รีเลย์ระยะทางประเภทอิมพีแดนซ
บทนิยามและหลักการของรีเลย์อิมพิแดนซ์ (รีเลย์ระยะทาง)
รีเลย์อิมพิแดนซ์ หรือรีเลย์ระยะทาง เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า ซึ่งการทำงานขึ้นอยู่กับระยะทางไฟฟ้า (อิมพิแดนซ์) ระหว่างจุดเกิดความผิดปกติกับตำแหน่งติดตั้งรีเลย์ มันทำงานโดยวัดอิมพิแดนซ์ของส่วนที่ผิดปกติและเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
กลไกการทำงาน
หลักการปฏิบัติงาน
ในการทำงานปกติ อัตราส่วนแรงดันต่อกระแส (อิมพิแดนซ์) จะอยู่เหนือค่าที่กำหนดของรีเลย์ ขณะเกิดความผิดปกติ (เช่น F1 บนสาย AB) อิมพิแดนซ์จะลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ ตัวอย่างเช่น หากรีเลย์ติดตั้งเพื่อป้องกันสาย AB ด้วยอิมพิแดนซ์ปกติ Z ความผิดปกติจะทำให้อิมพิแดนซ์ลดลง ทำให้รีเลย์สั่งตัดวงจร หากความผิดปกติอยู่นอกโซนที่ป้องกัน (เช่น นอก AB) อิมพิแดนซ์จะยังคงสูงและรีเลย์จะไม่ทำงาน
ลักษณะการทำงาน
รีเลย์ประกอบด้วยสองส่วนสำคัญ:
-K3 แทนผลของการกระทำของสปริง ในการทำงานปกติ แรงบิดสุทธิ = 0 ด้วยค่าแรงดันและกระแส
หากผลของการกระทำของสปริงถูกมองข้าม สมการจะกลายเป็น
แผนภาพแสดงลักษณะการทำงานด้วยแรงดันและกระแส เส้นประหมายถึงอิมพิแดนซ์คงที่ของสาย
แผนภาพด้านล่างแสดงลักษณะการทำงานของรีเลย์อิมพิแดนซ์ พื้นที่เหนือเส้นลักษณะการทำงานหมายถึงแรงบิดบวก ซึ่งอิมพิแดนซ์ของสายสูงกว่าส่วนที่ผิดปกติ ส่งผลให้รีเลย์ทำงาน ตรงกันข้าม พื้นที่แรงบิดลบ (ใต้เส้น) หมายถึงอิมพิแดนซ์ของความผิดปกติสูงกว่าอิมพิแดนซ์ของสาย ทำให้รีเลย์ไม่ทำงาน การแยกแยะนี้ช่วยให้สามารถตรวจจับความผิดปกติได้อย่างแม่นยำโดยเปรียบเทียบอิมพิแดนซ์ที่วัดได้กับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ทำให้มั่นใจในการป้องกันระบบไฟฟ้า
รัศมีของวงกลมแทนอิมพิแดนซ์ของสาย มุม X-R ระบุตำแหน่งเวกเตอร์ อิมพิแดนซ์ < รัศมี = แรงบิดบวก (รีเลย์ทำงาน) อิมพิแดนซ์ > รัศมี = แรงบิดลบ (รีเลย์ไม่ทำงาน) การแยกแยะนี้ทางภาพช่วยให้ตรวจจับความผิดปกติได้อย่างรวดเร็วในระบบไฟฟ้า
รีเลย์ชนิดนี้ถูกจัดเป็นรีเลย์ความเร็วสูง
รีเลย์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
แรงบิดในรีเลย์นี้เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแส ซึ่งเปรียบเทียบกันเพื่อการทำงาน ในวงจร Solenoid B ที่ได้รับพลังงานจากทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน (PT) สร้างแรงบิดตามเข็มนาฬิกา ดึง P2 ลงมา สปริงบน P2 สร้างแรงย้อนกลับ ทำให้เกิดแรงบิดตามเข็มนาฬิกาทางกล
