Релé с процентно диференциално реле
Определение: Процентен диференциален реле е тип реле, което функционира въз основа на фазната разлика между две или повече подобни електрически величини. Представлява напреднал вид диференциално защитно реле. Единствената разлика между него и другите диференциални реле се състои в наличието на ограничителна катушка. Процентното диференциално реле включва ограничителна катушка точно за да се справи с проблеми, произтичащи от разликите в токовият кофициент при високи външни късо-замкнати токове.
Процентната диференциална система разполага с ограничителна катушка, свързана в пилотния проводник, както е показано на фигурата по-долу. Токовете, индуцирани в двете трансформатори на тока (ТТ), протичат през тази ограничителна катушка. Междувременно операционната катушка е разположена в средата на ограничителната катушка.
Ограничителната катушка контролира чувствителната характеристика на релето. Служи за предотвратяване на нежеланото спиране на трансформатора в резултат на несбалансираните токове. Освен това ограничителната катушка намалява гармониките, присъстващи в пусковия ток.
Принцип на действие на процентното диференциално реле
Момента, генериран от ограничителната катушка, действа за предотвратяване на затваряне на цепта за спиране, докато моментът от операционната катушка се опитва да затвори контактите на цепта за спиране. При нормални условия на работа и при преминаващ натоварване, моментът, произвеждан от ограничителната катушка, надвишава този на операционната катушка. В резултат релето остава в неоперативно състояние.
Когато се случи вътрешна авария, операционният момент надвишава ограничителния момент. В този момент контактите на цепта за спиране се затварят, което води до отварянето на прекъсвителя. Ограничителният момент може да бъде регулиран чрез промяна на броя обиколки на ограничителната катушка.
В резултат на влиянието на ограничителната катушка, диференциалният ток, необходим за действие на това реле, е променлива величина. Диференциалният ток в операционната катушка е пропорционален на (I1 - I2). Тъй като операционният ток е свързан с центрата на ограничителната катушка, токът в ограничителната катушка е пропорционален на (I1 + I2)/2. По време на външни аварии, както I1, така и I2 се увеличават, довеждайки до увеличаване на ограничителния момент. Това ефективно предотвратява неправилното функциониране на релето.
Работна характеристика на процентното диференциално реле
Работната характеристика на процентното диференциално реле е илюстрирана на фигурата по-долу. Графиката ясно показва, че отношението на операционния ток към ограничителния ток остава при постоянен процент. Този тип реле е известен също като предубедено диференциално реле. Причината е, че ограничителната катушка често се нарича предубедена катушка, тъй като генерира допълнителен магнитен поток, влияещ на работата на релето.
Видове процентни диференциални реле
Процентното диференциално реле се класифицира главно в два типа, а именно:
Тези реле се използват за защита на различни електрически компоненти, такива като генератори, трансформатори, хартии, преходни линии и т.н.
1. Приложение на три-терминална система
Този тип процентно диференциално реле може да бъде използван за електрически елементи с повече от две терминали. В конфигурация с три терминала всеки терминал е свързан с катушка с равен брой обиколки. Моментите, генерираните от тези катушки, действат независимо един от друг и се комбинират аритметично.
Процентната наклонна характеристика на релето варира в зависимост от разпределението на тока между ограничителните катушки. Тези реле са проектирани да работят мигновено или с висока скорост, позволявайки бърз отговор на аномални условия.
2. Индукционно-тип предубедено диференциално реле
Индукционно-тип предубедено диференциално реле разполага с осев диск, който се движи във въздушните разстояния на две електромагнита. Към част от всяко поле е прикрепен меден пръстен, който има способността да се придвижва към, в или отдалечава от полето. Тази механична конфигурация играе ключова роля в работата на релето, позволявайки му да засича разлики в електрическите величини и да активира защитни действия, когато е необходимо.
Дискът е подложен на два различни момента: един, генериран от операционния елемент, и друг, генериран от ограничителния елемент. Когато затеняващите пръстени на двете елемента са разположени идентично, ограничителният момент, действащ върху пръстена, става нула. Обаче, когато затеняващият пръстен на ограничителния елемент е преместен по-надълбоко в желязната ядро, моментът, оказван от ограничителния елемент, надвишава този на операционния момент.
