Một công tắc hoạt động bằng điện như một tiếp sức đóng một vai trò quan trọng trong việc điều khiển một mạch điện thông qua một tín hiệu công suất thấp độc lập, nếu không được sử dụng khi một số mạch nên được điều khiển thông qua một tín hiệu duy nhất. Đầu tiên, các rơ le được sử dụng làm bộ lặp tín hiệu trong các mạch điện báo đường dài và sau đó, được sử dụng rộng rãi trong các máy tính và tổng đài điện thoại thời kỳ đầu để đạt được các hoạt động logic. Có nhiều loại rơ le khác nhau có sẵn và mỗi loại được sử dụng dựa trên yêu cầu. Vì vậy, bài viết này thảo luận tổng quan về một rơ le bảo vệ hoặc rơ le bảo vệ - làm việc với các ứng dụng.
Rơ le bảo vệ là gì?
Định nghĩa rơ le bảo vệ là; một thiết bị đóng cắt thiết bị được sử dụng để phát hiện lỗi và bắt đầu ngắt mạch thao tác tách phần tử bị lỗi của hệ thống. Các rơ le này là các thiết bị khép kín & nhỏ gọn giúp phát hiện các điều kiện bất thường xảy ra trong mạch điện bằng cách đo liên tục các đại lượng điện không giống nhau trong điều kiện sự cố & bình thường. Trong điều kiện sự cố, các đại lượng điện có thể thay đổi như dòng điện, điện áp, góc pha và tần số. Sơ đồ rơ le bảo vệ được hiển thị bên dưới.
Nguyên tắc làm việc của rơ le bảo vệ
Một rơ le bảo vệ được sử dụng để bảo vệ thiết bị khi lỗi được phát hiện trong hệ thống. Khi lỗi được phát hiện, vị trí lỗi sẽ được tìm thấy và sau đó cung cấp tín hiệu vấp cho cầu dao hoặc CB. Các rơ le này hoạt động dựa trên hai nguyên tắc như lực hút điện từ và cảm ứng điện từ.
Rơ le lực hút điện từ chỉ hoạt động trên cả hai nguồn cung cấp như AC & DC và nó thu hút cuộn dây về phía các cực nam châm điện. Các loại rơ le này hoạt động ngay lập tức và không bị trễ trong khi rơ le cảm ứng điện từ chỉ hoạt động trên nguồn AC và nó sử dụng động cơ cảm ứng để tạo ra mô-men xoắn. Vì vậy, chúng thường xuyên được sử dụng như rơle định hướng để bảo vệ hệ thống điện và cả trong các ứng dụng vận hành chuyển mạch tốc độ cao.
Các loại rơ le bảo vệ
Rơle bảo vệ có nhiều loại khác nhau được sử dụng tùy theo yêu cầu.
Rơle quá dòng
Rơle quá dòng hoạt động thông qua dòng điện. Các rơle quá dòng có thể được kích hoạt thông qua dòng điện. Rơ le này bao gồm một giá trị nhận và rơ le này sẽ kích hoạt khi phép đo và lượng dòng điện vượt quá giá trị nhận đó.
Các rơ le này có sẵn ở hai loại là loại tức thời và loại trễ thời gian, trong đó hai loại rơ le này thường được cung cấp trong một thùng chứa duy nhất. Hai cái này được kích hoạt bởi một dòng điện tương tự nhau; nhưng, các giá trị nhận riêng biệt của chúng có thể được điều chỉnh riêng bằng cách thay đổi cài đặt vòi trong đầu vào.
Rơ le quá dòng không đắt tiền, do đó được sử dụng trên các mạch điện áp thấp và cả trong các ứng dụng hệ thống cao áp cụ thể. Nhược điểm chính của rơ le này là, nó cũng có thể chọn sự dao động của dòng điện cũng như sự cố trong các vùng lân cận.
Rơ le điện cơ
Rơle điện cơ là loại rơle ra đời sớm nhất nhưng chúng vẫn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực cho đến ngày nay. Rơ le này chỉ hoạt động bằng cách sử dụng một từ trường được tạo ra bởi một cuộn dây điện từ khi một tín hiệu điều khiển được cung cấp cho nó. Rơ le này thay đổi điện áp và dòng điện thành điện, lực từ và mômen đẩy chống lại sự biến dạng của lò xo bên trong rơ le. Sự căng và chạm của lò xo trên các cuộn dây điện từ trong rơ le là quá trình chính mà qua đó người dùng đặt một rơ le. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về một Rơ le điện cơ .
Rơle định hướng
Các rơle này được kích hoạt bởi dòng điện chạy theo một hướng nhất định. Nó có thể phát hiện sự thay đổi giữa dòng kích hoạt và dòng tham chiếu. Rơle này được sử dụng kết hợp với một số rơle khác như rơle quá dòng để nâng cao năng lực & độ chọn lọc của hệ thống rơle bảo vệ. Rơle này chỉ phản ứng với sự thay đổi của góc pha giữa cả dòng kích hoạt & dòng điện tham chiếu được gọi là đại lượng phân cực.
