Wat is reactantierelay?

Reactief Relais

Een reactief relais is een hoogsnelle schakelaar die bestaat uit twee elementen: een overstroomelement en een stroom-spanningsrichtingselement. Het stroomelement genereert positieve koppel, terwijl het stroom-spanningsrichtingselement koppel produceert dat tegengesteld is aan het stroomelement, afhankelijk van de fasehoek tussen stroom en spanning.

Het reactief relais is een overstroomrelais met richtingsbeperking. Het richtingselement is ontworpen om maximaal negatief koppel te genereren wanneer de stroom 90° achterloopt op de spanning. Inductiebeker- of dubbele inductielusstructuren zijn ideaal geschikt voor het bedienen van reactief-afstandsrelais.

Bouw van Reactief Relais

Een typisch reactief relais met een inductiebekerstructuur wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het heeft een vierpolige configuratie met werkspoelen, polariserende spoelen en remmende spoelen. Het werkkoppel wordt gegenereerd door de interactie van magnetische fluxen van stroomvoerende spoelen (d.w.z. de interactie van fluxen van polen 2, 3 en 4), terwijl het remkoppel wordt geproduceerd door de interactie van fluxen van polen 1, 2 en 4.

In het werkingsschema van een reactief relais is het werkkoppel recht evenredig met het kwadraat van de stroom, wat aangeeft dat fluctuaties in de stroom significant invloed hebben op de grootte van het koppel. Daarentegen is het remkoppel evenredig met het product van spanning en stroom, vermenigvuldigd met cos(Θ−90°), wat betekent dat het beïnvloed wordt door spanning, stroom en hun fasehoek.

Zoals in de afbeelding wordt geïllustreerd, wordt een weerstand-condensator (RC)-schakeling gebruikt om de gewenste maximale koppelhoek nauwkeurig te regelen en te bereiken door gebruik te maken van impedantie-eigenschappen om faseschiftingen te controleren. Wanneer de controle-effect wordt aangeduid als -k3, kan de koppelfunctie expliciet worden uitgedrukt als een dynamisch evenwichtsverband tussen het werkkoppel en het remkoppel. Deze vergelijking toont duidelijk de variaties in het koppel van het relais onder verschillende elektrische parameters, waardoor cruciale theoretische ondersteuning wordt geboden voor prestatieanalyse en ontwerpoptimalisatie.

waarbij Θ positief wordt gedefinieerd wanneer I achter V ligt. Bij het balanspunt is het netto koppel nul, en dus

In de bovenstaande vergelijking wordt het veercontrole-effect genegeerd vanwege zijn minimale impact, d.w.z. K3 = 0.

Werkingskenmerk van Reactief Relais

Zoals in de afbeelding wordt getoond, verschijnt het werkingskenmerk van een reactief relais als een verticale lijn loodrecht op de horizontale as. Hierbij staat X voor de reactiewaarde van de beschermd lijn, en R voor het weerstandskomponent. Dit kenmerk geeft aan dat de werking van het relais uitsluitend afhankelijk is van het reactiekompoment, onafhankelijk van veranderingen in de weerstand. Het gebied onder de werkingskenmerkcurve is de positieve koppelzone (d.w.z. de werkingzone van het relais). Wanneer de gemeten impedantie in dit gebied valt, reageert het relais onmiddellijk, waardoor dit kenmerk bijzonder geschikt is voor de bescherming van korte lijnen, omdat het effectief interferentie door overgangsweerstanden vermijdt en snelle, betrouwbare werking garandeert.

Als τ in de koppelfunctie niet 90º is, wordt een rechte-lijnkenmerk verkregen die niet parallel is aan de R-as, en zo'n relais wordt een hoekimpedantierelais genoemd.

Dit relais kan storingen in zijn eigen of aangrenzende secties op transmissielijnen niet onderscheiden. Zijn richtingseenheid verschilt van die van impedantierelais, omdat de remreactieve voltamperes hier bijna nul zijn. Het vereist daarom een richtingseenheid die onder belasting inactief is. Het is ideaal voor aardfoutbescherming, waarbij de werking onaangetast blijft door foutimpedantie.