Prosentti-ero-relais

Määritelmä: Prosenttiero-aiheuttaja on aiheuttajantyyppi, joka toimii kahden tai useamman samankaltaisen sähkömagnitudin vaihe-erojen perusteella. Se edustaa eristyskykyä aiheuttavan relen kehittyneempää muotoa. Tämän ja muiden eristyskykyä aiheuttavien relen välillä oleva ainoa ero on estovitoksen läsnäolo. Prosenttiero-aiheuttaja sisältää estovitoksen tarkoituksena käsitellä ongelmia, jotka johtuvat virtasuhdelukujen poikkeamista suurten ulkoisten lyhyyskierrosten yhteydessä.

Prosenttiero-järjestelmässä on estovitos yhdistetty pilottiviivaksi, kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Kummankin virtamittarin (CT) aiheuttamat virtat kulkevat tämän estovitoksen kautta. Toimintavitos sijoitetaan estovitoksen keskipisteeseen.

Estovitos hallitsee relen herkkyysohjelmointia. Sen tarkoituksena on estää muuntimen epätoivottu purkautuminen epätasapainoisilla virtoilla. Lisäksi estovitos vähentää päästövirran harmonioita.

Prosenttiero-aiheuttajan toimintaperiaate

Estovitoksen aiheuttama momentti toimii estämään purkautumisradan sulkeutumista, kun taas toimintavitoksen aiheuttama momentti yrittää sulkea purkautumisradan kontaktit. Normaaleissa toimintatilanteissa ja läpikulkulastituissa tilanteissa estovitoksen tuottama momentti ylittää toimintavitoksen tuottaman momentin. Tämän seurauksena relee pysyy epätoiminnassaan.

Kun sisäinen vika tapahtuu, toimintamomentti ylittää estomomentin. Tällöin purkautumisradan kontaktit sulkeutuvat, mikä avaa sähkökatkaisijan. Estomomenttia voidaan säätää muuttamalla estovitoksen pyörteiden määrää.

Estovitoksen vaikutuksesta tähän relen toimintaan tarvittava erotusvirta on muuttuva suure. Toimintavitoksen erotusvirta on verrannollinen (I1 - I2). Koska toimintavirta on yhdistetty estovitoksen keskipisteeseen, estovitoksen virta on verrannollinen (I1 + I2)/2. Ulkoisissa vikatilanteissa sekä I1 että I2 kasvavat, mikä johtaa estomomentin kasvuun. Tämä tehokkaasti estää relen väärästä toiminnasta.

Prosenttiero-aiheuttajan toimintamääritys

Prosenttiero-aiheuttajan toimintamääritys on havainnollistettu alla olevassa kuvassa. Kaavio osoittaa selkeästi, että toimintavirtan ja estovirran suhde pysyy vakiona prosenttiosuudessa. Tätä tyyppistä relen kutsutaan myös ennaltavarautuvaksi eristyskykyä aiheuttavaksi relen. Syy tähän on, että estovitosia usein kutsutaan ennaltavarautuvaksi vitoksi, koska se luo lisämagneettista fluxua, joka vaikuttaa relen toimintaan.

Prosenttiero-aiheuttajan tyypit

Prosenttiero-aiheuttaja jaetaan pääasiassa kahteen tyyppiin, nimittäin:

• Prosenttiero-aiheuttajan soveltaminen kolmen päätteen järjestelmässä.

• Induktio-tyyppinen ennaltavarautuva eristyskykyä aiheuttava relee.

Nämä relen käytetään erilaisten sähkökomponenttien, kuten generaattorien, muuntimien, syöttöjen, siirtolinjojen ja niin edelleen, suojaamiseen.

1. Kolmen päätteen järjestelmän soveltaminen

Tämäntyyppinen prosenttiero-aiheuttaja voidaan käyttää yli kahdella päätteellä varustetuissa sähköelementeissä. Kolmen päätteen konfiguraatiossa jokainen piste on yhdistetty vitokseen, jolla on yhtä monta pyörteitä. Nämä vitot tuottavat toisistaan riippumattomia momentteja, jotka yhdistetään aritmeettisesti.

Relen prosenttiero-ominaisuus vaihtelee estovitosten välisen virtojakautumisen mukaan. Nämä relen on suunniteltu toimimaan välittömästi tai nopeasti, mikä mahdollistaa nopean vastauksen epänormaaleihin olosuhteisiin.

2. Induktio-tyyppinen ennaltavarautuva eristyskykyä aiheuttava relee

Induktio-tyyppinen ennaltavarautuva eristyskykyä aiheuttava relee sisältää pivottiin kiinnitetyn levyn, joka liikkuu kahden sähkömagneetin ilmakehässä. Jokaiseen polkuun on kiinnitetty kuparirengas, joka voi liikkua kohti, sisälle tai pois polusta. Tämä mekaaninen järjestely on olennainen osa relen toimintaa, mahdollistaen sen, että se kykenee havaitsemaan sähkömagnitudien erot ja aktivoimaan suojauskäytännöt tarvittaessa.

Levylle vaikuttaa kaksi erillistä momenttia: toinen toimintaelementin ja toinen estoelementin toimesta. Kun molempien elementtien varjoelmiot sijoitetaan identtisesti, estomomentti, joka vaikuttaa renkaaseen, tulee nolliksi. Jos estoelementin varjoelmiö siirretään syvemmälle rautaytimeen, estoelementin tuottama momentti ylittää toimintamomentin.