Relay na Negatibong Sekwensya

Pangangalanan

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

Prinsipyong Paggamit at Katangian

Ang negative sequence relay ay may espesyal na filter circuit na selektibong sumasagot lamang sa mga negative sequence components na naroroon sa electrical system. Dahil kahit isang kaunti lang na overcurrent na dulot ng negative sequence components ay maaaring lumikha ng mapanganib na kondisyon ng operasyon, nakakonfigure ang relay na may mababang setting ng current. Ito ay nagbibigay-daan upang mas maagang matukoy at sumagot sa mga maigsing pagkakaiba-iba bago ito umusbong sa mga malaking problema.

Bagama't ang negative sequence relay ay grounded, ang pag-ground na ito ay pangunahing naglilingkod upang protektahan laban sa phase-to-earth faults. Gayunpaman, hindi ito direktang nagbabawas sa phase-to-phase faults; sa halip, ang papel nito ay upang matukoy ang mga negative sequence components na sintomas ng mga ganitong uri ng fault at i-trigger ang mga angkop na aksyon ng proteksyon.

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 konektado sa isang bridge configuration. Ang mga impedance na ito ay pinagbibigyan ng current transformers, na nag-sampling ng electrical current mula sa sistema na inaasikaso. Ang operating coil ng relay ay konektado sa midpoints ng bridge circuit na ito. Ang espesyal na pagkakalinya na ito ay nagbibigay-daan para mas tiyak na matukoy ng relay ang presensya at laki ng negative sequence components sa pamamagitan ng pagsusuri ng voltage differences sa pagitan ng mga braso ng bridge, na nagpapahintulot sa reliable at precise na operasyon para sa proteksyon ng mga electrical systems.

Sa circuit ng negative sequence relay, ang Z1 at Z3 ay may purely resistive characteristics, samantalang ang Z2 at Z4 ay may resistive at inductive properties. Ang mga halaga ng impedances Z2 at Z4 ay mapagtanto na naka-adjust upang ang mga current na dumadaan dito ay consistent na lagging behind ang mga current na dumadaan sa Z1 at Z3 ng 60 degrees.

Kapag ang current ay umabot sa junction A, ito ay nahahati 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 sa proper functioning ng negative sequence relay, na nagbibigay-daan para mas tiyak na matukoy at sumagot sa negative sequence components sa loob ng electrical system.

Parangaral, ang current mula sa phase B ay nahahati sa junction C sa dalawang equal components na I3 at I2, ang I2 ay lagging behind ang I3 ng 60º.

Ang current I4 ay lagging behind ang I1 ng angle na 30 degrees. Pareho, 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 dumadaan 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 mahalaga para sa proper functioning ng negative sequence relay, na nagse-secure ng kakayahan nito na mas tiyak na matukoy ang mga unbalanced conditions sa loob ng electrical system sa pamamagitan ng pagsusuri ng phase at magnitude differences sa pagitan ng mga currents na ito.

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 nasa balanced state, ang negative sequence current ay wala. Sa ganoong kalagayan, ang current na dumadaan sa relay ay maaaring ilarawan ng sumusunod na equation. Ang relasyon na ito sa pagitan ng balanced load condition, ang pagkawala ng negative sequence current, at ang current sa pamamagitan ng relay ay fundamental sa pag-unawa sa normal operation at protective functions sa loob ng electrical system.

Operation Under Balanced Conditions

Dahil dito, ang relay ay nananatiling aktibo sa panahon ng operasyon ng balanced electrical system, na nagse-secure ng continuous monitoring at handa na sumagot sa anumang potensyal na anomaliya.

Flow of Negative Sequence Current

Bilang ipinapakita sa larawan sa itaas, ang currents I1 at I2 ay may equal magnitudes. Dahil sa kanilang equal at opposing nature, sila'y efektibong kanselado ang isa't isa. Bilang resulta, ang current IY lamang ang dumadaan sa operating coils ng relay. Upang maprotektahan ang sistema laban sa mga detrimental effects ng kahit pa manlibreng overload, na maaaring mabilis na umusbong sa severe system issues, ang current setting ng relay ay deliberately kept lower sa normal full-load rating current. Ang sensitive calibration na ito ay nagbibigay-daan para mas maagang matukoy at sumagot ng relay sa mga 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 mula sa isa't isa ng 60 degrees. Ang resulta ng dalawang currents na ito ay aligned sa phase kasama ang current IY. Bilang resulta, ang operating coil ng relay ay nakakaranas ng total current na eksaktong dalawang beses ang laki ng zero sequence current. Mahalagang tandaan na sa pamamagitan ng pag-connect ng mga current transformers (CTs) sa isang delta configuration, maaaring ihinto ang relay para sa zero sequence currents. Sa setup ng delta connection, ang zero sequence currents ay hindi dumadaan sa relay, na nagbibigay ng paraan upang selective na ifilter out o bypass ang ilang uri ng fault currents depende sa mga requirement ng proteksyon ng sistema.

Induction Type Negative Sequence Relay

Ang konstruksyon ng induction type negative phase sequence relay ay malapit na parang ang induction type overcurrent relay. Ito ay may metal disc, karaniwang gawa sa aluminium coil, na umiikot sa pagitan ng dalawang electromagnets: upper electromagnet at lower electromagnet.

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

Dahil sa presence ng center tapping, ang primary winding ng relay ay may tatlong terminals. Ang Phase R, kasama ang CTs at auxiliary transformer, ay nagbibigay ng lakas sa upper half ng relay, samantalang ang Phase Y ay nagbibigay ng lakas sa lower half. Ang auxiliary transformer ay specifically adjusted upang ang output nito ay lagging ng 120º kaysa sa conventional 180º.

Operation with Positive Sequence Currents

Kapag may positive sequence currents, ang currents IR at IY ay dumadaan 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-secure na nananatiling inactive ang relay, dahil walang net force na mag-trigger ng operasyon nito.

Operation with Negative Sequence Currents

Sa pagkakaroon ng fault, ang negative sequence current I ay induced na dumadaan sa primary winding ng relay. Ang negative sequence current na ito ay nagdisrupt sa equilibrium sa loob ng relay, na nag-uumpisa ng serye ng mga pangyayari na nagdudulot sa activation at subsequent protective action ng relay.

Ang relay ay sisimulan ang operasyon 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 upang gumana at mag- perform ng kanyang protective function sa loob ng electrical system.