Rơ le khoảng cách
Rơ le khoảng cách này được sử dụng để phân biệt giữa các điều kiện hoạt động bình thường và một lỗi và cũng phân biệt các lỗi trong một khu vực cụ thể và trong một phần tử khác của hệ thống. Hoạt động của rơle khoảng cách không phù hợp với một phạm vi giá trị nhận trở kháng cụ thể. Rơ le này nhận khi phép đo trở kháng thấp hoặc tương đương với giá trị trở kháng nhận ưu tiên.
Trong rơle này, các thông số như điện áp và dòng điện được cân bằng với nhau & rơle này phản ứng với tỷ lệ điện áp & dòng điện là trở kháng của đường truyền từ vị trí của rơle đến điểm quan tâm. Trở kháng này được sử dụng để xác định khoảng cách qua đường truyền, do đó nó được gọi là rơle khoảng cách. Các rơle này có sẵn trong các loại khác nhau như rơle điện kháng, mho & trở kháng.
Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Chuyển tiếp khoảng cách .
Rơle thí điểm
Rơ le thí điểm được sử dụng để xác định xem lỗi bên trong hay bên ngoài đường dây được bảo vệ. Nếu lỗi bên trong đối với đường dây được bảo vệ, thì tất cả bộ ngắt mạch (CB) tại các đầu cuối đường dây bị vấp ở tốc độ tối đa. Tương tự, nếu lỗi bên ngoài hướng về đường dây được bảo vệ, thì sự cố chạm cầu dao bị chặn hoặc ngăn chặn. Có ba loại rơ le thí điểm có sẵn dây, dây tải điện và dây dẫn vi sóng được sử dụng để chuyển tiếp bảo vệ.
Rơ le vi sai
Một rơle bảo vệ khác biệt chỉ hoạt động bằng cách đối chiếu sự khác biệt chính giữa cường độ dòng điện đi vào và đi ra cũng như các giá trị. Nếu sự khác biệt lớn hơn giá trị nhận thì hệ thống có thể bị tách rời và ngắt mạch (CB) được kích hoạt.
Mạch chuyển tiếp bảo vệ
Rơ le bảo vệ được sử dụng để phát hiện các điều kiện bất thường trong mạch điện bằng cách đo liên tục các đại lượng điện khác nhau trong điều kiện bình thường cũng như sự cố. Các đại lượng điện có thể thay đổi trong các điều kiện sự cố là; dòng điện, điện áp, góc pha & tần số.
Một mạch rơ le bảo vệ điển hình được trình bày có thể được tách thành ba phần được thảo luận dưới đây.
- Phần đầu tiên của mạch là cuộn sơ cấp của một CT còn được gọi là máy biến dòng. CT này được kết nối với đường truyền nối tiếp để được bảo vệ.
- Phần thứ hai bao gồm cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng , CB & cuộn dây hoạt động của rơ le.
- Phần cuối cùng của mạch là mạch vấp có thể là AC / DC. Vì vậy, nó chủ yếu bao gồm một nguồn cung cấp điện, cuộn dây chuyến đi của bộ ngắt mạch và các tiếp điểm tĩnh của rơle.
Đang làm việc
Một khi ngắn mạch tại điểm 'F' trên đường dây truyền tải xảy ra, khi đó dòng điện trong đường dây tải điện sẽ tăng lên một giá trị rất lớn. Vì vậy, điều này gây ra dòng điện nặng qua cuộn dây rơle và làm cho rơle bảo vệ hoạt động bằng cách đóng các tiếp điểm của nó.
Do đó, nó đóng mạch hành trình của CB và làm cho CB mở & tách đoạn bị lỗi khỏi hệ thống. Vì vậy, theo cách này, rơ le bảo vệ này đảm bảo an toàn cho thiết bị của mạch điện khỏi sự cố và sự làm việc điển hình của hệ thống.
Mã chuyển tiếp bảo vệ
Trong thiết kế hệ thống điện, mã ANSI chỉ ra những tính năng mà thiết bị bảo vệ hỗ trợ như rơ le / cầu dao. Các thiết bị này chỉ đơn giản là bảo vệ hệ thống điện cũng như các bộ phận khỏi bị thương một khi sự cố điện xảy ra. Mã ANSI rất hữu ích trong việc xác định dựa trên điện áp trung bình thiết bị vi xử lý chức năng. Mã ANSI rơle bảo vệ được liệt kê bên dưới.
Bảo vệ các chức năng hiện tại
Việc bảo vệ các chức năng hiện tại bằng mã được liệt kê dưới đây.
