Negatīvās sekvenču relejs

Definīcija

Negatīvās sekvenču releja, ko arī sauc par neizlīdzinātas fāzes releju, ir izstrādāta, lai aizsargātu elektroenerģētisko sistēmu pret negatīvajiem sekvenču komponentiem. Tā galvenā funkcija ir aizsargāt ģeneratorus un dzinējus no nelīdzinātas ielādes, kas parasti rodas dēļ fāzes uz fāzi defektiem. Kad šādi defekti notiek, negatīgie sekvenču komponenti var izraisīt pārmērīgu siltumu un mehānisku spriedzi elektroierīcēs, potenciāli vedot pie smaga kaitējuma, ja to neatbilstoši nepielabo.

Darbības princips un īpašības

Negatīvās sekvenču releja ietver specializētu filtru shēmu, kas atbildīga tikai uz negatīvo sekvenču komponentu klātbūtni elektroenerģētiskajā sistēmā. Ņemot vērā, ka pat salīdzinoši mazs pārmērīgā strāvas daudzums, ko rada negatīvie sekvenču komponenti, var radīt bīstamas darbības apstākļus, releja ir konfigurēta ar zemu strāvas iestatījumu. Tas ļauj tai detektēt un reaģēt uz nelielām nelīdzinātībām pirms tās pārvēršas par lielākiem problēmām.

Lai arī negatīvās sekvenču releja ir uzzemita, šis uzzeminājums galvenokārt aizsargā pret fāze uz zemi defektiem. Tomēr, tas nedaudzina tieši fāzes uz fāzi defektus; gan tās loma ir detektēt negatīvos sekvenču komponentus, kas ir simptomātiski šādiem defektiem, un aktivizēt atbilstošus aizsardzības pasākumus.

Konstrukcija

Negatīvās sekvenču relejas konstrukcija ir attēlotā zīmējumā zemāk. Tā ietver četrus impendances, kas apzīmēti kā Z1, Z2, Z3 un Z4, kas savienoti tiltveida konfigurācijā. Šie impendances tiek apgāztu ar strāvas transformatoriem, kas iegūst strāvu no aizsargājamās sistēmas. Relējas darba spuldze ir savienota ar šī tiltveida shēmas viduspunktiem. Šī specifiskā izvietojuma ļauj relejai precīzi jūtēt negatīvo sekvenču komponentu klātbūtni un lielumu, analizējot sprieguma atšķirības starp tiltveida rokas, nodrošinot uzticamu un precīzu darbību elektroenerģētisko sistēmu aizsardzībai.

Negatīvās sekvenču relejas shēmā Z1 un Z3 izrāda tikai rezistīva raksturu, bet Z2 un Z4 ir gan rezistīvi, gan induktīvi. Impendances Z2 un Z4 vērtības ir droši pielāgotas tā, lai strāvas cauri tām vienmēr novilktos no strāvām cauri Z1 un Z3 par 60 grādiem.

Kad strāva sasniedz punktu A, tā sadala divās šķirņās, proti, I1 un I4. Nozīmīgi, ka strāva I4 novilkta no strāvas I1 precīzi par 60 grādiem. Šis konkrētais fāzes atšķirības attiecība ir fundamentāla negatīvās sekvenču relejas pareizai darbībai, ļaujot tai precīzi detektēt un reaģēt uz negatīgajiem sekvenču komponentiem elektroenerģētiskajā sistēmā.

Līdzīgi, fāzes B strāva sadalās punktā C divās vienādās daļās I3 un I2, kur I2 novilkta no I3 par 60°.

Strāva I4 novilkta no I1 par 30 grādiem. Līdzīgi, I2 novilkta no IB par 30 grādiem, savukārt I3 ieved IB par to pašu 30 grādu mēru. Strāva, kas plūst cauri punktam B, ir algebriska summa no I1, I2 un IY. Šī precīzā leņķa attiecība un strāvas summācija punktā B ir būtiska negatīvās sekvenču relejas pareizai darbībai, nodrošinot tās spēju precīzi detektēt nelīdzinātas situācijas elektroenerģētiskajā sistēmā, analizējot fāžu un lieluma atšķirības starp šīm strāvām.

Pozitīvās sekvenču strāvas plūsme

Fāzes diagramma, kas attēlo pozitīvos sekvenču komponentus, ir ilustrēta zemāk esošajā zīmējumā. Scenārijā, kad ielāde ir līdzināta, negatīvās sekvenču strāva paliek absente. Šādos apstākļos, strāva, kas plūst cauri relejai, var tikt aprakstīta ar šādu vienādojumu. Šī sakarība starp līdzināto ielādes stāvokli, negatīvās sekvenču strāvas absenci un strāvu cauri relejai ir fundamentāla, lai saprastu normālo darbību un aizsardzības funkcijas elektroenerģētiskajā sistēmā.

