รีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์: คู่มือที่ครอบคลุม
รีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์คืออุปกรณ์ที่ปกป้องระบบไฟฟ้าฟีดเดอร์จากความผิดพลาดต่างๆ เช่น การลัดวงจร การโหลดเกิน การลัดวงจรต่อกราวน์ และการขาดวงจรของสายนำไฟฟ้า ฟีดเดอร์คือสายส่งหรือสายกระจายพลังงานที่นำพาพลังงานจากสถานีไฟฟ้าไปยังโหลดหรือสถานีไฟฟ้าอื่น รีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์เป็นสิ่งจำเป็นในการรับประกันความเชื่อถือได้และความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า เนื่องจากสามารถตรวจจับและแยกความผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ และลดการหยุดชะงักของการจ่ายไฟฟ้า
รีเลย์ป้องกันระยะทางคืออะไร?
หนึ่งในประเภทที่พบบ่อยที่สุดของรีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์คือรีเลย์ป้องกันระยะทาง ซึ่งเรียกว่ารีเลย์อิมพีแดนซ์ รีเลย์ป้องกันระยะทางวัดอิมพีแดนซ์ (Z) ของสายฟีดเดอร์โดยใช้แรงดัน (V) และกระแส (I) จากทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน (PT) และทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CT) อิมพีแดนซ์คำนวณโดยการหารแรงดันด้วยกระแส: Z = V/I.
รีเลย์ป้องกันระยะทางเปรียบเทียบค่าอิมพีแดนซ์ที่วัดได้กับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งแทนค่าอิมพีแดนซ์สูงสุดที่ยอมรับได้สำหรับการทำงานปกติ หากค่าอิมพีแดนซ์ที่วัดได้น้อยกว่าค่าที่กำหนด หมายความว่ามีความผิดพลาดบนสายฟีดเดอร์ และรีเลย์จะส่งสัญญาณให้เบรกเกอร์วงจรขัดขวางความผิดพลาด รีเลย์ยังสามารถแสดงพารามิเตอร์ความผิดพลาด เช่น กระแสความผิดพลาด แรงดัน ความต้านทาน ความต้านทานรีแอคทีฟ และระยะทางความผิดพลาด บนหน้าจอ
ระยะทางความผิดพลาดคือระยะทางจากตำแหน่งรีเลย์ไปยังตำแหน่งความผิดพลาด ซึ่งสามารถประมาณได้โดยการคูณอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ด้วยอิมพีแดนซ์ต่อไมล์ของสาย ตัวอย่างเช่น ถ้าอิมพีแดนซ์ที่วัดได้คือ 10 โอห์ม และอิมพีแดนซ์ต่อไมล์ของสายคือ 0.4 โอห์ม/กิโลเมตร แล้วระยะทางความผิดพลาดคือ 10 x 0.4 = 4 กิโลเมตร การทราบระยะทางความผิดพลาดสามารถช่วยหาและซ่อมแซมความผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
ลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูทำงานอย่างไร?
รีเลย์ป้องกันระยะทางสามารถมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น วงกลม มโฮ สี่เหลี่ยมคางหมู หรือหลายเหลี่ยม ลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสำหรับรีเลย์แบบตัวเลขสมัยใหม่เนื่องจากให้ความยืดหยุ่นและความแม่นยำในการตั้งค่าโซนป้องกันมากขึ้น
ลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูคือกราฟรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูที่กำหนดโซนป้องกันของรีเลย์ กราฟมีสี่แกน: ความต้านทานไปข้างหน้า (R F), ความต้านทานย้อนหลัง (R B), ความต้านทานรีแอคทีฟไปข้างหน้า (X F), และความต้านทานรีแอคทีฟย้อนหลัง (X B) กราฟยังมีมุมลาดชันเรียกว่ามุมลักษณะของรีเลย์ (RCA) ซึ่งกำหนดรูปร่างของสี่เหลี่ยมคางหมู
ลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูสามารถวาดได้โดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้:
ตั้งค่า R F บนแกน X บวก และตั้งค่า R B บนแกน X ลบ
ตั้งค่า X F บนแกน Y บวก และตั้งค่า X B บนแกน Y ลบ
วาดรูปจาก R F ไป X F โดยมีมุมลาดชัน RCA
วาดรูปจาก R B ไป X B โดยมีมุมลาดชัน RCA
เสร็จสิ้นสี่เหลี่ยมคางหมูโดยเชื่อม R F ไปยัง R B และ X F ไปยัง X B
โซนป้องกันอยู่ภายในสี่เหลี่ยมคางหมู หมายความว่าหากอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ตกอยู่ในพื้นที่นี้ รีเลย์จะทริป ลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูสามารถครอบคลุมสี่ควอดแรนต์ของการทำงาน:
ควอดแรนต์ที่หนึ่ง (ค่า R และ X เป็นบวก): ควอดแรนต์นี้แทนโหลดเหนี่ยวนำและการผิดพลาดไปข้างหน้าจากรีเลย์
ควอดแรนต์ที่สอง (ค่า R เป็นลบ และ X เป็นบวก): ควอดแรนต์นี้แทนโหลดประจุและการผิดพลาดย้อนหลังจากรีเลย์
ควอดแรนต์ที่สาม (ค่า R และ X เป็นลบ): ควอดแรนต์นี้แทนโหลดเหนี่ยวนำและการผิดพลาดย้อนหลังจากรีเลย์
ควอดแรนต์ที่สี่ (ค่า R เป็นบวก และ X เป็นลบ): ควอดแรนต์นี้แทนโหลดประจุและการผิดพลาดไปข้างหน้าจากรีเลย์
โซนการทำงานที่แตกต่างกันคืออะไร?
