Relay ya Mazingira ya Umeme: Mwongozo wa Kutosha

Relay ya kuzuia majanga ya umeme ni zana inayokuzuia mstari wa umeme kutoka kwa aina mbalimbali za majanga, kama vile majanga ya mkurugenzi, maongezi, majanga ya ardhi, na mikoso yasiyofaa. Mstari ni mstari wa kutumia au kupambana ambao unanipiga umeme kutoka kwa stesheni ya umeme hadi kwenye mabadiliko au stesheni nyingine. Relay ya kuzuia majanga ya mstari ni muhimu sana kwa uhakika na usalama wa mifumo ya umeme, kwa sababu yanaweza kupata na kuzuia majanga haraka, kuzuia madhara kwa vifaa, na kupunguza majanga ya umeme.

Nini ni Relay ya Kuzuia Majanga ya Umbali?

Moja ya aina za relay za kuzuia majanga zenye ubalaji ni relay ya kuzuia majanga ya umbali, ambayo pia inatafsiriwa kama relay ya upinzani. Relay ya kuzuia majanga ya umbali hii huweka upinzani (Z) wa mstari wa umeme kwa kutumia voltage (V) na current (I) kutoka kwa transformer ya potential (PT) na current (CT). Upinzani hupata kwa kugawa voltage na current: Z = V/I.

Relay ya kuzuia majanga ya umbali hii huhesabiana upinzani uliyopata na thamani iliyowekwa iliyotakikana, ambayo inatafsiri upinzani mzuri wa kazi ya kawaida. Ikiwa upinzani uliyopata ni chini ya thamani iliyowekwa, inamaanisha kuwa kuna majanga kwenye mstari wa umeme, na relay itauma ishara ya kutukua kwenye circuit breaker ili kukuzuia majanga. Relay inaweza pia kuonyesha parameta za majanga, kama vile fault current, voltage, resistance, reactance, na umbali wa majanga, kwenye skrini yake.

Umbali wa majanga ni umbali kutoka kwenye eneo la relay hadi kwenye eneo la majanga, ambao unaweza kuhesabiwa kwa kuzidisha upinzani uliyopata na upinzani wa mstari kwa kilomita. Kwa mfano, ikiwa upinzani uliyopata ni 10 ohms na upinzani wa mstari kwa kilomita ni 0.4 ohms/km, basi umbali wa majanga ni 10 x 0.4 = 4 km. Kujua umbali wa majanga unaweza kusaidia kupata na kurekebisha majanga haraka.

Jinsi Carakteristiki ya Quadrilateral Inafanya Kazi?

Relay ya kuzuia majanga ya umbali inaweza kuwa na viwango vingine vya kazi, kama vile circular, mho, quadrilateral, au polygonal. Karakteristiki ya quadrilateral ni chaguo chenye utaratibu kwa relays za namba za sasa kwa sababu inatoa uwezo wa kuweka viwango vya kuzuia zaidi na ukweli zaidi.

Karakteristiki ya quadrilateral ni grafu yenye aina ya parallelogram ambayo inaelezea eneo la kuzuia la relay. Grafu ina magamba minne: resistance mbele (R F), resistance nyuma (R B), reactance mbele (X F), na reactance nyuma (X B). Grafu ina pia pembe ya joto inayoitwa relay characteristic angle (RCA), ambayo hutathmini aina ya parallelogram.

Karakteristiki ya quadrilateral inaweza kuonyeshwa kwa kutumia hatua zifuatazo:

1. Weka thamani ya R F kwenye X-axis chanya na thamani ya R B kwenye X-axis hasi.

2. Weka thamani ya X F kwenye Y-axis chanya na thamani ya X B kwenye Y-axis hasi.

3. Tengene mstari kutoka R F hadi X F na pembe ya RCA.

4. Tengene mstari kutoka R B hadi X B na pembe ya RCA.

5. Mwisho, tengania R F na R B na X F na X B.

Eneo la kuzuia ni ndani ya parallelogram, ambayo inamaanisha kuwa ikiwa upinzani uliyopata unapanda kwenye eneo hili, basi relay itauma. Karakteristiki ya quadrilateral inaweza kuhusu nafasi za mitaani minne:

• Mtaani wa kwanza (thamani za R na X ni chanya): Mtaani huu unaelezea mabadiliko ya induktansi na majanga ya mbele kutoka kwenye relay.

• Mtaani wa pili (R ni hasi na X ni chanya): Mtaani huu unaelezea mabadiliko ya kapasitansi na majanga ya nyuma kutoka kwenye relay.

