רלֵי הבדלי אחוזים

הגדרה: רלאי הפרשים באחוזים מוגדר כסוג של רלאי שפועל על בסיס ההבדל הפאזי בין שני או יותר גורמים חשמליים דומים. הוא מייצג צורה מתקדמת של רלאי הגנה על הפרשים. ההבדל היחיד בינו לבין רלאים אחרים על הפרשים נובע מהימצאות סליל בלוקה. רלאי הפרשים באחוזים כולל סליל בלוקה בדיוק כדי להתמודד עם בעיות הנובעות ממתחם הזרם בשילוב עם זרמים קיצוניים חיצוניים גדולים.

במערכת הפרשים באחוזים יש סליל בלוקה מחובר לתוך הקבל הטילוטי, כפי שמוצג בתמונה להלן. הזרמים המושרתים בשני הממראי הזרם (CTs) זורמים דרך הסליל הבלוקה. בינתיים, הסליל הפועל נמצא באמצע הסליל הבלוקה.

סליל הבלוקה שולט במאפיינים החשודים של הרלאי. הוא מונע מהטרנספורמטור להתנתק באופן בלתי רצוי כתוצאה מזרמים לא מאוזנים. בנוסף, סליל הבלוקה מפחית הרמוניות שנמצאות בזרם הכניסה.

עקרון פעולת רלאי הפרשים באחוזים

המומנט שנוצר על ידי סליל הבלוקה פועל למנוע את סגירת מעגל התנתקות, בעוד שהמומנט מהסליל הפועל מנסה לסגור את מגעי מעגל התנתקות. בתנאים נורמליים ובמקרי עומס תקף, המומנט שנוצר על ידי סליל הבלוקה עולה על זה של הסליל הפועל. לכן, הרלאי נשאר במצב שאינו פועל.

כאשר מתרחשת תקלה פנימית, המומנט הפועל עולה על מומנט הבלוקה. בנקודה זו, מגעי מעגל התנתקות נסגרים, וכתוצאה מכך מתנתק המפסק. ניתן להתאים את מומנט הבלוקה על ידי שינוי מספר הסיבובים של סליל הבלוקה.

בגלל השפעת סליל הבלוקה, הזרם הדיפרנציאלי הנדרש לפעולה של רלאי זה הוא גודל משתנה. הזרם הדיפרנציאלי בסליל הפועל פרופורציונלי ל-(I1 - I2). מכיוון שהזרם הפועל מחובר למפגש של סליל הבלוקה, הזרם בסליל הבלוקה פרופורציונלי ל-(I1 + I2)/2. במהלך תקלות חיצוניות, גם I1 וגם I2 עולים, מה שגורם לעליה במומנט הבלוקה. זה מונע בצורה יעילת את התקלות של הרלאי.

מאפייני פעולה של רלאי הפרשים באחוזים

מאפייני הפעולה של רלאי הפרשים באחוזים מוצגים בתמונה להלן. הגרף מראה בבירור כי היחס בין הזרם הפועל לזרם הבלוקה נשאר באחוז קבוע. סוג רלאי זה מכונה גם רלאי הפרשים מוטה. הסיבה היא שסליל הבלוקה נקרא לעיתים סליל הטיה, שכן הוא מייצר זרמי מגנטי נוספים המשפיעים על פעולת הרלאי.

etypes of percentage differential relay

רלאי הפרשים באחוזים מתחלק בעיקר לשני סוגים:

• יישום רלאי הפרשים באחוזים במערכת בעלת שלושה מקטעים.

• רלאי הפרשים מוטה מסוג אינ덕ציה.

רלאים אלו משמשים להגנה על מרכיבים חשמליים שונים כגון גנרטורים, טרנספורמרים, מסילות, קווי העברה ועוד.

1. יישום מערכת בעלת שלושה מקטעים

סוג רלאי הפרשים באחוזים זה יכול לשמש עבור אלמנטים חשמליים בעלי יותר משני מקטעים. בקונפיגורציה של שלושה מקטעים, לכל מקטע יש סליל עם אותו מספר סיבובים. המומנטים שנוצרים על ידי הסלים פועלים בנפרד אחד מהשני ומוחזקים באופן אריתמטי.

מאפייני המדרון האחוזי של הרלאי משתנים בהתאם לחלוקת הזרם בין סליילי הבלוקה. רלאים אלה מתוכננים לפעול באופן מיידי או במהירות גבוהה, מאפשרים תגובה מהירה לתנאים חריגים.

2. רלאי הפרשים מוטה מסוג אינ덕ציה

רלאי הפרשים מוטה מסוג אינדקציה כולל דיסק מנוף המתנדנד בתוך הפערים האוויריים של שני אלקטרומגנטים. טבעת נחושת מצמידה לחלק מכל קוטב, ונושאת את היכולת להתקדם, להיכנס או לצאת מהקוטב. הסידור המכני הזה משחק תפקיד קריטי בפעולת הרלאי, מאפשר לו לזהות הבדלים בכמויות חשמליות ולהפעיל פעולות הגנה כשזה נדרש.

הדיסק נתון לשני מומנטים שונים: אחד שנוצר על ידי האלמנט הפועל והשני על ידי האלמנט הבלוקה. כאשר טבעות ההצללה של שני האלמנטים ממוקמות באופן זהה, המומנט הבלוקה הפועל על הטבעת הופך לאפס. אך כאשר טבעת ההצללה של אלמנט הבלוקה מזוזת עמוק לתוך הליבה של הברזל, המומנט המופעל על ידי אלמנט הבלוקה עולה על זה של המומנט הפועל.