EEN Relais is een type schakelaar dat wordt gebruikt om een op hoge stroom en hoogspanning gebaseerd apparaat AAN of UIT te zetten met behulp van een signaal. Relais worden ingedeeld in verschillende typen, zoals vergrendeling, reed, solid state, automotive, timervertraging, differentieelrelais, enz. Bij de bescherming van het voedingssysteem zijn er verschillende soorten relais worden gebruikt, maar onder hen is een differentieelrelais een zeer vaak gebruikt relais om een transformator en een generator te beschermen tegen lokale fouten. Dit relais reageert zeer goed op de fouten die zich in het beschermde gebied hebben voorgedaan, maar ze reageren minder goed op de fouten die zich buiten het beschermde gebied hebben voorgedaan. Dit artikel geeft beknopte informatie over a differentieel relais – werken met applicaties.
Wat is differentieelrelais?
Het relais dat werkt zodra het fasorverschil voor minimaal twee of meer dezelfde elektrische grootheden een vast bedrag overschrijdt, staat bekend als een differentieelrelais. Over het algemeen werken de meeste relais wanneer een hoeveelheid een vaste waarde overschrijdt, maar dit relais werkt op basis van het verschil tussen twee of meer dezelfde elektrische grootheden.
De functie van een differentieelrelais is om snelle, gevoelige en natuurlijk selectieve bescherming te bieden. Deze relais bieden geen veiligheid bij turn-to-turn wikkelfouten in machines en transformatoren vanwege de kleine groei in de gegenereerde stroom door die fouten, die onder de opneemgevoeligheid van het relais blijven.
Differentieel relais werkingsprincipe
Differentieelrelais werkt volgens het principe van vergelijking tussen de fasehoek en twee of meer dezelfde elektrische grootheden. Het vergelijken van deze twee elektrische grootheden binnen een circuit met een differentieelrelais is heel eenvoudig in toepassing en positief in actie.
Bijvoorbeeld, in vergelijking met de inkomende stroom en de uitgaande stroom in een lijn, als er een enorme stroom door de beschermde lijn gaat in vergelijking met de stroom die eruit vertrekt, moet er binnen de fout extra stroom worden geleverd. Het verschil tussen de twee elektrische grootheden kan dus een relais aansturen om het circuit te scheiden.
Onder normale bedrijfsomstandigheden zijn de inkomende en uitgaande stromen gelijk in fase en grootte, dus het relais zal niet werken. Als er echter een fout optreedt in het systeem, zijn deze stroomstromen niet langer equivalent in fase en grootte.
Dit soort relais wordt zo gebruikt dat het verschil tussen de inkomende en uitgaande stroom door de werkende spoelen van het relais loopt. De relaisspoel kan dus worden bekrachtigd in foutcondities vanwege de verschillende hoeveelheid stroom. Dit relais werkt dus en opent de zekering voor het uitschakelen van het circuit.
In bovenstaande differentieel relais circuit , er zijn twee stroomtransformatoren die zijn aangesloten op elk vlak van de vermogenstransformator, zoals een CT is aangesloten op de primaire zijde en de andere is aangesloten op de secundaire zijde van de PT ( voedingstransformator ). Dit relais vergelijkt eenvoudig de stroomstromen aan beide zijden. Als er enige onbalans is in de stroom van het circuit, heeft dit relais de neiging te werken. Deze relais kunnen stroomverschil-, spanningsbalans- en vooringenomen differentiaalrelais zijn.
Soorten differentieelrelais
Deze relais zijn ingedeeld in drie soorten stroomverschil, spanningsbalans en percentage differentieel relais of vooringenomen bundelrelais.
Huidig balansverschilrelais
Dit differentieelrelais werkt wanneer er een fout is in het beschermde gebied, dan zal er een variatie zijn in de inkomende en uitgaande stroom van dat gebied. Dus door deze stromen in fase of grootte of in beide te vergelijken, kunnen we de fout binnen het beschermde gebied detecteren. als het verschil groter is dan een vaste waarde, vergelijkt dit relais de twee stromen en zendt het een uitschakelsignaal naar de CB (stroomonderbreker). De aansluitingen van het differentieelrelaisbeveiligingscircuit voor de normale toestand of externe fout en tijdens interne fout worden dienovereenkomstig weergegeven in de volgende afbeelding.
De twee CT's in het bovenstaande circuit worden gebruikt aan elk uiteinde van het te beschermen gedeelte. Tussen de twee CT's wordt de relaisspoel eenvoudig op de equipotentiaalpositie aangesloten, zodat er onder normale omstandigheden geen stroom door de relaisspoel stroomt. Zodat storing van het relais kan worden voorkomen.
In normale en externe foutcondities van het bovenstaande circuit, is de stroomstroom die het beschermde gebied binnengaat gelijk aan de stroomstroom die weggaat van het beschermde gebied (I1 - I2 = 0). Daarom zal er geen stroom door de relaisspoel lopen. Het blijft dus buiten dienst.
Evenzo is in een geval van een interne fout uit de bovenstaande afbeelding de stroomstroom naar het beschermde gebied niet vergelijkbaar met de stroomstroom die het verlaat (I1 - I2 ≠ 0). Dus deze stroomstroomverschillen staan bekend als de circulatiestroom die wordt toegevoerd aan de bedieningsspoel van het relais en het relais werkt als het bedieningskoppel hoger is in vergelijking met het tegenhoudkoppel.
Spanningsbalans Differentieel Relais
De twee CT's in het differentieelrelais van de spanningsbalans zijn eenvoudigweg aangesloten aan elke kant van het te beschermen element, namelijk de alternatorwikkeling, die wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Dit type relais vergelijkt eenvoudigweg twee spanningen in fase of grootte of in beide en schakelt het relaiscircuit uit als het verschil een vaste ingestelde waarde overschrijdt.
