Relay wa Kuzingatia Tofauti

Relays zinazotumiwa katika mlinzi wa mstari wa umeme ni tofauti. Kati yao differential relay ni relay ambayo inatumika sana kwa ajili ya mlinzi ya trafomu na jenereta kutoka kwa vitendo viwili vya maeneo.
Differential relays ni zinazokuwa na uwezo mkubwa wa kupata hitilafu zinazotokea ndani ya eneo la mlinzi lakini ni zinazokuwa na uwezo mdogo wa kupata hitilafu zinazotokea nje ya eneo la mlinzi. Relays mengi yanategemea kwenye wingi wa kiasi fulani, kama vile over current relay inategea wakati wingi wa umeme unapofika juu ya thamani imewekwa awali. Lakini asili ya differential relay ni tofauti. Inategea kulingana na tofauti kati ya viwango vilivyovumika.

Maelezo ya Differential Relay

Differential relay ni ile inayotegea wakati kuna tofauti kati ya viwango vilivyovumika vilivyozidi thamani imewekwa awali. Katika mfumo wa differential relay, kuna wingi wa umeme wawili wanatoka kwa sehemu mbili za mstari wa umeme. Wingi hii hutembelea kituo cha majiambiko ambako coil ya relay imeunganishwa. Kulingana na Sheria ya Kirchhoff ya Umeme, umeme wa mwisho unaotembelea coil ya relay ni ni hasa jumla ya wingi wa umeme wawili wanatoka kwa sehemu mbili za mstari wa umeme. Ikiwa polarity na amplitude ya wingi wawili wanavyoweza kuhesabiwa ili phasor sum ya wingi hii, iwe sifuri kwa aina ya kazi sahihi. Hivyo basi hakutakuwa na umeme unatembelaea coil ya relay kwa aina ya kazi sahihi. Lakini kwa sababu yoyote ya ubora katika mstari wa umeme, ikiwa utaratibu huu ukaukua, hiyo inamaanisha phasor sum ya wingi hii haionekane kuwa sifuri na itakuwa na umeme unatembelaea coil ya relay na hivyo relay inategea.

Katika mfumo wa current differential, kuna seti mbili za current transformer zinazounganishwa kwa upande wowote wa vifaa vinavyolindwa na differential relay. Ratio ya current transformers zimechaguliwa kwa njia ambayo secondary currents za current transformers zote zinaweza kujumuisha kwa wingi.
Polarity za current transformers ni kama vile secondary currents za CTs zinaweza kupigana. Ni wazi kutatua kwamba tu ikiwa kuna tofauti isiyosawa kati ya secondary currents hizi, basi tu hii differential current itatembelea coil ya relay. Ikiwa tofauti hii ikizidi thamani ya pick up ya relay, itategea kufungua circuit breakers ili kukusanya vifaa vinavyolindwa kutoka kwa mfumo. Relaying element unatumika katika differential relay ni attracted armature type instantaneously relay tangu differential scheme ni tu iliyoundwa kwa ajili ya kurekebisha hitilafu ndani ya vifaa vinavyolindwa kingine vile differential relay inapaswa kurekebisha tu hitilafu ndani ya vifaa, hivyo basi vifaa vinavyolindwa yanapaswa kukusanywa mara moja hitilafu yakitokea ndani ya vifaa. Hawana haja ya muda wa ongezeko kwa ajili ya ushirikiano na relays mingine katika mfumo.

Aina za Differential Relay

Kuna aina mbili za differential relay kulingana na asili ya kazi.

1. Current Balance Differential Relay

2. Voltage Balance Differential Relay

Katika current differential relay current transformers wawili wanawekwa kila upande wa vifaa vinavyolindwa. Secondary circuits za CTs zimeunganishwa kwa mfululizo ili kuzingatia secondary CT current kwa mwanja mmoja.

