Arten von elektrischen Schutzrelais oder Schutzrelais
Definition des Schutzrelais
Ein Relais ist ein automatisches Gerät, das eine ungewöhnliche Bedingung in einem elektrischen Schaltkreis erkennt und seine Kontakte schließt. Diese Kontakte schließen wiederum den Schaltkreis der Auslösewicklung, wodurch der Schaltkreis ausgelöst wird, um den defekten Teil des elektrischen Schaltkreises vom restlichen gesunden Schaltkreis zu trennen.
Nun besprechen wir einige Begriffe, die mit dem Schutzrelais zusammenhängen.
Auslösewert des Aktivierungssignals:
Der Wert der Aktivierungsgröße (Spannung oder Strom), ab dem das Relais beginnt, zu arbeiten.
Wenn der Wert der Aktivierungsgröße erhöht wird, nimmt die elektromagnetische Wirkung der Relaiswicklung zu, und über einen bestimmten Wert der Aktivierungsgröße hinweg, beginnt der bewegliche Mechanismus des Relais, sich zu bewegen.
Rückstellwert:
Der Wert des Stroms oder der Spannung, unter dem das Relais seine Kontakte öffnet und in die ursprüngliche Position zurückkehrt.
Arbeitszeit des Relais:
Sofort nachdem der Auslösewert der Aktivierungsgröße überschritten wird, beginnt der bewegliche Mechanismus (zum Beispiel eine rotierende Scheibe) des Relais, sich zu bewegen, und schließt letztendlich die Relaiskontakte am Ende seiner Bewegung. Die Zeit, die zwischen dem Moment, wenn die Aktivierungsgröße den Auslösewert überschreitet, und dem Moment, wenn die Relaiskontakte geschlossen werden, vergeht.
Rückstellzeit des Relais:
Die Zeit, die zwischen dem Moment, wenn die Aktivierungsgröße kleiner als der Rückstellwert wird, und dem Moment, wenn die Relaiskontakte in ihre normale Position zurückkehren, vergeht.
Wirkweite des Relais:
Ein Entfernungsschutzrelais arbeitet, wann immer die von dem Relais gesehene Entfernung kleiner als der vordefinierte Impedanzwert ist. Die Aktivierungsimpedanz im Relais ist eine Funktion der Entfernung in einem Entfernungs-Schutzrelais. Diese Impedanz oder die entsprechende Entfernung wird als Wirkweite des Relais bezeichnet.
Netzschutzrelais können in verschiedene Arten von Relais unterteilt werden.
Arten von Relais
Die Arten von Schutzrelais basieren hauptsächlich auf ihren Eigenschaften, Logik, Aktivierungsparameter und Arbeitsmechanismus.
Basierend auf dem Arbeitsmechanismus können Schutzrelais in elektromagnetische Relais, statische Relais und mechanische Relais unterteilt werden. Tatsächlich ist ein Relais nichts anderes als eine Kombination aus einem oder mehreren geöffneten oder geschlossenen Kontakten. Diese Kontakte ändern ihren Zustand, wenn Aktivierungsparameter auf das Relais angewendet werden. Das bedeutet, offene Kontakte werden geschlossen und geschlossene Kontakte werden geöffnet. In einem elektromagnetischen Relais werden diese Schließ- und Öffnungsvorgänge durch die elektromagnetische Wirkung einer Solenoide ausgeführt.
In einem mechanischen Relais werden diese Schließ- und Öffnungsvorgänge durch die mechanische Verschiebung eines Zahnradsystems ausgeführt.
In einem statischen Relais wird dies hauptsächlich durch Halbleiter-Schalter wie Thyristoren ausgeführt. In einem digitalen Relais können die Zustände "ein" und "aus" als 1 und 0 bezeichnet werden.
Basierend auf den Eigenschaften können Schutzrelais in folgende Kategorien unterteilt werden:
Zeitrelais mit festgelegter Verzögerung
Zeitrelais mit inverser Charakteristik und definierter Mindestverzögerung (IDMT)
Schnellwirkende Relais.
IDMT mit Schnellwirkung.
