Differenciálvédelmi relé

Meghatározás: A relé, amelynek működése a két vagy több elektromos fázis fáziskülönbségétől függ, a differenciálvédelmi relé. A fázisszög és az azonos elektromos mennyiség nagyságának összehasonlításának elve alapján működik.

Például: Tekintsük az átviteli vezeték bemeneti és kimeneti áramának összehasonlítását. Ha a tápvezeték bemeneti áramának nagysága nagyobb, mint a kimeneti áram, akkor ez azt jelenti, hogy a kiegészítő áram a hiba miatt áramlik át. A különbség az áramban képes a differenciálvédelmi relét működtetni.

A differenciálvédő relé működéséhez az alábbi feltételek szükségesek.

• A hálózat, amelyben a relé használatának két vagy több hasonló villamos mennyisége van.
• A mennyiségek fázistávolsága körülbelül 180º.

A differenciális védelmi relét aa generátor, a transzformátor, az adagoló, a nagy motor, a buszrúd stb. védelme.

• Áramkülönbség relé
• Feszültségkülönbség relé
• Eltérő vagy százalékos differenciál relé
• Feszültségegyensúly differenciál relé

Áramkülönbség relé

A relé, amely érzékeli és működteti az elektromos rendszerbe belépő áram és a villamos rendszerből kilépő áram közötti fáziskülönbséget, áram differenciál relének nevezik.. A differenciál reléként működtetett túláram relé elrendezése az alábbi ábrán látható.

A túláram relé elrendezése láthatóaz alábbi ábrán látható. A szaggatott vonal mutatja a védett részt. Az áramváltó a védelmi zóna mindkét végén helyezkedik el. A transzformátorok másodlagos sorozata a pilotvezeték segítségével történik. Ezáltal a CT-ben az áram indukálása ugyanabban az irányban folyik. A relé működtetőtekercsét a CT másodlagosan csatlakoztatják.

A normál üzemi állapotban a nagyságA CT-k másodlagos áramának értéke ugyanaz marad. A nulla áram a működtető tekercsen keresztül áramlik. A hiba előfordulása esetén a CT másodlagos áramának nagysága egyenlőtlenné válik, ami miatt a relé működésbe lép.

Eltérő vagy százalékos differenciáltekercs

Ez a differenciál relé legelterjedtebb formája. Elrendezésük megegyezik az áramkülönbség reléjével; az egyetlen különbség az, hogy ez a rendszer egy kiegészítő rögzítő tekercset tartalmaz, amely az alábbi ábrán látható módon van csatlakoztatva a pilotvezetékekhez.

A működtető tekercs a központ közepén csatlakozikvisszatartó tekercs. Az áramváltó áramának aránya a hibaáram miatt kiegyensúlyozatlanná válik. Ezt a problémát a korlátozó tekercs használatával oldjuk meg.

Indukciós típusú torzított differenciál relé

Ez az indukciós típusú relé egy lemezből áll, amely szabadon forog az elektromágnesek között. Az elektromágnesek mindegyike réz árnyékoló gyűrűt tartalmaz. A gyűrű mozoghat az elektromágnesbe vagy onnan ki. A lemeznek a visszatartó és a működtetőelem miatt erővel bírnak.

Az árnyékolt gyűrű nyomatéka lesznulla, ha a gyűrű pozíciója kiegyensúlyozott mindkét elemnél. De ha a gyűrű a vasmag felé mozdul, akkor az egyenlőtlen forgatónyomatékok a gyűrűre hatnak a működtető és visszatartó tekercs miatt.

Feszültségegyensúly differenciál relé

Az aktuális differenciál relé nem alkalmasaz adagolók védelmére. Az adagolók védelme érdekében a feszültségegyensúly differenciál relék használatosak. A feszültségkülönbség relé két hasonló áramú transzformátort használ a védőzónán keresztül pilotvezeték segítségével.

A relék sorba vannak kapcsolva aaz áramváltó másodlagos. A relék úgy vannak csatlakoztatva, hogy normál üzemi állapotban ne áramoljon rajta. A feszültségegyensúly-differenciál relé a levegőmag CT-eket használja, amelyekben a feszültségek áramot indukálnak.

Amikor a hiba a védelmi zónában történik, aA CT-k áramja kiegyensúlyozatlanná válik, ami miatt a CT másodlagos feszültsége zavar. Az áram áramlik át a működtető tekercsen. Így a relé elindul és parancsot ad a megszakítónak.