Relé różnicowe procentowe
Definicja: Relé różnicowe procentowe definiuje się jako typ relé, które działa na podstawie różnicy faz dwóch lub większej liczby podobnych wielkości elektrycznych. Jest to zaawansowana forma relé różnicowego. Jedyne rozróżnienie między nim a innymi relé różnicowymi polega na obecności cewki hamującej. Relé różnicowe procentowe zawiera cewkę hamującą, aby rozwiązać problemy wynikające z niezgodności w stosunku prądów przy dużych zewnętrznych prądach krótkiego przewodu.
System różnicowy procentowy ma cewkę hamującą połączoną w przewodzie pilotowym, jak pokazano na poniższym rysunku. Prądy indukowane w obu transformatorach prądowych (CT) płyną przez tę cewkę hamującą. Tymczasem cewka robocza znajduje się w połowie cewki hamującej.
Cewka hamująca steruje czułą charakterystyką relé. Służy do zapobiegania niepożądanemu odłączeniu transformatora w wyniku nierównych prądów. Ponadto cewka hamująca redukuje harmoniczne obecne w prądzie wzbudzającym.
Zasada działania relé różnicowego procentowego
Moment wywoływany przez cewkę hamującą działa na zapobieżenie zamknięcia obwodu odłączenia, podczas gdy moment z cewki roboczej próbuje zamknąć kontakty obwodu odłączenia. W normalnych warunkach pracy i podczas przepływu obciążenia, moment wytworzony przez cewkę hamującą przewyższa moment z cewki roboczej. W rezultacie, relé pozostaje w stanie nieaktywnym.
Gdy wystąpi wewnętrzny uszkodzenie, moment roboczy przekracza moment hamujący. W tym momencie kontakty obwodu odłączenia zamykają się, co powoduje otwarcie wyłącznika. Moment hamujący można dostosować, zmieniając liczbę zwitków cewki hamującej.
W wyniku wpływu cewki hamującej, prąd różnicowy wymagany do działania tego relé jest zmienną wielkością. Prąd różnicowy w cewce roboczej jest proporcjonalny do (I1 - I2). Ponieważ prąd roboczy jest podłączony do środka cewki hamującej, prąd w cewce hamującej jest proporcjonalny do (I1 + I2)/2. Podczas zewnętrznych uszkodzeń, zarówno I1, jak i I2 zwiększają się, co prowadzi do wzrostu momentu hamującego. To efektywnie zapobiega błędnemu działaniu relé.
Charakterystyka działania relé różnicowego procentowego
Charakterystyka działania relé różnicowego procentowego jest przedstawiona na poniższym rysunku. Wykres jasno pokazuje, że stosunek prądu roboczego do prądu hamującego pozostaje stały w procentach. Ten typ relé jest również znany jako relé różnicowe obciążone. Powodem jest to, że cewka hamująca często nazywana jest cewką obciążającą, ponieważ generuje dodatkową magnetyczną strumień, wpływając na działanie relé.
Typy relé różnicowego procentowego
Relé różnicowe procentowe dzieli się głównie na dwa typy, a mianowicie:
Te relé są stosowane do ochrony różnych elementów elektrycznych takich jak generatory, transformatory, pasy, linie przesyłowe itp.
1. Stosowanie w systemie trójterminalowym
Ten typ relé różnicowego procentowego może być używany dla elementów elektrycznych z większą niż dwiema końcówkami. W konfiguracji trójterminalowej każda końcówka jest związana z cewką o takiej samej liczbie zwitków. Momenty wytworzone przez te cewki działają niezależnie od siebie i są kombinowane arytmetycznie.
Procentowa charakterystyka nachylenia relé zmienia się w zależności od rozkładu prądów między cewkami hamującymi. Te relé są zaprojektowane do natychmiastowego działania lub działania z wysoką prędkością, umożliwiając szybką reakcję na nietypowe warunki.
2. Indukcyjne relé różnicowe obciążone
Indukcyjne relé różnicowe obciążone ma obracającą się tarczę, która porusza się w przestrzeniach powietrznych dwóch elektromagnesów. Do części każdego pola jest dołączona miedziana obręcz, która ma możliwość przesuwania się w kierunku, w głąb lub z dala od pola. Ta mechaniczna konfiguracja odgrywa kluczową rolę w działaniu relé, umożliwiając detekcję różnic w wielkościach elektrycznych i uruchamianie działań ochronnych, gdy jest to konieczne.
Tarcza podlega dwóm różnym momentom: jednego wytworzonym przez element roboczy, a drugiego przez element hamujący. Gdy pierścienie osłonowe obu elementów są identycznie ustawione, moment hamujący działający na pierścień staje się równy zero. Jednakże, gdy pierścień osłonowy elementu hamującego jest przesunięty głębiej w rdzeń żelazny, moment wywoływany przez element hamujący przekracza moment roboczy.
