Reactans Rölesi Nedir?

Reaktans Rölesi

Reaktans rölesi, aşırı akım elemanı ve akım-gerilim yönlü elemandan oluşan yüksek hızlı bir relidir. Akım elemanı pozitif tork üretirken, akım-gerilim yönlü eleman, akım ve gerilim arasındaki faz açısına bağlı olarak akım elemanına zıt tork üretir.

Reaktans rölesi, yönlü kısıtlama ile aşırı akım rölesidir. Yönlü eleman, akımı geriliminden 90° geride olduğunda maksimum negatif tork üretmek üzere tasarlanmıştır. Endüksiyon kup veya çift endüksiyon döngüsü yapıları, reaktans tipi mesafe rölelerini harekete geçirmek için idealdir.

Reaktans Rölesinin Yapısı

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, endüksiyon kup yapısı kullanılarak yapılan tipik bir reaktans rölesi dört pol yapıdadır ve çalışma bobinleri, polarizasyon bobinleri ve kısıtlayıcı bobinlerden oluşur. Çalışma torku, akım taşıyan bobinlerden (yani, 2, 3 ve 4 numaralı polardan gelen akımın etkileşimi) gelen manyetik akımların etkileşimiyle üretilir, kısıtlayıcı tork ise 1, 2 ve 4 numaralı polardan gelen akımın etkileşimiyle üretilir.

Reaktans rölesinin işleyiş mekanizmasında, çalışma torku akımın karesine orantılıdır, bu da akım değişikliklerinin tork büyüklüğü üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu gösterir. Buna karşılık, kısıtlayıcı tork gerilim ve akımın ürününe ve cos(Θ−90°) ile çarpılmıştır, yani gerilim, akım ve bunların faz açısı tarafından etkilidir.

Şekilde gösterildiği gibi, direnç-kondansatör (RK) devresi, faz kaymalarını kontrol etmek için impedans özelliklerini kullanarak istenen maksimum tork açısını hassas bir şekilde ayarlamak ve elde etmek için kullanılır. Kontrol etkisi -k3 olarak ifade edildiğinde, tork denklemi, çalışma ve kısıtlayıcı torklar arasındaki dinamik denge ilişkisini açıkça ifade eder. Bu denklem, farklı elektrik parametreleri altında rölenin tork değişimlerini göstererek, performans analizi ve tasarım optimizasyonu için kritik teorik destek sağlar.

Θ, I'nin V'ye göre gecikmesi durumunda pozitif olarak tanımlanır. Dengede toplam tork sıfır olduğundan,

Yukarıdaki denklemde, yay kontrol etkisinin etkisi ihmal edilmiştir çünkü etkisi çok küçüktür, yani K3 = 0.

Reaktans Rölesinin İşlem Karakteristiği

Şekilde gösterildiği gibi, reaktans rölesinin işlem karakteristiği yatay eksenine dik bir çizgi olarak görünür. Burada, X, korunan hattın reaktans değerini, R ise direnç bileşenini temsil eder. Bu karakteristik, rölenin işlemesinin sadece reaktans bileşenine bağlı olduğunu, direnç değişikliklerinden etkilenmediğini gösterir. İşlem karakteristiği eğrisinin altındaki bölge pozitif tork bölgesidir (yani, rölenin işlem bölgesi). Ölçülen impedans bu bölgeye düştüğünde, röle hemen çalışır. Bu karakteristik, geçiş direncinden gelen interferanslardan etkilenmeden hızlı ve güvenilir işlem sağladığından, kısa hat koruması için özellikle uygun olmaktadır.

Eğer tork denklemindeki τ 90º değilse, R-eksenine paralel olmayan bir doğrusal karakteristik elde edilir ve böyle bir röle açı impedans rölesi olarak adlandırılır.

Bu röle, kendi veya komşu bölümlerdeki arızaları ayırt edemez. İmpedans rölelerinin aksine, buradaki kısıtlayıcı reaktif volt-amper değeri neredeyse sıfırdır. Bu nedenle, yük altında etkin olmayan bir yönlü birim gerektirir. Yer kesme koruması için idealdir ve arıza impedansından etkilenmez.