Ano ang earth fault overcurrent relay sa isang substation?

Ano ang Ground Fault Overcurrent Relay sa isang Substation?

Ang ground fault overcurrent relay ay isang protective device na ginagamit para detektohin at protektahan ang mga ground faults (kilala rin bilang earth faults o single-phase ground faults) sa mga power systems. Ito ay naglalaro ng mahalagang papel sa mga substation, tiyak na nagsisiguro ng kaligtasan at reliabilidad ng sistema.

1. Pagsasagawa ng Prinsipyo

Ang pangunahing tungkulin ng ground fault overcurrent relay ay siyang mag-monitor ng mga pag-imbalance ng kuryente sa power system, lalo na ang deteksiyon ng zero-sequence currents (i.e., kapag ang vector sum ng three-phase currents ay hindi zero). Kapag may ground fault na nangyari, karaniwang nagresulta sa abnormal na zero-sequence currents, ang relay ay detekto ang imbalance na ito at pumipigil ng angkop na protective action.

• Zero-sequence Current: Sa normal na operasyon, ang tatlong phase ng kuryente ay dapat balanse, na ang kanilang vector sum ay zero. Kung may ground fault na nangyari, ang kuryente ay lumilipad sa fault point patungo sa lupa, nagresulta sa presensya ng zero-sequence current.

• Pagsasagawa ng Relay: Kapag ang zero-sequence current na lumampas sa preset threshold ay natuklasan, ang relay ay nagbibigay ng trip signal upang i-disconnect ang faulty circuit, nagbabawas ng mas malaking pinsala.

2. Mga Scenario ng Paggamit

Ang ground fault overcurrent relays ay malawakang ginagamit sa iba't ibang power systems, lalo na sa mga sumusunod na scenario:

• Distribution Systems: Sa low-voltage at medium-voltage distribution networks, ang ground fault overcurrent relays ay maaaring mabilis na detektohin at i-isolate ang fault points, nagbabawas ng downtime at pinsala sa equipment.

• Substations: Sa mga substation, ang ground fault overcurrent relays ay kadalasang ginagamit kasama ng iba pang mga protective devices (tulad ng differential protection at distance protection) upang magbigay ng multi-layered protection.

• Industrial Facilities: Sa malalaking industrial facilities, ang mga relay na ito ay protektado ang mahalagang equipment mula sa ground faults, nasisiguro ang patuloy na produksyon.

3. Pangunahing Uri

Bumabatid sa aplikasyon at teknikal na pangangailangan, ang ground fault overcurrent relays ay maaaring ikategorya sa ilang uri:

• Instantaneous Relays: Ginagamit para sa mabilis na tugon sa severe ground faults, karaniwang nag-trigger ng trip actions sa loob ng ilang milliseconds.

• Definite Time Relays: May time delay na maaaring i-set batay sa grabe ng fault, angkop para sa pag-handle ng faults ng iba't ibang antas.

• Inverse Time Relays: Ang operation time ay inversely proportional sa fault current; ang mas malaking fault current, ang mas maikling operation time, nagpapahusay ng mga ito para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng flexible protection characteristics.

4. Mechanism ng Proteksyon

Ang ground fault overcurrent relays ay karaniwang gumagana kasama ng mga circuit breakers o iba pang switching devices upang bumuo ng buong mechanism ng proteksyon. Ang basic steps ay kasunod:

• Fault Detection: Ang relay ay patuloy na naga-monitor ng kuryente sa power system at kalkula ang zero-sequence current.

• Fault Judgment: Kung ang natuklasang zero-sequence current ay lumampas sa preset threshold, ang relay ay nakikilala ito bilang ground fault.

• Trip Signal Emission: Ang relay ay nagpadala ng trip command sa circuit breaker upang i-disconnect ang faulty circuit.

• Event Recording: Karaniwan ang relay ay may event recording function, logging ng mga detalye tulad ng oras at halaga ng kuryente ng fault para sa susunod na analisis at maintenance.

5. Mga Advantages

• Enhanced Safety: Mabilis na detektohin at i-isolate ang ground faults upang maiwasan ang arc discharges, sunog, at iba pang potensyal na hazards.

• Reduced Equipment Damage: Tiyak na pag-disconnect ng faulty circuit upang maiwasan ang pinsala sa equipment dahil sa matagal na exposure sa mataas na kuryente.

• Improved Power Continuity: Sa pamamagitan ng pag-i-isolate lamang ng naapektuhan na lugar, ang impact sa buong power system ay pininakamaliit, kaya limitado ang saklaw ng brownouts.

6. Common Standards at Regulations

Upang siguruhin ang kaligtasan at reliabilidad ng ground fault overcurrent relays, ang disenyo at aplikasyon ay karaniwang sumusunod sa mga relevant na international at national standards, tulad ng:

• IEC 60255: Standards na inilathala ng International Electrotechnical Commission (IEC) para sa relays.

• ANSI C37.90: Standards na inilathala ng American National Standards Institute (ANSI) para sa relay protection.

Buod

Ang ground fault overcurrent relay ay isang mahalagang protective device sa mga power systems, espesyal na disenyo para detektohin at i-isolate ang ground faults, nasisiguro ang ligtas na operasyon ng sistema. Ito ay naga-monitor ng zero-sequence currents upang matukoy ang mga fault at mabilis na gumawa ng hakbang upang i-disconnect ang faulty circuit, kaya nagprotekta ng parehong equipment at personal.