectate cu firul pilot în serie. Aceste fire sunt conectate întotdeauna prin simpla conectare a două capete de circuit, așa cum se arată în figura de mai sus, iar înfășurarea secundară a TC este conectată la bobina de funcționare a releului.
În circuitul releului de mai sus, fluxul de curent în ambele înfășurări principale ale TC-urilor va fi același în condiții normale de funcționare. Deci, atunci când fluxul de curent este același, atunci tensiunea din înfășurarea secundară va fi aceeași. Deci, nu există un flux de curent în bobina de funcționare a unui releu.
În mod similar, în condițiile defectuoase, va exista o diferență de fazori în cadrul curenților bobinei primare. Astfel, există o diferență de tensiune la a doua înfășurare. Acum va exista o diferență de fazori în tensiunea bobinei secundare care este alimentată la bobina de funcționare a releului și este conectată cu înfășurarea secundară în serie. Din această cauză, fluxul de curent va fi acolo în toată bobina de funcționare a releului.
Releu diferențial procentual
Diagrama schematică a releului diferențial procentual este prezentată mai jos, cunoscută și sub denumirea de a releu de fascicul polarizat .
Aranjamentul schematic al releului procentual sau diferenţial polarizat este prezentat mai jos. Acest circuit include în principal două bobine, cum ar fi o bobină de reținere și o bobină de funcționare. Aici, bobina de operare este pur și simplu conectată la punctul central al bobinei de reținere.
Aici, bobina de operare generează cuplul de operare, astfel încât releul să funcționeze, în timp ce bobina de reținere generează o forță de polarizare sau un cuplu de reținere care este destul de invers față de cuplul de operare.
Acest releu funcționează cu curentul diferenţial care circulă în întreaga regiune protejată. Ori de câte ori nu există nicio defecțiune în regiunea protejată sau există o defecțiune în afara regiunii protejate, atunci cuplul de reținere va fi mai mare în comparație cu cuplul de operare. Deci, acest lucru va face ca circuitul de declanșare să se deschidă și astfel releul va fi inoperant.
Cu toate acestea, dacă există o defecțiune în regiunea protejată, atunci cuplul de operare va fi mai mare în comparație cu cuplul de reținere. Din această cauză, fasciculul închide pur și simplu circuitul de declanșare, astfel încât inițiază un semnal de declanșare prin releu către CB sau întrerupător.
În circuitul echivalent de mai sus, curentul diferențial din bobina de funcționare este i2 – i1, în timp ce bobina de reținere este i1 + i2/2 din cauza conexiunii de mijloc a bobinei de funcționare.
Deci raportul dintre i2 – i1 (curent diferențial de funcționare) și (i1 + i2)/2 (curent de reținere) are întotdeauna un procent fix. Prin urmare, acest releu este cunoscut sub numele de a releu diferential procentual . Pentru a opera acest releu, curentul diferenţial ar trebui să fie mai mare în comparaţie cu acest procent fix.
Avantaje
Avantajele releului diferenţial includ următoarele.
- Gestionarea semnalului digital este complet posibilă cu un microprocesor pe 16 biți.
- Aceasta este cea mai importantă protecție din cadrul sistemului de alimentare.
- Precizia de măsurare este ridicată în toate gamele de setări datorită unei metode precise de conversie analog-digitală pe 16 biți.
- Acestea sunt foarte simplu adaptabile la diferite sisteme de alarmă și substații.
- Aceste relee sunt foarte receptive, deoarece nu pot face diferența între defecțiuni minore și sarcini grele.
- Aceste relee evită defecțiunile în cadrul unei rețele.
Dezavantaje
Dezavantajele releului diferenţial includ următoarele.
- Precizia releului diferenţial de curent în fluxul de curent puternic va fi afectată din cauza capacităţii cablului pilot.
- The transformatoare de curent în acest releu nu poate avea caracteristici sau evaluări similare din cauza impedanțelor cablului pilot și a erorilor de construcție. Deci, acest lucru face ca un releu să funcționeze incorect.
- Construcția unui releu de tip echilibru de tensiune devine complexă pentru a obține echilibrul perfect între TC.
- Protecția acestui releu poate fi utilizată eficient pentru linii de lungime mai scurtă.
Aplicații
Aplicațiile releului diferențial includ următoarele.
- Acest releu este foarte frecvent utilizat pentru a proteja generatoarele și transformatoarele de defecțiuni localizate.
- De obicei, aceste relee sunt utilizate în principal pentru protejarea echipamentului de defecțiuni interne. Deci, protecția prețului Merz este un tip de releu diferențial, folosit pentru a proteja înfășurarea statorului alternatorului de defecțiunile interioare.
- Acest tip de releu protejează înfășurarea unui transformator.
- Acestea sunt perfect potrivite pentru protecția articolelor compacte și, de asemenea, a echipamentelor sistemului de alimentare cum ar fi bare colectoare, generatoare, reactoare, linii de transmisie, transformatoare, alimentatoare etc.
Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra unui diferențial releu – funcționează cu aplicatii. Releul diferențial trebuie să aibă minim două cantități electrice similare sau mai mult. Aceste cantități ar trebui să includă deplasarea de fază pentru funcționarea releului. Iată o întrebare pentru tine, care este funcția unui releu?
