Trong bất kỳ hệ thống nào mà máy phát điện được đồng bộ hóa với lưới điện hoặc chạy song song với nguồn điện, việc bảo vệ nguồn điện ngược không còn là hình thức nữa. Nếu động cơ chính bất ngờ chuyển sang trạng thái nguồn điện ngược, nó có thể phá hủy tuabin hoặc động cơ diesel trong vài giây-và thậm chí gây ra tình trạng xáo trộn lưới điện rộng hơn. Công việc của rơle là phát hiện hướng dòng điện và cách ly sự cố trong vòng một phần nghìn giây. Rơle điện cơ ngược đã xử lý công việc này trong nhiều thập kỷ, nhưng sự chuyển đổi nhanh chóng sang các giải pháp kỹ thuật số đã đưa ra một cách vận hành khác về cơ bản. Đối với bất kỳ ai đang cố gắng lựa chọn giữa hai điều này, việc hiểu cách chúng thực sự hoạt động quan trọng hơn nhiều so với việc chỉ so sánh các thông số kỹ thuật.
Cơ sở của rơle điện cơ là một đĩa cảm ứng. Cuộn dây điện áp và cuộn dây dòng điện tạo ra từ trường xen kẽ, tạo ra dòng điện xoáy trong đĩa làm bằng nhôm và làm cho nó quay. Khi chiều dòng điện bị đảo ngược, đĩa sẽ quay theo chiều ngược lại và kích hoạt tất cả các công tắc. Cơ chế này có độ bền cao và hoạt động khi không có nguồn điện phụ trợ. Đây là lý do khiến cơ chế này-phổ biến lâu dài trong lĩnh vực công nghiệp. Tuy nhiên, do có các bộ phận chuyển động nên rơle có tốc độ hạn chế với phản hồi là 200-500 mili giây. Nó cũng bị ảnh hưởng bởi những thay đổi đột ngột về tần số, nhiệt độ và sóng hài. Mức độ hành trình được điều chỉnh bằng cách sử dụng một nút xoay hoặc{13}}chân cắm, khiến cho kết quả đo không chính xác. Mức độ lặp lại thường là 2-5% toàn thang đo. Giữ một công tắc tơ đáng tin cậy tại hiện trường đồng nghĩa với việc bôi trơn, làm sạch và vận hành công tắc tơ theo lịch trình theo cách thủ công. Và nếu bạn muốn đọc sức mạnh thực tế hoặc nhật ký sự kiện? Bạn sẽ không nhận được chúng - thiết bị chỉ cung cấp cho bạn một bộ danh bạ khô và không có gì khác.
Rơle công suất ngược kỹ thuật số chuyển tất cả các quy trình vật lý này sang xử lý kỹ thuật số. Tín hiệu điện áp và dòng điện được lấy mẫu thông qua máy biến áp cách ly và được chuyển đổi bằng bộ chuyển đổi A/D. Các thuật toán-như Biến đổi Fourier rời rạc hoặc tính toán công suất tức thời trực tiếp-sau đó xác định thành phần công suất thực và hướng của nó. Không có đĩa quay hoặc dây tóc, tất cả logic vận hành đều tồn tại trong phần mềm. Thời gian hoạt động thông thường giảm xuống dưới 50 mili giây. Các rơ-le này cũng có thể cho biết sự khác biệt giữa dòng điện ngược thực sự và nguồn cấp ngược-tải nhất thời, giúp giảm đáng kể nguy cơ xảy ra các chuyến đi phiền toái. Các cài đặt như ngưỡng kilowatt, độ trễ thời gian và phần trăm độ trễ được nhập trực tiếp từ bảng mặt trước hoặc qua cổng giao tiếp. Độ chính xác thường đáp ứng Cấp 0,5 trở lên và không giống như cài đặt dựa trên chiết áp, điểm đặt không thay đổi theo độ tuổi. Hầu hết các rơ-le kỹ thuật số đều hiển thị-công suất theo thời gian thực và hệ số công suất trên màn hình LCD ma trận điểm-hoặc màn hình kỹ thuật số, đồng thời chúng ghi lại công suất ngược cực đại, số lần vận hành và dấu thời gian-nên việc phân tích lỗi là dựa trên dữ liệu-chứ không phải phỏng đoán. Để tích hợp vào hệ thống quản lý nhà máy, giao diện RS{21}}485 Modbus đã trở thành tiêu chuẩn, cho phép bạn giám sát các kết quả đọc và điều chỉnh cài đặt từ xa thông qua SCADA hoặc nền tảng đám mây. Đó là điều bắt buộc đối với các trạm không người lái.
Một điểm khác biệt dễ bỏ sót là cách chúng xử lý sóng hài. Rơ-le điện cơ phụ thuộc vào từ thông tần số-cơ bản. Khi dạng sóng bị biến dạng nghiêm trọng, mô-men xoắn có thể quá thấp (dẫn đến ngắt điện) hoặc quá cao (ngăn chặn ngắt) và rơle không có cách nào để bù lại. Rơle kỹ thuật số có thể trích xuất hướng công suất cơ bản, tính toán công suất RMS thực và áp dụng các chiến lược hạn chế hài hòa-để chúng hoạt động ổn định hơn nhiều trong môi trường có nhiều tải chỉnh lưu và bộ truyền động tần số-biến thiên. Vấn đề tiêu thụ điện năng và cài đặt cũng vậy. Các mạch điện áp trong rơle dạng đĩa cũ liên tục tiêu thụ vài VA và sự tích tụ nhiệt làm tăng tốc độ lão hóa cách điện. Ngược lại, rơle kỹ thuật số thường tiêu thụ tổng công suất dưới 3 watt. Vỏ ray DIN{11}}nhỏ gọn của chúng thường vừa với các phần cắt của bảng điều khiển hiện có để thay thế trực tiếp cho rơ-le rời rạc truyền thống, thường không cần nối lại hoặc ít đi dây các mạch thứ cấp. Một số kiểu máy kỹ thuật số còn bao gồm tính năng phát hiện dây bị đứt cho đầu vào máy biến áp và logic tự chẩn đoán. Nếu một bộ phận bên trong bị hỏng hoặc dây bị lỏng, rơ-le sẽ sáng cảnh báo và tự khóa{16}}ngăn lỗi ẩn chuyển thành lỗi bảo vệ.
Mặc dù rơle kỹ thuật số có thể có chi phí trả trước cao hơn một chút nhưng tổng chi phí vòng đời thường thấp hơn khi bạn cộng thêm nhân công vận hành, hiệu chuẩn thiết bị, số giờ bảo trì phòng ngừa và tổn thất tài chính tiềm ẩn ngay cả từ một chuyến đi phiền toái hoặc không hoạt động. Trong các dự án phát điện bằng quang điện cố định, song song động cơ diesel khẩn cấp hoặc lưới điện siêu nhỏ lưu trữ năng lượng,-vận hành tốc độ cao và khả năng quan sát đầy đủ của bảo vệ nguồn điện ngược trở thành những yêu cầu khó khăn-hệ thống kỹ thuật số thực tế là lựa chọn duy nhất. Là một công ty đã tập trung vào giám sát chất lượng điện và an toàn điện trong nhiều năm, chúng tôi thực sự khuyên bạn nên đặt độ tin cậy lâu dài của hệ thống và tính minh bạch của dữ liệu lên hàng đầu. Đừng để sự so sánh đơn giản về giá quyết định mức độ bảo vệ cho nhà máy điện của bạn.
