Диференциално реле: верига, работа, видове и приложения

Диференциално реле: верига, работа, видове и приложения

А Реле е един вид превключвател, използван за ВКЛЮЧВАНЕ или ИЗКЛЮЧВАНЕ на устройство, базирано на силен ток и високо напрежение, използвайки сигнал. Релетата се класифицират в различни типове като блокиращи, тръстикови, твърдотелни, автомобилни, закъснение на таймера, диференциално реле и др. В защитата на електроенергийната система различни видове релета се използват, но сред тях много често използвано реле за защита на трансформатор, както и генератор от локализирани повреди, е диференциалното реле. Това реле е много чувствително към грешките, възникнали в защитната зона, но те са по-малко чувствителни към грешките, възникнали извън защитената зона. Тази статия дава кратка информация за a диференциално реле – работа с приложения.




Какво е диференциално реле?

Релето, което работи, след като фазовата разлика за минимум две или повече едни и същи електрически количества надвишава фиксирана стойност, е известно като диференциално реле. Като цяло повечето от релетата работят, когато някакво количество надхвърли фиксирана стойност, но това реле работи въз основа на разликата между две или повече еднакви електрически величини.

Функцията на диференциалното реле е да осигури високоскоростна, чувствителна и естествено селективна защита. Тези релета няма да осигурят безопасност при повреди на намотка от завой до завой в машини и трансформатори поради малкото нарастване на генерирания ток от тези повреди, които остават под чувствителността на релето.





Принцип на работа на диференциалното реле

Диференциалното реле работи на принципа на сравнение между фазовия ъгъл и две или повече еднакви величини на електрически величини. Сравняването на тези две електрически величини в рамките на верига с диференциално реле е много просто като приложение и положително като действие.

Например, в сравнение с входния ток и изходящия ток в линия, ако огромен ток преминава през защитената линия в сравнение с тока, излизащ от нея, тогава трябва да се подаде допълнителен ток в рамките на повредата. Така че разликата между двете електрически величини може да управлява реле за разделяне на веригата.



При нормални работни условия входните и изходящите токове са еквивалентни по фаза и големина, така че релето няма да работи. Въпреки това, ако възникне някаква повреда в системата, тогава този поток от токове вече няма да бъде еквивалентен по фаза и големина.

  PCBWay

Този вид реле се използва по такъв начин, че разликата между входния и изходящия ток в работните бобини на релето. Така че намотката на релето може да бъде захранена при условия на повреда поради различното количество ток. И така, това реле функционира и отваря прекъсвач за изключване на веригата.

  Диференциална релейна верига
Диференциална релейна верига

В горното схема на диференциално реле , има два токови трансформатора, които са свързани към която и да е страна на силовия трансформатор, като един CT е свързан към първичната страна, а другият е свързан към вторичната страна на PT ( силов трансформатор ). Това реле просто сравнява потока от токове от двете страни. Ако има някакъв дисбаланс в текущия поток на веригата, това реле има тенденция да работи. Тези релета могат да бъдат диференциални релета за ток, баланс на напрежението и диференциални релета с отклонение.

Видове диференциални релета

Тези релета се класифицират в три типа диференциално реле за ток, баланс на напрежението и диференциално реле за процент или реле с предубеден лъч.

Диференциално реле за баланс на тока

Това диференциално реле работи винаги, когато има повреда в защитения регион, тогава ще има вариация във входния и изходящия ток на този регион. Така че чрез сравняване на тези токове във фаза или величина или и в двете, можем да открием повредата в защитената област. ако разликата надвишава фиксирана стойност, тогава това реле сравнява двата тока и предава сигнал за изключване към CB (прекъсвач). Връзките на веригата за диференциална релейна защита за нормално състояние или външна повреда и по време на вътрешна повреда са показани съответно на следващата фигура.

  Токово диференциално реле
Токово диференциално реле

Двата CT в горната верига се използват във всеки край на секцията, която трябва да бъде защитена. Между двата CT релейната бобина е просто свързана в еквипотенциална позиция, така че да няма поток от ток през релейната бобина при нормални условия. Така че неизправността на релето може да бъде избегната.

При нормални и външни условия на повреда от горната верига потокът от ток, който се движи в защитената област, е еквивалентен на потока от ток, който се отдалечава от защитената област (I1 – I2 = 0). Следователно няма да има поток от ток през релейната бобина. Така че остава извън експлоатация.

По същия начин, в случай на вътрешна повреда от горната фигура, потокът от ток в защитената област е различен от потока от ток, който я напуска (I1 – I2 ≠ 0). Така че тези разлики в текущия поток са известни като циркулиращ ток, който се подава към работната намотка на релето и релето работи, ако работният въртящ момент е по-висок в сравнение с ограничителния въртящ момент.

