Mikä on reaktanssirelay?

Vastusrelä

Vastusrelä on nopea relä, joka koostuu kahdesta elementistä: yliampuvirelästä ja virta-jännite-suuntarelästä. Virtaelementti tuottaa positiivista torquea, kun taas virta-jännite-suuntarelä tuottaa torquea, joka on vastakkaissuuntainen virtaelementin torqueen riippuen virran ja jännitteen välisestä vaihekulmasta.

Vastusrelä on yliampuvirelä, jolla on suunnanrajoitus. Suuntaelementti on suunniteltu tuottamaan maksimaalisen negatiivista torquea, kun sen virta jää jännitteen 90° takana. Induktion kuppi- tai kaksoisinduktiorengasrakenteet sopivat erityisen hyvin vastustyyppisten etäisyysreläiden aktivoimiseen.

Vastusrelän rakenne

Alla olevassa kuvassa on esitetty tyypillinen vastusrelä, jossa käytetään induktiokuppirakennetta. Sillä on nelipolkuinen konfiguraatio, jossa on toimintakierot, polarisoivat kierot ja estävät kierot. Toimintatorque tuotetaan sähkövirtayhteyksien (eli poltten 2, 3 ja 4 fluxtien) välisen magnetifluxin vuorovaikutuksen avulla, kun taas estävä torque tuotetaan poltten 1, 2 ja 4 fluxtien välisten vuorovaikutusten avulla.

Vastusrelän toimintamekanismissa toimintatorque on suoraan verrannollinen virran neliöön, mikä tarkoittaa, että virran heilahtelut vaikuttavat merkittävästi torquen suuruuteen. Toisaalta estävä torque on verrannollinen jännitteen ja virran tulon sekä cos(Θ−90°) -termiin, mikä tarkoittaa, että se vaikuttaa jännitteeseen, virraan ja niiden vaihekulmaan.

Kuten kuvassa näkyy, vastuksen-kondensaattori (RC) piiriä käytetään tarkan säädön ja halutun maksimitorquekulman saavuttamiseen impedanssiohjauksen avulla vaihepoikkeaman hallintaan. Kun ohjausvaikutusta merkitään -k3:llä, torqueyhtälö voidaan ilmaista dynaamisena tasapainoyhtälönä toiminnan ja estämisen vahvuuden välillä. Tämä yhtälö osoittaa selvästi relän torqueen muutoksia eri sähköparametreissa, tarjoten keskeistä teoreettista tukea suorituskyvyn analysointiin ja suunnittelun optimointiin.

missä Θ määritellään positiiviseksi, kun I jää V:n 90° takana. Tasapainopisteessä nettotorque on nolla, ja siksi

Yllä olevassa yhtälössä kehän ohjausvaikutus on jätetty huomiotta sen pieniä vaikutuksia, eli K3 = 0.

Vastusrelän toimintaominaisuus

Kuten kuvassa näkyy, vastusrelän toimintaominaisuus näyttää pystysuorana viivana, joka on kohtisuorassa horisontaalista akselia vasten. Tässä X edustaa suojatun linjan vastusarvoa, ja R on vastuskomponentti. Tämä ominaisuus osoittaa, että relän toiminta perustuu pelkästään vastuskomponenttiin, eikä se ole riippuvainen vastusmuutoksista. Toimintaominaisuuskäyrän alue on positiivinen torquealue (eli relän toiminta-alue). Kun mitattu impedanssi jää tälle alueelle, relä toimii välittömästi, mikä tekee tästä ominaisuudesta erityisen soveltuavan lyhyiden linjojen suojaamiseen, sillä se tehokkaasti välttää siirtymävastuksen häiriöt ja varmistaa nopean ja luotettavan toiminnan.

Jos torqueyhtälön τ ei ole 90º, saatuaan suoran ominaisuuden, joka ei ole R-akselin suuntainen, tällaista relää kutsutaan kulma-impedanssireläksi.

Tämä relä ei pysty erottamaan sijaintia omalla tai naapuriosuudella siirtolinjoilla. Sen suuntaelementti eroaa impedanssireläiden suuntaelementeistä, koska estävät reaktiiviset voltamperit ovat lähellä nollaa. Siksi se vaatii suuntaelementin, joka ei ole aktiivinen kuormituksen alla. Se on erityisen soveltuva maajohdehäiriönsuojaksi, ja sen ulottuvuus ei vaikuta häiriöimpedanssiin.