• Mtaani wa tatu (thamani za R na X ni hasi): Mtaani huu unaelezea mabadiliko ya induktansi na majanga ya nyuma kutoka kwenye relay.

• Mtaani wa nne (R ni chanya na X ni hasi): Mtaani huu unaelezea mabadiliko ya kapasitansi na majanga ya mbele kutoka kwenye relay.

Vyapo Vyote vya Kazi?

Relay ya kuzuia majanga ya umbali inaweza kuwa na vyapo vingine vya kazi, ambavyo vinatumia thamani tofauti za upinzani na muda wa kutukua. Vyapo hivi vinajumuisha na relays zingine katika mifumo na kutoa usalama wa pili kwa mstari wa umeme wengine.

Vyapo vyeweza kubadilika vya kuzuia majanga ya umbali ni:

• Zone 1: Zone hii inahifadhi 80% hadi 90% ya urefu wa mstari na hauna muda wa kutukua. Inatoa usalama wa awali kwa majanga ndani ya zone hii na hutukua mara moja.

• Zone 2: Zone hii inahifadhi 100% hadi 120% ya urefu wa mstari na ina muda wa kutukua fupi (kawaida 0.3 hadi 0.5 sekunde). Inatoa usalama wa pili kwa majanga zinazokuwa zaidi ya zone 1 au kwenye mstari wa umeme wengine.

• Zone 3: Zone hii inahifadhi 120% hadi 150% ya urefu wa mstari na ina muda wa kutukua mrefu (kawaida 1 hadi 2 sekunde). Inatoa usalama wa pili kwa majanga zinazokuwa zaidi ya zone 2 au kwenye mstari wa umeme wengine.

Baadhi ya relays zinaweza pia kuwa na vyapo vingine, kama vile Zone 4 kwa majanga ya mabadiliko au Zone 5 kwa majanga ya overreaching.

Aina Nyingine za Relay za Kuzuia Majanga ya Mstari?

Chini ya relay za kuzuia majanga ya umbali, kuna aina nyingine za relay za kuzuia majanga ya mstari ambazo zinaweza kutumiwa kwa matumizi tofauti au kushirikiana na relay za kuzuia majanga ya umbali. Baadhi ya misemo ni:

• Relay za kuzuia majanga ya current zaidi: Relays hizi huzimia tu current na hutukua ikiwa inazidi thamani iliyowekwa. Ni rahisi, rahisi, na zinatumika sana kwa mstari wa umeme wa radial.

• Relay za kuzuia majanga ya tofauti: Relays hizi huzilima current kutoka kwa pande mbili za mstari na hutukua ikiwa kuna tofauti kati yao. Ni haraka, chagua, na sensitive kwa mstari wa umeme fupi au busbars.

• Relay za kuzuia majanga ya mwendo: Relays hizi huzimia current na voltage na kuthibitisha tofauti ya pembe yao. Hutukua tu ikiwa current inafanya kazi kwa mfululizo mfupi wa voltage. Ni muhimu kwa mstari wa umeme wa looped au parallel.

• Relay za kuzuia majanga ya arc-flash: Relays hizi huzitumia sensors za mwanga na detection ya current zaidi kwa haraka ili kupata arc-flash events kwenye mstari. Hutukua haraka kuliko relays za kawaida na kuimarisha usalama wa watu.

Jinsi ya Chagua Relay za Kuzuia Majanga ya Mstari?

Chaguo la relay za kuzuia majanga ya mstari kunategemea kwa mambo mengi, kama vile:

• Aina, urefu, muundo, loading, grounding, na kiwango cha insulation cha mstari

• Availability, accuracy, cost, maintenance, communication, na integration ya relays

• Coordination, selectivity, sensitivity, speed, reliability, security, na stability ya protection schemes

• Standards, regulations, codes, policies, na practices za power system operators

Baadhi ya guidelines za msingi kwa chaguo la relay za kuzuia majanga ya mstari ni:

• Chagua relays za namba zaidi kuliko electromechanical au static relays kwa performance bora, functionality, flexibility, na diagnostics

• Chagua relay za kuzuia majanga ya umbali kuliko relay za kuzuia majanga ya current zaidi au differential protection relays kwa mstari wa umeme wa urefu au complex

• Chagua karakteristiki za quadrilateral kuliko circular au mho characteristics kwa accuracy na adaptability zaidi

• Chagua analog sensor inputs wa energy chache kuliko conventional current/voltage inputs kwa uzito na size mdogo, na safety hazards chache.

• Chagua relay za kuzuia majanga ya arc-flash kuliko relays za kawaida kwa kutukua haraka na usalama wa watu.

Tuzo