Σε κάθε σύστημα όπου οι γεννήτριες συγχρονίζονται με το δίκτυο ή λειτουργούν παράλληλα με το βοηθητικό πρόγραμμα, η προστασία από την αντίστροφη ισχύ κάθε άλλο παρά τυπική είναι. Εάν ένας κύριος κινητήρας γλιστρήσει απροσδόκητα σε κατάσταση αντίστροφης ισχύος, μπορεί να καταστρέψει έναν στρόβιλο ή έναν κινητήρα ντίζελ σε δευτερόλεπτα-και ακόμη και να προκαλέσει ευρύτερες διαταραχές στο δίκτυο. Η δουλειά του ρελέ είναι να ανιχνεύει την κατεύθυνση της ροής ισχύος και να απομονώνει το σφάλμα μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Τα ηλεκτρομηχανικά ρελέ αντίστροφης ισχύος έχουν χειριστεί αυτή τη δουλειά για δεκαετίες, αλλά η ταχεία στροφή προς τις ψηφιακές λύσεις έχει εισαγάγει έναν ουσιαστικά διαφορετικό τρόπο λειτουργίας. Για όποιον προσπαθεί να επιλέξει μεταξύ των δύο, η κατανόηση του πώς λειτουργούν στην πραγματικότητα έχει πολύ μεγαλύτερη σημασία από τη σύγκριση των φύλλων προδιαγραφών.
Η βάση ενός ηλεκτρομηχανικού ρελέ είναι ένας δίσκος επαγωγής. Το πηνίο της τάσης και το πηνίο του ρεύματος δημιουργούν εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία, τα οποία προκαλούν δινορεύματα στον δίσκο από αλουμίνιο και τον αναγκάζουν να περιστρέφεται. Όταν αντιστραφεί η κατεύθυνση της ηλεκτρικής ισχύος, ο δίσκος θα στραφεί προς την αντίθετη κατεύθυνση και θα ενεργοποιήσει όλους τους διακόπτες. Αυτός ο μηχανισμός είναι εξαιρετικά ανθεκτικός και λειτουργεί όταν δεν υπάρχει βοηθητικό τροφοδοτικό, γεγονός που είναι ο λόγος της μακροπρόθεσμης-δημοφιλίας του στον τομέα της βιομηχανίας. Ωστόσο, λόγω των κινούμενων μερών του, το ρελέ έχει περιορισμένη ταχύτητα, με την απόκριση να είναι 200-500 ms. Επηρεάζεται επίσης από ξαφνικές αλλαγές στις αλλαγές συχνότητας, θερμοκρασίας και αρμονικών. Το επίπεδο διαδρομής προσαρμόζεται είτε με καντράν είτε με καρφίτσες{13}}, γεγονός που καθιστά τις μετρήσεις ανακριβείς. Το επίπεδο επαναληψιμότητας είναι συχνά 2-5% της πλήρους κλίμακας. Η διατήρηση ενός αξιόπιστου στο πεδίο σημαίνει προγραμματισμένη λίπανση, καθαρισμό και χειροκίνητη άσκηση του επαφέα. Και αν θέλετε πραγματικές ενδείξεις ισχύος ή αρχεία καταγραφής συμβάντων; Δεν θα τις λάβετε - η συσκευή σας παρέχει ένα μόνο σύνολο ξηρών επαφών και τίποτα άλλο.
Ψηφιακά ρελέ αντίστροφης ισχύος μεταφέρουν όλες αυτές τις φυσικές διεργασίες σε ψηφιακή επεξεργασία. Τα σήματα τάσης και ρεύματος δειγματοληπτούνται μέσω μετασχηματιστών απομόνωσης και μετατρέπονται από μετατροπείς A/D. Αλγόριθμοι-όπως ένας διακριτός μετασχηματισμός Fourier ή άμεσοι στιγμιαίοι υπολογισμοί ισχύος-καθορίζουν στη συνέχεια το στοιχείο πραγματικής ισχύος και την κατεύθυνσή του. Χωρίς περιστρεφόμενο δίσκο ή ελατήριο μαλλιών, όλη η λογική λειτουργίας ζει στο λογισμικό. Οι τυπικοί χρόνοι λειτουργίας πέφτουν κάτω από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτά τα ρελέ μπορούν επίσης να πουν τη διαφορά μεταξύ της γνήσιας αντίστροφης ροής ισχύος και της στιγμιαίας τροφοδοσίας-του φορτίου, η οποία μειώνει δραματικά τον κίνδυνο οχλήσεων. Ρυθμίσεις όπως κατώφλια κιλοβάτ, χρονικές καθυστερήσεις και ποσοστά υστέρησης εισάγονται απευθείας από τον μπροστινό πίνακα ή μέσω μιας θύρας επικοινωνίας. Η ακρίβεια συνήθως ανταποκρίνεται στην κατηγορία 0,5 ή καλύτερη, και σε αντίθεση με τις ρυθμίσεις που βασίζονται σε ποτενσιόμετρο-, τα σημεία ρύθμισης δεν μετατοπίζονται με την ηλικία. Τα περισσότερα ψηφιακά ρελέ εμφανίζουν πραγματική-ισχύ χρόνου και συντελεστή ισχύος σε μια κουκκίδα{15}οθόνη LCD ή ψηφιακή οθόνη και καταγράφουν τη μέγιστη αντίστροφη ισχύ, τον αριθμό λειτουργίας και τις χρονικές σημάνσεις-άρα η ανάλυση σφαλμάτων βασίζεται σε δεδομένα-όχι εικασίες. Για την ενσωμάτωση σε ένα σύστημα διαχείρισης εγκαταστάσεων, μια διεπαφή RS-485 Modbus έχει καταστεί στάνταρ, η οποία σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τις αναγνώσεις και να προσαρμόζετε τις ρυθμίσεις εξ αποστάσεως μέσω SCADA ή μιας πλατφόρμας cloud. Αυτό είναι απαραίτητο για μη επανδρωμένους σταθμούς.
