Strømforsyningsbeskyttelsesrelé

Definisjon av strømledbeskyttelsesrele

Et strømledbeskyttelsesrele er definert som et enhet som beskytter strømsystemets strømleder mot feil som kortslutning og overbelastning.

Det måler strømledens impedans (Z) ved hjelp av spenning (V) og strøm (I) innganger fra spenningstransformator (PT) og strømtransformator (CT). Impedansen beregnes ved å dele spenningen med strømmen: Z = V/I.

Relet sammenligner den målte impedansen med en forhåndsinnstilt verdi som representerer den maksimale tillatte impedansen for normal drift. Hvis den målte impedansen er lavere, er det en feil, og relet sender et trip-signal til strømbryteren for å isolere den. Relet kan også vise feilparametre som feilstrøm, spenning, motstand, reaktans og feildistanse på skjermen sin.

Feildistanse er avstanden fra relet til feilen, anslått ved å multiplisere den målte impedansen med linjeimpedansen per kilometer. For eksempel, hvis den målte impedansen er 10 ohm og linjeimpedansen per kilometer er 0,4 ohm/km, er feildistanse 10 x 0,4 = 4 km. Å kjenne til dette hjelper med å lokalisere og reparere feilen raskt.

Avstandsbeskyttelsesrele

Måler impedans for å oppdage feil og sender et trip-signal for å isolere den defekte delen.

Firkantegenskap

Avstandsbeskyttelsesreler kan ha ulike driftsegenskaper, inkludert sirkulær, mho, firkantet eller polygonal. Firkantegenskapen er populær i moderne numeriske reler for sin fleksibilitet og nøyaktighet i å sette beskyttelseszoner.

En firkantegenskap er en parallellogramformet graf som definerer beskyttelseszonen til relet. Grafen har fire akser: fremover motstand (R F), bakover motstand (R B), fremover reaktans (X F) og bakover reaktans (X B). Grafen har også en hellingvinkel kalt relerens karakteristikkvinkel (RCA), som bestemmer formen på parallellogrammet.

Firkantegenskapen kan tegnes ved å bruke følgende trinn:

• Sett R F-verdien på den positive X-aksen og R B-verdien på den negative X-aksen.

• Sett X F-verdien på den positive Y-aksen og X B-verdien på den negative Y-aksen.

• Tegn en linje fra R F til X F med en helling på RCA.

• Tegn en linje fra R B til X B med en helling på RCA.

• Fullfør parallellogrammet ved å koble R F til R B og X F til X B.

Beskyttelseszonen er inni parallellogrammet, noe som betyr at hvis den målte impedansen faller innenfor denne området, vil relet trippe. Firkantegenskapen kan dekke fire kvadranter av drift:

• Første kvadrant (R- og X-verdier er positive): Denne kvadranten representerer en induktiv last og en fremover feil fra relet.

• Andre kvadrant (R er negativ og X er positiv): Denne kvadranten representerer en kapasitiv last og en bakover feil fra relet.

• Tredje kvadrant (R- og X-verdier er negative): Denne kvadranten representerer en induktiv last og en bakover feil fra relet.

• Fjerde kvadrant (R er positiv og X er negativ): Denne kvadranten representerer en kapasitiv last og en fremover feil fra relet.

Driftszoner

Avstandsbeskyttelsesreler har ulike driftszoner, definert av impedansinnstillinger og tidsforsinkelser. Disse zonene koordinerer med andre reler for å gi backup-beskyttelse for nabostromleder.

De typiske driftszonene for et avstandsbeskyttelsesrele er:

• Sone 1: Denne sonen dekker 80% til 90% av strømledlengden og har ingen tidsforsinkelse. Den gir primær beskyttelse for feil innenfor denne sonen og tripper øyeblikkelig.

• Sone 2: Denne sonen dekker 100% til 120% av strømledlengden og har en kort tidsforsinkelse (vanligvis 0,3 til 0,5 sekunder). Den gir backup-beskyttelse for feil utenfor sone 1 eller i nabostromleder.

• Sone 3: Denne sonen dekker 120% til 150% av strømledlengden og har en lengre tidsforsinkelse (vanligvis 1 til 2 sekunder). Den gir backup-beskyttelse for feil utenfor sone 2 eller i fjerne strømleder.

• Noen reler kan også ha ytterligere soner, som Sone 4 for belastningsinngrep eller Sone 5 for overreaching-feil.

Velgerkriterier

• Velg numeriske reler fremfor elektromekaniske eller statiske reler for bedre ytelse, funksjonalitet, fleksibilitet og diagnostikk

• Velg avstandsbeskyttelsesreler fremfor overstrømings- eller differensbeskyttelsesreler for lange eller komplekse strømleder

• Velg firkantegenskaper fremfor sirkulære eller mho-egenskaper for mer nøyaktighet og tilpasning

• Velg lavenergi analog sensorinnganger fremfor konvensjonelle strøm/spenning-innganger for redusert størrelse, vekt og sikkerhetsrisiko.

• Velg buebliksemeldingsreler fremfor konvensjonelle reler for raskere tripping og personell sikkerhet.

Konklusjon

Strømledbeskyttelsesreler er viktige enheter som beskytter strømsystemets strømleder mot ulike typer feil. De kan forbedre strømsystemets pålitelighet, sikkerhet og effektivitet ved rask oppdaging og isolering av feil, forebygging av skade på utstyr og minimere strømnedbrudd.

En av de mest vanlige typene strømledbeskyttelsesreler er avstandsbeskyttelsesrelet, som måler strømledens impedans ved hjelp av spenning og strøm innganger fra den tilhørende spenningstransformator og strømtransformator. Det sammenligner den målte impedansen med en forhåndsinnstilt verdi, som representerer den maksimale tillatte impedansen for normal drift. Hvis den målte impedansen er lavere enn innstilt verdi, betyr det at det er en feil på strømleden, og relet vil sende et trip-signal til strømbryteren for å isolere feilen.

Avstandsbeskyttelsesrelet kan ha ulike driftsegenskaper, som sirkulær, mho, firkantet eller polygonal. En firkantegenskap er en populær valg for moderne numeriske reler fordi den gir mer fleksibilitet og nøyaktighet i å sette beskyttelseszoner.

En firkantegenskap er en parallellogramformet graf som definerer beskyttelseszonen til relet. Grafen har fire akser: fremover motstand (R F), bakover motstand (R B), fremover reaktans (X F) og bakover reaktans (X B). Grafen har også en hellingvinkel kalt relerens karakteristikkvinkel (RCA), som bestemmer formen på parallellogrammet.