รีเลย์ป้องกันระยะทางสามารถมีโซนการทำงานที่แตกต่างกัน ซึ่งกำหนดโดยค่าตั้งค่าอิมพีแดนซ์และเวลาล่าช้า โซนเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อประสานกับรีเลย์อื่นๆ ในระบบและให้การป้องกันสำรองสำหรับฟีดเดอร์ที่อยู่ใกล้เคียง
โซนการทำงานที่ypical สำหรับรีเลย์ป้องกันระยะทางคือ:
โซน 1: โซนนี้ครอบคลุม 80% ถึง 90% ของความยาวฟีดเดอร์และไม่มีเวลาล่าช้า มันให้การป้องกันหลักสำหรับความผิดพลาดภายในโซนนี้และทริปทันที
โซน 2: โซนนี้ครอบคลุม 100% ถึง 120% ของความยาวฟีดเดอร์และมีเวลาล่าช้าสั้น (โดยทั่วไป 0.3 ถึง 0.5 วินาที) มันให้การป้องกันสำรองสำหรับความผิดพลาดที่อยู่นอกโซน 1 หรือในฟีดเดอร์ที่อยู่ใกล้เคียง
โซน 3: โซนนี้ครอบคลุม 120% ถึง 150% ของความยาวฟีดเดอร์และมีเวลาล่าช้ายาว (โดยทั่วไป 1 ถึง 2 วินาที) มันให้การป้องกันสำรองสำหรับความผิดพลาดที่อยู่นอกโซน 2 หรือในฟีดเดอร์ที่อยู่ไกล
บางรีเลย์อาจมีโซนเพิ่มเติม เช่น โซน 4 สำหรับโหลดที่เข้ามาแทรก หรือโซน 5 สำหรับความผิดพลาดที่เกิน
รีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์ประเภทอื่นๆ มีอะไรบ้าง?
นอกจากรีเลย์ป้องกันระยะทางแล้ว ยังมีรีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์ประเภทอื่นๆ ที่สามารถใช้สำหรับการประยุกต์ใช้งานที่แตกต่างกัน หรือใช้ร่วมกับรีเลย์ป้องกันระยะทาง ตัวอย่างเช่น:
รีเลย์ป้องกันกระแสเกิน: รีเลย์เหล่านี้วัดเฉพาะกระแสและทริปเมื่อเกินค่าที่ตั้งไว้ พวกมันมีความง่าย ราคาถูก และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับฟีดเดอร์แบบเรเดียล
รีเลย์ป้องกันความต่าง: รีเลย์เหล่านี้เปรียบเทียบกระแสที่มาจากทั้งสองปลายของฟีดเดอร์และทริปเมื่อมีความไม่สมดุลระหว่างกัน พวกมันมีความรวดเร็ว ความเลือก และความไวสำหรับฟีดเดอร์สั้นหรือบัสบาร์
รีเลย์ป้องกันทิศทาง: รีเลย์เหล่านี้วัดทั้งกระแสและแรงดันและกำหนดความต่างเฟสระหว่างกัน พวกมันทริปเฉพาะเมื่อกระแสไหลในทิศทางเฉพาะเทียบกับแรงดัน พวกมันมีประโยชน์สำหรับฟีดเดอร์วงจรป้อนหรือฟีดเดอร์ขนาน
รีเลย์ตรวจจับอาร์คแฟลช: รีเลย์เหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์แสงและการตรวจจับกระแสเกินความเร็วสูงเพื่อระบุเหตุการณ์อาร์คแฟลชบนฟีดเดอร์ พวกมันทริปเร็วกว่ารีเลย์แบบเดิมและเพิ่มความปลอดภัยสำหรับบุคลากร
วิธีการเลือกรีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์?
การเลือกรีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น:
ประเภท ความยาว การจัดวาง การโหลด การต่อกราวน์ และระดับฉนวนของฟีดเดอร์
ความพร้อมใช้งาน ความแม่นยำ ต้นทุน การบำรุงรักษา การสื่อสาร และการรวมระบบของรีเลย์
การประสานงาน การเลือก ความไว ความเร็ว ความเชื่อถือได้ ความปลอดภัย และความมั่นคงของแผนการป้องกัน
มาตรฐาน กฎระเบียบ รหัส นโยบาย และแนวทางปฏิบัติของผู้ดำเนินงานระบบไฟฟ้า
แนวทางทั่วไปในการเลือกรีเลย์ป้องกันฟีดเดอร์คือ:
เลือกรีเลย์แบบตัวเลขแทนรีเลย์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแบบสถิตเพื่อประสิทธิภาพ การทำงาน ความยืดหยุ่น และการวินิจฉัยที่ดีขึ้น
เลือกรีเลย์ป้องกันระยะทางแทนรีเลย์ป้องกันกระแสเกินหรือรีเลย์ป้องกันความต่างสำหรับฟีดเดอร์ที่ยาวหรือซับซ้อน
เลือกลักษณะสี่เหลี่ยมคางหมูแทนลักษณะวงกลมหรือมโฮสำหรับความแม่นยำและความยืดหยุ่นที่มากขึ้น
