A Relleu és un tipus d'interruptor que s'utilitza per encendre o apagar un dispositiu basat en alta tensió i corrent alta mitjançant un senyal. Els relés es classifiquen en diferents tipus, com ara enclavament, canya, estat sòlid, automoció, retard del temporitzador, relé diferencial, etc. En la protecció del sistema d'alimentació, diversos tipus de relés s'utilitzen però entre ells, un relé d'ús molt freqüent per protegir un transformador, així com un generador de fallades localitzades, és un relé diferencial. Aquest relé respon molt a les avaries que es van produir a la zona de protecció, però són menys sensibles a les avaries que es van produir fora de la zona protegida. Aquest article ofereix una breu informació sobre a relé diferencial - Treballar amb aplicacions.
Què és el relé diferencial?
El relé que funciona una vegada que la diferència de fases per a un mínim de dues o per sobre de les mateixes quantitats elèctriques supera una quantitat fixa es coneix com a relé diferencial. En general, la majoria dels relés funcionen quan qualsevol quantitat va més enllà d'un valor fix, però, aquest relé funciona en funció de la diferència entre dues o més magnituds elèctriques iguals.
La funció d'un relé diferencial és proporcionar una protecció d'alta velocitat, sensible i naturalment selectiva. Aquests relés no proporcionaran seguretat a les falles de bobinat de volta a volta a les màquines i transformadors a causa del petit creixement dins del corrent generat per aquestes fallades, que romanen sota la sensibilitat de captació del relé.
Principi de funcionament del relé diferencial
El relé diferencial funciona segons el principi de comparació entre l'angle de fase i dues o més magnituds elèctriques iguals. Comparar aquestes dues magnituds elèctriques dins d'un circuit amb un relé diferencial és molt senzill en aplicació i positiu en acció.
Per exemple, en comparació amb el corrent d'entrada i el corrent de sortida d'una línia, si un corrent enorme passa per la línia protegida en comparació amb el corrent que surt d'ella, s'ha de subministrar un corrent addicional dins de la falla. Per tant, la diferència entre les dues magnituds elèctriques pot controlar un relé per separar el circuit.
En condicions de funcionament normals, els corrents d'entrada i sortida són equivalents en fase i magnitud, per la qual cosa el relé no funcionarà. Tanmateix, si es produeix algun error dins del sistema, aquest flux de corrents ja no serà equivalent en fase i magnitud.
Aquest tipus de relé s'utilitza de tal manera que la diferència entre els subministraments de corrent d'entrada i sortida a les bobines de funcionament del relé. Per tant, la bobina del relé es pot activar en condicions de falla a causa de la diversa quantitat de corrent. Per tant, aquest relé funciona i obre el tallacircuits per disparar el circuit.
En l'anterior circuit de relé diferencial , hi ha dos transformadors de corrent que estan connectats a qualsevol cara del transformador de potència com un CT està connectat al costat primari i l'altre està connectat al costat secundari del PT ( transformador de potència ). Aquest relé simplement compara el flux de corrents a ambdós costats. Si hi ha algun desequilibri en el flux de corrent del circuit, aquest relé tendeix a funcionar. Aquests relés poden ser relés diferencials de corrent, equilibri de tensió i relés diferencials polaritzats.
Tipus de relé diferencial
Aquests relés es classifiquen en tres tipus de relé diferencial de corrent, equilibri de tensió i relé diferencial percentual o relé de feix polaritzat.
Relé diferencial de balanç de corrent
Aquest relé diferencial funciona sempre que hi hagi una fallada a la regió protegida, llavors hi haurà una variació en el corrent d'entrada i sortida d'aquesta regió. Així, comparant aquests corrents en fase o magnitud o en ambdues, podem detectar la falla dins de la regió protegida. si la diferència supera un valor fix, aquest relé compara els dos corrents i transmet un senyal d'interrupció al CB (interruptor). Les connexions del circuit de protecció del relé diferencial per a la condició normal o la fallada externa i durant la fallada interna es mostren a la figura següent corresponentment.
Els dos TC del circuit anterior s'utilitzen a tots els extrems de la secció a protegir. Entre els dos TC, la bobina del relé es connecta simplement a la posició equipotencial de manera que no hi hagi flux de corrent per tota la bobina del relé en condicions normals. Així que es pot evitar el mal funcionament del relé.
En condicions de falla normals i externes del circuit anterior, el flux de corrent que es mou a la regió protegida és equivalent al flux de corrent que s'allunya de la regió protegida (I1 – I2 = 0). Per tant, no hi haurà flux de corrent per tota la bobina del relé. Per tant, roman fora de servei.
De la mateixa manera, en un cas d'error intern de la figura anterior, el flux de corrent a la regió protegida és diferent del flux de corrent que en surt (I1 – I2 ≠ 0). Per tant, aquestes diferències de flux de corrent es coneixen com a corrent circulant que s'alimenta a la bobina de funcionament del relé i el relé funciona si el parell operatiu és més alt en comparació amb el parell de restricció.
Relé diferencial d'equilibri de tensió
Els dos TC del relé diferencial d'equilibri de tensió es connecten simplement a qualsevol costat de l'element a protegir que és el bobinat de l'alternador que es mostra a la figura anterior. Aquest tipus de relé simplement compara dues tensions en fase o magnitud o en ambdues i dispara el circuit del relé si la diferència supera un valor fixat.
