Electrical Relays အမးအစားမားႏင ျဖစေပၚလာပအဆငဆင

Reference:

https://electricalnotes.wordpress.com/2012/12/01/types-and-revolution-of-electrical-relays/

အား ကရနေကာမး မ ဆေလာေအာငဘာသာျပနပါသည။

မတဆက

Protective relay မားတြင sensing ႏင control device မားျဖင ယငးတ႔ႏငသကဆငေသာ protection

function မားကလပေဆာငပါသည။ power system တစခပမနအလပလပေနစဥတြင မညသည active

function ကမျပမညမဟတေပ။ သ႔ေသာ fault သ႔မဟတ မလလားအပေသာ အေျခအေနတစခ

ေပၚေပါကလာပါက relay သည သကဆငေသာ protective function က မနကနစြာ လပေဆာငေပမည။

Power System တစခတြင Generator ၊ Transformer မား၊ Transmission Line မား၊ Isolator မား၊ Circuit

Breaker မား၊ Bus Bar မား၊ Cable မား၊ Relay မား၊ Instrument Transformer မား၊ Distribution Feeder

မားႏငအျခားေသာ အမးအစားအမးမးေသာ Load မားပါရၾကပါသည။ short circuit ႏင earth fault

ျဖစျခငးတ႔ကသ႔ေသာ fault မားသည power system ၏ မညသညေနရာတြငမဆျဖစႏငေပသည။

ျဖစႏငသမေသာ fault တ႔တြငလညး Single Line to Ground၊ Line to Line၊ Two Line to Ground ႏင Three

Phase short circuit စသညျဖင ရၾကပါသည။ ဤကသ႔ေသာ fault ျဖစသညႏင system အတြငး heavy fault

current စးေပမည။ Fault Level သည source side မ fault ျဖစေသာ ေနရာအၾကားရ fault impedance

အေပၚတြငတညမပါသည။ power system အတြငးရ ေနရာ မးစအတြက fault level က တြကခကရန fault

analysis လအပပါသည။

Protection system သည fault ျဖစေနေသာ အစတအပငးအား သးျခားျဖစေစရန လပေဆာငေပးပါသည။

protective system တစခ၏ လပေဆာငမႈသည fast and selective ျဖစရပါမည။ ဆလသညမာ fault

ျဖစေနေသာအစတအပငးကသာ အျဖစႏငဆးေသာ အခနတအတြငး၌ disturbance အနညးဆးျဖင system မ

isolate လပႏငရနျဖစပါသည။ ထ႔အတ proper relay co-ordination လအပခပါက main protection သည

အေၾကာငးအမးမးေၾကာင operate မလပခပါက backup protection မ လပေဆာငရေပမည။ protective relay

တစခ၏လပေဆာငမႈခ႔ယြငးခပါက ပစၥညးမားအား အၾကးအကယ ပကစးေစျခငး ႏင ျပငဆငရမညကာလ တ႔က

ၾကာရညေစပါသည။

Protective Scheme အလပလပပ။

Protective relaying လပရာတြင power system ၏ အစတအပငးတစခတြင abnormal condition ျဖစလာပါက

alarm သ႔မဟတ isolate လပျခငးျဖင healthy system မ ယငးအစတအပငးမ ဖယရားႏငေပမည။ Protective

relaying ဆသညမာ team work တစချဖစကာ CT၊ PT၊ Protective Relay မား၊ Time delay relay မား၊ Trip

Circuit မားႏင Circuit Breaker မား စသညတ႔ စဖြ႔ပါ၀ငပါသည။

Protective relaying လပျခငးသည အေရးၾကးကာ fault မားက minimize လပႏငယသာမက ယငး fault

တ႔ေၾကာငျဖစလာမည ပကစးမႈမားကလညး ေလာခႏငပါသည။

အထကပါပသည circuit breaker တစခ opening operation လပရနအတြက အေျခခ connection

ကျပထားျခငးျဖစပါသည။ Protect လပလေသာ circuit X က ပတြငမဥးဆကျဖင ျပထားပါသည။ protected

circuit တြင fault တစချဖစေပၚေသာ အခါတြင CT ႏင PT တ႔ႏင ဆကသြယထားေသာ relay သည actuate

လပကာ ယငး၏ contact မားအား close လပေပမည။

Trip Circuit အတြငးသ႔ battery မ current ျဖတစးေပမည။ circuit breaker ၏ trip coil သည energized

