Relay sa Proteksyon sa Feeder: Isang Komprehensibong Gabay
Ang feeder protection relay usa ka device nga protekta ang mga power system feeders gikan sa uban-uban nga klase sa mga pagkamalas, sama sa short circuits, overloads, ground faults, ug broken conductors. Ang feeder mao ang transmission o distribution line nga magdala og power gikan sa substation hangtod sa load o sa ubang substation. Ang mga feeder protection relays mahimong importante aron masiguro ang reliability ug security sa mga power systems, tungod kay makakita sila ngadto sa dili pa nga panahon ug isolate ang mga pagkamalas, maprevent ang damage sa equipment, ug minimize ang power outages.
Unsa ang Distance Protection Relay?
Ang usa sa labing common nga klase sa mga feeder protection relays mao ang distance protection relay, usab gitawag og impedance relay. Ang distance protection relay midaug ang impedance (Z) sa feeder line pinaagi sa paggamit sa voltage (V) ug current (I) inputs gikan sa kasagaran nga potential transformer (PT) ug current transformer (CT). Ang impedance gigikanan pinaagi sa pagdivide sa voltage sa current: Z = V/I.
Ang distance protection relay mogicompare ang gidula nga impedance sa predefined setting value, nga representa ang maximum allowable impedance para sa normal operation. Kon ang gidula nga impedance mas baba sa setting value, nang sigurado nga adunay fault sa feeder line, ug ang relay magpadala og trip signal sa circuit breaker aron isolate ang fault. Ang relay usab makapakita sa mga fault parameters, sama sa fault current, voltage, resistance, reactance, ug fault distance, sa iyang screen.
Ang fault distance mao ang distance gikan sa location sa relay hangtod sa location sa fault, nga mahimo nga estimahan pinaagi sa pagmultiply sa gidula nga impedance sa line impedance per kilometer. Tumong, kon ang gidula nga impedance 10 ohms ug ang line impedance per kilometer 0.4 ohms/km, kini ang fault distance 10 x 0.4 = 4 km. Ang pagkaalam sa fault distance makatabang sa paglocate ug pagrepair sa fault ngadto sa dili pa nga panahon.
Unsa ang Pamaagi sa Quadrilateral Characteristic?
Ang distance protection relay mahimo nga adunay uban-uban nga operating characteristics, sama sa circular, mho, quadrilateral, o polygonal. Ang quadrilateral characteristic usa ka popular choice alang sa modern nga numerical relays tungod kay naghatag kini og mas daghan nga flexibility ug accuracy sa pagset sa protection zones.
Ang quadrilateral characteristic usa ka parallelogram-shaped graph nga define ang protection zone sa relay. Ang graph adunay apat ka axes: forward resistance (R F), backward resistance (R B), forward reactance (X F), ug backward reactance (X B). Ang graph usadunay slope angle gipangutana ania ang relay characteristic angle (RCA), nga determina ang shape sa parallelogram.
Ang quadrilateral characteristic mahimo nga plot pinaagi sa paggamit sa sumala nga mga steps:
Set ang R F value sa positive X-axis ug ang R B value sa negative X-axis.
Set ang X F value sa positive Y-axis ug ang X B value sa negative Y-axis.
Draw ang line gikan sa R F hangtod sa X F sa slope nga RCA.
Draw ang line gikan sa R B hangtod sa X B sa slope nga RCA.
Complete ang parallelogram pinaagi sa pagconnect sa R F hangtod sa R B ug X F hangtod sa X B.
Ang protection zone adunay sulod sa parallelogram, nga siguro kon ang gidula nga impedance molihok sa area, ang relay magtrip. Ang quadrilateral characteristic makakover sa apat ka quadrants sa operation:
First quadrant (R ug X values positive): Kini nga quadrant representa ang inductive load ug forward fault gikan sa relay.
Second quadrant (R negative ug X positive): Kini nga quadrant representa ang capacitive load ug reverse fault gikan sa relay.
Third quadrant (R ug X values negative): Kini nga quadrant representa ang inductive load ug reverse fault gikan sa relay.