Els bobinatges primaris del CT tenen relacions de corrent similars que es connecten amb el cable pilot en sèrie. Aquests cables es connecten sempre simplement connectant dos extrems del circuit, tal com es mostra a la figura anterior i el bobinatge secundari del CT està connectat a la bobina de funcionament del relé.
Al circuit de relé anterior, el flux de corrent als dos bobinatges principals dels TC serà el mateix en condicions de funcionament normals. Així, quan el flux de corrent sigui el mateix, la tensió dins del bobinatge secundari serà la mateixa. Per tant, no hi ha flux de corrent a la bobina de funcionament d'un relé.
De la mateixa manera, en condicions defectuoses, existirà una diferència de fases dins dels corrents de la bobina primària. Per tant, hi ha una diferència de tensió al segon bobinatge. Ara existirà una diferència de fasor en la tensió de la bobina secundària que s'alimenta a la bobina operativa del relé i es connecta amb el bobinatge secundari en sèrie. Per això, el flux de corrent estarà allà per tota la bobina de funcionament del relé.
Relé diferencial percentual
A continuació es mostra el diagrama esquemàtic del relé diferencial percentual que també es coneix com a relé de raig polaritzat .
A continuació es mostra la disposició esquemàtica del percentatge o relé diferencial polaritzat. Aquest circuit inclou principalment dues bobines com una bobina de contenció i una bobina operativa. Aquí, la bobina operativa es connecta simplement al punt central de la bobina de contenció.
Aquí, la bobina operativa genera el parell operatiu perquè el relé funcioni, mentre que la bobina de contenció genera una força de polarització o un parell de restricció que és força invers al parell operatiu.
Aquest relé funciona amb el corrent diferencial que circula per tota la regió protegida. Sempre que no hi hagi cap falla dins de la regió protegida o hi hagi una falla fora de la regió protegida, el parell de restricció serà més elevat en comparació amb el parell operatiu. Per tant, això farà que el circuit d'encesa s'obri i, per tant, el relé no funcionarà.
Tanmateix, si hi ha una falla a la regió protegida, el parell operatiu serà més elevat en comparació amb el parell de restricció. A causa d'això, el feix simplement tanca el circuit d'activació, de manera que s'inicia un senyal de disparament a través del relé al CB o al disjuntor.
En el circuit equivalent anterior, el corrent diferencial dins de la bobina de funcionament és i2 - i1, mentre que la bobina de restricció és i1 + i2/2 a causa de la connexió mitjana de la bobina de funcionament.
Per tant, la relació entre i2 – i1 (corrent de funcionament diferencial) i (i1 + i2)/2 (corrent de contenció) sempre té un percentatge fix. Per tant, aquest relé es coneix com a relé diferencial percentual . Per fer funcionar aquest relé, el corrent diferencial hauria de ser més alt en comparació amb aquest percentatge fix.
Avantatges
Els avantatges del relé diferencial inclouen els següents.
- El maneig del senyal digital és completament possible amb un microprocessador de 16 bits.
- Aquesta és la protecció més important del sistema elèctric.
- La precisió de mesura és alta en tots els intervals de configuració a causa d'un mètode de conversió analògic a digital precís de 16 bits.
- Aquests són molt senzillament adaptables a diferents sistemes d'alarma i subestacions.
- Aquests relés són molt sensibles perquè no poden diferenciar entre fallades menors i càrregues pesades.
- Aquests relés eviten mal funcionament dins d'una xarxa.
Desavantatges
Els desavantatges del relé diferencial inclouen els següents.
- La precisió del relé diferencial de corrent en un flux de corrent intens es veurà afectada a causa de la capacitat del cable pilot.
- El transformadors de corrent en aquest relé no pot tenir característiques o qualificacions similars a causa de les impedàncies del cable pilot i els errors de construcció. Per tant, això fa que un relé funcioni incorrectament.
- La construcció d'un relé tipus equilibri de tensió esdevé complexa per aconseguir l'equilibri perfecte entre TC.
- La protecció d'aquest relé es pot utilitzar eficaçment per a línies de longitud més curta.
Aplicacions
Les aplicacions del relé diferencial inclouen les següents.
- Aquest relé s'utilitza molt sovint per protegir generadors i transformadors de fallades localitzades.
- Normalment, aquests relés s'utilitzen principalment per protegir l'equip de fallades internes. Per tant, la protecció del preu de Merz és un tipus de relé diferencial, utilitzat per protegir el bobinatge de l'estator de l'alternador de les falles internes.
- Aquest tipus de relé protegeix el bobinatge d'un transformador.
- Són perfectament adequats per a la protecció d'elements compactes i també d'equips de sistemes elèctrics com barres de bus, generadors, reactors, línies de transmissió, transformadors, alimentadors, etc.
Per tant, es tracta d'una visió general d'un diferencial relé – funcionant amb aplicacions. El relé diferencial ha de tenir un mínim de dues quantitats elèctriques similars o més. Aquestes quantitats haurien d'incloure el desplaçament de fase per al funcionament del relé. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, quina és la funció d'un relé?