ျဖစျခငးေၾကာင circuit breaker ၏ operating mechanism သည actuate လပကာ opening operation

လပေပသည။ ထ႔ေၾကာင fault တစခအား sense လပျခငးႏင trip circuit အား actuate လပေစျခငးတ႔အား

relay မ လပေဆာငကာ fault ျဖစေနေသာ အစတအပငးအား isolate လပေပးႏငပါသည။

Relay ဆတာဘာလ။

Relay တစခသည အလအေလာကလပေဆာငေသာ ပစၥညးတစချဖစကာ electrical circuit ရ abnormal

condition က sense လပကာ ယငး၏ contact မားက close လပေပးပါသည။ ယငး contact မား close

လပျခငးျဖင circuit breaker trip coil circuit အား လပစးပတလမး တစပတျပညသြားေစကာ circuit breaker

သည tripped ျဖစကာ electrical circuit မ fault ျဖစေနေသာအစတအပငးအား ကနရေသာ healthy circuit မ

ဖယထတေပးႏငပါသည။

Functions of protective Relay:

Alarm ေပးျခငး သ႔မဟတ circuit breaker ၏ trip circuit အား close လပေစျခငးျဖင fault ျဖစေနေသာ

အစတအပငးအား disconnect လပေပးရန။

Abnormally operating part အား disconnect လပေပးျခငးျဖင subsequent fault

မားျဖစျခငးမကာကြယေပးရန။ ဥပမာအားျဖင machine တစခအား overload protection လပျခငးျဖင machine

က protect လပရသာမက insulation failure ျဖစျခငးမ ကာကြယႏငပါသည။

Fault ျဖစေနေသာ circuit မား သ႔မဟတ equipment အား ကနရေနေသာ system မ အလငအျမန isolate

လပလကျခငးအားျဖင fault ျဖစေနေသာ အစတအပငးအားလညး ပကစးမႈေလာခႏငသကသ႔ ကနရေနေသာ

system မာလညး ဆကလကလပေဆာငေနႏငရန။ ဥပမာအားျဖင machine တစလးသည winding fault

ျဖစျပးေနာက အလငအျမန disconnect လပႏငခပါက ကြငအနညးမကသာ

ျပနလညအစားထးရနလအပေပမည။ သ႔ေသာ fault ျဖစေနေသာအခနအတငးအတာရညလားပါက winding

တစခလးပကစးႏငေခရျခငးေၾကာင machine တစခလး ျပနလညျပငဆငမႈရရႏငသည

အတငးအတာထကလြနကာ ပကစးမႈျဖစႏငေပသည။

Fault ျဖစသည အစတအပငးအား healthy ျဖစေနသည အပငးမ disconnect လပႏငရန ေနရာသတမတျခငးျဖင

healthy system အား disturbance အနညးငယသာ ျဖစေစရန။

Fault ျဖစေနသညအစတအပငးအား အလငအျမနdisconnect လပျခငးျဖင system ၏ stability၊ service

continuity ႏင performance တ႔ တးတကလာေစရန။ protective relaying ကတးတကေကာငးမြနေစျခငးျဖင

transitent stability က တးတကေကာငးမြနေစပါသည။

လသားမား အတြက အႏရာယျဖစႏငမႈေလာခႏငေစရန။

Desirable qualities of protective relaying:

1. Selectivity,

2. Discrimination

3. Stability

4. Sensitivity,

5. Power consumption

6. System Security

7. Reliability

8. Adequateness

9. Speed & Time

Terminology of protective relay:

