차동 릴레이 : 회로, 작동, 종류 및 응용

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ㅏ 계전기 신호를 사용하여 고전류 및 고전압 기반 장치를 켜거나 끄는 데 사용되는 스위치 유형 중 하나입니다. 릴레이는 래칭, 리드, 솔리드 스테이트, 자동차, 타이머 지연, 차동 릴레이 등과 같은 여러 유형으로 분류됩니다. 전력 시스템 보호에서 다양한 릴레이 유형 가 사용되고 있으나 그 중 국부적인 고장으로부터 발전기는 물론 변압기를 보호하기 위해 가장 많이 사용되는 계전기가 차동계전기이다. 이 계전기는 보호 영역에서 발생한 오류에 매우 민감하게 반응하지만 보호 영역 외부에서 발생한 오류에 대해서는 덜 반응합니다. 이 문서는 a에 대한 간략한 정보를 제공합니다. 차동 릴레이 – 응용 프로그램 작업.


차동 릴레이란 무엇입니까?

최소 2개 이상의 동일한 전기량에 대한 페이저 차이가 고정된 양을 초과하면 작동하는 릴레이를 차동 릴레이라고 합니다. 일반적으로 대부분의 계전기는 어떤 양이 일정 값을 초과할 때 작동하지만 이 계전기는 둘 이상의 동일한 전기량의 차이에 따라 작동합니다.



차동 계전기의 기능은 고속의 민감하고 자연스러운 선택적 보호를 제공하는 것입니다. 이러한 계전기는 계전기의 픽업 감도에 머무르는 이러한 오류에 의해 생성된 전류 내에서 작은 성장으로 인해 기계 및 변압기 내의 턴-투-턴 권선 오류에 대한 안전을 제공하지 않습니다.

차동 릴레이 작동 원리

차동 계전기는 위상각과 둘 이상의 동일한 전기량 크기 사이의 비교 원리에 따라 작동합니다. 차동 릴레이가 있는 회로 내에서 이 두 가지 전기량을 비교하는 것은 적용이 매우 간단하고 작동이 긍정적입니다.



예를 들어, 선로에 들어가는 전류와 나가는 전류에 비해 보호선에서 나가는 전류에 비해 큰 전류가 보호선을 통과한다면 고장 내에는 추가 전류가 공급되어야 한다. 따라서 두 전기량의 차이는 릴레이를 제어하여 회로를 분리할 수 있습니다.

정상적인 작동 조건에서 유입 및 유출 전류는 위상 및 크기가 동일하므로 릴레이가 작동하지 않습니다. 그러나 시스템 내에서 오류가 발생하면 이러한 전류 흐름은 더 이상 위상 및 크기가 동일하지 않습니다.

  PCBWay

이러한 종류의 계전기는 계전기의 작동 코일 전체에 입력 전류 공급과 전류 공급의 차이와 같은 방식으로 사용됩니다. 따라서 다양한 전류량으로 인해 고장 상태에서 릴레이 코일에 전원이 공급될 수 있습니다. 따라서 이 릴레이는 작동하고 다음을 엽니다. 회로 차단기 회로를 트립하기 위해.

  차동 릴레이 회로
차동 릴레이 회로

위에서 차동 릴레이 회로 , PT의 1차측에 하나의 CT가 연결되고 다른 하나가 PT의 2차측에 연결되는 것과 같이 전력 변압기의 어느 면에든 두 개의 변류기가 연결됩니다( 전원 변압기 ). 이 계전기는 단순히 양쪽의 전류 흐름을 비교합니다. 회로의 전류 흐름에 불균형이 있으면 이 릴레이가 작동하는 경향이 있습니다. 이러한 계전기는 전류 차동, 전압 균형 및 바이어스 차동 계전기일 수 있습니다.

차동 릴레이의 종류

이 계전기는 세 가지 유형의 전류 차동, 전압 균형 및 백분율 차동 계전기 또는 바이어스 빔 계전기로 분류됩니다.

