רеле דיפרנציאלי

הרילאים המשמשים להגנה על מערכות חשמל הם מסוגים שונים. בין היתר, רילאי דיפרנציאלי הוא רילאי נפוץ מאוד להגנה על טרנספורמרים ומפעלים מתקלות מקומיות.
רילאים דיפרנציאליים הם רגישים מאוד לתקלה שמתרחשת בתוך אזור ההגנה, אך הם פחות רגישים לתקלות שמתרחשות מחוץ לאזור המוגן. רוב הרילאים פועלים כאשר כמות כלשהי עולה מעל ערך מוגדר מראש, למשל רילאי זרם מופרז פועל כאשר הזרם בו עולה מעל ערך מוגדר מראש. אבל עקרון הרילאי הדיפרנציאלי מעט שונה. הוא פועל בהתאם לchied בין שתי כמויות חשמליות דומות או יותר.

הגדרת רילאי דיפרנציאלי

רילאי דיפרנציאלי הוא זה שפועל כאשר יש chied בין שתי כמויות חשמליות דומות או יותר העולה על ערך מוגדר מראש. במערכת החשמל של הרילאי הדיפרנציאלי, ישנם שני זרמים הבאים משני חלקים של מעגל חשמל. שני הזרמים מתאחדים בנקודת מפגש שבה מחובר קוייל הרילאי. לפי חוק הזרמים של קירכהוף, הזרם הנובע הזורם דרך קוייל הרילאי הוא פשוט סכום שני הזרמים, הבאים משני חלקים שונים של מעגל החשמל. אם הפולריות והעוצמה של שני הזרמים מתואמת כך שהסכום הפאזה של שני הזרמים הוא אפס בתנאי פעולה נורמליים, אין זרם זורם דרך קוייל הרילאי בתנאי פעולה נורמליים. אך עקב כל חריגה במעגל החשמל, אם האיזון הזה נשבר, כלומר הסכום הפאזה של שני הזרמים כבר אינו אפס ויהיה זרם לא אפס זורם דרך קוייל הרילאי ובכך הרילאי יפעל.

במערכת הדיפרנציאלית של הזרמים, ישנם שני צמדים של טרנספורמי זרם, כל אחד מחובר לצד אחר של הציוד המוגן על ידי רילאי דיפרנציאלי. יחס הטרנספורמי זרם נבחר כך שהזרמים השניים של הטרנספורמי זרם תואמים בעוצמתם.
הפולריות של טרנספורמי הזרם היא כזו שהזרם השניוני של טרנספורמי הזרם מתנגדים זה לזה. מהמעגל ברור כי רק אם ייווצר chied לא אפס בין שני הזרמים השניונים, רק אז הזרם הדיפרנציאלי יזוז דרך קוייל ההפעלה של הרילאי. אם ההבדל הזה גדול מהערך המוגדר מראש של הרילאי, הוא יפעל כדי לפתוח את מפסקי המעגל כדי להפריד את הציוד המוגן מהמערכת. אלמנט ההפעלה המשמש ברילאי הדיפרנציאלי הוא רילאי מיידי עם מגנט משך מאחר והשיטה הדיפרנציאלית מתאימה רק לסילוק התקלה בתוך הציוד המוגן במילים אחרות, הרילאי הדיפרנציאלי צריך לסלק רק את התקלה הפנימית של הציוד ולכן הציוד המוגן צריך להיות מבודד מיד כאשר התקלה מתרחשת בתוך הציוד עצמו. אין צורך בהשהייה בזמן לשם התאמה עם רילאים אחרים במערכת.

סוגי רילאי דיפרנציאלי

ישנם בעיקר שני סוגי רילאי דיפרנציאלי בהתאם לעקרון הפעולה.

1. רילאי דיפרנציאלי איזון זרם

2. רילאי דיפרנציאלי איזון מתח

ברילאי דיפרנציאלי זרם שני טרנספורמי זרם מותקנים בשני הצדדים של הציוד שיש להגן עליו. מעגלי המשנה של טרנספורמי הזרם מחוברים בטור באופן כזה שהם נושאים זרם משניוני באותו כיוון.

