รีเลย์ป้องกันความแตกต่าง

คำนิยาม

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างคืออุปกรณ์ที่ทำงานขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเฟสของปริมาณไฟฟ้าสองปริมาณหรือมากกว่า ทำงานตามหลักการเปรียบเทียบมุมเฟสและขนาดของปริมาณไฟฟ้าเดียวกัน

ตัวอย่าง

ยกตัวอย่างเช่น การเปรียบเทียบกระแสเข้าและกระแสออกของสายส่งไฟฟ้า หากขนาดของกระแสเข้าของสายส่งไฟฟ้าเกินกว่ากระแสออก แสดงว่ามีกระแสมากขึ้นเนื่องจากเกิดความผิดปกติ ความแตกต่างของกระแสสามารถกระตุ้นให้รีเลย์ป้องกันความแตกต่างทำงานได้

เงื่อนไขสำคัญในการทำงาน

เพื่อให้รีเลย์ป้องกันความแตกต่างทำงานได้อย่างถูกต้อง ต้องมีเงื่อนไขดังนี้:

• เครือข่ายที่ใช้รีเลย์ควรมีปริมาณไฟฟ้าสองปริมาณหรือมากกว่าที่คล้ายคลึงกัน

• ปริมาณเหล่านี้ควรมีการเลื่อนเฟสประมาณ 180º

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างใช้สำหรับการป้องกันส่วนประกอบทางไฟฟ้าต่างๆ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, หม้อแปลง, สายส่ง, มอเตอร์ขนาดใหญ่ และบัสบาร์ สามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้:

• รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของกระแส

• รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดัน

• รีเลย์ป้องกันความแตกต่างแบบไบแอสหรือเปอร์เซ็นต์

• รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดันแบบบาลานซ์

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของกระแส

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของกระแสเป็นชนิดของรีเลย์ที่ตรวจจับและตอบสนองต่อความแตกต่างของเฟสระหว่างกระแสที่เข้าสู่ระบบไฟฟ้าและกระแสที่ออกจากระบบ ภาพด้านล่างแสดงการจัดเรียงที่รีเลย์โอเวอร์เคอร์เรนต์ถูกเชื่อมต่อเพื่อทำงานเป็นรีเลย์ป้องกันความแตกต่าง

การจัดเรียงของรีเลย์โอเวอร์เคอร์เรนต์แสดงในภาพด้านล่าง เส้นประระบุส่วนที่ต้องการป้องกัน ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CTs) วางไว้ทั้งสองปลายของโซนที่ต้องการป้องกัน ฝั่งรองของทรานส์ฟอร์เมอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมผ่านสายนำ ทำให้กระแสที่เกิดขึ้นใน CTs ไหลไปในทิศทางเดียวกัน วงจรปฏิบัติการของรีเลย์เชื่อมต่อกับฝั่งรองของ CTs

ภายใต้สภาพการทำงานปกติ ขนาดของกระแสในฝั่งรองของทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CTs) จะเท่ากัน ทำให้ไม่มีกระแสไหลผ่านวงจรปฏิบัติการ แต่เมื่อมีความผิดปกติเกิดขึ้น ขนาดของกระแสในฝั่งรองของ CTs จะไม่เท่ากัน ทำให้รีเลย์เริ่มทำงาน

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างแบบไบแอสหรือเปอร์เซ็นต์

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างแบบไบแอสหรือเปอร์เซ็นต์เป็นชนิดของรีเลย์ป้องกันความแตกต่างที่ใช้กันมากที่สุด การจัดเรียงคล้ายกับรีเลย์ป้องกันความแตกต่างของกระแส ความแตกต่างสำคัญคือการเพิ่มวงจรควบคุมเพิ่มเติมที่เชื่อมต่อกับสายนำ ดังแสดงในภาพด้านล่าง

วงจรปฏิบัติการเชื่อมต่อกับจุดกลางของวงจรควบคุม เมื่อมีกระแสความผิดปกติเกิดขึ้น อัตราส่วนของกระแสในทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสจะไม่สมดุล แต่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยวงจรควบคุม

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างแบบไบแอสแบบเหนี่ยวนำ

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างแบบไบแอสแบบเหนี่ยวนำมีแผ่นที่หมุนได้อย่างอิสระระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ละแม่เหล็กไฟฟ้ามีแหวนโลหะเคลื่อนไหวที่สามารถเลื่อนเข้าและออกจากแม่เหล็กไฟฟ้า แผ่นจะได้รับอิทธิพลจากทั้งวงจรควบคุมและวงจรปฏิบัติการ ทำให้มีแรงผลักดันรวมที่กระทำต่อแผ่น

เมื่อตำแหน่งของแหวนโลหะอยู่ในภาวะสมดุลสำหรับทั้งวงจรปฏิบัติการและวงจรควบคุม แรงบิดรวมที่กระทำต่อแหวนจะเป็นศูนย์ แต่หากแหวนเคลื่อนที่ไปทางแกนเหล็ก แรงบิดที่ไม่เท่ากันจะกระทำต่อแหวนเนื่องจากอิทธิพลร่วมของวงจรปฏิบัติการและวงจรควบคุม

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดันแบบบาลานซ์

รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของกระแสไม่เหมาะสมสำหรับการป้องกันสายส่ง เพื่อป้องกันสายส่ง จึงใช้รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดันแบบบาลานซ์แทน ในระบบรีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดันแบบบาลานซ์ ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสสองตัวที่เหมือนกันจะวางไว้ทั้งสองปลายของโซนที่ต้องการป้องกันและเชื่อมต่อกันผ่านสายนำ

รีเลย์เหล่านี้เชื่อมต่อกับฝั่งรองของทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสแบบอนุกรม โดยออกแบบให้ไม่มีกระแสผ่านรีเลย์ในสภาพการทำงานปกติ รีเลย์ป้องกันความแตกต่างของแรงดันแบบบาลานซ์ใช้ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสแบบแกนอากาศ ที่แรงดันถูกเหนี่ยวนำตามขนาดของกระแสที่ผ่าน

เมื่อมีความผิดปกติเกิดขึ้นภายในโซนที่ต้องการป้องกัน กระแสในทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CTs) จะไม่สมดุล ทำให้แรงดันในฝั่งรองของ CTs ถูกขัดขวาง ทำให้กระแสเริ่มไหลผ่านวงจรปฏิบัติการของรีเลย์ ทำให้รีเลย์ทำงานและสั่งให้เบรกเกอร์ทำงาน เพื่อแยกส่วนที่มีความผิดปกติออกจากวงจร