전류 균형 차동 계전기

이 차동 계전기는 보호 영역에 결함이 있을 때마다 작동하며 해당 영역의 유입 및 유출 전류에 변화가 있습니다. 따라서 위상이나 크기 또는 둘 다에서 이러한 전류를 비교하여 보호 영역 내에서 결함을 감지할 수 있습니다. 차이가 고정 값을 능가하면 이 릴레이는 두 전류를 비교하고 CB(회로 차단기)에 트립 신호를 전송합니다. 정상 상태 또는 외부 오류 및 내부 오류에 대한 차동 릴레이 보호 회로 연결은 다음 그림과 같습니다.

  현재 차동 릴레이
현재 차동 릴레이

위 회로의 두 CT는 보호할 섹션의 모든 끝에서 사용됩니다. 두 개의 CT 사이에서 릴레이 코일은 등전위 위치에 단순히 연결되어 있으므로 정상적인 조건에서는 릴레이 코일 전체에 전류가 흐르지 않습니다. 릴레이의 오작동을 방지할 수 있습니다.

위 회로의 정상 및 외부 고장 조건에서 보호 영역으로 이동하는 전류 흐름은 보호 영역에서 멀어지는 전류 흐름과 동일합니다(I1 – I2 = 0). 따라서 릴레이 코일 전체에 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 서비스가 중단된 상태로 유지됩니다.

유사하게 위 그림의 내부 결함 사례에서 보호 영역으로 흐르는 전류는 보호 영역을 떠나는 전류 흐름과 다릅니다(I1 – I2 ≠ 0). 따라서 이러한 전류 흐름 차이는 릴레이의 작동 코일에 공급되는 순환 전류로 알려져 있으며 작동 토크가 구속 토크에 비해 높으면 릴레이가 작동합니다.

전압 균형 차동 계전기

전압 균형 차동 계전기의 두 CT는 위 그림에 표시된 교류 발전기 권선인 보호 대상 요소의 모든 측면에 간단히 연결됩니다. 이 유형의 계전기는 단순히 위상 또는 크기 또는 둘 다에서 두 전압을 비교하고 차이가 고정 설정 값을 초과하면 릴레이 회로를 트립합니다.

CT의 1차 권선은 파일럿 와이어와 직렬로 연결된 유사한 전류 비율을 갖습니다. 이 와이어는 위 그림과 같이 두 개의 회로 끝을 연결하기만 하면 항상 연결되며 CT의 2차 권선은 릴레이의 작동 코일에 연결됩니다.

  전압 균형 유형
전압 균형 유형

위의 릴레이 회로에서 CT의 주 권선 모두의 전류 흐름은 정상 작동 조건에서 동일합니다. 따라서 전류의 흐름이 동일하면 2차 권선 내의 전압도 동일합니다. 따라서 릴레이의 작동 코일에는 전류가 흐르지 않습니다.

마찬가지로 결함 조건에서 1차 코일의 전류 내에 페이저 차이가 존재합니다. 따라서 두 번째 권선에는 전압 차이가 있습니다. 이제 릴레이의 작동 코일에 공급되는 2차 코일의 전압에 페이저 차이가 존재하고 2차 권선과 직렬로 연결됩니다. 이로 인해 계전기의 작동 코일 전체에 전류가 흐르게 됩니다.

백분율 차동 릴레이

백분율 차동 계전기의 개략도는 아래에 나와 있습니다. 바이어스 빔 릴레이 .

백분율 또는 편향된 차동 계전기의 개략도는 다음과 같습니다. 이 회로는 구속 및 작동 코일과 같은 주로 두 개의 코일을 포함합니다. 여기에서 작동 코일은 구속 코일의 중심점에 간단하게 연결됩니다.

