Mi a távolsági védelmi relé?
Impedancia relé definíció
Az impedancia relé, amit gyakran távolsági relénak is neveznek, olyan eszköz, amely a hiba helyétől a reléig mért elektromos impedancián alapuló érzékenységgel aktiválódik.
Távolsági vagy impedancia relé működési elve
Impedancia relé működési elve: Az impedancia relé működése egyszerű. Használja a potenciáltranszformerből származó feszültségi elemet és a áramerősítőből származó áram elemet. A relé működése a visszafordító nyomaték (a feszültségtől) és az eltoló nyomaték (az áramtól) közötti egyensúlyon alapszik.
Normál vs. hibás állapotok: Normál körülmények között a visszafordító nyomaték (a feszültségtől) meghaladja az eltoló nyomatékot (az áramtól), így a relé inaktív marad. Hiba esetén növekedő áram és csökkenő feszültség eltéríti ezt az egyensúlyt, és a relé aktiválódik, zárva a kapcsolóit. Így a relé funkciója az impedancián, vagyis a feszültség-áram arányon alapszik.
Aktiválási küszöb: Az impedancia relé akkor aktiválódik, ha a feszültség-áram arány, vagyis az impedancia, egy előre meghatározott értéknél alacsonyabb lesz. Ez általában azt jelzi, hogy a hiba a vezeték adott, előre meghatározott távolságán belül van, mivel a vezeték impedanciája arányos a hosszával.
Távolsági vagy impedancia relé típusai
Főleg két fajtája van a távolsági relénak –
Meghatározott távolsági relé
Ez egyszerűen egy egyensúlyi relé variánsa. Itt egy sáv vízszintesen helyezkedik el, közepén csillagkörrel támogatva. A sáv egyik végét a potenciáltranszformertől származó feszültségi csempe erője húzza lefelé.
A sáv másik végét az áramerősítőben lévő áramcsempe erője húzza lefelé, ami sorba van kötve a vezetékkel. Ezek két lefelé irányuló erők által keletkező nyomaték miatt a sáv egyensúlyi pozícióban marad. A feszültség csempéjéből eredő nyomaték visszafordító nyomatékként, az áram csempéjéből eredő nyomaték pedig eltoló nyomatékként működik.
Hiba reagálása: Normál működés közben a nagyobb visszafordító nyomaték tartja a relékapcsolókat nyitva. A védett területen belüli hiba feszültség-csökkenést és áram-növekedést okoz, ami az impedanciát a beállított értéknél alacsonyabbra csökkenti. Ez az egyensúlytalanság azt eredményezi, hogy az áramcsempe dominál, elhajlítva a sávot, zárva a kapcsolókat és trippelve a hozzá tartozó áramkiejtőt.
Időtávolsági relé
Ez a késleltetés automatikusan igazítja a működési időt a relétől a hiba helyéig mért távolságon alapul. Az időtávolsági impedancia relé nem csak a feszültség-áram arányon alapul, hanem a működési ideje is ennek az aránynak az értékétől függ. Tehát,
Időtávolsági impedancia relé szerkezete
Relé szerkezete: Az időtávolsági impedancia relé tartalmaz egy árammel meghajtott elemet, például egy kétkörű indukciós áramtúlmeneti relét. Mechanizmusa egy hasábot tartalmaz, amely spirálkarikával van összekötve egy másik hasával, amely a relékapcsolókat kezeli. Egy elektromágnes, amit a kör feszültsége energizál, normál körülmények között tartja a kapcsolókat nyitva.
Időtávolsági impedancia relé működési elve
Normál működés közben a PT-ből származó armatúr vonzóereje nagyobb, mint az indukciós elem által generált erő, ezért a relékapcsolók nyitva maradnak. Ha a vezetékben rövidzárlat történik, a hiba miatt az indukciós elemben áramnövekedés következik.
Akkor az indukciós elemben az indukció növekszik. Ezután az indukciós elem megkezd forogni. Az indukciós elem forgási sebessége a hiba szintjétől, azaz az indukciós elemben lévő áram mennyiségétől függ. Ahogy a lemez forgása folytatódik, a spirálkarikás összeköttetés feszesedik, amíg a karika feszültsége elegendő ahhoz, hogy az armatúrt a feszültség által felenergizált mágnes póluslapjától elhúzza.
A lemez által megtett szög, mielőtt a relé aktiválódik, a feszültség által felenergizált mágnes vonzóerejétől függ. Minél nagyobb a vonzóerő, annál nagyobb lesz a lemez által megtett út. A mágnes vonzóereje a vezeték feszültségétől függ. Minél nagyobb a vezeték feszültsége, annál nagyobb a vonzóerő, tehát hosszabb lesz a lemez által megtett út, azaz a működési idő arányos a V-vel.
Szerint az indukciós elem forgási sebessége közelítőleg arányos az elem áramával. Tehát a működési idő fordítottan arányos az árrammal.
Tehát a relé működési ideje,