Fiderprotektoro relaĵo estas aparato, kiu protektas energiosistemon fiderojn kontraŭ diversaj tipoj de defektoj, kiel mallongcirkvitoj, superŝargoj, terdefektoj, kaj rompitaj konduktiloj. Fidero estas transdonado- aŭ distribuadlinio, kiu portas energion el substacio al la ŝarĝo aŭ alia substacio. Fiderprotektoro relaĵoj estas esencaj por sekurigi la fidindon kaj sekurecon de energiosistemoj, ĉar ili povas rapide detekti kaj izoli defektojn, eviti daŭrojn al aparataro, kaj minimumigi energiinterrompojn.
Unu el la plej komunaj tipoj de fiderprotektoro relaĵoj estas la distanca protektoro relaĵo, ankaŭ konata kiel impedanco relaĵo. Distanca protektoro relaĵo mezuras la impedancon (Z) de la fiderlinio per uzo de la voltaĝo (V) kaj kurento (I) enigoj de la korespondanta potencialtransformilo (PT) kaj kurenttransformilo (CT). La impedo estas kalkulita per divido de la voltaĝo per la kurento: Z = V/I.
La distanca protektoro relaĵo komparas la mezuritan impedancon kun antaŭdifinita agordvaloro, kiu reprezentas la maksimume permesitan impedancon por normala operacio. Se la mezurita impedo estas pli malalta ol la agordvaloro, tio signifas, ke estas defekto sur la fiderlinio, kaj la relaĵo sendos tripa signalon al la ĉirkuitskepilo por izoli la defekton. La relaĵo ankaŭ povas montri la defektparametrojn, kiel defektkurento, voltaĝo, rezisto, reaktanco, kaj defektdistanco, sur sia ekrano.
La defektdistanco estas la distanco de la loko de la relaĵo al la loko de la defekto, kiu povas esti taksita per multipliko de la mezurita impedo per la linia impedo pro kilometro. Ekzemple, se la mezurita impedo estas 10 ohmoj kaj la linia impedo pro kilometro estas 0.4 ohmoj/km, do la defektdistanco estas 10 x 0.4 = 4 km. Scii la defektdistancon povas helpi rapidan lokigon kaj riparon de la defekto.
Distanca protektoro relaĵo povas havi malsamajn funkciantajn karakterizojn, kiel rondaj, mho, kvadrilaj, aŭ poligonaj. Kvadrila karakterizo estas populara elekto por modernaj numeraj relaĵoj, ĉar ĝi oferas pli da fleksibileco kaj precizeco en agordo de la protektzonoj.
Kvadrila karakterizo estas paralelograma grafikaĵo, kiu difinas la protektzonon de la relaĵo. La grafikaĵo havas kvar aksojn: antaŭenira rezisto (R F), malantaŭenira rezisto (R B), antaŭenira reaktanco (X F), kaj malantaŭenira reaktanco (X B). La grafikaĵo ankaŭ havas inklinan angulon nomitan la relaĵokarakteriza angulo (RCA), kiu determinas la formon de la paralelogramo.
La kvadrila karakterizo povas esti desegnita per la jenaj paŝoj:
Agordu la RF valoron sur la pozitiva X-akso kaj la RB valoron sur la negativa X-akso.
Agordu la XF valoron sur la pozitiva Y-akso kaj la XB valoron sur la negativa Y-akso.
Desegnu linion de RF al XF kun inkliko de RCA.
Desegnu linion de RB al XB kun inkliko de RCA.
Kompletigu la paralelogramon per konektado de RF al RB kaj XF al XB.
La protektzono estas ene de la paralelogramo, kio signifas, ke se la mezurita impedo falas en tiu areo, tiam la relaĵo triras. La kvadrila karakterizo povas kovri kvar kvadrantojn de operacio:
Unua kvadranto (R kaj X valoroj estas pozitivaj): Tiu kvadranto reprezentas induktan ŝarĝon kaj antaŭeniran defekton de la relaĵo.
Duaj kvadranto (R estas negativa kaj X estas pozitiva): Tiu kvadranto reprezentas kapacitan ŝarĝon kaj malantaŭeniran defekton de la relaĵo.