Stufencharakteristik.
Programmierbare Schalter.
Überstromrelais mit Spannungsunterdrückung.
Basierend auf der Logik können Schutzrelais in folgende Kategorien unterteilt werden-
Differenz.
Unsymmetrie.
Neutralverschiebung.
Richtung.
Eingeschränkte Erdfehlstelle.
Überfluss.
Entfernungsschutz.
Busbar-Schutz.
Rückwärtsleistungsschutz.
Verlust der Erregung.
Negative Phasenfolgenrelais usw.
Basierend auf dem Aktivierungsparameter können Schutzrelais in folgende Kategorien unterteilt werden-
Stromrelais.
Spannungsrelais.
Frequenzrelais.
Leistungsrelais usw.
Basierend auf der Anwendung können Schutzrelais in folgende Kategorien unterteilt werden-
Hauptrelais.
Sicherungsrelais.
Das Hauptrelais oder Hauptschutzrelais ist die erste Stufe des Netzsicherheits, während das Sicherungsrelais nur dann aktiviert wird, wenn das Hauptrelais bei einem Fehler nicht aktiviert wird. Daher reagiert das Sicherungsrelais langsamer als das Hauptrelais. Ein Relais kann aus verschiedenen Gründen versagen, zum Beispiel,
Das Schutzrelais selbst ist defekt.
Die DC-Auslösespannungsversorgung für das Relais steht nicht zur Verfügung.
Das Auslöseleitung vom Relaisschrank zum Schaltgerät ist getrennt.
Die Auslösewicklung im Schaltgerät ist getrennt oder defekt.
Strom- oder Spannungssignale von Stromwandler (CTs) oder Spannungswandler (PTs) sind nicht verfügbar.
Da das Sicherungsrelais nur dann aktiviert wird, wenn das Hauptrelais versagt, sollte das Sicherungsschutzrelais nichts gemeinsam mit dem Hauptschutzrelais haben.
Einige Beispiele für mechanische Relais sind:
Thermisch
OT-Trip (Öltemperatur-Auslösung)
WT-Trip (Windungstemperatur-Auslösung)
Lager-Temperatur-Auslösung usw.
Schwimmer-Typ
Buchholz
OSR
PRV
Wasserstandssteuerungen usw.
Druckschalter.
Mechanische Verriegelungen.
Pole-Diskrepanz-Relais.
Verschiedene Schutzrelais für den Schutz verschiedener Netzausrüstungen
Nun sehen wir uns an, welche verschiedenen Schutzrelais in verschiedenen Schutzsystemen für Netzgeräte verwendet werden.
Relais für den Schutz von Übertragungs- und Verteilungsleitungen
| SL | Zu schützende Leitungen | Zu verwendende Relais |
| 1 | 400 KV Übertragungsleitung |
Haupt-I: Nichtgeschaltetes oder Numerisches Distanzschutzschema Haupt-II: Nichtgeschaltetes oder Numerisches Distanzschutzschema |
| 2 | 220 KV Übertragungsleitung |
Haupt-I: Nichtgeschaltetes Distanzschutzschema (gespeist von Bus-Spannungswandlern) Haupt-II: Geschaltetes Distanzschutzschema (gespeist von Leitungskondensatorspannungswandlern) Mit Umschaltungsmöglichkeit von Bus-Spannungswandler zu Leitungskondensatorspannungswandler und umgekehrt. |
| 3 | 132 KV Übertragungsleitung |
Haupt-Schutz: Geschaltetes Distanzschutzschema (gespeist von Bus-Spannungswandlern). Sicherungsschutz: 3 Richtungsbegrenzte IDMT-Überlastrelais und 1 Richtungsbegrenztes IDMT-Erdfehlstelle-Relais. |
| 4 | 33 KV Leitungen | Nichtrichtungsbegrenzte IDMT 3 Überlast- und 1 Erdfehlstelle-Relais. |
| 5 | 11 KV Leitungen | Nichtrichtungsbegrenzte IDMT 2 Überlast- und 1 Erdfehlstelle-Relais. |