Диференциално реле за баланс на напрежението

Двата CT в диференциалното реле за баланс на напрежението са просто свързани от всяка страна на елемента, който трябва да бъде защитен, който е намотката на алтернатора, която е показана на горната фигура. Този тип реле просто сравнява две напрежения във фаза или величина или и в двете и изключва веригата на релето, ако разликата надвишава фиксирана зададена стойност.

Първичните намотки на CT имат подобни съотношения на тока, които са свързани последователно с пилотния проводник. Тези проводници винаги се свързват чрез просто свързване на два края на веригата, както е показано на фигурата по-горе, а вторичната намотка на CT е свързана към работната намотка на релето.

  Тип баланс на напрежението
Тип баланс на напрежението

В горната релейна верига потокът от ток в двете главни намотки на КТ ще бъде еднакъв при нормални работни условия. Така че, когато потокът от ток е еднакъв, тогава напрежението във вторичната намотка ще бъде същото. Така че няма поток от ток в работната намотка на релето.

По подобен начин при дефектни условия ще съществува фазова разлика в токовете на първичната бобина. По този начин има разлика в напрежението на втората намотка. Сега ще съществува фазова разлика в напрежението на вторичната намотка, което се подава към работната намотка на релето и е свързано с вторичната намотка последователно. Поради това потокът от ток ще бъде там през работната намотка на релето.

Процентно диференциално реле

Схематичната диаграма на процентното диференциално реле е показано по-долу, което е известно също като a реле с предубеден лъч .

Схематичното разположение на процентното или предубеденото диференциално реле е показано по-долу. Тази верига включва главно две намотки като ограничителна и работна намотка. Тук работната намотка е просто свързана към централната точка на ограничителната намотка.

Тук работната намотка генерира работния въртящ момент, така че релето да работи, докато ограничителната намотка генерира сила на отклонение или ограничителен въртящ момент, който е напълно обратен на работния въртящ момент.
Това реле работи с диференциалния ток, който протича през цялата защитена област. Всеки път, когато няма повреда в защитената област или има повреда извън защитената област, тогава ограничителният момент ще бъде по-висок в сравнение с работния въртящ момент. Така че това ще направи прекъсващата верига отворена и по този начин релето няма да работи.

  Процентно диференциално реле
Процентно диференциално реле

Въпреки това, ако има повреда в рамките на защитения регион, тогава работният въртящ момент ще бъде по-висок в сравнение с ограничителния момент. Поради това лъчът просто затваря веригата на изключване, което инициира сигнал за изключване през релето към CB или прекъсвача.

В горната еквивалентна схема диференциалният ток в работната намотка е i2 – i1, докато ограничителната намотка е i1 + i2/2 поради средното свързване на работната намотка.

Така съотношението на i2 – i1 (диференциален работен ток) към (i1 + i2)/2 (задържащ ток) винаги има фиксиран процент. Следователно това реле е известно като a процентно диференциално реле . За да работи това реле, диференциалният ток трябва да бъде по-висок в сравнение с този фиксиран процент.

Предимства

Предимствата на диференциалното реле включват следното.

  • Обработката на цифров сигнал е напълно възможна с 16-битов микропроцесор.
  • Това е най-значимата защита в електроенергийната система.
  • Точността на измерване е висока във всички диапазони от настройки поради прецизния 16-битов метод за аналогово-цифрово преобразуване.
  • Те са много лесно адаптивни към различни алармени системи и системи за подстанции.
  • Тези релета са много отзивчиви, защото не могат да разграничат незначителни повреди и големи натоварвания.
  • Тези релета избягват неизправности в мрежата.

Недостатъци

Недостатъците на диференциалното реле включват следното.

  • Точността на текущото диференциално реле при силен токов поток ще бъде засегната поради капацитета на пилотния кабел.
  • The токови трансформатори в това реле не може да има подобни характеристики или рейтинги поради импедансите на пилотния кабел и конструктивните грешки. Така че това кара релето да работи неправилно.
  • Конструкцията на реле тип баланс на напрежението става сложна, за да се постигне перфектният баланс между CT.
  • Защитата на това реле може да се използва ефективно за линии с по-малка дължина.

Приложения

Приложенията на диференциалното реле включват следното.

  • Това реле се използва много често за защита на генератори и трансформатори от локализирани повреди.
  • Обикновено тези релета се използват главно за защита на оборудването от вътрешни повреди. И така, защитата на цената на Merz е един вид диференциално реле, използвано за защита на намотката на статора на алтернатора от вътрешни повреди.
  • Този вид реле защитава намотката на трансформатор.
  • Те са идеално подходящи за защита на компактни предмети, а също и оборудване на енергийни системи като шини, генератори, реактори, предавателни линии, трансформатори, захранващи устройства и др.

По този начин всичко е свързано с преглед на диференциала реле – работещо с приложения. Диференциалното реле трябва да има минимум две или повече подобни електрически величини. Тези количества трябва да включват фазово изместване за работата на релето. Ето един въпрос към вас, каква е функцията на релето?