Rơ le sai phân tỷ lệ

Định nghĩa: Công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm được định nghĩa là loại công tắc hoạt động dựa trên sự khác biệt pha của hai hoặc nhiều đại lượng điện tương tự. Nó thể hiện một dạng tiên tiến của công tắc bảo vệ phân biệt. Sự khác biệt duy nhất giữa nó và các công tắc phân biệt khác nằm ở sự có mặt của cuộn dây hạn chế. Công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm bao gồm cuộn dây hạn chế chính xác để giải quyết vấn đề phát sinh từ sự khác biệt trong tỷ lệ dòng điện khi đối mặt với dòng điện ngắn mạch bên ngoài có cường độ lớn.

Hệ thống phân biệt tỷ lệ phần trăm có cuộn dây hạn chế được kết nối trong dây dẫn chính, như được mô tả trong hình dưới đây. Dòng điện cảm ứng trong cả hai biến áp dòng (CTs) chảy qua cuộn dây hạn chế này. Trong khi đó, cuộn dây hoạt động được đặt tại điểm giữa của cuộn dây hạn chế.

Cuộn dây hạn chế kiểm soát đặc tính nhạy của công tắc. Nó phục vụ để ngăn chặn biến áp bị ngắt không mong muốn do dòng điện không cân bằng. Ngoài ra, cuộn dây hạn chế giảm thiểu sóng hài có trong dòng điện khởi động.

Nguyên lý làm việc của Công tắc Phân biệt Tỷ lệ Phần Trăm

Lực xoắn tạo ra bởi cuộn dây hạn chế hoạt động để ngăn chặn việc đóng mạch ngắt, trong khi lực xoắn từ cuộn dây hoạt động cố gắng đóng tiếp xúc của mạch ngắt. Trong điều kiện vận hành bình thường và trong trường hợp tải đi qua, lực xoắn tạo ra bởi cuộn dây hạn chế vượt quá lực xoắn của cuộn dây hoạt động. Do đó, công tắc vẫn ở trạng thái không hoạt động.

Khi xảy ra lỗi nội bộ, lực xoắn hoạt động vượt qua lực xoắn hạn chế. Tại thời điểm này, tiếp xúc của mạch ngắt đóng, do đó mở cầu chì. Lực xoắn hạn chế có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi số vòng quấn của cuộn dây hạn chế.

Do ảnh hưởng của cuộn dây hạn chế, dòng điện phân biệt cần thiết cho việc hoạt động của công tắc này là một đại lượng biến đổi. Dòng điện phân biệt trong cuộn dây hoạt động tỷ lệ thuận với (I1 - I2). Vì dòng điện hoạt động được kết nối với điểm giữa của cuộn dây hạn chế, dòng điện trong cuộn dây hạn chế tỷ lệ thuận với (I1 + I2)/2. Trong trường hợp lỗi bên ngoài, cả I1 và I2 đều tăng, dẫn đến tăng lực xoắn hạn chế. Điều này hiệu quả trong việc ngăn chặn công tắc hoạt động sai.

Đặc tính Hoạt động của Công tắc Phân biệt Tỷ lệ Phần Trăm

Đặc tính hoạt động của công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm được minh họa trong hình dưới đây. Biểu đồ rõ ràng cho thấy tỷ lệ giữa dòng điện hoạt động và dòng điện hạn chế giữ nguyên ở một tỷ lệ phần trăm cố định. Loại công tắc này còn được gọi là công tắc phân biệt có thiên vị. Lý do là vì cuộn dây hạn chế thường được gọi là cuộn dây thiên vị, vì nó tạo ra thêm dòng từ, ảnh hưởng đến hoạt động của công tắc.

Các Loại Công tắc Phân biệt Tỷ lệ Phần Trăm

Công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm chủ yếu được phân thành hai loại, cụ thể:

• Ứng dụng của công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm trong hệ thống ba đầu cuối.

• Công tắc phân biệt có thiên vị kiểu cảm ứng.

Những công tắc này được sử dụng để bảo vệ các thành phần điện khác nhau như máy phát điện, biến áp, đường dây cấp, đường dây truyền tải, v.v.

1. Ứng dụng Hệ thống Ba Đầu Cuối

Loại công tắc phân biệt tỷ lệ phần trăm này có thể được sử dụng cho các yếu tố điện có hơn hai đầu cuối. Trong cấu hình ba đầu cuối, mỗi đầu cuối được liên kết với một cuộn dây có số vòng quấn bằng nhau. Các lực xoắn tạo ra bởi những cuộn dây này hoạt động độc lập với nhau và được kết hợp theo cách toán học.

Đặc tính độ dốc tỷ lệ phần trăm của công tắc thay đổi theo phân bố dòng điện giữa các cuộn dây hạn chế. Những công tắc này được thiết kế để hoạt động tức thì hoặc ở tốc độ cao, cho phép phản ứng nhanh chóng với các tình huống bất thường.

2. Công tắc Phân biệt Có Thiên Vị Kiểu Cảm Ứng

Công tắc phân biệt có thiên vị kiểu cảm ứng có đĩa lắc chuyển động trong các khe không khí của hai điện từ. Một vòng đồng được gắn vào một phần của mỗi cực, và vòng này có khả năng di chuyển về phía, vào hoặc xa khỏi cực. Sắp xếp cơ khí này đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của công tắc, cho phép nó phát hiện sự khác biệt trong các đại lượng điện và kích hoạt các hành động bảo vệ khi cần thiết.

Đĩa chịu tác động của hai lực xoắn riêng biệt: một do phần tử hoạt động tạo ra và một do phần tử hạn chế tạo ra. Khi các vòng che của cả hai phần tử được đặt giống nhau, lực xoắn hạn chế tác động lên vòng trở thành không. Tuy nhiên, khi vòng che của phần tử hạn chế được dịch sâu hơn vào lõi sắt, lực xoắn do phần tử hạn chế tạo ra vượt qua lực xoắn hoạt động.