Pickup level of actuating signal: voltage သ႔မဟတ current စသည မညသည quantityမဆ

သတမတထားေသာ threshold ပမာဏထကလြနသြားပါက ယငး relay သည operate လပရနအတြက

စတငေပမည။ actuating quantity ပမာဏ တးလာပါလင relay coil ၏ electromagnetic effect ေၾကာင

actuating quantity ထက တစစတစရာေသာပမာဏမ တးလာျခငးေၾကာင relay ၏ moving mechanism က

စတငေရြ႔လားေစပါသည။

Reset level: relay ၏ contact မား အား open ျဖစသြားေစကာ မလ position သ႔

ျပနလညေရာကရသြားေစသည current သ႔မဟတ voltage တနဘးပမာဏ ကဆလပါသည။

Operating Time of Relay: actuating quantity ၏ pickup level က ေကာလြနသြားျပးေသာအခါတြင rotation

disc ကသ႔ေသာ relay ၏ moving mechanism သည စတငေရြ႔လားကာ relay contact မားက ေကာငးမြနစြာ

close လပျခငးျဖင လပငနးစဥတစခ ျပးေျမာကပါသည။ actuating quantity သည pickup value

ထကပလြနသြားသညမ relay contact မား close လပသညအခန အၾကား ၾကာျမငေသာ အခနကဆလပါသည။

Reset time of Relay: actuating quantity သည reset value ေအာကနညးသြားကာ relay contact မားအား

ယငးတ႔၏ မလေနရာ သ႔ ျပနလညေရာကရေစသညအခန အၾကား ၾကာျမငေသာ အခနကဆလပါသည။

Reach of Relay: distance relay သည relay အတြက ၾကတငသတမတထားသည impedance

ေအာကနညးေသာ relay မတငးတာသတမတ သည အကြာအေ၀းေအာကတြငသာ operate လပပါသည။ ယငး

impedance သ႔မဟတ ယငးႏငလကဖကေသာ အကြာအေ၀းက reach of the relay ဟေခၚပါသည။

History of Protective Relay:

Protective Relay မားကစတငသးျပမႈသည electromechanical relay မားျဖငအစျပခပါသည။

လြနခေသာဆယစႏစေကာကာလမားအတြငး electromagnetic relay မားမသည microprocessor မား ႏင

microcontroller မားက အသးျပထားသည solid state relay မားအျဖစသ႔ အဆငျမငလာခပါသည။

Protective relays မား၏ တးတကေျပာငးလညးလာေသာ timeline ကေအာကတြငေဖာျပထားပါသည။

1900 to 1963 1963 to 1972 1972 to 1980 1980 to 1990

Electromechanical

Relay.Static Relay Digital Relay Numerical Relay

1925=Single Disc

Type Relay

(Single Input)

1963=Static

Relay (All Purpose)

1980=Digital

Type Relay (All

Purpose)

1990=Numerical

Type Relay (All

Purpose)1961=Single Cup

Type Relay

(Impedance

Relay)

1972=Static Relay

with self

checking (All

Purpose)

Relay အမးအစားမား:

Protective relays မားတြငအဓကအားျဖင

(A) Characteristic အေပၚတြငအေျခခကာ

1. Definite time Relays.

2. Inverse definite minimum time Relays (IDMT)

3. Instantaneous Relays

4. IDMT with Instantaneous.

5. Stepped Characteristic

6. Programmed Switches

7. Voltage restraint over current relay

(B) logic အေပၚတြငအေျခခကာ

1. Differential

2. Unbalance

3. Neutral Displacement

4. Directional

5. Restricted Earth Fault

6. Over Fluxing

7. Distance Schemes

8. Bus bar Protection

9. Reverse Power Relays

10. Loss of excitation

11. Negative Phase Sequence Relays etc.

(C) Actuating parameter အေပၚတြငအေျခခကာ

1. Current Relays

2. Voltage Relays

3. Frequency Relays

4. Power Relays etc.

(D) Operation Mechanism အေပၚတြငအေျခခကာ

(A) Electro Magnetic Relay

(B) Static Relay

Analog Relay

Digital Relay

Numerical /Microprocessor Relay

(C) Mechanical relay.