Μια άλλη διαφορά που είναι εύκολο να χάσετε είναι ο τρόπος με τον οποίο χειρίζονται τις αρμονικές. Τα ηλεκτρομηχανικά ρελέ εξαρτώνται από τη θεμελιώδη-μαγνητική ροή συχνότητας. Όταν η κυματομορφή είναι πολύ παραμορφωμένη, η ροπή μπορεί να είναι πολύ χαμηλή (που οδηγεί σε όχληση) ή πολύ υψηλή (αποτρέποντας ένα ταξίδι) και το ρελέ δεν έχει τρόπο να αντισταθμίσει. Τα ψηφιακά ρελέ μπορούν να εξάγουν τη θεμελιώδη κατεύθυνση ισχύος, να υπολογίζουν την πραγματική ισχύ RMS και να εφαρμόζουν στρατηγικές αρμονικής συγκράτησης-ώστε να αποδίδουν πολύ πιο σταθερά σε περιβάλλοντα γεμάτα φορτία ανορθωτή και μεταβλητές-οδηγούς συχνότητας. Η κατανάλωση ρεύματος και η εγκατάσταση έχουν επίσης σημασία. Τα κυκλώματα τάσης στα παλιά ρελέ δίσκων αντλούν συνεχώς αρκετά VA και η συσσώρευση θερμότητας επιταχύνει τη γήρανση της μόνωσης. Ένα ψηφιακό ρελέ, αντίθετα, συνήθως αντλεί λιγότερο από 3 watt συνολικά. Τα συμπαγή περιβλήματα ράγας DIN{11}}τους ταιριάζουν συχνά σε υπάρχουσες εγκοπές πάνελ ως άμεση αντικατάσταση των παραδοσιακών διακριτών ρελέ, συνήθως με ελάχιστη ή καθόλου επανακαλωδίωση των δευτερευόντων κυκλωμάτων. Ορισμένα ψηφιακά μοντέλα περιλαμβάνουν επίσης ανίχνευση σπασμένου καλωδίου για τις εισόδους του μετασχηματιστή και λογική αυτοδιάγνωσης{14}}. Εάν ένα εσωτερικό εξάρτημα αποτύχει ή ένα καλώδιο χαλαρώσει, το ρελέ ανάβει μια προειδοποίηση και κλειδώνει{16}}αποτρέποντας ένα κρυφό σφάλμα να μετατραπεί σε αστοχία προστασίας.
Παρόλο που τα ψηφιακά ρελέ μπορεί να κοστίζουν λίγο περισσότερο εκ των προτέρων, το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής είναι συχνά χαμηλότερο μόλις προσθέσετε την εργασία θέσης σε λειτουργία, τον εξοπλισμό βαθμονόμησης, τις ώρες προληπτικής συντήρησης και τις πιθανές οικονομικές απώλειες ακόμη και από ένα μόνο ταξίδι όχλησης ή αστοχία λειτουργίας. Σε έργα με δέσμια παραγωγή φωτοβολταϊκών, παραλληλισμό ντίζελ έκτακτης ανάγκης ή μικροδίκτυα αποθήκευσης ενέργειας, η λειτουργία υψηλής-ταχύτητας και η πλήρης παρατηρησιμότητα της αντίστροφης προστασίας ισχύος καθίστανται σκληρές απαιτήσεις-τα ψηφιακά συστήματα είναι πρακτικά η μόνη επιλογή. Ως εταιρεία που έχει επικεντρωθεί στην παρακολούθηση της ποιότητας ενέργειας και της ηλεκτρικής ασφάλειας εδώ και χρόνια, συνιστούμε ανεπιφύλακτα να βάλετε πρώτα-την μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του συστήματος και τη διαφάνεια των δεδομένων. Μην αφήνετε μια απλή σύγκριση τιμών να καθορίσει το επίπεδο προστασίας για το εργοστάσιό σας.