Fourth quadrant (R positive ug X negative): Kini nga quadrant representa ang capacitive load ug forward fault gikan sa relay.
Unsa ang Ubang Zones of Operation?
Ang distance protection relay mahimo nga adunay uban-uban nga zones of operation, nga define pinaagi sa uban-uban nga setting values sa impedance ug time delay. Ang zones designed aron ma-coordinate sa uban-uban nga relays sa system ug provide backup protection alang sa adjacent feeders.
Ang typical zones of operation alang sa distance protection relay mao ang:
Zone 1: Kini nga zone covers 80% hangtod 90% sa length sa feeder ug walay time delay. Iprovide kini primary protection alang sa faults sa ingon ana nga zone ug trips instantaneously.
Zone 2: Kini nga zone covers 100% hangtod 120% sa length sa feeder ug adunay short time delay (usual 0.3 hangtod 0.5 seconds). Iprovide kini backup protection alang sa faults beyond zone 1 o sa adjacent feeders.
Zone 3: Kini nga zone covers 120% hangtod 150% sa length sa feeder ug adunay longer time delay (usual 1 hangtod 2 seconds). Iprovide kini backup protection alang sa faults beyond zone 2 o sa remote feeders.
Ang uban-uban nga relays mahimo nga adunay additional zones, sama sa Zone 4 alang sa load encroachment o Zone 5 alang sa overreaching faults.
Unsa ang Ubang Types sa Feeder Protection Relays?
Bislig ang distance protection relays, adunay uban-uban pang types sa feeder protection relays nga mahimo gamiton alang sa uban-uban nga applications o sa combination sa distance protection relays. Ang uban-uban nga examples mao ang:
Overcurrent protection relays: Kini nga relays midula lang sa current ug magtrip kon mas pasabot sa preset value. Sila simple, inexpensive, ug widely used alang sa radial feeders.
Differential protection relays: Kini nga relays compare ang current inputs gikan sa duha ka end sa feeder ug magtrip kon adunay unbalance sa kanila. Sila fast, selective, ug sensitive alang sa short feeders o busbars.
Directional protection relays: Kini nga relays midula sa both current ug voltage ug determine ilang phase angle difference. Sila magtrip lang kon ang current flows sa specific direction relative sa voltage. Sila useful alang sa looped feeders o parallel feeders.
Arc-flash detection relays: Kini nga relays gamit light sensors ug high-speed overcurrent detection aron identify arc-flash events sa feeders. Sila magtrip faster sa conventional relays ug improve safety alang sa personnel.
Unsa ang Pamaagi sa Pag-select sa Feeder Protection Relays?
Ang selection sa feeder protection relays depende sa uban-uban nga factors, sama sa:
Ang type, length, configuration, loading, grounding, ug insulation level sa feeders
Ang availability, accuracy, cost, maintenance, communication, ug integration sa relays
Ang coordination, selectivity, sensitivity, speed, reliability, security, ug stability sa protection schemes
Ang standards, regulations, codes, policies, ug practices sa power system operators
Ang uban-uban nga general guidelines alang sa pag-select sa feeder protection relays mao ang:
Pili ang numerical relays sa electromechanical o static relays para mas maayo nga performance, functionality, flexibility, ug diagnostics
Pili ang distance protection relays sa overcurrent o differential protection relays para long o complex feeders
Pili ang quadrilateral characteristics sa circular o mho characteristics para mas accurate ug adaptable
Pili ang low-energy analog sensor inputs sa conventional current/voltage inputs para mas reduce ang size, weight, ug safety hazards.
Pili ang arc-flash detection relays sa conventional relays para mas fast tripping ug personnel safety.
Konklusyon
Ang feeder protection relays usa ka vital nga devices nga protekta ang mga power system feeders gikan sa uban-uban nga klase sa mga pagkamalas. Sila makapauswag sa power system reliability, security, ug efficiency pinaagi sa pagquickly detect ug isolate sa faults, prevent damage sa equipment, ug minimize ang power outages.