Darbība līdzinātos apstākļos

Tādējādi releja paliek aktīva līdzinātas elektroenerģētiskās sistēmas darbības laikā, nodrošinot nepārtrauktu uzraudzību un gatavību reaģēt uz jebkādiem potenciālajiem anomalijām.

Negatīvās sekvenču strāvas plūsme

Kā attēlots augstāk minētajā zīmējumā, strāvas I1 un I2 izrāda vienādas lielumus. Tā kā tās ir vienādas un pretojošas, tās efektīvi atcela viena otru. Tādējādi, tikai strāva IY pārvietojas cauri relejas darba spuldzēm. Lai aizsargātu pret pat mazāko pārmērīgo ielādi, kas var strauji pārvērsties par smagu sistēmas problēmu, relejas strāvas iestatījums tiek mērķtiecīgi saglabāts zemāks par normālo pilnu ielādes strāvas lielumu. Šī jūtīgā kalibrācija ļauj relejai strauji detektēt un reaģēt uz nelīdzinātām situācijām, ko rada negatīvie sekvenču komponenti.

Nulles sekvenču strāvas plūsme

Nulles sekvenču strāvas gadījumā strāvas I1 un I2 ir fāzes nobīdītas viena no otras par 60 grādiem. Abu šo strāvu rezultāts sakrīt fāzē ar strāvu IY. Tādējādi, relejas darba spuldze pieredz kopēju strāvu, kas precīzi ir divreiz lielāka par nulles sekvenču strāvas lielumu. Jāatzīmē, ka, savienojot strāvas transformatorus (CT) delta konfigurācijā, releju var padarīt nedarbojošu nulles sekvenču strāvām. Šajā delta savienojuma iestatījumā nulles sekvenču strāvas nestrāvē cauri relejai, nodrošinot veidu, kā selektīvi filtrēt vai apiet noteiktus defekta strāvas veidus atkarībā no sistēmas aizsardzības prasībām.

Indukcijas tips negatīvās fāzes sekvenču releja

Indukcijas tips negatīvās fāzes sekvenču relejas konstrukcija tuvu līdzinās indukcijas tipa pārmērīgas strāvas relejas konstrukcijai. Tā ietver metāla disku, parasti izgatavotu no alumiņija spuldzes, kas rotē starp diviem elektromagnetiem: virsējā elektromagnets un apakšējais elektromagnets.

Virsējā elektromagnets ir aprīkots ar diviem virvēm. Virsējā elektromagneta primārā virve ir savienota ar sekundāro pusi no strāvas transformatora (CT), kas savienots ar aizsargājamo līniju. Savukārt virsējā elektromagneta sekundārā virve ir savienota sērijā ar apakšējā elektromagneta virvēm.

Dēļ centrālās piespraugpunkta klātbūtnes, relējas primārā virve ir ar trim terminaliem. Fāze R, ar CT un palīgtransformatora palīdzību, enerģēto relējas augšējo pusi, savukārt fāze Y enerģēto relējas apakšējo pusi. Palīgtransformators ir speciāli pielāgots tā, lai tā izvade novilkto par 120°, nevis par standarta 180°.

Darbība ar pozitīvām sekvenču strāvām

Ja ir klātes pozitīvās sekvenču strāvas, strāvas IR un IY plūst cauri relējas primārajām virvēm pretējās virzienās. Strāvas I’R un I’Y ir vienādas. Šī līdzināta strāvas plūsme nodrošina, ka releja paliek neaktīva, jo nav neto spēka, kas aktivizētu tās darbību.

Darbība ar negatīvām sekvenču strāvām

Defekta gadījumā negatīvās sekvenču strāva I tiek izraisīta, lai plūstu cauri relējas primārajā virvē. Šī negatīvās sekvenču strāva pārtrauc līdzsvaru relējā, sākot virkni notikumu, kas ved pie relējas aktivizācijas un tālāk aizsardzības darbības.

Relēja sāks savu darbību, kad defekta strāvas lielums pārsniegs relējas iepriekš iestatīto vērtību. Tas nozīmē, ka, kad defekta strāva kļūst pietiekami liela, lai pārsniegtu relējas konkrēto sliekšņa vērtību, relēja tiek aktivizēta, lai veiktu savu aizsardzības funkciju elektroenerģētiskajā sistēmā.