De primaire wikkelingen van de CT hebben vergelijkbare stroomverhoudingen die in serie zijn verbonden met de stuurdraad. Deze draden worden altijd verbonden door simpelweg twee circuituiteinden aan te sluiten, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding en de secundaire wikkeling van de CT is verbonden met de bedieningsspoel van het relais.
In het bovenstaande relaiscircuit zal de stroomstroom in beide hoofdwikkelingen van CT's hetzelfde zijn bij normale bedrijfsomstandigheden. Dus als de stroomstroom hetzelfde is, zal de spanning in de secundaire wikkeling hetzelfde zijn. Er is dus geen stroom in de bedieningsspoel van een relais.
Evenzo zal er in de defecte omstandigheden een fasorverschil bestaan binnen de stromen van de primaire spoel. Er is dus een spanningsverschil bij de tweede wikkeling. Nu zal er een fasorverschil bestaan in de spanning van de secundaire spoel die wordt toegevoerd aan de werkende spoel van het relais en deze is in serie verbonden met de secundaire wikkeling. Hierdoor zal de stroom door de werkende spoel van het relais stromen.
Percentage Differentieel Relais
Het schematische diagram van het procentuele differentieelrelais wordt hieronder weergegeven, ook wel bekend als a vooringenomen straalrelais .
De schematische opstelling van het percentage of vooringenomen differentieelrelais wordt hieronder weergegeven. Dit circuit bevat voornamelijk twee spoelen zoals fixatie en een bedieningsspoel. Hier wordt de bedieningsspoel eenvoudig verbonden met het middelpunt van de fixatiespoel.
Hier genereert de bedieningsspoel het bedieningskoppel zodat het relais werkt, terwijl de tegenhoudspoel een voorinstelkracht of tegenhoudkoppel genereert dat vrij omgekeerd is aan het bedieningskoppel.
Dit relais werkt met de differentiële stroom die door het beschermde gebied stroomt. Wanneer er geen fout is binnen het beschermde gebied of er is een fout buiten het beschermde gebied, zal het vasthoudkoppel hoger zijn in vergelijking met het bedrijfskoppel. Hierdoor wordt het uitschakelcircuit dus geopend en werkt het relais dus niet.
Als er echter een fout is binnen het beschermde gebied, zal het bedieningskoppel hoger zijn in vergelijking met het tegenhoudkoppel. Hierdoor sluit de straal eenvoudigweg het uitschakelcircuit, waardoor een uitschakelsignaal via het relais naar de CB of stroomonderbreker wordt geïnitieerd.
In het bovenstaande equivalente circuit is de verschilstroom binnen de bedieningsspoel i2 - i1, terwijl de tegenhoudspoel i1 + i2/2 is vanwege de middelste aansluiting van de bedieningsspoel.
Dus de verhouding van i2 – i1 (differentiële bedrijfsstroom) tot de (i1 + i2)/2 (stopstroom) heeft altijd een vast percentage. Daarom staat dit relais bekend als a percentage differentieel relais . Om dit relais te bedienen, moet de verschilstroom hoger zijn in vergelijking met dit vaste percentage.
Voordelen
De voordelen van differentieelrelais omvatten het volgende.
- Digitale signaalverwerking is volledig mogelijk met een 16-bits microprocessor.
- Dit is de belangrijkste bescherming binnen het voedingssysteem.
- De meetnauwkeurigheid is hoog op alle instellingen vanwege een nauwkeurige 16-bit analoog-naar-digitaal conversiemethode.
- Deze zijn heel eenvoudig aan te passen aan verschillende alarm- en onderstationsystemen.
- Deze relais reageren zeer snel omdat ze geen onderscheid kunnen maken tussen kleine fouten en zware belastingen.
- Deze relais voorkomen storingen binnen een netwerk.
Nadelen
De nadelen van differentieelrelais zijn de volgende.
- De nauwkeurigheid van het stroomverschilrelais bij zware stroom wordt beïnvloed door de capaciteit van de stuurkabel.
- De huidige transformatoren in dit relais kunnen geen vergelijkbare kenmerken of waarden hebben vanwege de impedanties van de pilootkabel en constructiefouten. Dit zorgt er dus voor dat een relais niet goed werkt.
- De constructie van een relais van het spanningsbalanstype wordt complex om de perfecte balans tussen CT's te bereiken.
- De beveiliging van dit relais kan effectief worden gebruikt voor lijnen met een kortere lengte.
toepassingen
De toepassingen van differentieelrelais omvatten het volgende.
- Dit relais wordt zeer vaak gebruikt om generatoren en transformatoren te beschermen tegen plaatselijke storingen.
- Meestal worden deze relais voornamelijk gebruikt om de apparatuur te beschermen tegen interne fouten. Merz-prijsbescherming is dus een type differentieelrelais dat wordt gebruikt om de statorwikkeling van de alternator te beschermen tegen interne fouten.
- Dit soort relais beschermt de wikkeling van een transformator.
- Deze zijn perfect geschikt voor de bescherming van compacte items en ook voor stroomsysteemapparatuur zoals busbars, generatoren, reactoren, transmissielijnen, transformatoren, feeders, enz.
Het gaat hier dus om een overzicht van een differentieel relais - werkt met applicaties. Het differentieelrelais moet minimaal twee of meer vergelijkbare elektrische grootheden hebben. Deze grootheden moeten faseverplaatsing voor de relaiswerking omvatten. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van een relais?
