Relé sa Negatibong Sekwensya

Pahayag

Ang negative sequence relay, o kilala rin bilang unbalance phase relay, ay disenyo upang protektahan ang electrical system laban sa negative sequence components. Ang pangunahing tungkulin nito ay protektahan ang mga generator at motors mula sa unbalanced loads, na karaniwang dala ng phase - to - phase faults. Kapag nangyari ang mga fault na ito, ang negative sequence components ay maaaring magdulot ng excessive heating at mechanical stress sa mga electrical machines, na maaaring humantong sa malubhang pinsala kung hindi wastong nasolusyunan.

Prinsipyong Paggana at Katangian

Ang negative sequence relay ay may espesyal na filter circuit na selectively responds lamang sa negative sequence components na naroroon sa electrical system. Dahil kahit ang relatibong kaunti na magnitude ng overcurrent na dulot ng negative sequence components ay maaaring lumikha ng hazardous operating conditions, ang relay ay nakonfigure na may mababang current setting. Ito ay nagbibigay-daan upang ma-detect at ma-react nito agad sa subtle imbalances bago sila umangat sa major problems.

Bagama't ang negative sequence relay ay grounded, ang grounding na ito ay pangunahin ay para protektahan ang mga phase - to - earth faults. Gayunpaman, hindi ito direktang mitigates ang phase - to - phase faults; sa halip, ang papel nito ay detectin ang negative sequence components na symptomatic ng mga fault na ito at triggerin ang appropriate protective actions.

Konstruksyon

Ang konstruksyon ng negative sequence relay ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ito ay may apat na impedances, na tinatawag na Z1, Z2, Z3, at Z4, na interconnected sa isang bridge configuration. Ang mga impedance na ito ay inenergize ng mga current transformers, na sampling ang electrical current mula sa system under protection. Ang operating coil ng relay ay konektado sa midpoints ng bridge circuit na ito. Ang espesyal na arrangement na ito ay nagbibigay-daan para accurately sensein ng relay ang presence at magnitude ng negative sequence components sa pamamagitan ng pag-analyze ng voltage differences across the bridge arms, facilitating reliable at precise operation para sa proteksyon ng electrical systems.

Sa circuit ng negative sequence relay, ang Z1 at Z3 ay nagpapakita ng purely resistive characteristics, habang ang Z2 at Z4 ay may both resistive at inductive properties. Ang values ng impedances Z2 at Z4 ay masusing in-adjust upang ang currents passing through them ay consistent na lagging behind ang currents flowing through Z1 at Z3 ng angle na 60 degrees.

Kapag ang current ay naiabot sa junction A, ito ay naghihiwa sa dalawang branches, na tinatawag na I1 at I4. Mahalaga, ang current I4 ay lagging behind ang current I1 ng eksaktong 60 degrees. Ang espesyal na phase - difference relationship na ito ay fundamental para sa proper functioning ng negative sequence relay, enabling ito na accurately detect at respond sa negative sequence components within the electrical system.

Sila, current mula sa phase B split sa junction C sa dalawang equal components I3 at I2, I2 lagging behind I3 ng 60º.

Ang current I4 ay lagging behind ang I1 ng angle na 30 degrees. Ganoon din, ang I2 ay lagging behind ang IB ng 30 degrees, habang ang I3 ay leading ang IB ng parehong 30 - degree margin. Ang current na nag-flow sa junction B ay katumbas ng algebraic sum ng I1, I2, at IY. Ang espesyal na angular relationship at current summation sa junction B ay critical para sa proper functioning ng negative sequence relay, ensuring its ability na accurately detectin ang unbalanced conditions within the electrical system sa pamamagitan ng pag-analyze ng phase at magnitude differences among these currents.