Coil ya relaying element imeunganishwa kwa CT’s secondary circuit. Kwa aina ya kazi sahihi, vifaa vinavyolindwa (trafomu au alternator) vinatengeneza umeme wa kawaida. Katika hali hii, sema secondary current ya CT1 ni I1 na secondary current ya CT2 ni I2. Ni wazi kutatua kutoka kwa mfululizo kuwa umeme unatembelaea coil ya relay ni ni I1-I2. Kama tulisema hapo awali, ratio na polarity ya current transformers zimechaguliwa kwa njia ambayo I1 = I2, hivyo hakutakuwa na umeme unatembelaea coil ya relay. Sasa ikiwa hitilafu inatokana nje ya eneo lililojaliwa na CTs, faulty current hutembelea primary ya current transformers wawili na hivyo secondary currents za current transformers zote zinaweza kubaki sawa kama katika hali ya kazi sahihi. Hivyo basi katika hali hii relay hautategea. Lakini ikiwa hitilafu inatokana ndani ya vifaa vinavyolindwa kama ilivyoelezwa, secondary currents zote zitakuwa si sawa. Katika hali hii, differential relay inategea kufungua vifaa vinavyolindwa (trafomu au alternator) kutoka kwa mfumo.
Principally aina hii ya mfumo wa relay huwa na changamoto chache

1. Inaweza kuwa na fursa ya mismatching katika cable impedance kutoka kwa CT secondary hadi remote relay panel.

2. Capacitance ya pilot cables hizi huchangia kutoe kazi sahihi ya relay wakati hitilafu nyingi zinatokana nje ya vifaa.

3. Ufanisi wa kushirikiana wa current transformer hazipewe kwa kutosha hivyo inaweza kuwa na spill current inatembelaea relay kwa aina ya kazi sahihi.

Percentage Differential Relay

Hii imeundwa kwa ajili ya kutegemewa kwa differential current kwa njia ya fractional relation yake kwa umeme unatembelaea section yenye mlinzi. Katika aina hii ya relay, kuna coils za restraining zinazongeza operating coil ya relay. Coils za restraining hizi huchangia torque kinyume na operating torque. Kwa aina ya kazi sahihi na hitilafu nyingi, torque ya restraining ni zaidi ya operating torque. Hivyo basi relay inabaki inactive. Wakati hitilafu ndani inatokana, operating force inazidi bias force na hivyo relay inategea. Bias force hii inaweza kubadilishwa kwa kutathmini number of turns kwenye coils za restraining. Kama inavyoonekana katika mfululizo chini, ikiwa I1 ni secondary current ya CT1 na I2 ni secondary current ya CT2 basi umeme unatembelaea operating coil ni I1 – I2 na umeme unatembelaea coil ya restraining ni (I1 + I2)/2. Kwa aina ya kazi sahihi na hitilafu nyingi, torque ichoprodukwa na coils za restraining kutokana na umeme (I1+ I2)/2 ni zaidi ya torque ichoprodukwa na operating coil kutokana na umeme I1– I2 lakini kwa hitilafu ndani haya yanabadilika. Na bias setting inaelezwa kama ratio ya (I1– I2) kwa (I1+ I2)/2.

Ni wazi kutatua kutoka kwa maelezo yaliyotolewa, zaidi ya umeme unatembelaea coils za restraining, kiwango cha umeme kinachohitajika kwa operating coil kutegea. Relay inatafsiriwa kama percentage relay kwa sababu ya umeme unahitaji kutegea kunaweza kutafsiriwa kama asilimia ya umeme unatembelaea.