קוייל ההפעלה של אלמנט הרילאי מחובר לאורך מעגל המשנה של טרנספורמי הזרם. בתנאי פעולה נורמליים, הציוד המוגן (טרנספורמר או גנרטור) נושא זרם נורמלי. במצב זה, נניח שהזרם המשני של CT1 הוא I1 והזרם המשני של CT2 הוא I2. גם מהמעגל ברור כי הזרם עובר דרך קוייל הרילאי הוא פשוט I1-I2. כפי שאמרנו קודם, יחס טרנספורמי הזרם והפולריות נבחרים כך ש-I1 = I2, לכן אין זרם זורם דרך קוייל הרילאי. עכשיו אם תקלה מתרחשת חיצונית לאזור המכסה על ידי טרנספורמי הזרם, זרם תקלה עובר דרך הראשי של שני טרנספורמי הזרם ובכך הזרמים המשניים של שני טרנספורמי הזרם נשארים אותו הדבר כמו במקרה של מצב פעולה נורמלי. לכן במצב זה הרילאי לא יפעל. אבל אם תקלה קרקעית מתרחשת בתוך הציוד המוגן כפי שמוצג, שני הזרמים המשניים לא יהיו יותר שווים. במקרה זה הרילאי הדיפרנציאלי יפעל כדי להפריד את הציוד התקוע (טרנספורמר או גנרטור) מהמערכת.
בעקרון מערכות רילאי כאלו סובלות ממספר חסרונות

1. עשוי להיות סיכוי להתאמה לקויה בין trởות הכבלים מהמשנה של טרנספורמי הזרם ללוח הרילאי הרחוק.

2. הקיבוליות של כבלים אלה גורמת להפעלה שגויה של הרילאי כאשר תקלה גדולה מתרחשת חיצונית לציוד.

3. התאמה מדוייקת של תכונות טרנספורמי הזרם אינה יכולה להיעשות ולכן עשוי להיות זרם שטף זורם דרך הרילאי בתנאי פעולה נורמליים.

רילאי דיפרנציאלי באחוזים

זה תוכנן להגיב לזרם הדיפרנציאלי במונחים של היחס שלו לזרם הזורם דרך החלק המוגן. בסוג זה של רילאי, ישנם קויילי מגבל בנוסף לקוייל ההפעלה של הרילאי. קויילי המגבילה מייצרים מומנט נגדי למומנט ההפעלה. בתנאי פעולה נורמליים ותקלות מעבר, המומנט המגביל גדול ממומנט ההפעלה. לכן הרילאי נשאר בלתי פעיל. כאשר תקלה פנימית מתרחשת, כוח ההפעלה עולה על כוח המגבל ולכן הרילאי פועל. כוח המגבל ניתן לשינוי על ידי שינוי מספר הקפות על קויילי המגבילה. כפי שמוצג בציור למטה, אם I1 הוא הזרם המשני של CT1 ו-I2 הוא הזרם המשני של CT2 אז הזרם דרך קוייל ההפעלה הוא I1 – I2 והזרם דרך קוייל המגבילה הוא (I1 + I2)/2. בתנאי פעולה נורמליים ותקלות מעבר, המומנט המיוצר על ידי קויילי המגבילה בשל הזרם (I1+ I2)/2 גדול מהמומנט המיוצר על ידי קוייל ההפעלה בשל הזרם I1– I2 אבל בתנאי תקלה פנימית אלו נעשים הפוכים. וההגדרה של הגבלה היא היחס של (I1– I2) ל-(I1+ I2)/2.