ANSI 50/51 cho biết pha quá dòng.
ANSI 50N / 51N (hoặc) 50G / 51G chỉ ra lỗi tiếp đất.
ANSI 50BF chỉ ra lỗi bộ ngắt.
ANSI 46 chỉ ra một chuỗi âm hoặc không cân bằng.
ANSI 49 RMS cho biết quá tải nhiệt.
Bảo vệ dòng điện có hướng
Việc bảo vệ dòng điện có hướng với các mã được liệt kê dưới đây.
ANSI 67 cho biết quá dòng pha có hướng.
ANSI 67N / 67NC chỉ ra lỗi nối đất định hướng.
Chức năng bảo vệ nguồn định hướng
Việc bảo vệ nguồn định hướng bằng các mã được liệt kê dưới đây.
ANSI 32P cho biết có hướng hoạt động qua nguồn.
ANSI 320/40 cho biết phản ứng theo hướng quá công suất.
Chức năng bảo vệ máy
Chức năng bảo vệ máy với các mã được liệt kê bên dưới.
ANSI 37 cho biết dòng điện dưới pha.
ANSI 48 / 51LR / 14 cho biết rôto bị khóa hoặc thời gian khởi động cực hạn.
ANSI 66 cho biết số lần bắt đầu mỗi giờ.
ANSI 50V / 51V cho biết điện áp / hạn chế quá dòng.
ANSI 26/63 cho biết Buchholz / bộ điều nhiệt.
ANSI 38 / 49T cho biết theo dõi nhiệt độ.
Chức năng bảo vệ điện áp
Chức năng bảo vệ điện áp với các mã được liệt kê bên dưới.
ANSI 27D chỉ ra một chuỗi thuận dưới điện áp.
ANSI 27R cho biết chúng vẫn dưới điện áp.
ANSI 27 cho biết dưới điện áp.
ANSI 59 cho biết quá áp.
ANSI 59N cho biết sự dịch chuyển của điện áp trung tính.
ANSI 47 chỉ ra quá áp thứ tự âm.
Chức năng bảo vệ của tần số
Các chức năng bảo vệ của tần số với mã được liệt kê dưới đây.
ANSI 81H cho biết tần số quá mức.
ANSI 81L chỉ ra dưới tần số.
ANSI 81R cho biết tốc độ thay đổi tần số.
ANSI 81R cho biết tốc độ thay đổi tần số.
Kiểm tra rơ le bảo vệ
Trong các hệ thống điện hiện nay, rơ le bảo vệ đóng một vai trò quan trọng nên hoạt động đáng tin cậy của chúng phải luôn kiểm tra. Vì vậy, các rơ le này nên được kiểm tra trong vòng đời của chúng. Ngoài ra, cần phải kiểm tra rơ le trên cơ sở bình thường để đảm bảo duy trì hoạt động phù hợp. Nếu việc kiểm tra rơ le bảo vệ không được thực hiện tốt một cách thường xuyên, các lỗi điện có thể xảy ra và gây hư hỏng thiết bị và gây hại cho người lao động.
Có ba loại thử nghiệm rơle bảo vệ được thực hiện thử nghiệm trên băng ghế dự bị, thử nghiệm vận hành và thử nghiệm bảo trì được thảo luận bên dưới.
Thử nghiệm băng ghế
Thử nghiệm này được thực hiện để kiểm tra rơ le của chính nó và nó tương đương với thiết kế. Điều này tránh những rắc rối tốn kém hơn cũng như mất thời gian xảy ra ở các giai đoạn sau của một dự án.
Kiểm tra vận hành
Khi hệ thống điện đã được thiết kế, vận hành rơ le bảo vệ bao gồm việc kiểm tra hệ thống lớn hơn hoạt động như mong đợi. Vì vậy, ví dụ, một khi rơ le bảo vệ được kết nối với thiết bị đóng cắt, thì nó sẽ hoạt động như mong đợi và đáp ứng với các khóa liên động & các điều kiện lặp lại khác. Trong tương lai, chức năng của rơ le sẽ được xác minh.
Kiểm tra bảo trì
Tuy nhiên, khi kiểm tra bảo dưỡng được thực hiện thì toàn bộ mục đích thiết kế sẽ được giả định, tuy nhiên, hoạt động của rơ le bảo vệ phải được xác minh đối với hoạt động dưới đây. Ngoài các lỗi cụ thể, rơ le này không thể nhận thấy những thay đổi trong các đặc tính của hệ thống như tải mạng được sửa đổi theo thời gian. Vì vậy, những thay đổi dài hạn này có thể cần rơ le bảo vệ được lập trình lại để đảm bảo duy trì hoạt động ước tính.
