Negatiivse järjekorra rele

Määratlus

Negatiivse jada releed, mida tuntakse ka ebatõkestatud faasi releena, on mõeldud elektrisüsteemi kaitseks negatiivsete jadade komponentide eest. Selle peamine ülesanne on kaitsta generaatoreid ja mootoreid ebatõkestatud laadimise eest, mis tavaliselt tekivad faasi-kahefaasiliste veategurite tõttu. Selliste veategurite korral võivad negatiivsed jadakomponendid põhjustada elektrilistes seadmetes ebameeldivat külmendust ja mehaanilist pinget, mis võib viia tõsisele kahju, kui seda ei lahendata õigesti.

Töötamise printsiip ja omadused

Negatiivse jada relee sisaldab spetsialiseeritud filtritehnikat, mis vastab ainult elektrisüsteemis olevatele negatiivsetele jadakomponentidele. Kuna isegi suhteliselt väike ulatus negatiivsete jadakomponentide põhjustatud üleliites vool võib tekitada ohtlikud töötingimused, on relee konfigureeritud madala voolu sättega. See võimaldab talle avastada ja reageerida kiiresti nõrgemale tasakaalule enne, kui need muutuvad suuremateks probleemideks.

Kuigi negatiivne jada relee on maandatud, teenib see maandumine peamiselt kaitseküpsuse faasi-maa veategurite eest. Kuid see ei mitte otsestki faasi-kahefaasilisi veategureid, vaid selle ülesanne on tuvastada selliste veategurite süümptomina ilmnevad negatiivsed jadakomponendid ja käivitada sobivad kaitsemeetmed.

Ehitus

Negatiivse jada relee ehitus on näidatud järgmisel joonisel. See sisaldab nelja impedantsi, tähistatud Z1, Z2, Z3 ja Z4, mis on ühendatud sillaprintsiibil. Neid impedantsi energieerivad voolustransformatoorid, mis võtavad proovivoolu kaitsta süsteemist. Relee töötav spul on ühendatud selle sillapiiri keskpunktidega. See eriline paigutus võimaldab relile täpelt tuvastada negatiivsete jadakomponentide olemasolu ja ulatust analüüsides silmapääsu vahe voltide vahel, toetades usaldusväärset ja täpset tööd elektrisüsteemi kaitseks.

Negatiivse jada relee piirikutes Z1 ja Z3 on puhas ohilised omadused, samas kui Z2 ja Z4 omavad nii ohilisi kui ka induktiivseid omadusi. Impedantside Z2 ja Z4 väärtused on hoolikalt sätestatud nii, et neisse läbivad voolud jäävad alati Z1 ja Z3 läbivate voolude tagapoole 60 kraadi nurga võrra.

Kui vool jõuab punkti A, jaguneb see kaheks osaks, nimelt I1 ja I4. Oluliselt, vool I4 jääb voolu I1 tagapoole täpselt 60 kraadi võrra. See spetsiifiline faasisuhete suhe on oluline negatiivse jada relee korralikuks tööks, lubades tal täpselt tuvastada ja reageerida negatiivsetele jadakomponentidele elektrisüsteemis.

Sarnaselt jaguneb B faasi vool punktis C kaheks võrdseks osaks I3 ja I2, I2 jääb I3 tagapoole 60º võrra.

Vool I4 jääb voolu I1 tagapoole 30 kraadi nurgaga. Samuti jääb I2 voolu IB tagapoole 30 kraadi võrra, samas kui I3 eelab IB sama 30 kraadi võrra. Vool, mis läbib punkti B, on võrdne I1, I2 ja IY voolude aritmeetilise summa. See täpne nurkline suhe ja voolude summeerimine punktis B on oluline negatiivse jada relee korralikuks tööks, tagades selle võime täpselt tuvastada ebatõkestatud tingimusi elektrisüsteemis, analüüsides nende voolude faasi ja ulatuse erinevusi.

