Relaj zaščite vodilnice

Definicija relaja za zaščito vodil

Relaj za zaščito vodil je naprava, ki zaščitjuje vodila v električnih sistemih pred napakami, kot so krajši zapori in preobremenitve.

Meri upornost (Z) vodila z uporabo napetosti (V) in toka (I) iz potencialnega transformatorja (PT) in tokovnega transformatorja (CT). Upornost se izračuna z deljenjem napetosti s tokom: Z = V/I.

Relaj primerja merjeno upornost s prednastavljenim vrednostjo, ki predstavlja največjo dovoljeno upornost za normalno delovanje. Če je merjena upornost nižja, je prisotna napaka, in relaj pošlje signal za odstranitev preklopnika, da izloči napako. Relaj lahko tudi prikaže parametre napake, kot so tok napake, napetost, upornost, reaktivna upornost in razdalja do napake na svoji zasloni.

Razdalja do napake je razdalja od relaja do napake, ocenjena z množenjem merjene upornosti s upornostjo vodila na kilometer. Na primer, če je merjena upornost 10 ohmov in upornost vodila na kilometr 0,4 ohm/km, je razdalja do napake 10 x 0,4 = 4 km. To pomaga hitreje najti in odpraviti napako.

Relaj za zaščito na osnovi razdalje

Meri upornost za odkrivanje napak in pošilja signal za odstranitev, da izloči nepravilni del.

Kvadratna karakteristika

Relaji za zaščito na osnovi razdalje lahko imajo različne operacijske karakteristike, vključno s krožnimi, mho, kvadratnimi ali poligonskimi. Kvadratna karakteristika je priljubljena v modernih numeričnih relajih zaradi svoje prilagodljivosti in natančnosti pri nastavitvi zaščitnih območij.

Kvadratna karakteristika je paralelogramski graf, ki določa zaščitno območje relaja. Graf ima štiri osi: naprej usmerjena upornost (R F), nazaj usmerjena upornost (R B), naprej usmerjena reaktivna upornost (X F) in nazaj usmerjena reaktivna upornost (X B). Graf ima tudi kot nagiba, imenovan karakteristični kot relaja (RCA), ki določa obliko paralelograma.

Kvadratno karakteristiko je mogoče narisati z naslednjimi koraki:

• Nastavite vrednost R F na pozitivni X-osi in vrednost R B na negativni X-osi.

• Nastavite vrednost X F na pozitivni Y-osi in vrednost X B na negativni Y-osi.

• Narišite črto od R F do X F s nagibom RCA.

• Narišite črto od R B do X B s nagibom RCA.

• Dokončajte paralelogram z povezavo R F z R B in X F z X B.

Zaščitno območje je znotraj paralelograma, kar pomeni, da, če merjena upornost pade znotraj tega območja, bo relaj odpal. Kvadratna karakteristika lahko pokrije štiri kvadranti delovanja:

• Prvi kvadrant (vrednosti R in X so pozitivne): Ta kvadrant predstavlja induktivno breme in napako v smeri naprej od relaja.

• Drugi kvadrant (R je negativno in X je pozitivno): Ta kvadrant predstavlja kapacitivno breme in obratno napako od relaja.

• Tretji kvadrant (vrednosti R in X so negativne): Ta kvadrant predstavlja induktivno breme in obratno napako od relaja.

• Četrti kvadrant (R je pozitivno in X je negativno): Ta kvadrant predstavlja kapacitivno breme in napako v smeri naprej od relaja.

Območja delovanja

Relaji za zaščito na osnovi razdalje imajo različna območja delovanja, določena z nastavitvami upornosti in zamudami. Ta območja koordinirajo z drugimi relaji, da zagotovijo nadomestno zaščito za sosednja vodila.

Typična območja delovanja relaja za zaščito na osnovi razdalje so:

• Območje 1: To območje pokriva 80% do 90% dolžine vodila in nima zamude. Prideluje primarno zaščito za napake znotraj tega območja in odpali takoj.

• Območje 2: To območje pokriva 100% do 120% dolžine vodila in ima kratko zamudo (običajno 0,3 do 0,5 sekund). Prideluje nadomestno zaščito za napake zunaj območja 1 ali v sosednjih vodilih.

• Območje 3: To območje pokriva 120% do 150% dolžine vodila in ima daljšo zamudo (običajno 1 do 2 sekund). Prideluje nadomestno zaščito za napake zunaj območja 2 ali v oddaljenih vodilih.

• Necki relaji imajo tudi dodatna območja, kot so Območje 4 za pretres bremena ali Območje 5 za preseganje napak.

Kriteriji izbire

• Izbirajte numerične relaje pred elektromehanske ali statične relaje za boljše delovanje, funkcionalnost, prilagodljivost in diagnostiko.

• Izbirajte relaje za zaščito na osnovi razdalje pred relaji za presežek toka ali diferencialne relaje za dolga ali kompleksna vodila.

• Izbirajte kvadratne karakteristike pred krožne ali mho karakteristike za večjo natančnost in prilagodljivost.

• Izbirajte nizkoenergijske analogne senzorske vhode pred konvencionalne tok/napetostne vhode za zmanjšano velikost, težo in varnostne tveganja.

• Izbirajte relaje za opazovanje luknjavega bliska pred konvencionalnimi relaji za hitrejši odpal in varnost osebja.

Zaključek

Relaji za zaščito vodil so ključne naprave, ki zaščitjujejo vodila v električnih sistemih pred različnimi vrstami napak. Hitro odkrivajo in izolirajo napake, preprečujejo poškodbe opreme in zmanjšujejo prekinelektrike, s tem pa izboljšujejo zanesljivost, varnost in učinkovitost električnih sistemov.

Eden najpogostejših tipov relajev za zaščito vodil je relaj za zaščito na osnovi razdalje, ki meri upornost vodila z uporabo napetosti in toka iz ustrezne potencialne in tokovne transformatorje. Primerja merjeno upornost s prednastavljenim vrednostjo, ki predstavlja največjo dovoljeno upornost za normalno delovanje. Če je merjena upornost nižja od nastavljene vrednosti, to pomeni, da je prisotna napaka na vodilu, in relaj pošlje signal za odstranitev preklopnika, da izloči napako.

Relaj za zaščito na osnovi razdalje lahko ima različne operacijske karakteristike, kot so krožne, mho, kvadratne ali poligonske. Kvadratna karakteristika je priljubljena izbira za moderne numerične relaje, ker ponuja večjo prilagodljivost in natančnost pri nastavitvi zaščitnih območij.

Kvadratna karakteristika je paralelogramski graf, ki določa zaščitno območje relaja. Graf ima štiri osi: naprej usmerjena upornost (R F), nazaj usmerjena upornost (R B), naprej usmerjena reaktivna upornost (X F) in nazaj usmerjena reaktivna upornost (X B). Graf ima tudi kot nagiba, imenovan karakteristični kot relaja (RCA), ki določa obliko paralelograma.