Solenoid A ที่ถูกกระตุ้นโดยทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CT) สร้างแรงบิดตามเข็มนาฬิกาที่ทำให้ P1 ลงมา ในภาวะปกติ ตัวต่อรีเลย์จะเปิด เมื่อมีความผิดปกติในโซนป้องกัน กระแสในระบบเพิ่มขึ้นทำให้แรงบิดของ Solenoid A เพิ่มขึ้น ในขณะที่แรงบิดย้อนกลับของ Solenoid B ลดลง ความไม่สมดุลนี้ทำให้แขนทรงตัวของรีเลย์หมุน ปิดตัวต่อเพื่อเริ่มการป้องกัน การออกแบบนี้ทำให้มั่นใจว่ารีเลย์ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อความผิดปกติโดยเปรียบเทียบแรงบิดระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงกล
แรงที่ Solenoid A (องค์ประกอบกระแส) สร้างขึ้นเป็นสัดส่วนกับ ในขณะที่แรงที่ Solenoid B (องค์ประกอบแรงดัน) สร้างขึ้นเป็นสัดส่วนกับ ดังนั้น รีเลย์จะทำงานเมื่อแรงที่มาจากกระแสสูงกว่าแรงที่มาจากแรงดัน
ค่าคงที่ k1 และ k2 ขึ้นอยู่กับจำนวนแอมแปร์เทิร์นของโซเลนอยด์ทั้งสองและอัตราส่วนของทรานส์ฟอร์เมอร์เครื่องมือ การตั้งค่ารีเลย์สามารถปรับได้โดยการต่อสายบนคอยล์
บนเส้นโค้งลักษณะการทำงาน แกน y แสดงเวลาทำงานของรีเลย์ ในขณะที่แกน x แสดงอิมพิแดนซ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เวลางานของรีเลย์คงที่ (แสดงถึงการทำงานทันที) สำหรับอิมพิแดนซ์ภายในโซนป้องกันที่ตั้งไว้ ที่ระยะทางที่กำหนด (สอดคล้องกับอิมพิแดนซ์ที่ตั้งไว้) ค่าแรงดันและกระแสจะคงที่ แต่ถ้าเกินจุดนี้ อิมพิแดนซ์ที่วัดได้จะมีค่าอนันต์ ทำให้รีเลย์ไม่ทำงานสำหรับความผิดปกติที่อยู่นอกขอบเขตป้องกัน ความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างอิมพิแดนซ์และเวลาทำงานนี้ทำให้การตรวจจับความผิดปกติอย่างรวดเร็วภายในโซนที่กำหนดมั่นใจได้
รีเลย์อิมพิแดนซ์แบบเหนี่ยวนำ
แผนภาพวงจรของรีเลย์อิมพิแดนซ์แบบเหนี่ยวนำแสดงด้านล่าง รีเลย์นี้รวมองค์ประกอบทั้งกระแสและแรงดัน พร้อมดิสก์อะลูมิเนียมที่หมุนระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้า
แม่เหล็กไฟฟ้าด้านบนมีสองขดลวดที่แตกต่างกัน: ขดลวดหลักเชื่อมต่อกับขดลวดรองของทรานส์ฟอร์เมอร์กระแส (CT) ในขณะที่ขดลวดรองเชื่อมต่อกับทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน (PT) ค่ากระแสของขดลวดหลักสามารถปรับได้โดยใช้สะพานปลั๊กที่อยู่ใต้รีเลย์ ทำให้สามารถปรับความไวของรีเลย์ได้อย่างแม่นยำ องค์ประกอบแรงดัน ซึ่งได้รับพลังงานจาก PT สร้างสนามแม่เหล็กที่โต้ตอบกับสนามแม่เหล็กที่มาจาก CT
