Tipi di relé di protezione elettrica o relé protettivi
Definizione di relè di protezione
Un relè è un dispositivo automatico che rileva una condizione anormale del circuito elettrico e chiude i suoi contatti. Questi contatti, a loro volta, chiudono e completano il circuito della spira di trip del disgiuntore, causando così il trip del disgiuntore per isolare la porzione difettosa del circuito elettrico dal resto del circuito sano.
Ora discutiamo alcuni termini relativi al relè di protezione.
Livello di attivazione del segnale:
Il valore della grandezza d'attivazione (tensione o corrente) al di sopra del quale il relè inizia a operare.
Se il valore della grandezza d'attivazione aumenta, l'effetto elettromagnetico della spira del relè aumenta, e al di sopra di un certo livello di grandezza d'attivazione, il meccanismo mobile del relè inizia a muoversi.
Livello di reset:
Il valore di corrente o tensione al di sotto del quale il relè apre i suoi contatti e torna alla posizione originale.
Tempo di funzionamento del relè:
Subito dopo aver superato il livello di attivazione della grandezza d'attivazione, il meccanismo mobile (ad esempio un disco rotante) del relè inizia a muoversi e, alla fine del suo percorso, chiude i contatti del relè. Il tempo che trascorre dall'istante in cui la grandezza d'attivazione supera il valore di attivazione all'istante in cui i contatti del relè si chiudono.
Tempo di reset del relè:
Il tempo che trascorre dall'istante in cui la grandezza d'attivazione diventa inferiore al valore di reset all'istante in cui i contatti del relè tornano alla loro posizione normale.
Portata del relè:
Un relè di distanza opera ogni volta che la distanza vista dal relè è inferiore all'impedenza predefinita. L'impedenza d'attivazione nel relè è una funzione della distanza in un relè di protezione di distanza. Questa impedenza o la corrispondente distanza è chiamata portata del relè.
I relè di protezione dei sistemi di potenza possono essere categorizzati in diversi tipi di relè.
Tipi di relè
I tipi di relè di protezione sono principalmente basati sulle loro caratteristiche, logica, parametro d'attivazione e meccanismo di funzionamento.
In base al meccanismo di funzionamento, i relè di protezione possono essere categorizzati come relè elettromagnetici, relè statici e relè meccanici. In effetti, un relè non è altro che una combinazione di uno o più contatti aperti o chiusi. Tutti o alcuni di questi contatti cambiano stato quando i parametri d'attivazione vengono applicati al relè. Ciò significa che i contatti aperti diventano chiusi e viceversa. Nei relè elettromagnetici, l'apertura e la chiusura dei contatti del relè avvengono attraverso l'azione elettromagnetica di un solenoide.
Nei relè meccanici, l'apertura e la chiusura dei contatti del relè avvengono attraverso lo spostamento meccanico di un sistema a livelli di ingranaggi.
Nei relè statici, ciò avviene principalmente tramite interruttori a semiconduttore come tiristori. Nei relè digitali, gli stati on e off possono essere riferiti come stati 1 e 0.
In base alle caratteristiche, i relè di protezione possono essere categorizzati come:
Relè a tempo definito
Relè a tempo inverso con tempo minimo definito (IDMT)
Relè istantanei.
IDMT con istantaneo.
Caratteristica a gradini.
Interruttori programmabili.
Relè di sovracorrente con restrizione di tensione.
In base alla logica, i relè di protezione possono essere categorizzati come-
Differenziale.
Sbilanciato.
Spostamento neutrale.
Direzionale.
Fallo terrestre ristretto.
Sovravescicolamento.
Schema di distanza.
Protezione della barra di distribuzione.
Relè di potenza inversa.
Perdita di eccitazione.
Relè di sequenza negativa di fase, ecc.
In base al parametro d'attivazione, i relè di protezione possono essere categorizzati come-
Relè di corrente.
Relè di tensione.
Relè di frequenza.
Relè di potenza, ecc.
In base all'applicazione, i relè di protezione possono essere categorizzati come-
Relè primario.
Relè di backup.
Il relè primario o relè di protezione primaria è la prima linea di protezione del sistema di potenza, mentre il relè di backup viene attivato solo quando il relè primario non riesce a funzionare durante un guasto. Pertanto, il relè di backup è più lento nell'azione rispetto al relè primario. Qualsiasi relè può non funzionare per uno dei seguenti motivi,
Il relè di protezione stesso è difettoso.
L'alimentazione in continua per il trip del relè non è disponibile.
Il cavo di trip dal pannello del relè al disgiuntore è disconnesso.
La spira di trip nel disgiuntore è disconnessa o difettosa.
I segnali di corrente o tensione dai Trasformatori di Corrente (TC) o dai Trasformatori di Tensione (TT) rispettivamente non sono disponibili.
Poiché il relè di backup opera solo quando il relè primario fallisce, il relè di protezione di backup non dovrebbe avere nulla in comune con il relè di protezione primario.
Esempi di relè meccanici sono:
Termico
Trip OT (Trip temperatura olio)
Trip WT (Trip temperatura avvolgimento)
Trip temperatura cuscinetto, ecc.
A galleggiante
Buchholz
OSR
PRV
Controlli livello acqua, ecc.
Interruttori di pressione.
Interblocci meccanici.
Relè di discrepanza di poli.
Elenco di diversi relè di protezione utilizzati per la protezione di diverse apparecchiature dei sistemi di potenza
Ora diamo un'occhiata a quali diversi relè di protezione vengono utilizzati in diversi schemi di protezione delle apparecchiature dei sistemi di potenza.
Relè per la protezione delle linee di trasmissione e distribuzione
| SL | Linee da proteggere | Relè da utilizzare |
| 1 | Linea di Trasmissione 400 KV | Principale-I: Schema di Distanza Non Commutato o Numerico Principale-II: Schema di Distanza Non Commutato o Numerico |
| 2 | Linea di Trasmissione 220 KV | Principale-I: Schema di distanza non commutato (alimentato dai PT della barra) Principale-II: Schema di distanza commutato (alimentato dai CVT della linea) Con possibilità di commutazione dal PT della barra al CVT della linea e viceversa. |
| 3 | Linea di Trasmissione 132 KV | Protezione Principale: Schema di distanza commutato (alimentato dal PT della barra). Protezione di Backup: 3 relè IDMT direzionali O/L e 1 relè IDMT direzionale E/L. |
| 4 | Linee 33 KV | Relè IDMT non direzionale 3 O/L e 1 E/L. |
| 5 | Linee 11 KV | Relè IDMT non direzionale 2 O/L e 1 E/L. |
