รีเลย์ป้องกันทางไกลปกป้องสายส่งไฟฟ้าแรงสูงได้อย่างไร

06 11, 2025

โครงข่ายไฟฟ้าสมัยใหม่ถือเป็นผลงานชิ้นเอกของวิศวกรรม ซึ่งเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่และเชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งออกแบบมาเพื่อจ่ายพลังงานจากแหล่งผลิตไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ปลายทางด้วยความน่าเชื่อถือที่โดดเด่น หัวใจของระบบนี้คือสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งเป็นหลอดเลือดแดงของกล้ามเนื้อที่นำพลังงานจำนวนมหาศาลไปในระยะทางอันกว้างใหญ่ ความปลอดภัยและเสถียรภาพของเส้นทางที่สำคัญเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง และการป้องกันก็มีระเบียบวินัยที่ซับซ้อน ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในโครงการป้องกันนี้คืออุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่ารีเลย์ป้องกันทางไกล

ทำความเข้าใจจุดอ่อนของกริดและความต้องการความเร็ว

สายส่งไฟฟ้าแรงสูงต้องเผชิญกับข้อผิดพลาดต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้น เช่น ฟ้าผ่า อุปกรณ์ขัดข้อง หรือการสัมผัสกับวัตถุแปลกปลอม เมื่อเกิดข้อผิดพลาด อาจทำให้เกิดกระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ สร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ราคาแพง เช่น หม้อแปลงและเซอร์กิตเบรกเกอร์ และนำไปสู่ภาวะไฟฟ้าดับในวงกว้าง เป้าหมายหลักของระบบการป้องกันคือการระบุและแยกข้อผิดพลาดโดยเร็วที่สุดเพื่อลดความเสียหายและรักษาเสถียรภาพของระบบโดยรวม

รีเลย์ป้องกันประจำเครื่องจะประจำอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของสายส่งเพื่อตรวจจับความผิดปกติเหล่านี้ มีประสิทธิภาพสูงในการล้างข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นโดยตรงภายในโซนที่กำหนด อย่างไรก็ตาม ความท้าทายที่สำคัญเกิดขึ้นจากความผิดพลาดที่เกิดขึ้นกับสายส่งที่ยาว จากมุมมองของรีเลย์ตัวเดียวที่ปลายด้านหนึ่งของเส้น ฟอลต์ที่ปลายสุดอาจแยกแยะได้ยากจากสภาวะโหลดสูงปกติหรือฟอลต์บนส่วนข้างเคียง ความไม่แน่นอนนี้อาจนำไปสู่การสะดุดล่าช้า ซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้สำหรับความเสถียรของระบบ

นี่คือที่มาของแนวคิดของ การป้องกันทางไกล กลายเป็นเรื่องสำคัญ คำนี้เองเป็นคำผสมระหว่าง "โทรคมนาคม" และ "การป้องกัน" ซึ่งอธิบายหน้าที่ของมันได้อย่างแม่นยำ ก การป้องกันทางไกล relay ไม่ใช่อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลน แต่เป็นระบบที่รวมรีเลย์ป้องกันเข้ากับช่องทางการสื่อสาร ทำให้รีเลย์ที่ปลายทั้งสองด้านของสายส่งสามารถแลกเปลี่ยนสถานะที่สำคัญและข้อมูลข้อผิดพลาดแบบเรียลไทม์ คุณค่าหลักของระบบเหล่านี้คือ ความเร็วและหัวกะทิ - ด้วยการทำให้รีเลย์สามารถสื่อสารได้ พวกเขาสามารถตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลและประสานงานมากขึ้น เพื่อแยกข้อผิดพลาดภายในมิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าแผนการป้องกันแบบโลคัลไลซ์ใดๆ ที่สามารถบรรลุผลได้โดยอิสระ

หลักการหลัก: การล้างข้อผิดพลาดแบบเร่งการสื่อสาร

การดำเนินการพื้นฐานของก การป้องกันทางไกล system สามารถเข้าใจได้โดยการตรวจสอบสายส่งแบบสองขั้วอย่างง่าย ที่แต่ละเทอร์มินัล - สถานีย่อย A และสถานีย่อย B - จะมีเซอร์กิตเบรกเกอร์ควบคุมโดยรีเลย์ป้องกันในเครื่อง รีเลย์แต่ละตัวเหล่านี้เชื่อมต่อกับ การป้องกันทางไกล relay .

