Misingi ya Ulinzi wa Relais: Aina za Hitimisho kwenye Mstari wa Kutuma na Mfano wa Mipango ya Msingi za Ulinzi

1. Aina za Matukio kwenye Mstari wa Umeme

Matukio kati ya Fasi:

• Kisasa cha tatu fasi

• Kisasa cha mbili fasi

Matukio ya Chini:

• Kisasa cha moja fasi kwa chini

• Kisasa cha mbili fasi kwa chini

• Kisasa cha tatu fasi kwa chini

2. Taarifa ya Vifaa vya Ulinzi wa Reli
Wakati kukutana na matukio au umuhimu katika sehemu yoyote ya mfumo wa umeme, vifaa vya ulinzi wa reli ni vya zinazoweza kusafisha haraka na kwa utaratibu sehemu ya umuhimu au ya kutukana kutoka kwenye mfumo, kuhakikisha kuwa vifaa vingine vinavyo bora vinaweza kufanya kazi kwa muda mrefu.

Mfano unaojumuisha: ulinzi wa kiwango cha juu, ulinzi wa umbali, ulinzi wa siri, na ulinzi wa sauti ya juu.

• Ulinzi Mkuu: Ulinzi unaotumika kufuatilia majina muhimu ya ustawi wa mfumo na usalama wa vifaa wakati wa matukio ya kisasa. Hii inafanya kwanza kusimamisha circuit breaker na kusafisha kwa utaratibu matukio kwenye vifaa vilivyolindwa au mstari mzima.

• Ulinzi wa Kupunguza: Ulinzi unaokatiza umuhimu ikiwa ulinzi mkuu au circuit breaker hawapati kufanya kazi.

• Ulinzi wa Msaidizi: Ulinzi rahisi unayoungwa ili kupunguza uwezo wa ulinzi mkuu na wa kupunguza.

3. Namba ya Ulinzi wa Reli kwenye Mstari wa Kutuma
Katika ufanisi, mstari wa kutuma wanaweza kukutana na matukio kutokana na upepo mkali, barafu, mwanga, upungufu wa nje, upungufu wa insulation, au flashover ya udongo. Katika hali hii, vifaa vya ulinzi wa reli vinaweza kufanya kazi haraka na kwa utaratibu, kusimamisha circuit breaker (switch) wa mstari.

Ikiwa umuhimu ni wa muda mfupi, switch anaweza kurudi kufanya kazi baada ya umuhimu ukawa, kurejesha huduma ya umeme salama. Ikiwa umuhimu ni wa muda mrefu, reklosi hutobishwa, na mstari wa umuhimu husafishwa haraka, kuhakikisha kuwa huduma ya umeme imara imeendelea kwenye mistari yanayofaa.

4. Vifaa vya Ulinzi wa Kiwango Cha Juu
Vifaa vya ulinzi wa kiwango cha juu vinajengwa kulingana na ongezeko la kiwango cha juu la umeme wakati wa umuhimu wa mstari. Wakati kiwango cha umeme wa umuhimu kinapopata kiwango cha ulinzi (pickup current), kifaa kinapaza kazi. Baada ya kipimo cha muda kilipata, circuit breaker wa mstari husimamiwa.

Aina zinazofanikiwa:

• Ulinzi wa Kiwango Cha Juu wa Haraka: Rahisi, rahisi, na haraka, lakini linahifadhi sehemu tu (kwa kawaida 80–85%) ya mstari ule.

• Ulinzi wa Kiwango Cha Juu wa Muda: Linapaza kazi na muda mfupi, linahifadhi uzito wa mstari mzima na kujihesabia na ulinzi wa haraka wa mstari mfuatao.

• Ulinzi wa Kiwango Cha Juu: Linastahimili kiwango cha juu cha muda mrefu. Linahifadhi uzito wa mstari mzima na mstari mfuatao, kama ulinzi wa kupunguza.

• Ulinzi wa Kiwango Cha Juu wa Mwendo: Linongeza kitambulishi cha mwendo wa nguvu kwenye ulinzi wa kiwango cha juu. Linapaza kazi tu wakati nguvu za umuhimu zinatoka kutoka bus hadi mstari, kuzuia kutoeleweka kwa hali ya umuhimu wa kinyume.