Trong khi thực hiện kiểm tra rơle bảo vệ, có nhiều thông số cần được kiểm tra thường xuyên dựa trên loại kiểm tra như kiểm tra bằng mắt của rơle, các bộ phận kết nối, đóng và mở bộ ngắt mạch (CB), chức năng bảo vệ, chức năng logic, nhị phân rơle bảo vệ & đầu vào và đầu ra tương tự, Đầu vào chính, Thử nghiệm điện trở cách điện & Thử nghiệm phun thứ cấp.
Ưu điểm & Nhược điểm
Các lợi thế của một rơ le bảo vệ bao gồm những điều sau đây.
- Rơ le này liên tục theo dõi các thông số khác nhau như dòng điện, điện áp, công suất và tần số.
- Nó cải thiện sự ổn định của hệ thống thông qua việc cô lập phần bị lỗi
- Rơ le này sẽ xóa lỗi ngay lập tức, vì vậy nó làm giảm thiệt hại.
- Rơ le này phát hiện các hư hỏng và các phần bị lỗi trong hệ thống.
- Nó làm giảm nguy cơ hỏa hoạn.
- Nó cung cấp an ninh điện & bảo vệ một người trong khi làm việc trên hệ thống.
- Nó cải thiện hiệu suất, độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
- Hoạt động của các rơ le này rất nhanh và cũng rất nhanh để thiết lập lại.
- Chúng có thể được sử dụng trong cả nguồn điện như AC & DC.
- Các rơ le này chỉ hoạt động trong mili giây và kết quả là ngay lập tức.
- Đây là những thiết bị đáng tin cậy nhất, mạnh mẽ, nhỏ gọn và rất đơn giản.
- Nó có thể áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau.
Các nhược điểm của rơ le bảo vệ bao gồm những điều sau đây.
- Rơ le bảo vệ không thể tránh được các lỗi trong hệ thống điện, do đó, rơ le này dành nhiều thời gian hơn cho việc giám sát hệ thống điện.
- Nó cần được bảo dưỡng định kỳ cũng như kiểm tra không phải rơ le tĩnh.
- Hoạt động của rơ le này có thể bị ảnh hưởng đơn giản do sự lão hóa, ô nhiễm và bụi của linh kiện dẫn đến sai lệch.
- Các rơ le này cung cấp tính bảo mật và tính nhất quán cần thiết để hoạt động một cách tự tin.
Các ứng dụng
Các ứng dụng của một hệ thống bảo vệ y bao gồm những điều sau đây.
- Một rơ le bảo vệ được sử dụng để phục vụ bảo vệ điện.
- Rơ le bảo vệ phát hiện sự cố trong giai đoạn đầu của nó và làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ thiệt hại cho thiết bị.
- Thiết bị rơ le này chủ yếu được thiết kế để ngắt CB (bộ ngắt mạch) khi nhận thấy lỗi.
- Rơ le này hoạt động giống như một thiết bị phát hiện, vì vậy nó phát hiện các lỗi, biết vị trí của nó và cuối cùng nó cung cấp tín hiệu vấp cho bộ ngắt mạch
- Đây là thiết bị đóng cắt được sử dụng để phát hiện lỗi và bắt đầu hoạt động ngắt mạch để tách phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống.
- Chúng rất hữu ích trong bảo vệ điện áp cao và trung áp và bảo vệ quá dòng đến khoảng cách phức tạp.
Các chức năng chính của Rơle bảo vệ là gì?
Các chức năng chính của rơ le bảo vệ là;
- Nó phát hiện sự hiện diện của một lỗi.
- Nó phát hiện vị trí lỗi.
- Nó phát hiện sự hiện diện của loại lỗi.
- Nó đóng mạch chuyến đi & vận hành CB (bộ ngắt mạch) để tách hệ thống bị lỗi.
Loại rơ le bảo vệ nào được sử dụng trong động cơ cảm ứng?
MPR hoặc rơle bảo vệ động cơ được sử dụng để bảo vệ động cơ cảm ứng điện áp cao.
Các yếu tố cần thiết của một rơ le bảo vệ là gì?
Các phần tử thiết yếu của rơ le bảo vệ chủ yếu bao gồm phần tử cảm biến, phần tử so sánh và phần tử điều khiển.
Rơle bảo vệ được sử dụng để làm gì?
Một rơ le bảo vệ được sử dụng để phát hiện thiết bị bị lỗi và giám sát dòng điện & điện áp bằng CT & PT.
Các loại rơ le dùng cho bảo vệ 3 pha là gì?
Rơle điều khiển điện áp 3 pha được sử dụng trong bảo vệ ba pha.
Vì vậy, đây là tổng quan về rơ le bảo vệ - làm việc với các ứng dụng. Để vận hành tốt rơ le bảo vệ, nó phải có những phẩm chất như tốc độ, độ chọn lọc, độ tin cậy, tính đơn giản, độ nhạy, tính kinh tế, vv Đây là một câu hỏi cho bạn, cầu dao là gì?
