Napajalni zaščitni rele: Pregledna vodilnica
Relay za zaščito vodil je naprava, ki zaščiti sistem z električno energijo pred različnimi vrstami napak, kot so krajšanja, pretiski, tlačna napaka in pretrženi vodili. Vodilo je prenosni ali distribucijski vod, ki nosi energijo od podstanice do obremenitve ali druge podstanice. Relayji za zaščito vodil so ključni za zagotavljanje zanesljivosti in varnosti sistemov z električno energijo, saj lahko hitro zaznamejo in izolirajo napake, preprečijo poškodbe opreme in zmanjšajo odmor energije.
Kaj je relay za oddaljeno zaščito?
Ena najpogostejših vrst relayev za zaščito vodil je relay za oddaljeno zaščito, tudi znana kot impedančni relay. Relay za oddaljeno zaščito meri impedanco (Z) vodila z uporabo napetosti (V) in toku (I) vhodov od ustreznega potencialnega transformatorja (PT) in toka transformatorja (CT). Impedanca se izračuna z deljenjem napetosti s tokom: Z = V/I.
Relay za oddaljeno zaščito primerja meritveno impedanco z prednastavljeno vrednostjo, ki predstavlja največjo dovoljeno impedanco za normalno delovanje. Če je meritvena impedanca nižja od prednastavljene vrednosti, to pomeni, da je na vodilu napaka, in relay pošlje signal za odpadanje na preklopnik, da izloči napako. Relay lahko tudi prikaže parametre napake, kot so tok napake, napetost, upornost, reaktančnost in oddaljenost napake, na svojem zaslonu.
Oddaljenost napake je razdalja od lokacije relaja do lokacije napake, ki jo lahko ocenimo z množenjem meritvene impedanci z impedanco vodila na kilometar. Na primer, če je meritvena impedanca 10 ohmov in impedanca vodila na kilometar 0,4 ohm/km, potem je oddaljenost napake 10 x 0,4 = 4 km. Poznavanje oddaljenosti napake lahko pomaga hitreje najti in odpraviti napako.
Kako deluje kvadrilaterska karakteristika?
Relay za oddaljeno zaščito lahko ima različne operacijske karakteristike, kot so krožna, mho, kvadrilaterska ali poligonska. Kvadrilaterska karakteristika je priljubljena izbira za moderne numerične relaye, ker ponuja več prožnosti in natančnosti pri postavljanju zon zaščite.
Kvadrilaterska karakteristika je graf v obliki paralelograma, ki določa zonu zaščite relaja. Graf ima štiri osi: napredujoča upornost (R F), nazajteče upornost (R B), napredujoča reaktanca (X F) in nazajteče reaktanca (X B). Graf ima tudi kot nagiba, imenovan karakteristični kot relaja (RCA), ki določa obliko paralelograma.
Kvadrilatersko karakteristiko lahko narišemo z naslednjimi koraki:
Nastavite vrednost R F na pozitivni X-osi in vrednost R B na negativni X-osi.
Nastavite vrednost X F na pozitivni Y-osi in vrednost X B na negativni Y-osi.
Narišite črto od R F do X F s kotom RCA.
Narišite črto od R B do X B s kotom RCA.
Dopolnite paralelogram z povezavo R F z R B in X F z X B.
Zona zaščite je znotraj paralelograma, kar pomeni, da, če meritelna impedanca pada znotraj te območja, relay odpade. Kvadrilaterska karakteristika lahko pokrije štiri kvadrante operacije:
Prvi kvadrant (vrednosti R in X so pozitivne): Ta kvadrant predstavlja induktivno obremenitev in napako naprej od relaja.
Drugi kvadrant (R je negativen, X je pozitiven): Ta kvadrant predstavlja kapacitivno obremenitev in obratno napako od relaja.
Tretji kvadrant (vrednosti R in X so negativne): Ta kvadrant predstavlja induktivno obremenitev in obratno napako od relaja.
Četrti kvadrant (R je pozitiven, X je negativen): Ta kvadrant predstavlja kapacitivno obremenitev in napako naprej od relaja.
Kateri so različni operacijski območji?
Relay za oddaljeno zaščito lahko ima različne operacijske območji, ki jih določajo različne nastavljene vrednosti impedanc in zamud. Območji so zasnovani, da se koordinirajo z drugimi relayi v sistemu in zagotavljajo rezervno zaščito za sosednja vodila.
Tipična operacijska območja za relay za oddaljeno zaščito so:
Območje 1: To območje pokriva 80% do 90% dolžine vodila in nima zamude. Prinaša primarno zaščito za napake znotraj tega območja in odpade takoj.
Območje 2: To območje pokriva 100% do 120% dolžine vodila in ima kratko zamudo (običajno 0,3 do 0,5 sekund). Prinaša rezervno zaščito za napake, ki segajo za območje 1 ali v sosednja vodila.
Območje 3: To območje pokriva 120% do 150% dolžine vodila in ima daljšo zamudo (običajno 1 do 2 sekund). Prinaša rezervno zaščito za napake, ki segajo za območje 2 ali v oddaljena vodila.
Nekateri relayi lahko imajo dodatna območja, kot so območje 4 za obremenitev občutljivosti ali območje 5 za presežne napake.
Kateri so drugi tipi relayev za zaščito vodil?
Osim relayev za oddaljeno zaščito obstajajo še drugi tipi relayev za zaščito vodil, ki se lahko uporabljajo za različne aplikacije ali v kombinaciji z relayi za oddaljeno zaščito. Nekaj primerov so:
Relayi za zaščito pred pretiskom: Ti relayi merijo samo tok in odpadejo, ko presežejo prednastavljeno vrednost. So preprosti, poceni in široko uporabljeni za radialna vodila.
Relayi za diferencialno zaščito: Ti relayi primerjajo vhode toka s obeh koncev vodila in odpadejo, ko je med njimi neravnovesje. So hitri, selektivni in občutljivi za kratka vodila ali busbarje.
Relayi za smerno zaščito: Ti relayi merijo tako tok kot napetost in določijo razliko faznih kotov. Odpadejo le, ko tok teče v določenem smeri glede na napetost. So uporabni za zaprta vodila ali vzporedna vodila.
Relayi za zaznavanje luka: Ti relayi uporabljajo svetlosne senzorje in hitro zaznavanje pretiska za identifikacijo dogodkov luka na vodilih. Odpadejo hitreje od konvencionalnih relayev in izboljšajo varnost osebja.
Kako izbrati relaye za zaščito vodil?
Izbira relayev za zaščito vodil je odvisna od različnih dejavnikov, kot so:
Vrsta, dolžina, konfiguracija, obremenitev, zemljenje in izolacijska raven vodil
Dostopnost, natančnost, stroški, vzdrževanje, komunikacija in integracija relayev
Koordinacija, selektivnost, občutljivost, hitrost, zanesljivost, varnost in stabilnost shem zaščite
Standardi, predpisi, kodeksi, politike in prakse operatorjev sistema z električno energijo
Nekateri splošni smerniki za izbiro relayev za zaščito vodil so:
Izberite numerične relaye namesto elektromehanskih ali statičnih relayev za boljšo zmogljivost, funkcionalnost, prožnost in diagnostiko
Izberite relaye za oddaljeno zaščito namesto relayev za zaščito pred pretiskom ali diferencialno zaščito za dolga ali kompleksna vodila