บทบาทหลักของ การป้องกันทางไกล relay คือการส่งและรับสัญญาณการเดินทางหรือการปิดกั้นสัญญาณเข้าและออกจากระยะไกล เมื่อรีเลย์ตรวจพบความผิดปกติ รีเลย์จะไม่ตัดการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์ภายในทันทีโดยอาศัยการวัดของตัวเองเพียงอย่างเดียว แต่จะใช้ช่องทางการสื่อสารเพื่อแบ่งปันมุมมองกับรีเลย์ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามแทน

ตัวอย่างเช่น พิจารณาความผิดปกติภายใน—เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นโดยตรงบนสายส่งระหว่างสถานีย่อย A และสถานีย่อย B รีเลย์ที่สถานีย่อย A จะตรวจจับความผิดปกติและส่งสัญญาณการเดินทางทันทีผ่าน การป้องกันทางไกล relay ไปยังสถานีย่อย B พร้อมกันนั้นรีเลย์ที่สถานีย่อย B ก็จะตรวจจับความผิดปกติและส่งสัญญาณทริปไปยังสถานีย่อย A พร้อมกันนั้น เมื่อได้รับสัญญาณแล้วแต่ละเทอร์มินัลจะ การป้องกันทางไกล relay จะสั่งให้เบรกเกอร์วงจรภายในเครื่องเปิดขึ้น โดยแยกสายที่ชำรุดออกจากปลายทั้งสองข้างแทบจะพร้อมๆ กัน การดำเนินการที่ประสานกันนี้ช่วยให้แน่ใจว่าความผิดปกติจะถูกตัดพลังงานอย่างสมบูรณ์และรวดเร็วที่สุด

กระบวนการนี้แตกต่างอย่างมากสำหรับข้อผิดพลาดภายนอก เช่น ข้อผิดพลาดบนสายอื่นที่เชื่อมต่อกับสถานีย่อย B ในสถานการณ์นี้ รีเลย์ที่สถานีย่อย A อาจเห็นการรบกวน แต่รีเลย์ที่สถานีย่อย B จะรับรู้ว่าเป็นเหตุการณ์ภายนอกและส่งสัญญาณการบล็อกไปยังสถานีย่อย A เมื่อได้รับบล็อกนี้ การป้องกันทางไกล relay ที่สถานีย่อย A จะป้องกันไม่ให้เบรกเกอร์ในพื้นที่สะดุด จึงหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานโดยไม่จำเป็นในสายที่มีสุขภาพดี การเลือกสรรนี้เป็นประโยชน์หลัก ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยรวมของเครือข่าย

กายวิภาคของระบบป้องกันทางไกล: ส่วนประกอบสำคัญ

สมบูรณ์ การป้องกันทางไกล scheme ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายส่วนที่ทำงานประสานกัน การทำความเข้าใจกายวิภาคศาสตร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเห็นคุณค่าความน่าเชื่อถือของระบบ

รีเลย์ป้องกัน: นี่คืออุปกรณ์อัจฉริยะที่ตรวจสอบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า เช่น กระแส แรงดันไฟฟ้า และความถี่อย่างต่อเนื่อง โดยจะใช้ข้อมูลนี้เพื่อพิจารณาว่ามีสภาวะข้อบกพร่องอยู่หรือไม่ รีเลย์เชิงตัวเลขสมัยใหม่มีลอจิกที่ซับซ้อนสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาดและการกำหนดทิศทาง

