Индуктивный реле
Индуктивное реле - это высокоскоростное реле, состоящее из двух элементов: элемента перегрузки по току и элемента направления тока-напряжения. Элемент тока генерирует положительный момент, в то время как элемент направления тока-напряжения создает момент, противоположный элементу тока, в зависимости от фазового угла между током и напряжением.
Индуктивное реле является реле перегрузки по току с ограничением направления. Элемент направления спроектирован так, чтобы создавать максимальный отрицательный момент, когда его ток отстает от напряжения на 90°. Индукционные чашки или структуры с двойной индукционной петлей идеально подходят для управления индуктивными дистанционными реле.
Конструкция индуктивного реле
На рисунке ниже показано типичное индуктивное реле, использующее индукционную чашку. Оно имеет четырехполюсную конфигурацию с рабочими катушками, поляризационными катушками и тормозными катушками. Рабочий момент создается взаимодействием магнитных потоков от катушек, несущих ток (то есть взаимодействием потоков от полюсов 2, 3 и 4), в то время как тормозной момент создается взаимодействием потоков от полюсов 1, 2 и 4.

В механизме работы индуктивного реле рабочий момент прямо пропорционален квадрату тока, что указывает на значительное влияние колебаний тока на величину момента. С другой стороны, тормозной момент пропорционален произведению напряжения и тока, умноженному на cos(Θ−90°), что означает, что он зависит от напряжения, тока и их фазового угла.
Как показано на рисунке, используется RC-цепь для точной регулировки и достижения желаемого максимального угла момента, используя импедансные характеристики для контроля фазовых сдвигов. Обозначая эффект управления как -k3, уравнение момента можно явно выразить как динамическое равновесие между рабочим и тормозным моментами. Это уравнение четко демонстрирует изменения момента реле при различных электрических параметрах, предоставляя важную теоретическую поддержку для анализа производительности и оптимизации дизайна.

где Θ, определяется как положительный, когда I отстает от V. В точке баланса суммарный момент равен нулю, следовательно

В приведенном выше уравнении влияние пружины игнорируется из-за его минимального воздействия, то есть K3 = 0.
Характеристика работы индуктивного реле
Как показано на рисунке, характеристика работы индуктивного реле представляет собой вертикальную линию, перпендикулярную горизонтальной оси. Здесь, X представляет собой индуктивное значение защищаемой линии, а R - компонент сопротивления. Эта характеристика указывает, что работа реле зависит только от индуктивного компонента, не изменяясь при изменениях сопротивления. Область под характеристикой работы кривой является областью положительного момента (то есть зоной работы реле). Когда измеряемое сопротивление попадает в эту область, реле немедленно действует, что делает эту характеристику особенно подходящей для защиты коротких линий, поскольку она эффективно избегает помех от переходного сопротивления и обеспечивает быстрое и надежное действие.

Если τ в уравнении момента не равно 90°, получается прямолинейная характеристика, не параллельная оси R, и такое реле называется угловым импедансным реле.

Это реле не может различать повреждения в своей или соседней секции линии передачи. Его направляющий блок отличается от импедансных реле, так как тормозные реактивные вольт-амперы здесь близки к нулю. Поэтому требуется направляющий блок, который не активен под нагрузкой. Идеально подходит для защиты от заземления, его диапазон остается неизменным при изменении сопротивления повреждения.