-
Inženirji pri dimenzioniranju zaščitne opreme generatorja pretehtajo prednosti in slabosti med elektromehanskimi in polprevodniškimi-releji za povratno moč. V svojem bistvu obe enoti služita istemu kritičnemu zaščitnemu namenu: preprečita delovanje generatorjev v pogojih vzvratne moči. Ta scenarij napake se razvije, ko se generator sinhronizira z omrežjem-če izhodna moč njegovega glavnega motorja nenadoma pade, teče aktivna moč nazaj iz omrežja v navitje generatorja. Rele mora takoj poslati izklopni signal za odklop enote iz omrežja. Brez tega hitrega izklopa se bo generator vrtel kot električni motor in povzročil trajno škodo svojemu glavnemu motorju. Glavne razlike med dvema vrstama relejev izvirajo iz njunih metod zaznavanja povratne moči, skupaj z vrzelmi v zanesljivosti, odzivni hitrosti izklopa in vgrajenimi-nabori funkcij.
-
Elektromehanski releji za povratno moč so si sposodili zgradbo jedra od indukcijskih-števnikov vat-ur. Združijo napetostne in tokovne tuljave, da ustvarijo vrtinčne tokove znotraj aluminijastega rotorskega diska, ki ustvarja vrtilni moment. Pri normalnem delovanju z močjo naprej mehanska zapora zaklene disk v njegovem začetnem položaju. Ko vzvratna moč prevzame moč, navor obrne smer, disk zavrti nazaj, da aktivira mikrostikalo ali živosrebrni kontakt. Ta enostavna mehanska zasnova odpravlja potrebo po ločenem pomožnem viru energije; rele črpa vso delovno energijo neposredno iz tokokroga izmerjene napetosti. Je plug{7}}and-primeren za osnovne plošče za ročno sinhronizacijo in majhne pakete dizelskih generatorjev. Ti releji izjemno dobro prenesejo preobremenitvene obremenitve in brez napak prenašajo kratkotrajne-prenapetosti, večkratne od nazivnega toka. Uporabniki prilagodijo lasno vzmet ali magnetni shunt, da nastavijo prag povratne moči. Ko je umerjena, nastavitev ostane dolgoročno-stabilna, tudi v delovnih okoljih z visoko-vibracijami in visoko-vlažnostjo.
-
Kljub temu imajo elektromehanske enote pomembne pomanjkljivosti. Rotorski disk potrebuje čas, da ustvari dovolj navora za premikanje, kar povzroči počasne odzivne čase, ki segajo od 200 do 500 milisekund-ali več v nekaterih enotah. Zaradi tega zamika se slabo ujemajo s sistemi, ki zahtevajo skoraj-takojšen odklop med napakami povratnega napajanja. Njihova natančnost in občutljivost sta prav tako omejeni: minimalni prag izklopne moči običajno znaša od 3 % do 5 % polne nazivne moči. Harmonično popačenje in manjši frekvenčni odmik povzročata tudi majhne napake pri merjenju faznega kota. Premični mehanski kontakti se ob ponavljajočih se vožnjah obrabijo, kar poveča kontaktni upor ali tvega kontaktno varjenje, zaradi česar morajo ekipe na objektu načrtovati redne preglede in testiranja. Najbolj kritično je, da ti releji nimajo nobene funkcije podatkovne komunikacije. Oddajo le preprost signal za vklop/izklop in ne morejo posredovati diagnostičnih podrobnosti nadzornim sistemom-, kot je na primer, katera faza je sprožila napako vzvratne moči, koliko je bila prisotna vzvratna moč ali kako dolgo je trajalo nenormalno stanje.
Polprevodniški digitalni releji za vzvratno moč delujejo na povsem elektronskem ogrodju. Vzorčijo neobdelane napetostne in tokovne valovne oblike, nato pa uporabijo digitalni signalni procesor (DSP) ali vgrajeni mikrokrmilnik za izračunavanje tri-veličine moči in smeri pretoka v realnem času. Brez vrtečih se mehanskih delov, ki ustvarjajo vztrajnostno zakasnitev, njihova potovalna hitrost močno prekaša elektromehanske alternative. Večina polprevodniških-modelov registrira napako in pošlje signal izklopa v 50 ms, premium različice pa skrajšajo to odzivno okno na samo 20 ms. Pragovi odziva zagotavljajo visoko natančnost, s fino nastavitvijo, ki je na voljo v korakih po 0,1 % v razponu nazivne moči od 0,5 % do 10 %; uporabniki lahko po potrebi tudi programirajo-milisekundne namerne časovne zakasnitve. Te naprave združujejo več zaščitnih funkcij v eno enoto, ki pokrivajo zaznavanje napake nad-napajanjem, pod-napajanjem in povratno napajanje. Shranjujejo valovne oblike napak in dnevnike dogodkov ter te podatke o delovanju prenašajo na centralne nadzorne platforme prek komunikacijskih protokolov Modbus ali Ethernet. Odsotnost gibljivih notranjih komponent zagotavlja naravno odpornost na vibracije in fizične udarce. Njihova izhodna vezja temeljijo na polprevodniških stikalih ali zaprtih suhih kontaktih, kar zagotavlja izjemno dolgo življenjsko dobo z minimalno degradacijo.
Polprevodniški-releji so opremljeni z enim ključnim kompromisom: potrebujejo dosledno, namensko pomožno napajanje-standardne možnosti vključujejo 24 VDC ali univerzalno napajanje 110/230 VAC/DC. Če ta pomožni vir napajanja popolnoma odpove, rele izgubi vso zaščitno funkcijo, zato morajo inženirji oblikovati redundantna krmilna napajalna vezja za kritične instalacije. Notranje elektronsko vezje se občutljivo odzove tudi na močne elektromagnetne motnje in napetostne sunke.