เทอร์มินัลการป้องกันทางไกล (หรือรีเลย์): นี่คืออินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบพิเศษ รับคำสั่งจากรีเลย์ป้องกัน (เช่น "ตัดการทำงาน" หรือ "บล็อก") และแปลงเป็นรูปแบบข้อความที่ปลอดภัยสำหรับการส่งผ่านช่องทางการสื่อสาร ในส่วนรับจะถอดรหัสข้อความขาเข้าและแสดงคำสั่งที่ได้รับการตรวจสอบแล้วไปยังรีเลย์ป้องกันภายในเครื่อง อาคารผู้โดยสารเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้มีความเร็วสูงสุดและป้องกันเสียงรบกวนได้สูง

ช่องทางการสื่อสาร: นี่คือสื่อทางกายภาพหรือตรรกะที่นำสัญญาณระหว่างปลายทั้งสองด้าน การเลือกช่องทางมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ ต้นทุน และความน่าเชื่อถือของ การป้องกันทางไกล system .

ตาราง: ช่องทางการสื่อสารทั่วไปสำหรับระบบป้องกันทางไกล

อุปกรณ์อินเทอร์เฟซ: ซึ่งรวมถึงโมเด็ม มัลติเพล็กเซอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ปรับสภาพสัญญาณสำหรับการส่งสัญญาณผ่านช่องสัญญาณเฉพาะ เช่น การแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นพัลส์แสงสำหรับ การสื่อสารใยแก้วนำแสง .

แผนการป้องกันทางไกลหลัก: การเดินทางการถ่ายโอนโดยตรงและการเข้าถึงเกินที่อนุญาต

ตรรกะที่ควบคุมวิธีการ การป้องกันทางไกล relays โต้ตอบกำหนดโครงการ รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดสองแบบคือการเดินทางด้วยการโอนโดยตรงและการเดินทางด้วยการโอนเกินที่อนุญาต

ทริปเปลี่ยนเครื่องโดยตรง (DTT) เป็นรูปแบบที่ง่ายและปลอดภัยที่สุดสำหรับบางแอปพลิเคชัน ในรูปแบบ DTT หากรีเลย์ที่ปลายด้านหนึ่งตัดสินใจที่จะทริปเบรกเกอร์ในพื้นที่สำหรับข้อผิดพลาดที่ได้ระบุไว้อย่างชัดเจน เช่น ข้อผิดพลาดของบัสบาร์ภายในสถานีย่อยของตัวเอง มันจะส่งคำสั่งการเดินทางโดยตรงแบบไม่มีเงื่อนไขไปยังปลายทางระยะไกลพร้อมกัน เพื่อให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์ระยะไกลจะเปิดขึ้นด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้มีการป้อนข้อผิดพลาดจากอีกด้านหนึ่ง DTT มักจะถูกใช้เป็นตัวสำรองหรือสำหรับสถานการณ์เฉพาะที่ตรรกะการสะดุดในเครื่องถือว่าเชื่อถือได้อย่างแน่นอนสำหรับการเริ่มต้นการเดินทางระยะไกล มีการรักษาความปลอดภัยผ่าน มาตรการรักษาความปลอดภัยสัญญาณ เพื่อป้องกันการเดินทางที่ผิดพลาดจากสัญญาณปลอม