Flow of Positive Sequence Current

Ang phasor diagram na nagpapakita ng positive sequence components ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Sa isang scenario kung saan ang load ay balanced, ang negative sequence current ay walang naroroon. Sa ganitong kaso, ang current na nagdaan sa relay ay maaaring ilarawan ng sumusunod na equation. Ang relasyon na ito sa pagitan ng balanced load condition, ang absence ng negative sequence current, at ang current through the relay ay fundamental para sa understanding ng normal operation at protective functions within the electrical system.

Operation Under Balanced Conditions

Bilang resulta, ang relay ay nananatiling aktibo sa panahon ng operation ng balanced electrical system, ensuring continuous monitoring at readiness na tumugon sa anumang potential anomalies.

Flow of Negative Sequence Current

Tulad ng ipinapakita sa larawan sa itaas, ang currents I1 at I2 ay may equal magnitudes. Dahil sa kanilang equal at opposing nature, sila ay effectively cancel each other out. Bilang resulta, ang current IY lang ang nag-traverse sa operating coils ng relay. Upang protektahan ang system laban sa detrimental effects ng kahit minor overloads, na maaaring mabilis na umangat sa severe system issues, ang relay's current setting ay deliberately kept lower kaysa sa normal full - load rating current. Ang sensitive calibration na ito ay nagbibigay-daan para ma-detect at ma-react nito agad sa unbalanced conditions dahil sa negative sequence components.

Flow of Zero Sequence Current

Sa kaso ng zero sequence current, ang currents I1 at I2 ay phase - displaced from one another ng angle na 60 degrees. Ang resultant ng dalawang currents na ito ay aligned in phase with the current IY. Bilang resulta, ang operating coil ng relay ay nakakaranas ng total current na exactly twice the magnitude ng zero sequence current. Mahalaga na tandaan na sa pamamagitan ng pag-connect ng current transformers (CTs) sa isang delta configuration, ang relay ay maaaring gawing inoperative para sa zero sequence currents. Sa setup na ito, ang zero sequence currents ay hindi nag-flow sa relay, providing a means to selectively filter out or bypass certain types of fault currents depende sa protection requirements ng system.

Induction Type Negative Sequence Relay

Ang konstruksyon ng induction type negative phase sequence relay ay closely resembles ang induction type overcurrent relay. Ito ay may metallic disc, typically fabricated mula sa aluminium coil, na rotating sa pagitan ng dalawang electromagnets: upper electromagnet at lower electromagnet.

Ang upper electromagnet ay equipped ng dalawang windings. Ang primary winding ng upper electromagnet ay linked sa secondary side ng current transformer (CT) na connected sa line under protection. Samantalang, ang secondary winding ng upper electromagnet ay connected in series sa mga windings ng lower electromagnet.

Dahil sa presence ng centre tapping, ang primary winding ng relay ay may tatlong terminals. Ang Phase R, kasama ng CTs at auxiliary transformer, ay energizes ang upper half ng relay, habang ang phase Y ay energizes ang lower half. Ang auxiliary transformer ay specifically adjusted upang ang output nito ay lagging ng angle na 120º kaysa sa conventional 180º.

Operation with Positive Sequence Currents

Kapag present ang positive sequence currents, ang currents IR at IY ay nag-flow sa primary windings ng relay sa opposite directions. Ang currents I’R at I’Y ay may equal magnitudes. Ang balanced current flow na ito ay nagse-ensure na ang relay ay nananatiling inactive, dahil walang net force na makakapag-trigger ng operation nito.

Operation with Negative Sequence Currents

Sa event ng fault, ang negative sequence current I ay induced na mag-flow sa primary winding ng relay. Ang negative sequence current na ito ay nag-disrupt sa equilibrium sa loob ng relay, setting in motion a series of events na nag-lead sa activation at subsequent protective action ng relay.

Ang relay ay sisimulan ang operation nito kapag ang magnitude ng fault current ay lumampas sa pre - set value ng relay. Ito ay nangangahulugan na kapag ang fault current ay naging sapat na malaki upang lumampas sa specific threshold na itinalaga para sa relay, ang relay ay triggered into action upang gumawa ng kanyang protective function sa loob ng electrical system.