Хэт гүйдлийн хамгаалалт: 50/51 релений зарчим

Цахилгаан сүлжээнд богино залгаа болон хэт ачаалал үүсэхэд тухайн хэсгийн гүйдэл хэвийн утгаасаа хэд дахин нэмэгддэг. Энэ өсөлтийг мэдэрч, гэмтэлтэй хэсгийг сүлжээнээс аль болох хурдан салгах үүрэг бүхий хамгийн түгээмэл, найдвартай арга бол хэт гүйдлийн хамгаалалт юм. Түүний хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн болох 50 ба 51 реле-г ANSI/IEEE-ийн код дугаараар нэрлэдэг бөгөөд өнөөгийн бичил процессорт хамгаалалтын төхөөрөмжид эдгээр функц нэг л терминалд хамт хэрэгждэг.

50 ба 51 хэсгийн ялгаа

Хоёр функц хоёулаа гүйдлийн хэмжээг хянадаг ч, ажиллах хугацааны хувьд эрс ялгаатай.

• 50 (эгшин зуурын хэсэг): Тохируулсан босго утгаас гүйдэл давмагц бараг тэр даруй, ихэвчлэн 20-40 мс дотор таслуур-т команд өгнө. Энэ нь дэд станцын шинээс ойрхон, гүйдэл маш өндөр байх ноцтой богино залгааг шуурхай тасалдаг.
• 51 (хугацааны хэсэг): Гүйдлийн хэмжээнээс хамааран тодорхой хугацаа тоолж байж ажилладаг. Энэ саатал нь алс зайн гэмтэл болон түр зуурын ачааллын өсөлтийг ялган таних, доод шатны хамгаалалтад эхэлж ажиллах боломж олгоход зайлшгүй чухал.

Хугацаа-гүйдлийн характеристик

51 хэсгийн ажиллах хугацааг гүйдэлтэй холбосон муруйг характеристик гэнэ. Хоёр үндсэн төрөл байдаг:

1. Тасралтгүй (definite time): Босго утгаас давсан аливаа гүйдэлд адилхан тогтмол хугацааны дараа ажиллана. Тохируулах, зохицуулахад энгийн тул генератор, хүчний трансформатор-ын нөөц хамгаалалтад өргөн хэрэглэдэг.
2. Урвуу хугацаа-гүйдлийн (inverse time): Гүйдэл их байх тусам ажиллах хугацаа богиносдог. IEC 60255 стандартын дагуу хэвийн урвуу (NI), маш урвуу (VI), туйлын урвуу (EI) гэсэн ангилалтай. Энэ шинж нь фюз, хөдөлгүүрийн дулааны шинжтэй сайн зохицдог.

IEC-ийн хэвийн урвуу характеристикийн ажиллах хугацааг дараах томъёогоор тодорхойлдог:

t = TMS × 0.14 / ((I / Is)^0.02 − 1)

Энд t — ажиллах хугацаа (с), I — хэмжсэн гүйдэл, Is — тохируулгын (pickup) гүйдэл, TMS — хугацааны үржих коэффициент.

Тохиргоо: pickup ба TMS

Хамгаалалтыг зөв ажиллуулахын тулд хоёр гол параметрийг сонгоно.

• Pickup (Is) буюу тохируулгын гүйдэл: Хамгаалалт ажиллаж эхлэх босго. Дамжуулагч, тоноглолын хамгийн их ажлын ачааллаас дээгүүр, харин хамгийн бага богино залгааны гүйдлээс доогуур сонгоно. Ерөнхий журам: Is ≈ (1.1…1.3) × Iачаалал_макс.
• TMS (Time Multiplier Setting): Характеристик муруйг дээш доош шилжүүлж, ажиллах хугацааг тохируулах коэффициент. Түүнийг сонгомол чанар хангах зайг (алхмыг) хадгалах байдлаар тодорхойлно.
• 50 хэсгийн босго: Ихэвчлэн шугамын төгсгөлийн богино залгааны гүйдлээс дээгүүр, ойролцоо гэмтлийн гүйдлээс доогуур тавьж, зөвхөн ойрын ноцтой гэмтэлд ажиллуулна.

Сонгомол чанар (selectivity)

Хамгаалалтын гол зорилго нь зөвхөн гэмтэлтэй хэсгийг салгаж, эрүүл хэсгийг ажилласаар үлдээх явдал. Үүнийг сонгомол чанар гэх бөгөөд хэт гүйдлийн хамгаалалтад дараах байдлаар хангадаг:

• Хугацааны зэрэгцэл: Хэрэглэгчид ойр (доод шатны) хамгаалалт эхлэж, дээд шатны хамгаалалт нөөц болж, тодорхой хугацааны алхмаар (ихэвчлэн 0.3-0.5 с) хожуу ажиллана.
• Гүйдлийн зэрэгцэл: Эх үүсвэрээс алслах тусам богино залгааны гүйдэл багасдаг тул 50 хэсгийн босгыг харгалзан сонгож ялгадаг.

Дүгнэлт

50/51 хэт гүйдлийн хамгаалалт нь энгийн зарчим дээр суурилсан ч цахилгаан хангамжийн найдвартай, аюулгүй ажиллагааны тулгуур багана хэвээр байна. Эгшин зуурын 50 хэсэг ноцтой богино залгааг шуурхай тасалж, хугацааны 51 хэсэг урвуу эсвэл тасралтгүй характеристикаараа сонгомол ажиллагааг хангадаг. Инженер pickup, TMS болон 50 хэсгийн босгыг сүлжээний тооцоо, тоноглолын тэсвэрлэх чадвар, доод дээд шатны хамгаалалтын зэрэгцэлд тулгуурлан зөв сонговол зайлшгүй бус тасалдал багасч, гэмтлийг хамгийн бага хэмжээнд хязгаарлах боломжтой болно.