Co je ochranný spínač vzdálenostní ochrany?

Co je relé vzdálenostní ochrany?

Definice impedančního relé

Impedanční relé, také známé jako relé vzdálenostní ochrany, je zařízení, které se aktivuje na základě elektrické impedancí změřené od místa poruchy k relé.

Princip fungování relé vzdálenostní ochrany nebo impedančního relé

Princip fungování impedančního relé: Fungování impedančního relé je jednoduché. Používá prvek napětí z potenciálního transformátoru a prvek proudů z proudového transformátoru. Akce relé závisí na rovnováze mezi obnovovacím momentem (z napětí) a odklonovým momentem (z proudu).

Normální podmínky vs. podmínky při poruše: Za normálních podmínek obnovovací moment (z napětí) převyšuje odklonový moment (z proudu), což drží relé neaktivním. Během poruchy se zvýší proud a sníží napětí, což posouvá tuto rovnováhu a aktivuje relé uzavřením jeho kontaktů. Tedy funkce relé je určena impedancí, neboli poměrem napětí a proudu.

Prah aktivace: Impedanční relé se aktivuje, když poměr napětí a proudu, neboli impedancí, klesne pod předdefinovanou hodnotu. To obvykle naznačuje poruchu uvnitř specifické, předem stanovené vzdálenosti po přenosové lince, protože impedancí linky je úměrná její délce.

Typy relé vzdálenostní ochrany nebo impedančního relé

Existují především dva typy relé vzdálenostní ochrany–

Relé pevné vzdálenosti

Jedná se jednoduše o variantu rovnovážného relé. Zde je tyč umístěna vodorovně a podporována kloubem uprostřed. Jedno konec tyče je tažen dolů magnetickou silou cívky napětí, napájené z potenciálního transformátoru připojeného k lince.

Druhý konec tyče je tažen dolů magnetickou silou cívky proudu, napájené z proudového transformátoru spojeného sériově s linií. Díky momentu vyvolanému těmito dvěma dolními silami tyč zůstává v rovnovážné poloze. Moment způsobený cívkou napětí slouží jako obnovovací moment a moment způsobený cívkou proudu slouží jako odklonový moment.

Odezva na poruchu: Během normálního provozu větší obnovovací moment drží kontakty relé otevřené. Porucha uvnitř chráněného úseku způsobí pokles napětí a zvýšení proudu, čímž se sníží impedancí pod nastavené hranice. Tento nesrovnalost způsobí, že cívka proudu převažuje, naklání tyč a uzavírá kontakty, čímž se spustí příslušný vypínač okruhu.

Relé časové vzdálenosti

Tato zpoždění automaticky upravují svůj operační čas podle vzdálenosti relé od místa poruchy. Relé časové vzdálenosti nebude pracovat pouze na základě poměru napětí a proudu, ale také jeho operační čas závisí na hodnotě tohoto poměru. To znamená,

Konstrukce relé časové vzdálenosti

Konstrukce relé: Relé časové vzdálenosti obsahuje prvek poháněný proudem, jako je například indukční relé s přetokem s dvojitou cívkou. Jeho mechanismus zahrnuje hřídel s deskou, spojenou přes spirálovou pružinu s další hřídelí, která spravuje kontakty relé. Elektromagnet, energizovaný napětím okruhu, drží tyto kontakty otevřené za normálních podmínek.

Princip fungování relé časové vzdálenosti

Během normálního provozu je přitažlivá síla ramene napájeného z PT větší než síla vygenerovaná indukčním prvkem, a proto zůstávají kontakty relé otevřené. Pokud dojde k krátkodobé zkratu v přenosové lince, zvýší se proud v indukčním prvku.

Následně se zvýší indukce v indukčním prvku. Poté začne indukční prvek rotovat. Rychlost rotace indukčních prvků závisí na stupni poruchy, tj. množství proudu v indukčním prvku. Jak disk pokračuje v rotaci, spirálová pružinová spojka se namotá, dokud není napětí pružiny dostatečné, aby rameno odtrhlo od pólového povrchu magnetu napájeného napětím.

Úhel, o který disk cestuje, než relé začne pracovat, závisí na přitažlivé síle magnetu napájeného napětím. Čím větší je přitažlivá síla, tím větší bude cesta disku. Přitažlivá síla tohoto magnetu závisí na napětí linky. Čím větší je napětí linky, tím větší bude přitažlivá síla a tím déle bude cesta disku, tj. operační čas je úměrný V.

Opět, rychlost rotace indukčního prvku je přibližně úměrná proudu v tomto prvku. Proto je operační čas nepřímo úměrný proudu.

Proto operační čas relé,