Positiivse jada voolu kulgemine

Joonisel on näidatud positiivsete jadakomponentide faserjoon. Olukorras, kus laad on tasakaalus, puudub negatiivne jada vool. Sellisel juhul kirjeldab järgmine võrrand rellee läbivat voolu. See positiivse jada voolu, ebatõkestatud laadi ja rellee läbiva voolu vaheline suhe on oluline elektrisüsteemi normaalseks tööks ja kaitsefunktsioonideks.

Töö tasakaalustatud tingimustes

Seega, relee jääb aktiivseks tasakaalustatud elektrisüsteemi töös, tagades pideva jälgi ja valmisoleku reageerida igale potentsiaalsele anomaliile.

Negatiivse jada voolu kulgemine

Nagu ülaltoodud joonisel näidatud, on voolud I1 ja I2 võrdsed. Nende võrdse ja vastandava loomuse tõttu nullivad nad teineteisest välja. Tulemusena läbib ainult vool IY relee töötavaid spuleid. Ebatõkestatud tingimuste eest kaitseks, mille põhjustavad isegi väikesed ülelaadimised, mis võivad kiiresti areneda tõsiste süsteemiprobleemideks, on relee voolu sätted eelnevalt madalamad kui tavaline täismahuline vool. See tundlik kalibreerimine võimaldab relile kiiresti tuvastada ja reageerida ebatõkestatud tingimustele, mille põhjustavad negatiivsed jadakomponendid.

Null-jada voolu kulgemine

Null-jada voolu puhul on voolud I1 ja I2 faasisüdetud 60 kraadi nurgaga. Nende kahe voolu tulemus langeb koos vooluga IY. Seetõttu kogeb relee töötav spul täpselt kaks korda null-jada voolu ulatust. On oluline märkida, et voolustransformatooride (CT) ühendamine delta-konfiguratsioonis võimaldab rellet null-jada voolude jaoks mitteaktiivseks tegemise. Selles deltakonfiguratsioonis ei läbi null-jada vooluid rellee, andes võimaluse selektiivselt filtreerida või ümber suunata teatud tüüpi veateguri voolusid sõltuvalt süsteemi kaitse nõuetest.

Induktsiooniline negatiivne jada relee

Induktsioonilise negatiivse faasi jada relee ehitus sarnaneb induktsioonilise üleliitevoolu releede ehitusega. See sisaldab metallist plaat, tavaliselt aluminiumpuudust, mis keerub kahe elektromagnetiga: ülemise ja alumise elektromagnetiga.

Ülemisel elektromagnetil on kaks spuli. Ülemise elektromagneti pärispäring on ühendatud voolustransformatoori (CT) sekundaarpuhulga, mis on ühendatud kaitsta lineaare. Samas on ülemise elektromagneti sekundaarspul ühendatud alumise elektromagneti spulidega sarikesse.

Keskse kontakti olemasolu tõttu on rellee pärispäring kolm terminaalit. Fase R, voolustransformatooride ja abitransformatoori abil, energia relee ülemise pool, samas kui fase Y energia alumist pool. Abitransformatoor on spetsiaalselt sätestatud nii, et tema väljund jääb 120 kraadi nurgaga tagapoole mitte tavaliselt 180 kraadi nurgaga.

Töö positiivsete jada vooludega

Kui esinevad positiivsed jada voolud, siis voolud IR ja IY läbivad rellee pärispäringeid vastandlikes suundades. Voolud I’R ja I’Y on võrdsed. See tasakaalustatud vooluläbilange tagab, et relee jääb passiivsesse olekusse, kuna seal ei ole nettojõudu, mis käivitaks selle töö.

Töö negatiivsete jada vooludega

Veateguri korral, negatiivne jada vool I sissetungib relee pärispäringesse. See negatiivne jada vool häirib rellee tasakaalu, käivitades sündmuste ahela, mis viivad relee käivitamiseni ja järgmiseks kaitsemeetmega.

Relee käivitab oma töö, kui veateguri voolu suurus ületab relee eelmääratud väärtuse. See tähendab, et kui veateguri vool saab piisavalt suureks, et ületada relee spetsiifilise limiidi, siis käivitatakse relee tööks, et täita selle kaitsefunktsiooni elektrisüsteemis.