5. Vifaa vya Ulinzi wa Umbali
Ulinzi wa umbali hunyururi kwa resistance (au umbali) kati ya sehemu ya umuhimu na sehemu ya ulinzi. Una vipengele vya mwendo vya kutosha na inatumika sana kwenye mitandao ya duara ya kiwango cha juu. Ulinzi wa umbali wa tatu tahadhari unatumika sana:

• Zona I: Inapaza kazi haraka, inahifadhi 80%–85% ya uzito wa mstari.

• Zona II: Inahifadhi uzito wa mstari mzima na inaongezeka kwenye sehemu ya mstari mfuatao (kwa kawaida Zona I ya mstari mfuatao).

• Zona III: Inahifadhi uzito wa mstari mzima na mstari mfuatao, kama ulinzi wa kupunguza kwa Zona I na II.

6. Vifaa vya Ulinzi wa Kiwango Cha Sifuri
Kwenye mfumo wa neutral wa kuonekana (vilevyo vyanaitwa high-earth-fault-current systems), umuhimu wa moja fasi kwa chini kunatokana na kiwango cha sifuri kikubwa. Vifaa vya ulinzi vinavyotumia kiwango hiki vinatafsiriwa kama vifaa vya ulinzi wa kiwango cha sifuri. Migawanyo minne yanatumika sana:

• Tahadhari I: Ulinzi wa kiwango cha sifuri wa haraka, unahifadhi 70%–80% ya uzito wa mstari.

• Tahadhari II: Ulinzi wa kiwango cha sifuri wa muda, unahifadhi uzito wa mstari mzima na sehemu ya mstari mfuatao.

• Tahadhari III: Ulinzi wa kiwango cha sifuri cha kiwango cha juu, unahifadhi uzito wa mstari mzima na kama ulinzi wa kupunguza kwa mstari mfuatao.

7. Vifaa vya Ulinzi wa Sauti ya Juu
Ulinzi wa sauti ya juu huhamisha anga (au mwendo wa nguvu) za umeme kwenye mithili miwili ya mstari kwa maonyesho ya sauti ya juu, ambayo hutanuliwa kwenye mithili mingine. Mfumo hunywiri anga au mwendo wa nguvu kwenye mithili miwili.

Huu ulinzi hunyururi tu kwa matukio kwenye sehemu iliyolindwa na haipaswi kujihesabia na mstari mfuatao. Anapaza kazi bila muda, kuwapa njia ya haraka ya kutatua chochote umuhimu kwenye mstari uliyolindwa.

Kulingana na kanuni za kufanya kazi, ulinzi wa sauti ya juu unatumika kama:

• Aina ya Kuongeza (Kulinganisha Mwendo): Kulinganisha mwendo wa nguvu kwenye mithili miwili.

• Aina ya Kulinganisha Anga: Kulinganisha anga za umeme kwenye mithili miwili.

8. Vifaa vya Kurudisha Kwa Mtaani
Vifaa vya kurudisha kwa mtaani ni vya zinazorudisha kwa mtaani circuit breaker baada ya kusimamishwa.

Fanya:

• Kwa matukio ya muda mfupi, baada ya umuhimu kukata, vifaa hivyo hurudisha kwa haraka circuit breaker, kurudi kwa huduma ya umeme salama.

• Kwa matukio ya muda mrefu, kurudisha hutobishwa, circuit breaker husimamiwa tena, na mstari wa umuhimu husafishwa, kuhakikisha kuwa huduma ya umeme imara imeendelea kwenye mistari yanayofaa.

9. Kumbukumbu ya Umuhimu wa Mstari
Vifaa vya kurekodi kwa mtaani waveforms za umeme na voltage kabla na wakati wa umuhimu, pamoja na muda na hali ya circuit breaker.

Kwa kuanaliza waveforms zilizorekodi, aina ya umuhimu inaweza kuthibitishwa kwa uhakika, na eneo la umuhimu liko karibu linalokabiliana. Hii hinatoa data muhimu kwa analisis ya umuhimu, kutatua tatizo, na kurudi kwa huduma ya umeme salama.