Tria kvadranto (R kaj X valoroj estas negativaj): Tiu kvadranto reprezentas induktan ŝarĝon kaj malantaŭeniran defekton de la relaĵo.
Kvara kvadranto (R estas pozitiva kaj X estas negativa): Tiu kvadranto reprezentas kapacitan ŝarĝon kaj antaŭeniran defekton de la relaĵo.
Distanca protektoro relaĵo povas havi diversajn operaci-zonojn, kiuj estas difinitaj per malsamaj agordvaloroj de impedo kaj tempodiferenco. La zonoj estas dezignitaj por koordini kun aliaj relaĵoj en la sistemo kaj provizi rezervan protekton por najbaraj fideroj.
La tipaj operaci-zonoj por distanca protektoro relaĵo estas:
Zono 1: Tiu zono kovras 80% ĝis 90% de la fiderlongeco kaj havas nenian tempodiferencon. Ĝi provizas primaran protekton por defektoj en tiu zono kaj triras instante.
Zono 2: Tiu zono kovras 100% ĝis 120% de la fiderlongeco kaj havas mallongan tempodiferencon (ĝenerale 0.3 ĝis 0.5 sekundoj). Ĝi provizas rezervan protekton por defektoj ekster zono 1 aŭ en najbaraj fideroj.
Zono 3: Tiu zono kovras 120% ĝis 150% de la fiderlongeco kaj havas pli longan tempodiferencon (ĝenerale 1 ĝis 2 sekundoj). Ĝi provizas rezervan protekton por defektoj ekster zono 2 aŭ en malproksimaj fideroj.
Kelkaj relaĵoj povas ankaŭ havi pliajn zonojn, kiel Zono 4 por ŝarĝintrudo aŭ Zono 5 por superalproksimaj defektoj.
Krom distancaprotektoro relaĵoj, estas aliaj tipoj de fiderprotektoro relaĵoj, kiuj povas esti uzitaj por malsamaj aplikoj aŭ en kombino kun distancaprotektoro relaĵoj. Iuj ekzemploj estas:
Superskargoprotektoro relaĵoj: Tiuj relaĵoj mezuras nur kurenton kaj triras, kiam ĝi superas antaŭagorditan valoron. Ili estas simplaj, ekonomiaj, kaj vaste uzataj por radi-fideroj.
Diferencaprotektoro relaĵoj: Tiuj relaĵoj komparas kurentenigojn de ambaŭ finoj de fidero kaj triras, kiam estas nebalanco inter ili. Ili estas rapidaj, selektivaj, kaj sensentaj por mallongaj fideroj aŭ busbarejoj.
Direkciprotektoro relaĵoj: Tiuj relaĵoj mezuras kaj kurenton kaj voltaĝon kaj determinas ilian fazangulan diferencon. Ili triras nur kiam kurento fluas en specifa direkto relative al voltaĝo. Ili estas utilaj por cirkleitaj fideroj aŭ paralelaj fideroj.
Arkbruldetektorrelaĵoj: Tiuj relaĵoj uzas lum-sensorojn kaj rapidan superskargodetekton por identigi arkbruleventojn sur fideroj. Ili triras pli rapide ol konvenciaj relaĵoj kaj plibonigas la sekurecon por personaro.
La elektado de fiderprotektoro relaĵoj dependas de diversaj faktoroj, kiel:
La tipo, longeco, konfiguro, ŝarĝado, terigo, kaj izolnivelo de fideroj
La havebleco, precizeco, kostoj, manteno, komunikado, kaj integriĝo de relaĵoj
La koordinado, selektiveco, sensenteco, rapideco, fidindeco, sekureco, kaj stabileco de protektaj skemoj
La normoj, reguloj, kodegoj, politikoj, kaj praktikoj de energiosistemo-administrantoj
Iuj ĝenerala guidoj por elektado de fiderprotektoro relaĵoj estas:
Elektu numeralajn relaĵojn super elektron-mehanikajn aŭ statikajn relaĵojn por pli bona efikeco, funkcio, fleksibileco, kaj diagnozo
Elektu distancaprotektoro relaĵojn super superskargoprotektoro aŭ diferencaprotekt