การโต้ตอบนี้ทำให้เกิดกระแสวนในดิสก์อะลูมิเนียม สร้างแรงบิดที่ขับเคลื่อนการหมุน ในภาวะปกติ ดิสก์จะคงที่เนื่องจากแรงบิดสมดุล แต่เมื่อมีความผิดปกติ กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะทำให้แรงบิดไม่สมดุล ทำให้ดิสก์หมุนและกระตุ้นตัวต่อรีเลย์ การออกแบบนี้ทำให้มั่นใจว่าสามารถตรวจจับความผิดปกติโดยอ้างอิงอิมพิแดนซ์ในระบบไฟฟ้าได้อย่างเชื่อถือได้
แม่เหล็กไฟฟ้าในรีเลย์เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ด้วยสนามแม่เหล็กที่สร้างแรงบิดที่ขับเคลื่อนดิสก์อะลูมิเนียม แม่เหล็กถาวรให้ทั้งแรงบิดควบคุมและแรงบิดเบรกเพื่อ稳定输出翻译结果，以下是泰语翻译：
บทนิยามและหลักการของรีเลย์อิมพิแดนซ์ (รีเลย์ระยะทาง) รีเลย์อิมพิแดนซ์ หรือรีเลย์ระยะทาง เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า ซึ่งการทำงานขึ้นอยู่กับระยะทางไฟฟ้า (อิมพิแดนซ์) ระหว่างจุดเกิดความผิดปกติกับตำแหน่งติดตั้งรีเลย์ มันทำงานโดยวัดอิมพิแดนซ์ของส่วนที่ผิดปกติและเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า กลไกการทำงาน หลักการปฏิบัติงาน ในการทำงานปกติ อัตราส่วนแรงดันต่อกระแส (อิมพิแดนซ์) จะอยู่เหนือค่าที่กำหนดของรีเลย์ ขณะเกิดความผิดปกติ (เช่น F1 บนสาย AB) อิมพิแดนซ์จะลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ ตัวอย่างเช่น หากรีเลย์ติดตั้งเพื่อป้องกันสาย AB ด้วยอิมพิแดนซ์ปกติ Z ความผิดปกติจะทำให้อิมพิแดนซ์ลดลง ทำให้รีเลย์สั่งตัดวงจร หากความผิดปกติอยู่นอกโซนที่ป้องกัน (เช่น นอก AB) อิมพิแดนซ์จะยังคงสูงและรีเลย์จะไม่ทำงาน ลักษณะการทำงาน รีเลย์ประกอบด้วยสองส่วนสำคัญ: -K3 แทนผลของการกระทำของสปริง ในการทำงานปกติ แรงบิดสุทธิ = 0 ด้วยค่าแรงดันและกระแส หากผลของการกระทำของสปริงถูกมองข้าม สมการจะกลายเป็น แผนภาพแสดงลักษณะการทำงานด้วยแรงดันและกระแส เส้นประหมายถึงอิมพิแดนซ์คงที่ของสาย แผนภาพด้านล่างแสดงลักษณะการทำงานของรีเลย์อิมพิแดนซ์ พื้นที่เหนือเส้นลักษณะการทำงานหมายถึงแรงบิดบวก ซึ่งอิมพิแดนซ์ของสายสูงกว่าส่วนที่ผิดปกติ ส่งผลให้รีเลย์ทำงาน ตรงกันข้าม พื้นที่แรงบิดลบ (ใต้เส้น) หมายถึงอิมพิแดนซ์ของความผิดปกติสูงกว่าอิมพิแดนซ์ของสาย ทำให้รีเลย์ไม่ทำงาน การแยกแยะนี้ช่วยให้สามารถตรวจจับความผิดปกติได้อย่างแม่นยำโดยเปรียบเทียบอิมพิแดนซ์ที่วัดได้กับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ทำให้มั่นใจในการป้องกันระบบไฟฟ้า รัศมีของวงกลมแทนอิมพิแดนซ์ของสาย มุม X-R ระบุตำแหน่งเวกเต
