Šta je reaktivni relej?

Relé reaktance

Relé reaktance je brzo delujuće relé sastavljeno od dva elementa: element prekomjerne struje i element smernog odnosa struje i napona. Element struje generiše pozitivni moment, dok element smernog odnosa struje i napona proizvodi moment suprotan elementu struje, u zavisnosti od faze između struje i napona.

Relé reaktance je relé prekomjerne struje sa ograničenjem smernosti. Element smernosti je dizajniran da generiše maksimalni negativni moment kada njegova struja zaostaje za naponom za 90°. Indukcijske čaše ili strukture sa dvostrukim indukcioničkim petljam su idealne za pokretanje reléa udaljenosti tipa reaktance.

Konstrukcija reléa reaktance

Tipično relé reaktance koje koristi strukturu indukcijske čaše prikazano je na sledećoj slici. Sadrži konfiguraciju sa četiri pola, operativne bobine, polarizacione bobine i bobine ograničenja. Operativni moment generiše se interakcijom magnetnih fluksa iz bobina koje nose struju (tj. interakcijom fluksa sa polova 2, 3 i 4), dok moment ograničenja proizvodi se interakcijom fluksa sa polova 1, 2 i 4.

U mehanizmu rada reléa reaktance, operativni moment je direktno proporcionalan kvadratu struje, što ukazuje da fluktuacije struje značajno utiču na veličinu momenta. Sa druge strane, moment ograničenja je proporcionalan proizvodu napona i struje, pomnožen sa cos(Θ−90°), što znači da je uticaj napona, struje i njihovog faznog ugla.

Kao što je prikazano na slici, upotrebljava se RC kolo kako bi se tačno podešao i postigao željeni maksimalni ugao momenta, iskoristeći karakteristike impedancije za kontrolu faznih pomeraja. Kada se kontrolni efekat označi kao -k3, jednačina momenta može biti eksplicitno izražena kao dinamički ravnotežni odnos između operativnog i ograničavajućeg momenta. Ova jednačina jasno pokazuje promene momenta reléa pod različitim električnim parametrima, pružajući ključnu teorijsku podršku za analizu performansi i optimizaciju dizajna.

gde Θ definiše se kao pozitivan kada I zaostaje za V. Na tački ravnoteže neto moment je nula, i stoga

U ovoj jednačini, efekat kontrole opruge se zanemaruje zbog njegovog minimalnog uticaja, tj. K3 = 0.

Rabotna karakteristika reléa reaktance

Kao što je prikazano na slici, rabotna karakteristika reléa reaktance pojavljuje se kao vertikalna linija normalna na horizontalnu osu. Ovdje, X predstavlja vrednost reaktance zaštićene linije, a R je komponenta otpora. Ova karakteristika pokazuje da rad reléa zavisi samo od komponente reaktance, neutrpela promene otpora. Područje ispod krive rabotne karakteristike je područje pozitivnog momenta (tj. zona rada reléa). Kada merena impedanca padne u to područje, relé odmah reaguje, čime se ova karakteristika posebno dobro koristi za zaštitu kratkih linija, jer efikasno izbegava interferenciju preko prelaznog otpora i osigurava brz i pouzdan rad.

Ako τ u jednačini momenta nije 90º, dobija se karakteristika ravne linije koja nije paralelna R-osi, i takvo relé se naziva relé uglove impedancije.

Ovo relé ne može razlikovati greške u svojoj ili susednoj sekciji na prenosnim linijama. Njegov smerni element razlikuje se od elemenata impedancijskih reléa, jer su tu ograničavajući reaktivni voltamperi blizu nule. Stoga zahteva smerni element koji je neaktivni pod opterećenjem. Idealno za zaštitu od grešaka na zemlji, njegov doseg ostaje neizmenjen pod uticajem otpora greške.