ტიპის იმპედანციის დისტანციური რელე

იმპედანსური რელეების (დისტანციური რელეები) განმარტება და პრინციპი

იმპედანსური რელე, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც დისტანციური რელე, არის ვოლტაჟით კონტროლებული დაცვითი მოწყობილობა, რომლის ფუნქციონირება დამოკიდებულია შეტევის წერტილისა და რელეების დაყენების პოზიციის ელექტროტექნიკურ დისტანციაზე (იმპედანსზე). ის ფუნქციონირებს შეტევის სექციის იმპედანსის გაზომვით და შესაბამის წინად დაყენებულ ლიმიტთან შედარებით.

მუშაობის მექანიზმი

• გაზომვა და შედარება: რელე უწყვეტად კონტროლირებს ხაზის ვოლტაჟს (პოტენციალური ტრანსფორმატორების, PT-ების საშუალებით) და დენს (დენის ტრანსფორმატორების, CT-ების საშუალებით), რათა გამოთვალოს იმპედანსი (Z = V/I).

• შეტევის პასუხი: თუ გაზომილი იმპედანსი არის ნაკლები რელეს პარამეტრზე (რაც ნიშნავს შეტევას დაცული ზონაში), ის აქტივირებს სირთულის დარჩენის კომანდას. ნორმალური პირობების შემთხვევაში ხაზის იმპედანსი არის მაღალი (ვოლტაჟი >> დენი), რაც რელეს არ აქტივირებს. როდესაც შეტევა ხდება, დენი ზრდის და ვოლტაჟი ქრება, რითაც იმპედანსი ქრება და რელე აქტივირდება.

მუშაობის პრინციპი

ნორმალური მუშაობის დროს ვოლტაჟის და დენის შეფარდება (იმპედანსი) დარჩენილია რელეს ლიმიტზე ზემოთ. შეტევის დროს (მაგალითად, F1 ხაზზე AB), იმპედანსი ქრება და დადება ნაკლები პარამეტრზე. მაგალითად, თუ რელე დაყენებულია ხაზის AB დაცვისთვის ნორმალური იმპედანსით Z, შეტევა იმპედანსს ქრება და რელე აქტივირებს სირთულის დარჩენას. თუ შეტევა ხდება დაცული ზონის გარეთ (მაგალითად, AB-ის გარეთ), იმპედანსი რჩება მაღალი და რელე არ აქტივირდება.

მუშაობის ხარატერისტიკები

რელე შედგება ორი ძირითადი კომპონენტისგან:

• დენის მუშაობის ელემენტი: შექმნის დენის პროპორციული დახრილი ტორკი.

• ვოლტაჟის შეზღუდვის ელემენტი: შექმნის ვოლტაჟზე დაყრდნობით აღდგენილ აღდგენის ტორკს. ტორკის ბალანსის განტოლებაა:k₁I² −k₂VIcos(θ−ϕ)=0 არის ვოლტაჟისა და დენის ფაზური კუთხე, ხოლო θ არის რელეს მაქსიმალური ტორკის კუთხე. იმპედანსის დიაგრამაზე რელეს მუშაობის ხარატერისტიკა მოჩანს წრედის ფორმაში, რომელიც ცენტრირებულია კოორდინატთა სათავეზე და რადიუსით დაყენებული იმპედანსი. ეს წრიული ხარატერისტიკა უზრუნველყოფს იმპედანსის სიდიდისა და ფაზის სენსიტივობას, რაც დაზუსტებს შეტევის დეტექციას დაცულ და გარე ზონებში.

-K3 წარმოადგენს რელეს სპრინგის ეფექტს. ნორმალური მუშაობის დროს ნებისმიერი ტორკი = 0 ვოლტაჟისა და დენის მნიშვნელობებით.

თუ სპრინგის კონტროლის ეფექტი იგივე იქნება დამატებული, განტოლება იქნება

ფიგურა აჩვენებს მუშაობის ხარატერისტიკებს ვოლტაჟისა და დენის სიდიდეებით; ტყვიადი ხაზი ნიშნავს მუდმივ ხაზის იმპედანსს.

ქვემოთ მოცემული ფიგურა აჩვენებს იმპედანსური რელეების მუშაობის ხარატერისტიკას. ხარატერისტიკის ხაზზე ზემოთ მდებარე რეგიონი წარმოადგენს დადებით ტორკს, სადაც ხაზის იმპედანსი აღემატება შეტევის სექციის იმპედანსს, რითაც აქტივირდება რელეს მუშაობა. პირიქით, უარყოფით ტორკის რეგიონი (ხარატერისტიკის ხაზზე ქვემოთ) ნიშნავს, რომ შეტევის იმპედანსი აღემატება ხაზის იმპედანსს, რითაც რელე არ აქტივირდება. ეს განსხვავება უზრუნველყოფს ზუსტ შეტევის დეტექციას გაზომილი იმპედანსის შედარებით წინად დაყენებულ ლიმიტთან, რაც უზრუნველყოფს დარგებულ დაცვას ელექტროენერგიის სისტემებში.

