Relay na may Negatibong Sekwensya

Pangungusap

Ang negative sequence relay, na kilala rin bilang unbalance phase relay, ay disenyo upang protektahan ang sistema ng kuryente laban sa negative sequence components. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang maprotektahan ang mga generator at motors mula sa hindi balanse na load, na karaniwang dala ng phase-to-phase faults. Kapag nangyari ang mga fault na ito, maaaring magdulot ng sobrang init at mekanikal na stress sa mga electrical machines ang negative sequence components, na maaaring humantong sa malubhang pinsala kung hindi ito maayos na nasolusyunan.

Prinsipyong Paggana at Katangian

Ang negative sequence relay ay may espesyal na filter circuit na responsibo lamang sa negative sequence components na naroroon sa sistema ng kuryente. Dahil kahit isang maliit na magnitude ng overcurrent na dulot ng negative sequence components ay maaaring magdulot ng mapanganib na kondisyon ng operasyon, ang relay ay nakakonfigure sa isang mababang current setting. Ito ay nagbibigay-daan para ito ay maaaring makadetect at mabilis na tumugon sa maliit na pagkakaiba-iba bago ito lumaki at maging malaking problema.

Bagama't ang negative sequence relay ay grounded, ang pag-ground na ito ay pangunahin upang protektahan laban sa phase-to-earth faults. Gayunpaman, hindi ito direktang nagsasanggalang laban sa phase-to-phase faults; sa halip, ang tungkulin nito ay upang makadetect ng negative sequence components na sintomas ng mga fault na ito at patakbuhin ang 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 interconected sa isang bridge configuration. Ang mga impedance na ito ay pinagana ng mga current transformers, na nagsasample ng kuryente mula sa sistema na inaasikaso. Ang operating coil ng relay ay konektado sa midpoints ng bridge circuit na ito. Ang espesyal na pagkakalagay na ito ay nagbibigay-daan para ang relay ay maaaring tama at precise na makadetect ng presensya at magnitude ng negative sequence components sa pamamagitan ng pag-analyze ng voltage differences sa mga braso ng bridge, na nagbibigay-daan sa reliable at accurate na paggana para sa proteksyon ng mga sistema ng kuryente.

Sa circuit ng negative sequence relay, ang Z1 at Z3 ay may purely resistive characteristics, habang ang Z2 at Z4 ay may both resistive at inductive properties. Ang mga value ng impedances Z2 at Z4 ay masusing na inaadjust upang ang currents na dumadaan sa kanila ay laging lagging behind ang currents 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 para sa proper functioning ng negative sequence relay, na nagbibigay-daan para ito ay maaaring tama at mabilis na makadetect at tumugon sa negative sequence components sa loob ng sistema ng kuryente.

Pariral, ang current mula sa phase B ay nahahati 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 30 degrees. Pariral, 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 critical para sa proper functioning ng negative sequence relay, na nagbibigay-daan para ito ay maaaring tama at mabilis na makadetect ng hindi balanced na kondisyon sa loob ng sistema ng kuryente sa pamamagitan ng pag-analyze ng phase at magnitude differences sa mga currents na ito.

Pagdaloy ng 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 wala. Sa ganitong kondisyon, ang current na dumadaan 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 sa relay ay fundamental para sa pag-unawa sa normal operation at protective functions sa loob ng sistema ng kuryente.

Paggana sa Ilalim ng Balanced Conditions

Bilang resulta, ang relay ay nananatiling aktibo sa panahon ng operasyon ng balanced electrical system, na nagse-secure ng continuous monitoring at handa na tumugon sa anumang potential anomalies.

Pagdaloy ng 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 lamang ang dumadaan sa operating coils ng relay. Upang maprotektahan ang sistema laban sa detrimental effects ng kahit maliit na overload, na maaaring mabilis na lumaki at maging severe system issues, ang current setting ng relay ay deliberately kept lower than the normal full-load rating current. Ang sensitive calibration na ito ay nagbibigay-daan para ang relay ay mabilis na makadetect at tumugon sa hindi balanced conditions dahil sa negative sequence components.

Pagdaloy ng Zero Sequence Current

Sa kaso ng zero sequence current, ang currents I1 at I2 ay phase-displaced from one another ng 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 of the zero sequence current. Mahalagang 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 delta connection setup na ito, ang zero sequence currents ay hindi dumadaan sa relay, na nagbibigay-daan para selectively filter out o bypass certain types of fault currents depende sa requirements ng proteksyon ng sistema.

Induction Type Negative Sequence Relay

Ang konstruksyon ng induction type negative phase sequence relay ay malapit na parihaba sa induction type overcurrent relay. Ito ay may metallic disc, na karaniwang gawa sa aluminum 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 in 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 tulong ng CTs at auxiliary transformer, ay nagpapagana ng upper half ng relay, habang ang Phase Y ay nagpapagana ng lower half. Ang auxiliary transformer ay specifically adjusted na ang output nito ay lagging by 120º instead of the conventional 180º.

Paggana sa Ilalim ng Positive Sequence Currents

Kapag present ang 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 ang relay ay nananatiling inactive, dahil walang net force na mag-trigger ng operasyon nito.

Paggana sa Ilalim ng Negative Sequence Currents

Sa kaso ng fault, ang negative sequence current I ay induced to flow through the primary winding ng relay. Ang negative sequence current na ito ay nagdisrupt sa equilibrium sa loob ng relay, na nagpapatakbo ng serye ng mga pangyayari na naglaladlad sa pag-activate 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 into action upang gumawa ng kanyang protective function sa loob ng sistema ng kuryente.