Реле 50/51 и 50 / 51N
Реле максимального тока являются наиболее часто используемым типом защитного реле. Реле времени сверхтока доступны с различными временными характеристиками для координации с другими защитными устройствами и для защиты определенного оборудования. Мгновенные реле максимальной токовой защиты не имеют встроенной задержки времени и используются для быстрой защиты от короткого замыкания.
Применения и характеристики реле максимального тока (ANSI 50, 51) - на фотографии: Защита сборных шин с REF615
На рисунке 1 ниже показаны временные характеристики нескольких типичных типов кривых реле максимальной перегрузки по току 51, а также 50 мгновенных характеристик.
Рисунок 1 - Характеристики реле максимального тока ANSI 50 и 51
Уровень срабатывания устанавливается настройкой крана, которая обычно устанавливается в вторичных амперах КТ, но может устанавливаться в первичных амперах на некоторых реле на базе микропроцессора.
Каждая кривая реле имеет временную шкалу, которая позволяет смещать кривую вверх или вниз по кривой характеристик времени-тока.
На рисунке 1 настройки временного набора отличаются друг от друга, чтобы обеспечить достаточное пространство между кривыми, чтобы показать их различия.
Вышеизложенные кривые IEEE; другие доступны, в зависимости от маркировки реле и модели. На твердотельном электронном или микропроцессорном реле будут доступны все эти кривые на одном устройстве; электромеханические реле должны быть заказаны с заданной характеристикой, которая не может быть изменена.
50 мгновенная функция предоставляется только с настройкой пикапа. Задержка 30 мс, показанная на рисунке 1 для функции 50, является типичной и учитывает как логическую операцию реле, так и время закрытия выходного контакта.
Большинство микропроцессорных устройств также будут иметь регулируемую задержку для функции 50; когда добавляется преднамеренная временная задержка, 50 называется функцией максимального тока с определенным временем. На твердотельных электронных и микропроцессорных реле функция 50 может быть включена или отключена.
На электромеханических реле функция 50 может быть добавлена как мгновенное присоединение к реле времени 51 максимального тока. Если реле имеет как 50, так и 51 функцию, присутствующую и включенную, называется реле 50/51.
Как правило, реле максимальной токовой защиты используются как одна фаза. В системах заземленного среднего напряжения наиболее распространенным вариантом защиты от замыканий на землю является добавление четвертого реле в остаточное соединение КТ для контроля суммы всех трех фазных токов. Это реле упоминается как остаточная перегрузка по току или реле 51N (или 50 / 51N).
Схема CT для реле 50/51 и 50 / 51N для прочно заземленной системы показана на рисунке 2 ниже.
Рисунок 2 - Реле максимального тока с КТ, включая 50 / 51N
Для системы с низким сопротивлением заземление, как правило, оптимальным является использование реле максимального тока, подключенного к трансформатору тока в сервисном трансформаторе или нейтрали генератора. Этот КТ должен иметь отношение меньше, чем фазовое КТ, а диапазон срабатывания реле в сочетании с нейтральным КТ должен обеспечивать срабатывание датчика на 10% от номинала нейтрального резистора.
Для схемы подачи ниже по потоку от сервисного трансформатора рекомендуется использовать CT с нулевой последовательностью, с коэффициентом, достаточно малым, чтобы обеспечить максимальную чувствительность датчика до 10% от номинала нейтрального резистора.
Когда реле максимального тока используется с КТ с нулевой последовательностью, оно упоминается как реле 50G, 51G или 50 / 51G в зависимости от используемого типа реле. На рисунке 3 показаны типичные устройства для обоих применений.
Рисунок 3 - Трансформаторные нейтральные и нулевые последовательности для наземных ретрансляционных систем для заземленных систем
Для необорудованных систем рекомендуется использовать методы обнаружения земли, поскольку при однократном замыкании на землю может произойти небольшой ток заземления. Ниже приведены низковольтные заземленные системы.
Типичное применение фазных и остаточных нейтральных реле максимальной токовой защиты в однострочной диаграмме показано на рисунке 4.
Рисунок 4 - Типичное применение реле максимальной токовой защиты
На фиг.4 обозначение 52 является стандартом IEEE Std. C37.2-1996 для автоматического выключателя.
Фазовое реле обозначено как 51, а реле остаточного перенапряжения заземления обозначено как 51N (оба без мгновенной функции). В скобках указано, что есть три фазных реле максимальной токовой защиты и три КТ. Пунктирная линия от реле к автоматическому выключателю означает, что реле подключены для отключения автоматического выключателя в режиме максимального тока.
Еще одним типом реле максимального тока является реле 51 V максимального тока с ограничением по напряжению и реле 51C, контролируемое напряжением. Оба используются в приложениях генератора, чтобы позволить реле быть установленным ниже тока полной нагрузки генератора из-за того, что вклад отказа от генератора будет распадаться до значения, меньшего тока полной нагрузки генератора.
Реле 51C не работает при превышении тока, если напряжение не превышает заданное значение. Ток срабатывания реле 51 В сдвигается с изменением напряжения, позволяя ему реагировать только на сверхтоки при уменьшенном напряжении. Оба устройства требуют ввода напряжения, и для этого требуются трансформаторы напряжения.
Защита от перегрузки и координации (VIDEO)
Ссылка: Защита системы - Билл Браун, PE, Square D Engineering Services