წრედის რადიუსი წარმოადგენს ხაზის იმპედანსს; X-R ფაზური კუთხე ნიშნავს ვექტორის პოზიციას. იმპედანსი < რადიუსი = დადებით ტორკ (რელე აქტივირდება); იმპედანსი > რადიუსი = უარყოფით ტორკ (რელე არ აქტივირდება). ეს ვიზუალური განსხვავება უზრუნველყოფს სწრაფ შეტევის დეტექციას ელექტროენერგიის სისტემებში.

ეს რელე კლასიფიცირდება როგორც სწრაფი რელე.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის რელე

ეს რელე იმუშავებს ელექტრომაგნიტური ინტერაქციის საშუალებით ვოლტაჟისა და დენის შორის, რომლებიც შედარებული არიან მუშაობისთვის. მის შემადგენლობაში, სოლენოიდ B - დარტყმით ტრანსფორმატორის (PT) საშუალებით არის დაკავშირებული და იწვევს საათის მიმართულების ტორკს, რომელიც დაჭერს პლუნჯერ P2-ს ქვემოთ. P2-ზე დამატებული სპრინგი იწვევს შეზღუდვის ძალას, რაც ქმნის საათის მიმართულების მექანიკურ ტორკს.

სოლენოიდ A, დენის ტრანსფორმატორის (CT) საშუალებით დაკავშირებული, იწვევს საათის მიმართულების დეფლექტირების (pick-up) ტორკს, რომელიც დაჭერს პლუნჯერ P1-ს ქვემოთ. ნორმალური პირობების შემთხვევაში რელეს კონტაქტები რჩებიან ღია. დაცული ზონის შეტევის დროს, სისტემის დენის ზრდა ზრდის სოლენოიდ A-ს ტორკს და შემცირებს სოლენოიდ B-ს აღდგენის ტორკს. ეს არაბალანსირება როტირებს რელეს ბალანსის საშუალებით, დახურავს კონტაქტებს და იწყებს დაცვას. დიზაინი უზრუნველყოფს სწრაფ პასუხს შეტევებზე ტორკების შედარებით ელექტრომაგნიტური და მექანიკური ძალების შორის.

სოლენოიდ A-ს (დენის ელემენტი) მიერ არის არის პროპორციული I², ხოლო სოლენოიდ B-ს (ვოლტაჟის ელემენტი) მიერ არის პროპორციული V2. შესაბამისად, რელე აქტივირდება იმ შემთხვევაში, როდესაც დენიდან მიღებული ძალა აღემატება ვოლტაჟიდან მიღებულ ძალას.

მუდმივები k1 და k2 დამოკიდებულია სოლენოიდების ამპერ-თავებზე და ინსტრუმენტული ტრანსფორმატორების რაციებზე. რელეს პარამეტრები შეიძლება რეგულირდეს კოილებზე დამატებული ტაპინგების საშუალებით.

ხარატერისტიკულ მრუდზე, y-ღერძი ნიშნავს რელეს მუშაობის დროს, ხოლო x-ღერძი ნიშნავს იმპედანსს. შესაბამისად, რელეს მუშაობის დრო დარჩენილია მუდმივი (რით აღნიშნავს ინსტანტანურ მოქმედებას) იმპედანსისთვის დაყენებული დაცვის ზონაში. პრედეტერმინირებული დისტანციის შემთხვევაში (შესაბამისი დაყენებული იმპედანსით), ვოლტაჟისა და დენის მნიშვნელობები სტაბილიზირდება; ამ წერტილის გარეთ, გაზომილი იმპედანსი თეორიულად ხდება უსასრულო, რაც ნიშნავს, რომ რელე არ აქტივირდება შეტევებისთვის დაცული ზონის გარეთ. ეს ლინეარული კავშირი იმპედანსისა და მუშაობის დროს შორის უზრუნველყოფს დარგებულ, სწრაფ შეტევის დეტექციას განსაზღვრულ ზონაში.

ინდუქციის ტიპის იმპედანსური რელე

ქვემოთ მოცემულია ინდუქციის ტიპის იმპედანსური რელეების სქემა. ეს რელე შეიცავს დენის და ვოლტაჟის ელემენტებს და აქვს ალუმინის დისკი, რომელიც როტირებს ელექტრომაგნიტებს შორის.

ზედა ელექტრომაგნიტში არის ორი განსხვავებული კოილი: პრიმარული კოილი დაკავშირებულია დენის ტრანსფორმატორის (CT) სეკუნდურ კოილთან, ხოლო სეკუნდური კოილი დაკავშირებულია პოტენციალურ ტრანსფორმატორთან (PT). პრიმარული კოილის დენის პარამეტრი შეიძლება რეგულირდეს რელეს ქვეშ დათვლილი პლაგის საშუალებით, რაც საშუალებას აძლევს პრეციზურად კალიბრებას რელეს სენსიტივობაზე. ვოლტაჟის ელემენტი, რომელიც დაკავშირებულია PT-ს, ქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც ინტერაქტირებს დე