CT Ratio na Connection kwa Differential Relay

Thumb rule hii ni ya kwamba current transformers kwenye star winding lazima weka kwa delta na current transformers kwenye delta winding lazima weka kwa star. Hii ni kwa ajili ya kuelekea zero sequence current katika relay circuit.
Ikiwa CTs zimeunganishwa kwa star, CT ratio itakuwa In/1 au 5 A
CTs zinazounganishwa kwa delta, CT ratio itakuwa In/0.5775 au 5×0.5775 A

Voltage Balance Differential Relay

Katika ufunguzi huu, current transformers zimeunganishwa kila upande wa vifaa kwa njia ambayo EMF induced in the secondary of both current transformers will oppose each other. Hiyo inamaanisha secondary ya current transformers kutoka kwa pande mbili za vifaa zimeunganishwa kwa mfululizo na polarity tofauti. Coil ya differential relay imeingilishwa kwenye loop uliowekwa na series connection of secondary of current transformers kama inavyoonekana katika mfululizo. Kwa aina ya kazi sahihi na pia kwa hitilafu nyingi, EMFs induced in both of the CT secondary ni sawa na kinyume cha zao na hivyo hakutakuwa na umeme unatembelaea coil ya relay. Lakini mara moja hitilafu ndani inatokana katika vifaa vinavyolindwa, EMFs hizi hawatakubaki sawa na hivyo umeme anastart kitembelea coil ya relay na hivyo inategea circuit breaker.

Kuna changamoto chache katika voltage balance differential relay kama vile multi tap transformer construction inahitajika kwa accurate balance between current transformer pairs. Mfumo huu ni wa kutosha kwa mlinzi wa cables za urefu mdogo tu kwa sababu capacitance ya pilot wires hunchangia performance. Kwenye cables za urefu mrefu, charging current itakuwa sufuri kutegea relay hata ikiwa perfect balance ya current transformer imepewa.
Changamoto hizi zinaweza kuzuuliwa kutoka kwa mfumo kwa kutengeneza Translay system/scheme ambayo ni hiyo tu modified balance voltage differential relay system. Translay scheme inatumika kwa mlinzi wa feeders.

Hapa, seti mbili za current transformers zimeunganishwa kila upande wa feeder. Secondary ya kila current transformer imeingilishwa na individual double winding induction type relay. Secondary ya kila current transformer inatengeneza primary circuit ya double winding induction type relay. Secondary circuit ya kila relay imeunganishwa kwa mfululizo kufanya closed loop kwa njia ya pilot wires. Uunganisho lazima awe kwa njia ambayo, EMF induced in secondary coil of one relay itakupigana na same of other. Device ya kusaidia inaweza kuzuilia effect of pilot wires capacitance currents na effect of inherent lack of balance between the two current transformers.

Kwa aina ya kazi sahihi na hitilafu nyingi, umeme kwenye pande mbili za feeder ni sawa na hivyo umeme induced in the CT’s secondary pia atakuwa sawa. Kwa sababu ya umeme sawa hii katika CT’s secondary, primary ya kila relay itaindisha EMF sawa. Mara moja, EMF induced in the secondaries of the relay pia atakuwa sawa lakini coils zimeunganishwa kwa njia ambayo EMFs zinakupigana. Kama matokeo, hakutakuwa na umeme unatembelaea pilot loop na hivyo hakutakuwa na operating torque produced either of the relays.

Lakini ikiwa hitilafu inatokana kwenye feeder ndani ya eneo kati ya current transformers, umeme unatoka kwenye feeder utakuwa tofauti na umeme unatembelaea feeder. Mara moja, hakutakuwa na equality kati ya umeme katika CT secondaries wote. Secondary CT currents hizi hawatakubaki sawa na hivyo unabalanced secondary induced voltage itapata katika relays wote. Hivyo basi umeme anastart kitembelea pilot loop na hivyo torque itapata katika relays wote.

Kwa sababu ya secondary current inakupigana katika relays, hivyo torque inaonekana kwenye relay itakubalika kufunga trip contacts na mara moja torque ipatikana kwenye relay ingine itakubalika kudumisha mvuko wa trip contacts kwenye hali sahihi. Operating torque inategemea kwa position na nature ya hitilafu katika eneo linavyolindwa la feeder. Sehemu ya feeder yenye hitilafu inaseparatwa kutoka kwenye se