Mga Basiko sa Proteksyon ng Relay: Mga Uri ng mga Salik ng Linya ng Transmision ug mga Pundamental nga mga Plano sa Proteksyon

1. Mga Uri ng mga Sira sa Linea ng Kuryente

Sira sa Phase-to-Phase:

• Tatlong-phase na short circuit

• Dalawang-phase na short circuit

Sira sa Ground:

• Isang-phase na sira sa ground

• Dalawang-phase na sira sa ground

• Tatlong-phase na sira sa ground

2. Paglalarawan ng mga Device para sa Proteksyon ng Relay
Kapag may abnormalidad o sira sa isang komponente ng sistema ng kuryente, ang mga device para sa proteksyon ng relay ay ang mga nagbibigay ng mabilis at selektibong paghihiwalay ng may sira o abnormal na komponente mula sa sistema, nang mapanatili ang normal na operasyon ng natitirang malusog na kagamitan.

Mga halimbawa: overcurrent protection, distance protection, zero-sequence protection, at high-frequency protection.

• Pangunahing Proteksyon: Proteksyon na sumasakto sa pangunahing pangangailangan para sa estabilidad ng sistema at kaligtasan ng kagamitan sa panahon ng short-circuit fault. Ito ang unang gumagalaw upang i-trip ang circuit breaker at selektibong linisin ang mga sira sa pinoprotektahan na kagamitan o buong linya.

• Backup Proteksyon: Proteksyon na tinatanggal ang sira kung ang pangunahing proteksyon o circuit breaker ay hindi gumagana.

• Auxiliary Proteksyon: Simpleng proteksyon na idinadagdag upang makompensahin ang mga limitasyon sa pangunahing at backup proteksyon.

3. Tungkulin ng Proteksyon ng Relay sa Transmission Lines
Sa panahon ng operasyon, maaaring magkaroon ng mga sira ang transmission lines dahil sa malakas na hangin, yelo at niyebe, kidlat, pinsala mula sa labas, pagkasira ng insulasyon, o pollution flashover. Sa ganitong mga kaso, maaaring gumalaw nang mabilis at selektibo ang device para sa proteksyon ng relay, tripping ang line circuit breaker (switch).

Kung transient ang sira, matagumpay na muling nagbubukas ang switch pagkatapos ng pag-sira, na nagbabalik ng ligtas na suplay ng kuryente. Kung permanent ang sira, nabibigo ang reclosing, at mabilis na inililisan ang may sira na linya, nang masiguro ang walang pahihirap na suplay ng kuryente sa mga malusog na linya.

4. Mga Device para sa Overcurrent Protection
Ang mga device para sa overcurrent protection ay disenyo batay sa mahalagang pagtaas ng kuryente sa panahon ng sira sa linya. Kapag umabot ang fault current sa setting ng proteksyon (pickup current), nagsisimula ang operasyon ng device. Kapag umabot na sa setting ng time delay, ito ang nag-trip ng line circuit breaker.

Karaniwang mga uri:

• Instantaneous Overcurrent Protection: Simpleng, maasahan, at mabilis na gumagana, ngunit protektado lamang ang bahagi (karaniwang 80–85%) ng parehong linya.

• Time-Delayed Overcurrent Protection: Gumagana may maikling time delay, protektado ang buong haba ng linya at nakakatuon sa instantaneous protection ng susunod na downstream line.

• Overcurrent Protection: Iset up upang iwasan ang maximum load current. Protektado ang buong haba ng linya at buong haba ng susunod na linya, nagsisilbing backup protection.

• Directional Overcurrent Protection: Idinagdag ang power direction element sa overcurrent protection. Gumagana lamang kung ang fault power ay lumiliko mula sa bus patungo sa linya, nagpipigil ng misoperation sa panahon ng reverse-direction faults.

5. Mga Device para sa Distance Protection
Nagresponde ang distance protection sa impedance (o distansya) sa pagitan ng punto ng sira at installation point ng proteksyon. May mahusay na directional characteristics at malaganap na ginagamit sa high-voltage ring networks. Karaniwang ginagamit ang tatlong-stage distance protection:

• Zone I: Instantaneous operation, protektado ang 80%–85% ng haba ng linya.

• Zone II: Protektado ang buong haba ng linya at umaabot sa bahagi ng susunod na linya (karaniwang Zone I ng adjacent line).

• Zone III: Protektado ang buong haba ng linya at susunod na linya, nagsisilbing backup para sa Zones I at II.

6. Mga Device para sa Zero-Sequence Current Protection
Sa mga directly grounded neutral systems (kilala rin bilang high-earth-fault-current systems), nagpapabunga ang single-phase-to-ground fault ng mahalagang zero-sequence current. Ang mga device na gumagamit ng kasalukuyang ito ay tinatawag na zero-sequence current protection devices. Karaniwang ginagamit ang tatlong-stage configuration:

• Stage I: Instantaneous zero-sequence current protection, nakakalampas ng 70%–80% ng haba ng linya.

• Stage II: Time-delayed zero-sequence current protection, nakakalampas ng buong haba ng linya at bahagi ng susunod na linya.

• Stage III: Zero-sequence overcurrent protection, nakakalampas ng buong linya at nagsisilbing backup para sa susunod na linya.

7. Mga Device para sa High-Frequency Protection
Ang high-frequency protection ay konberts ang phase angle (o direksyon ng power) ng mga kuryente sa parehong dulo ng linya sa high-frequency signals, na ipinapadala sa pamamagitan ng high-frequency channel sa kabilang dulo. Ang sistema ay nagsusuri ng phase ng kuryente o direksyon ng power sa parehong dulo.

Nagresponde lamang ang proteksyong ito sa mga sira sa loob ng protected line section at hindi nangangailangan ng coordination sa mga downstream lines. Nag-ooperate ito nang walang time delay, nagbibigay ng mabilis na paglinis ng anumang sira sa buong protected line.

Batay sa mga prinsipyong operasyonal, ang high-frequency protection ay naklasipika bilang:

• Blocking Type (Directional Comparison): Nagsusuri ng direksyon ng power sa parehong dulo.

• Phase Comparison Type: Nagsusuri ng phase angles ng kuryente sa parehong dulo.

8. Mga Device para sa Automatic Reclosing
Ang automatic reclosing device ay isang device na awtomatikong muling binubuksan ang circuit breaker pagkatapos nitong i-trip.

Pangunahing tungkulin:

• Para sa mga transient faults, pagkatapos ng pag-sira, mabilis na muling binubuksan ng device ang breaker, nagbabalik ng normal na suplay ng kuryente.

• Para sa mga permanent faults, nabibigo ang reclosing, ito ang nag-trip ng breaker ulit, at inililisan ang may sira na linya, nang masiguro ang patuloy na suplay ng kuryente sa mga malusog na linya.

9. Line Fault Recorder
Isang device na awtomatikong narecord ang mga waveform ng kuryente at voltaje bago at sa panahon ng sira sa linya, kasama ang timing at estado ng operasyon ng circuit breaker.

Sa pamamagitan ng pag-analyze ng narecord na waveforms, maaaring tukuyin nang tama ang uri ng sira, at maaaring ikalkula ang higit o mas mababang lokasyon ng sira. Ito ang nagbibigay ng mahalagang datos para sa fault analysis, troubleshooting, at pagbalik ng normal na suplay ng kuryente.