รีเลย์ความแตกต่างเปอร์เซ็นต์

คำนิยาม: รีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์ถูกกำหนดให้เป็นประเภทของรีเลย์ที่ทำงานตามความแตกต่างเฟสของปริมาณไฟฟ้าสองหรือมากกว่าที่คล้ายคลึงกัน มันแสดงถึงรูปแบบขั้นสูงของรีเลย์ป้องกันความต่าง ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างมันกับรีเลย์ความต่างอื่น ๆ คือการมีคอยล์ควบคุม รีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์รวมเอาคอยล์ควบคุมเข้ามาเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากความไม่เท่ากันของอัตราส่วนกระแสเมื่อเผชิญกับกระแสลัดวงจรภายนอกที่มีขนาดใหญ่

ระบบความต่างเปอร์เซ็นต์มีคอยล์ควบคุมเชื่อมต่อภายในสายนำ เช่นที่แสดงในภาพด้านล่าง กระแสที่เกิดขึ้นในหม้อแปลงกระแส (CTs) ทั้งสองไหลผ่านคอยล์ควบคุม ในขณะเดียวกัน คอยล์ทำงานจะตั้งอยู่ที่จุดกลางของคอยล์ควบคุม

คอยล์ควบคุมควบคุมลักษณะที่ไวของรีเลย์ มันใช้เพื่อป้องกันไม่ให้หม้อแปลงทริปโดยไม่จำเป็นเนื่องจากกระแสที่ไม่สมดุล นอกจากนี้ คอยล์ควบคุมยังลดฮาร์โมนิกที่อยู่ในกระแสเริ่มต้น

หลักการทำงานของรีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์

แรงบิดที่เกิดจากคอยล์ควบคุมทำหน้าที่ป้องกันการปิดวงจรทริป ในขณะที่แรงบิดจากคอยล์ทำงานพยายามปิดตัวต่อวงจรทริป ในสภาพการทำงานปกติและในกรณีที่มีโหลดผ่าน แรงบิดที่เกิดจากคอยล์ควบคุมจะมากกว่าแรงบิดจากคอยล์ทำงาน ดังนั้น รีเลย์จะอยู่ในสถานะไม่ทำงาน

เมื่อเกิดความผิดปกติภายใน แรงบิดทำงานจะมากกว่าแรงบิดควบคุม ณ จุดนี้ ตัวต่อวงจรทริปจะปิด ทำให้วงจรเบรกเกอร์เปิด แรงบิดควบคุมสามารถปรับได้โดยเปลี่ยนจำนวนรอบของคอยล์ควบคุม

เนื่องจากการมีอยู่ของคอยล์ควบคุม กระแสความต่างที่ต้องการสำหรับการทำงานของรีเลย์นี้เป็นปริมาณที่แปรผัน กระแสความต่างในคอยล์ทำงานเป็นสัดส่วนกับ (I1 - I2) เนื่องจากกระแสทำงานเชื่อมต่อกับจุดกลางของคอยล์ควบคุม กระแสในคอยล์ควบคุมเป็นสัดส่วนกับ (I1 + I2)/2 ในกรณีที่เกิดความผิดปกติภายนอก ทั้ง I1 และ I2 จะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงบิดควบคุมเพิ่มขึ้น ซึ่งป้องกันไม่ให้รีเลย์ทำงานผิดพลาด

ลักษณะการทำงานของรีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์

ลักษณะการทำงานของรีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์แสดงในภาพด้านล่าง กราฟแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนของกระแสทำงานต่อกระแสควบคุมคงที่อยู่ที่เปอร์เซ็นต์ที่กำหนด รีเลย์ประเภทนี้ยังเรียกว่ารีเลย์ความต่างที่มีอคติ เนื่องจากคอยล์ควบคุมมักถูกเรียกว่าคอยล์อคติ เนื่องจากสร้างฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มเติม ซึ่งมีผลต่อการทำงานของรีเลย์

ประเภทของรีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์

รีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์มีการแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือ:

• การใช้งานรีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์ในระบบสามทาง

• รีเลย์ความต่างที่มีอคติแบบเหนี่ยวนำ

รีเลย์เหล่านี้ใช้ในการป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง สายส่ง สายส่งไฟฟ้า และอื่น ๆ

1. การใช้งานในระบบสามทาง

รีเลย์ความต่างเปอร์เซ็นต์ประเภทนี้สามารถใช้สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีมากกว่าสองทาง ในระบบสามทาง แต่ละทางจะเชื่อมต่อกับคอยล์ที่มีจำนวนรอบเท่ากัน แรงบิดที่เกิดจากคอยล์เหล่านี้ทำงานแยกกันและรวมกันโดยการคำนวณเลขคณิตศาสตร์

ลักษณะความลาดเอียงเปอร์เซ็นต์ของรีเลย์จะเปลี่ยนแปลงตามการกระจายกระแสระหว่างคอยล์ควบคุม รีเลย์เหล่านี้ออกแบบมาให้ทำงานทันทีหรือด้วยความเร็วสูง เพื่อตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อสภาวะที่ผิดปกติ

2. รีเลย์ความต่างที่มีอคติแบบเหนี่ยวนำ

รีเลย์ความต่างที่มีอคติแบบเหนี่ยวนำมีแผ่นหมุนที่เคลื่อนที่ภายในช่องอากาศของแม่เหล็กไฟฟ้าสองตัว วงแหวนทองแดงติดอยู่กับส่วนหนึ่งของแต่ละขั้ว และวงแหวนนี้สามารถเคลื่อนที่เข้าไป ออกจาก หรือออกจากขั้วได้ การจัดวางกลไกนี้มีบทบาทสำคัญในการทำงานของรีเลย์ ช่วยให้สามารถตรวจจับความแตกต่างของปริมาณไฟฟ้าและกระตุ้นการป้องกันเมื่อจำเป็น

แผ่นหมุนจะถูกกระทำด้วยแรงบิดสองแบบ คือ แรงบิดจากองค์ประกอบการทำงานและแรงบิดจากองค์ประกอบควบคุม เมื่อวงแหวนร่มเงาขององค์ประกอบทั้งสองอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน แรงบิดควบคุมที่กระทำบนวงแหวนจะเป็นศูนย์ แต่เมื่อวงแหวนร่มเงาขององค์ประกอบควบคุมถูกเลื่อนเข้าไปลึกในแกนเหล็ก แรงบิดที่กระทำโดยองค์ประกอบควบคุมจะมากกว่าแรงบิดการทำงาน