8.1 การป้องกันหม้อแปลงและฟีดเดอร์
การป้องกันหม้อแปลงและฟีดเดอร์ การป้องกันหม้อแปลงโดยทั่วไปจะมีสิ่งที่เรียกว่า Self Protection อยู่คือ
- Buchholz Relay
- Pressure Relay
- On load tap changer O/C Relay
- Winding Temperature/Oil Temperature
- การตรวจจับ Gas ที่เกิดจาก Arc ในขดลวด,
- แรงดันที่เปลี่ยนแปลงไปใน Tank,
- การเกิด Overcurrent ขณะเปลี่ยน Tap
- อุณหภูมิของขดลวดและน้ามันที่เพิ่มขึ้นจากการใช้งาน Overload
1. Overcurrent Relay : O/C (50/51, 50/51G) การทางานของ O/C คือ Relay จะให้ Output เมื่อมีกระแสเข้าตัว Relay เกินค่า Setting แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
1.1 Instantaneous O/C Relay (50) เป็น Relay ที่ทางานเมื่อกระแสเกินค่า Setting และให้ Output โดยไม่มีการหน่วงเวลา โดยทั่วไป Operating Time ประมาณ 50-100 ms ใช้ป้องกันอุปกรณ์ทั่วไป เช่น Motor, Transformer ที่อยู่ปลายทางไม่จาเป็นต้องรอเวลาเพื่อ Co-ordinate กับ Relay ตัวอื่น 1.2 Time Delay O/C Relay (51) เมื่อกระแสเกินค่า Setting จะมีการหน่วงเวลาตามที่ตั้งไว้ก่อนจะให้ Output ออกมาสามารถแบ่งได้เป็น
1. Definite or Fix Time Delay (เวลาไม่ขึ้นกับกระแส)
2. Inverse Time Delay (เวลาแปรผกผันกับกระแส)
2. Differential Relay (87) หลักการทางานของ Diff. Relay คือ ตรวจสอบความแตกต่าง (Different) ของกระแสที่ไหลเข้าและออกจากอุปกรณ์ที่ Relay ป้องกันอยู่ ถ้าแตกต่างกันน้อยไม่เกินค่า Setting ก็จะถือว่าไม่มี Fault ในอุปกรณ์นั้น เมื่อนามาใช้กับหม้อแปลง ก็คือการ Detect กระแส High Side และ Low Side ของหม้อแปลงนั่นเอง
รูปที่ 6 ระบบป้องกันหม้อแปลง
เนื่องจาก Relay นา Current มาจาก CT ทั้ง 2 ด้านของหม้อแปลง ดังนั้นตาแหน่งของ CT จึงเป็นตัวกาหนด Zone และทางานของ Relay และนี่คือข้อได้เปรียบของ Relay นี้ต่อพวก Self Protection เพราะสามารถ Detect Fault บริเวณกว้างกว่า Self Protection ที่จะเห็น Fault เฉพาะที่เกิดในหม้อแปลงเท่านั้น
รูปที่ 7 การป้องกันโดยการใช้ differential relay วัดค่าผลต่าง
เนื่องจากหลักการทางานของ Relay เป็นการ Check ความแตกต่างของกระแสที่ไหลผ่านหม้อแปลงทั้ง 2 ด้าน ดังนั้น เราจึงไม่สามารถใช้ Relay นี้ป้องกัน Overload ของหม้อแปลงได้
8.2 การป้องกันบัส (Bus Bar Protection)
Bus Bar เป็นจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์ในสถานีไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อเกิด Fault ขึ้นที่ Bus จึงเป็นจุดที่มีกระแส Fault สูงสุด Relay ที่ใช้ป้องกัน Bus จึงต้องเป็น Relay ที่มี Reliability สูงมากเพื่อให้แยกแยะระหว่าง Fault ภายใน Bus และนอก Bus ได้ โดยลักษณะ Bus Differential Relay (87B) แบ่งได้ 2 แบบคือ
1. High Impedance เป็น Relay ที่มีโครงสร้างภายในเป็น High Impedance โดย Detect Current จากทุก Bay มา Sum กันที่ตัว Relay ในลักษณะขนาน CT ของแต่ละเฟส ดังนี้ในแต่ละ Bay ในภาวะปกติกระแสจะ Sum กันเป็น 0 แต่เมื่อเกิด Fault ที่ Bus ผลการ Sum จะไม่เป็น 0 เพราะมีแต่ Current ไหลเข้า Bus อย่างเดียวไม่มีกระแสออกจาก Bus จึงต้องใช้ CT Ratio เท่ากัน Class เดียวกัน และควรเป็น Max Ratio ของ CT แต่ละ Bay ด้วย
2. Low Impedance Check ผลรวมของกระแสที่เข้า-ออก Bus ที่ป้องกันอยู่โดยอาศัยการนา Secondary Current ของ CT แต่ละ Bay เข้ามา Sum กันภายในตัว Relay (แต่ไม่มีการขนาน CT เหมือน High Impedance) ลักษณะเหมือนการทางานของ 87K (Transfer Diff.) ดังนั้น CT Ratio ของแต่ละ Bay ไม่จาเป็นต้องเท่ากัน เนื่องจากจะมี Matching Transformer (คล้าย Aux. CT) อยู่ภายในเพื่อปรับขนาดอยู่แล้ว มักจะพบ Relay ประเภทนี้กับการจัด Bus แบบ Double Bus Single Breaker ซึ่งต้องมีการทา Switching ย้าย Bus อยู่บ่อยๆ
การทำงานของ Bus Diff. ทั้ง 2 ประเภทจะให้ Output ออกมาลง Lockout Relay ชื่อ 86B เพื่อนา มา Trip/Interlock CB ทุกตัวที่ติดกับ Bus ที่ Fault แต่จะมีการจัด Bus ในรูป Ring Bus แบบเดียวที่ไม่จา เป็นต้องใช้ 87B
รูปที่ 8 การป้องกันบัสบาร์โดยการใช้ differential relay วัดค่าผลต่าง