מסתבר מהסבר למעלה, ככל שהזרם הזורם דרך קויילי המגבילה גדול יותר,越高越好。根据您的要求，以下是翻译后的希伯来语文本： ```html

הרילאים המשמשים להגנה על מערכות חשמל הם מסוגים שונים. ביניהם רילאי דיפרנציאלי הוא רילאי נפוץ מאוד להגנה על טרנספורמרים ומפעלים מתקלות מקומיות.
רילאי דיפרנציאליים הם רגישים מאוד לתקלות שמתרחשות בתוך אזור ההגנה, אך הם פחות רגישים לתקלות שמתרחשות מחוץ לאזור המוגן. רוב הרילאים פועלים כאשר כמות כלשהי עולה מעל ערך מוגדר מראש, למשל רילאי זרם מופרז פועל כאשר הזרם בו עולה מעל ערך מוגדר מראש. אבל עקרון הרילאי הדיפרנציאלי מעט שונה. הוא פועל בהתאם להבדל בין שתי כמויות חשמליות דומות או יותר.

הגדרת רילאי דיפרנציאלי

רילאי דיפרנציאלי הוא זה שפועל כאשר יש הבדל בין שתי כמויות חשמליות דומות או יותר העולה על ערך מוגדר מראש. במערכת החשמל של הרילאי הדיפרנציאלי, ישנם שני זרמים הבאים משני חלקים של מעגל חשמל. שני הזרמים מתאחדים בנקודת מפגש שבה מחובר קוייל הרילאי. לפי חוק הזרמים של קירכהוף, הזרם הנובע הזורם דרך קוייל הרילאי הוא פשוט סכום שני הזרמים, הבאים משני חלקים שונים של מעגל החשמל. אם הפולריות והעוצמה של שני הזרמים מתואמת כך שהסכום הפאזה של שני הזרמים הוא אפס בתנאי פעולה נורמליים, אין זרם זורם דרך קוייל הרילאי בתנאי פעולה נורמליים. אך עקב כל חריגה במעגל החשמל, אם האיזון הזה נשבר, כלומר הסכום הפאזה של שני הזרמים כבר אינו אפס ויהיה זרם לא אפס זורם דרך קוייל הרילאי ובכך הרילאי יפעל.

במערכת הדיפרנציאלית של הזרמים, ישנם שני צמדים של טרנספורמי זרם, כל אחד מחובר לצד אחר של הציוד המוגן על ידי רילאי דיפרנציאלי. יחס הטרנספורמי זרם נבחר כך שהזרמים השניים של הטרנספורמי זרם תואמים בעוצמתם.
הפולריות של טרנספורמי הזרם היא כזו שהזרם המשני של טרנספורמי הזרם מתנגדים זה לזה. מהמעגל ברור כי רק אם ייווצר הבדל לא אפס בין שני הזרמים המשניים, רק אז הזרם הדיפרנציאלי יזוז דרך קוייל ההפעלה של הרילאי. אם ההבדל הזה גדול מהערך המוגדר מראש של הרילאי, הוא יפעל כדי לפתוח את מפסקי המעגל כדי להפריד את הציוד המוגן מהמערכת. אלמנט ההפעלה המשמש ברילאי הדיפרנציאלי הוא רילאי מיידי עם מגנט משך מאחר והשיטה הדיפרנציאלית מתאימה רק לסילוק התקלה בתוך הציוד המוגן במילים אחרות, הרילאי הדיפרנציאלי צריך לסלק רק את התקלה הפנימית של הציוד ולכן הציוד המוגן צריך להיות מבודד מיד כאשר התקלה מתרחשת בתוך הציוד עצמו. אין צורך בהשהייה בזמן לשם התאמה עם רילאים אחרים במערכת.

סוגי רילאי דיפרנציאלי

ישנם בעיקר שני סוגי רילאי דיפרנציאלי בהתאם לעקרון הפעולה.

1. רילאי דיפרנציאלי איזון זרם

2. רילאי דיפרנציאלי איזון מתח

ברילאי דיפרנציאלי זרם שני טרנספורמי זרם מותקנים בשני הצדדים של הציוד שיש להגן עליו. מעגלי המשנה של טרנספורמי הזרם מחוברים בטור באופן כזה שהם נושאים זרם משניוני באותו כיוון.

קוייל ההפעלה של אלמנט הרילאי מחובר לאורך מעגל המש