در مدارهای الکترونیکی رله کلیدی است که برای کنترل مدار با توان کم یا یک سیگنال به صورت الکتریکی کار می‌کند. ابتدا، رله‌ها به عنوان تقویت کننده در مدارهایی با مسافت طولانی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. وظیفه رله ها انتقال مجدد سیگنال تکرار شده از یک مدار به مدار دیگر بود. رله ها از نوع الکترومکانیکی، حالت جامد هستند. به همین ترتیب رله‌های دیستانس یکی از انواع و رله‌های همه کاره‌ای هستند که برای حفاظت از فاصله استفاده می‌شوند که به فاصله بین نقطه تغذیه و خطا بستگی دارد. نسبت ولتاژ به جریان مقدار امپدانس را در زمان عملیات حفاظت فاصله می‌دهد. رله‌های امپدانس، رله‌های پذیرش (Mho) و رله‌های راکتانس از انواع رله‌های حفاظت دیستانس هستند. این مقاله به توضیح مختصری از اصل کار رله Mho و عملکرد آن می پردازد.
رله Mho به عنوان رله جهت یا رله پذیرش یا رله سرعت بالا، با ولتاژ کنترل می‌شود. گشتاور عملیاتی را می‌توان با عنصر V-I (ولتاژ آمپر) تعیین کرد و عنصر ولتاژ عنصر کنترل را توسعه می‌دهد. این نوع رله‌ها برای تشخیص خطاهای فاز برای خطوط انتقال طولانی و در نقطه‌ای که وقوع نوسانات همگام سازی وجود دارد استفاده می‌شود. رله mho حساس تر و قابل اعتمادتر است زیرا یک واحد ترکیبی از اندازه گیری فاصله و جهت است.
اصل Mho Relay
اصل کار رله Mho به امپدانس و عنصر جهت بستگی دارد. اگر اندازه گیری امپدانس کمتر از امپدانس نقطه نهایی باشد، آن را به عنوان یک خطا که در خط بین رله و نقطه نهایی وجود دارد در نظر گرفته می‌شود. نمودار رله mho در قالب یک ساختار فنجان القایی در زیر نشان داده شده است. برهم‌کنش شارهای ناشی از قطب های 2، 3 و 4 باعث تولید گشتاور عملیاتی می‌شود. با توجه به 1، 2، و 4 قطب گشتاور کنترل یا مهار به دست می‌آید.همچنین یک خازن سری برای ارائه عملکرد حافظه وصل شده است.
با توجه به شکل بالا، اثر کنترل فنر را -K3 در نظر بگیرید. سپس معادله گشتاور به صورت زیر می شود:
از آنجایی که گشتاور عملیاتی ناشی از عنصر V-I و گشتاور کنترل کننده به دلیل عنصر ولتاژ است، بنابراین به رله mho رله جهت دار با کنترل ولتاژ نیز می‌گویند.
T = K1V.I.cos(Ɵ-90°)-K3
زمانی که جریان (I) از ولتاژ (V) عقب می ماند، Ɵ-90 درجه نشان دهنده مثبت است.
هنگامی که رله در وضعیت تعادل است، گشتاور کل صفر می‌شود و بنابراین معادله به صورت زیر نوشته می‌شود:
K1.V.I.cos(Ɵ-τ) – K2.V^2-K3 = 0
K1/K2 cos(Ɵ-τ) – K3/(K2VI) = V/I = Z
Z = K1/K2K2cos(Ɵ-τ)
اگر اثر کنترل فنر نادیده گرفته شود، K3 = 0 خواهد بود.
ویژگی های عملیاتی رله Mho
مشخصات عملکرد رله Mho در زیر نشان داده شده است. با توجه به شکل شکل مشاهده می‌کنیم که عملاً قطر دایره مستقل از ولتاژ و جریان است. اما وقتی یک اثر فنر در ولتاژ و شدت جریان کم در نظر گرفته شود، قطر دایره منجر به کاهش می‌شود.
اجازه دهید قطر دایره Zr = K1/K2 باشد که به آن تنظیم اهمی رله Mho نیز گفته می‌شود.
هنگامی که امپدانس توسط رله داخل دایره مشاهده شد، آنگاه شروع به کار می‌کند. همانطور که در مشخصات عملیاتی نشان داده شده است، دایره از مبدا عبور می‌کند که نشان می‌دهد رله جهت دار است. با توجه به خاصیت جهت دهی طبیعی رله، تنها به یک جفت کنتاکت برای رفع عیوب نیاز است تا سریع خاموش شود. این باعث کاهش بار VA بر روی ترانسفورماتور جریان می‌شود.
خط OC نشان دهنده خط محافظت شده با زاویه امپدانس 60 درجه و 70 درجه است. طول AB نشان دهنده مقاومت قوس R است که افقی تا OC است.
زمانی که τ مساوی یا کمتر از Ɵ باشد، دایره طوری تشکیل می‌شود که در اطراف ناحیه گسل قرار بگیرد. سپس رله به طور موثر عمل می‌کند و حتی در نوسانات برق نیز حساس نخواهد بود. از این رو می‌توان از رله برای محافظت از خطوط انتقال با بارهای طولانی و سنگین استفاده کرد.
مشخصات عملیاتی رله Mho با استفاده از نمودار پذیرش خطوط مستقیم است که در زیر نشان داده شده است. در نظر بگیرید τ ثابت است و پذیرش فاز Y است که روی یک خط مستقیم قرار دارد. رله های Mho برای خطوط انتقال EHV/UHV با بارهای سنگین قابل استفاده هستند زیرا خاصیت آستانه در صفحه Z دایره ای است که از مبدا با قطر Zr می گذرد.
به همین دلیل ویژگی آستانه با احتساب مساحت گسل فشرده است. بنابراین در نوسانات برق، رله شانس کمتری برای کار دارد. از آنجایی که خود جهت دار با کنترل ولتاژ است و نیازی به استفاده از هیچ عنصر جهتی ندارد.
امپدانس تعیین شده توسط رله بر اساس نوع عیب است. هنگامی که خطای 3 فاز رخ می‌دهد، رله امپدانس را با یک دنباله مثبت تعیین می‌کند. اگر خطای خط-زمین رخ دهد، امپدانس رله مجموع توالی های منفی، مثبت و صفر است. بنابراین، برای فعال کردن رله، فرمت (تنظیمات) متفاوت امپدانس برای خطاهای مختلف مورد نیاز است.
رله باید با مقداری حساسیت ساخته شود تا امپدانس مشترک به دست آید، که امپدانس مثبت برای انواع خطاهای برنامه است. در صورتی که توالی امپدانس مثبت کمتر از تنظیم رله برای انواع خطاها باشد، یک فرمان Trip توسط رله صادر می‌شود.
کاربردهای رله Mho
- در حفاظت از خطوط انتقال UHV/EHV استفاده می‌شود.
- به دلیل نوسانات برق برای محافظت از خطوط انتقال طولانی استفاده می‌شود.
- برای محافظت از خطوط انتقال سری جبران شده و جبران نشده برای تعیین محل خطاها استفاده می‌شود.
- برای تعیین امپدانس با یک عنصر جهت بر اساس نوع خطا استفاده می‌شود.
بنابراین هدف از رله Mho که به آن رله پذیرش نیز می گویند محافظت از خطوط انتقال طولانی با بارهای سنگین است.
بدون دیدگاه