여기에서 작동 코일은 릴레이가 작동하도록 작동 토크를 생성하는 반면 구속 코일은 작동 토크와 상당히 반대되는 바이어스 힘 또는 구속 토크를 생성합니다.
이 계전기는 보호 영역 전체에 흐르는 차동 전류로 작동합니다. 보호 영역 내에 결함이 없거나 보호 영역 외부에 결함이 있을 때마다 구속 토크는 작동 토크에 비해 높아집니다. 따라서 트립 회로가 열리므로 릴레이가 작동하지 않습니다.

  백분율 차동 릴레이
백분율 차동 릴레이

그러나 보호 영역 내에 결함이 있는 경우 구속 토크에 비해 작동 토크가 높아집니다. 이 때문에 빔은 단순히 트립 회로를 닫아 릴레이를 통해 CB 또는 회로 차단기로 트립 신호를 시작합니다.

위의 등가회로에서 작동코일 내부의 차동전류는 i2 – i1인 반면 구속코일은 작동코일의 중간결선 때문에 i1 + i2/2가 된다.

따라서 (i1 + i2)/2(억제 전류)에 대한 i2 – i1(차동 작동 전류)의 비율은 항상 고정 비율을 갖습니다. 따라서 이 릴레이는 백분율 차동 릴레이 . 이 계전기를 동작시키기 위해서는 차동 전류가 이 고정 비율보다 높아야 합니다.

장점

차동 릴레이의 장점은 다음과 같습니다.

  • 디지털 신호 처리는 16비트 마이크로프로세서로 완벽하게 가능합니다.
  • 이것은 전력 시스템 내에서 가장 중요한 보호입니다.
  • 정확한 16비트 아날로그-디지털 변환 방법으로 인해 모든 설정 범위에서 측정 정확도가 높습니다.
  • 이들은 다양한 경보 및 변전소 시스템에 매우 간단하게 적용할 수 있습니다.
  • 이 계전기는 경미한 결함과 무거운 부하를 구별할 수 없기 때문에 매우 반응적입니다.
  • 이 릴레이는 네트워크 내에서 오작동을 방지합니다.

단점

차동 계전기의 단점은 다음과 같습니다.

  • 대전류 흐름의 전류 차동 릴레이 정확도는 파일럿 케이블의 커패시턴스로 인해 영향을 받습니다.
  • 그만큼 변류기 이 계전기에서는 파일럿 케이블 임피던스 및 구조적 오류로 인해 유사한 특성 또는 등급을 가질 수 없습니다. 따라서 이로 인해 릴레이가 잘못 작동합니다.
  • 전압 밸런스형 릴레이의 구성은 CT 간의 완벽한 밸런스를 달성하기 위해 복잡해집니다.
  • 이 릴레이의 보호 기능은 짧은 길이의 라인에 효과적으로 사용할 수 있습니다.

애플리케이션

차동 계전기의 적용은 다음과 같습니다.

  • 이 계전기는 국부적인 결함으로부터 발전기 및 변압기를 보호하는 데 매우 자주 사용됩니다.
  • 일반적으로 이러한 릴레이는 주로 내부 오류로부터 장비를 보호하는 데 사용됩니다. 따라서 Merz 가격 보호는 내부 오류로부터 발전기의 고정자 권선을 보호하는 데 사용되는 차동 계전기의 한 유형입니다.
  • 이러한 종류의 계전기는 변압기의 권선을 보호합니다.
  • 소형 품목 및 버스 바, 발전기, 리액터, 송전선, 변압기, 피더 등과 같은 전력 시스템 장비의 보호에 완벽하게 적합합니다.

따라서 이것은 미분의 개요에 관한 것입니다. 릴레이 – 작동 응용 프로그램과 함께. 차동 릴레이는 최소 2개 이상의 유사한 전기량을 가져야 합니다. 이 수량에는 릴레이 작동을 위한 위상 변위가 포함되어야 합니다. 여기 당신을 위한 질문이 있습니다. 릴레이의 기능은 무엇입니까?