Mi az Induktív Ellentállás Rövidzárló?

Reaktanciarelé

A reaktanciarelé egy nagy sebességű relé, amely két elemekből áll: egy áramtúllépő elem és egy áram-feszültség irányító elem. Az áramelem pozitív nyomatékot generál, míg az áram-feszültség irányító elem ellentétes nyomatékot hoz létre, attól függően, hogy az áram és a feszültség fázis szöge.

A reaktanciarelé egy irányra korlátozott áramtúllépő relé. Az irányító elem úgy van kialakítva, hogy maximális negatív nyomatékot generál, amikor az árama annak feszültségénél 90°-kal hátralévő. Indukciós csésze vagy dupla indukciós hurok szerkezetek ideálisan alkalmasak a reaktanciatípusú távolsági relék meghajtására.

A Reaktanciarelé Szerkezete

Az alábbi ábrán látható egy tipikus indukciós csészével rendelkező reaktanciarelé. Négy-pólos konfigurációval rendelkezik, mely működési cikkekkel, polarizáló cikkekkel és visszafogó cikkekkel. A működési nyomaték az áramviszonylatú cikkek (azaz a 2, 3, 4 pólusok) által generált mágneses flukussal, míg a visszafogó nyomaték a 1, 2, 4 pólusok által generált flukussal jön létre.

A reaktanciarelé működési mechanizmusában a működési nyomaték arányos az áram négyzetével, ami azt jelenti, hogy az áramfluktuációk jelentősen befolyásolják a nyomaték mértékét. Ugyanakkor a visszafogó nyomaték arányos a feszültség és az áram szorzatával, ezen felül a cos(Θ−90°)-vel, ami azt jelenti, hogy a feszültség, az áram és a fázis szögük hatással van rá.

Ahogy az ábrán is látható, egy ellenállás-kondenzátor (RC) áramkör használatos a kívánt maximum nyomatékszög pontos beállításához, az impedancia jellemzők kihasználásával a fáziskülönbség vezérlésére. Ha a vezérlési hatást -k3 jelöli, a nyomatékegyenletet dinamikus egyensúlyi viszonyként fejezhetjük ki a működési és visszafogó nyomatékok között. Ez az egyenlet világosan mutatja a relé nyomaték-változásait különböző elektromos paraméterek mellett, szolgáltatva kritikus elméleti támogatást a teljesítményelemzéshez és a tervezés optimalizálásához.

ahol Θ pozitívnak definiálódik, ha I lassabb V-nél. Az egyensúlyi ponton a nettonyomaték nulla, így

A fenti egyenletben a rugó hatása elhanyagolható, mivel minimális, azaz K3 = 0.

A Reaktanciarelé Működési Jellemzői

Ahogy az ábrán látható, a reaktanciarelé működési jellemzője egy a vízszintes tengelyre merőleges, függőleges vonal. Itt, X a védett vonal reaktanciaértékét, R pedig a ellenállási összetevőt jelöli. Ez a jellemző azt mutatja, hogy a relé működése csak a reaktancia összetevőtől függ, nem érintve a ellenállásváltozásokat. A működési jellemző görbe alatti terület a pozitív nyomaték régió (azaz a relé működési zónája). Amikor a mérési impedancia ezt a régiót veszi igénybe, a relé azonnal fellép, ami ezt a jellemzőt különösen alkalmasá teszi rövid vonalak védelmére, mivel hatékonyan elkerüli a transziciós ellenállás zavarát, és biztosítja a gyors, megbízható működést.

Ha a nyomatékegyenletben τ nem 90º, egy nem párhuzamos, egyenes jellemzőt kapunk az R-tengellyel, és ilyen relét szögimpedancia relének nevezünk.

Ez a relé nem tudja megkülönböztetni a saját vagy a szomszédos szakaszok hibáit a villamosenergia-hátszakaszokon. Irányító egysége eltér az impedancia relékétől, mert itt a visszafogó reaktív volt-amper értéke közel nullához. Így ez a relé olyan irányító egységet igényel, amely a terhelés alatt inaktív. Kiválóan alkalmas a földkapcsolási hiba védelmére, ahol a hatókör nem érinti a hiba impedanciát.