การเดินทางการถ่ายโอนเกินที่อนุญาต (POTT) เป็นหนึ่งในการใช้กันอย่างแพร่หลาย การป้องกันทางไกล schemes เพื่อป้องกันสาย มันมีความสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างความเร็วและความปลอดภัย ในรูปแบบนี้ รีเลย์แต่ละตัวจะติดตั้งโซนที่เกินขอบเขต ซึ่งเป็นการตั้งค่าที่ขยายออกไปเกินปลายสายระยะไกล หากรีเลย์ตรวจพบความผิดปกติในบริเวณที่เกินขอบเขต รีเลย์จะส่งสัญญาณ "การอนุญาต" ไปยังปลายระยะไกล มันจะตัดการทำงานของเบรกเกอร์เฉพาะที่ของตัวเองหากตรงตามเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน: 1) ตรวจพบข้อผิดพลาดในโซนที่เกินขอบเขต และ 2) รับสัญญาณอนุญาตจากปลายระยะไกล ตรรกะ "สองในสอง" นี้ให้ความปลอดภัยสูงจากการเดินทางที่ผิดพลาด การรับสัญญาณอนุญาตเป็นการยืนยันว่ารีเลย์ระยะไกลมองเห็นความผิดปกติด้วย โดยยืนยันว่าอยู่ภายในส่วนของสายที่ได้รับการป้องกัน

ลักษณะการทำงานที่สำคัญของรีเลย์ป้องกันโทรคมนาคม

เมื่อทำการประเมิน รีเลย์ป้องกันโทรคมนาคม พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลายประการมีความสำคัญสูงสุด ข้อมูลจำเพาะเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบป้องกัน

เวลาทำการ: นี่คือเวลาทั้งหมดตั้งแต่ทันทีที่รีเลย์ป้องกันออกคำสั่งจนถึงเวลาที่รีโมท การป้องกันทางไกล relay นำเสนอผลลัพธ์ เวลานี้จะต้องเร็วเป็นพิเศษอย่างสม่ำเสมอ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 8 ถึง 15 มิลลิวินาทีสำหรับอุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่ ซึ่งไม่รวมเวลาการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์เอง

ความปลอดภัย: ในคำศัพท์เฉพาะด้านการป้องกัน การรักษาความปลอดภัยหมายถึงความสามารถของระบบในการหลีกเลี่ยงการทำงานที่ไม่ถูกต้องในระหว่างสภาวะที่ไม่ใช่ข้อบกพร่อง มีความปลอดภัยสูง การป้องกันทางไกล relay ได้รับการออกแบบด้วยคุณสมบัติที่แข็งแกร่งในการปฏิเสธคำสั่งที่ผิดพลาดซึ่งอาจเกิดจากสัญญาณรบกวน การรบกวน หรือระบบไฟฟ้าชั่วคราว ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เพราะการเดินทางที่ผิดพลาดอาจทำให้กริดไม่เสถียรพอๆ กับความล้มเหลวในการเคลื่อนที่

ความน่าเชื่อถือ: นี่คือความสามารถของระบบในการทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อมีสภาวะความผิดปกติเกิดขึ้นจริง ระบบที่เชื่อถือได้ช่วยให้แน่ใจว่าคำสั่งการเดินทางของแท้จะถูกส่งและรับได้สำเร็จ แม้ในสภาวะช่องสัญญาณที่ไม่เอื้ออำนวย นักออกแบบมักจะนำไปใช้ ช่องทางการสื่อสารที่ซ้ำซ้อน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ

มีจำหน่าย: นี่คือการวัดโดยรวมของความพร้อมของระบบในการปฏิบัติหน้าที่ เป็นฟังก์ชันของทั้งความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ และเพิ่มขึ้นผ่านส่วนประกอบที่มีความน่าเชื่อถือสูง การจ่ายไฟสำรอง และการจัดการเส้นทางการสื่อสารที่แข็งแกร่ง

การตรวจสอบและวินิจฉัยช่องสัญญาณ: ทันสมัย การป้องกันทางไกล relays มีการติดตั้งความสามารถในการวินิจฉัยตนเองและการตรวจสอบช่องสัญญาณขั้นสูง พวกเขาสามารถประเมินความสมบูรณ์และความสมบูรณ์ของลิงก์การสื่อสารได้อย่างต่อเนื่อง โดยแจ้งเตือนการเสื่อมสภาพหรือความล้มเหลว ซึ่งช่วยให้สามารถบำรุงรักษาเชิงรุกและป้องกันไม่ให้ระบบป้องกันทำงานในสถานะบกพร่อง