(1) Thermal

(a) OT Trip (Oil Temperature Trip)

(b) WT Trip (Winding Temperature Trip)

(C) Bearing Temp Trip etc.

(2) Float Type

(a) Buchholz

(b) OSR

(c) PRV

(d) Water level Controls etc.

(3) Pressure Switches.

(4) Mechanical Interlocks.

(5) Pole discrepancy Relay.

(E) Applications အေပၚတြင အေျခခကာ

1. Primary Relays.

2. Backup Relays

Operation Mechanism အေပၚတြငအေျခခသည Relay ပစမား

(1) Electromagnetic Relay:

Electromagnetic relays မားအား ေအာကပါအေျခအေနမားအေပၚတြငမတညကာ အပစႏစခခြႏငပါသည။

(A) Electromagnetic Attraction Relay:

Electromagnetic Attraction Principle အားျဖင အလပလပေသာ relay

(B) Electromagnetic Induction Relay:

Electromagnetic Induction Principle အားျဖင အလပလပေသာ relay

(2) Solid State (Static) Relay:

Solid-state (and static) relays အား ေအာကပါ designations မားအတငး ထပမ အမးအစားခြျခားႏငပါသည။

(A) Analog Relay:

Analog relay မားတြင တငးတာရရေသာ quantity မားအား သ႑နတေသာ lower voltage signal မား အျဖစ

ေျပာငးလညးကာ ယငးတ႔အား level detector မား ရ reference value မားႏင ေပါငးစညး၍ျဖစေစ၊

ႏႈငးယဥ၍ျဖစေစ ျပျခငးျဖင အလရေသာ output က ရရေစပါသည။

(B)Digital Relay:

Digital Relay မားတြင တငးတာရရေသာ ac quantity မားအား analog form ျဖစေစကာ ဆကတကဆသလ

square-wave (binary) voltage မားအျဖစ ေျပာငးလညးပါသည။ Logic circuit မား သ႔မဟတ

microprocessor မားသည trip လပမႈအား decision လပရန phase relationship မားအား ႏႈငးယဥပါသည။

(C)Numerical Relay:

Numerical Relay မားတြငမ တငးတာရရေသာ ac quantity မားအား sampled လပကာ numeric data မား

အျဖစအသြငေျပာငးယပါသည။ microprocessor သည ယငး data မား အေပၚတြင mathematical ႏင logical

operation မားလပကာ trip လပရန decision ခပါသည။

(1) Electromechanical Relay:

History of Relay: ပထမဥးဆးေသာ မးဆကျဖစကာ သကတမးအရငဆးေသာ relaying system တစခအျဖစ

ႏစေပါငးမားစြာ အသးျပလကရပါသည။ ယငး relay မားသည accuracy၊ dependability ႏင reliability

ကသ႔ေသာ အခကမားအတြက ေကာငးမြနစြာ အသးျပႏငပါသည။ အေျခခအားျဖင operating mechanism

ႏစမးရကာ electromagnetic-attraction relay ႏင electromagnetic-induction relay တ႔ျဖစၾကပါသည။

Measuring Principles: electromechanical protective relay တ႔သည voltages ႏင currents တ႔အား

magnetic၊ electric forces ႏင torques မားအျဖစသ႔ ေျပာငးလညးျပစကာ relay အတြငးရ spring အား

ဖအားသကေရာကေစပါသည။ relay အတြငးရ spring tension ႏင electromagnetic coil အေပၚရ tap

မားသည ယငး relay လပေဆာငႏငရန အသးျပသမ set လပရန အဓကလပငနးစဥမား

Function of Relay: ယငးသ႔ေသာrelay မား၏ လပေဆာငပသည အျမ instantaneous action ရကာ

ၾကတငစစဥထားေသာ time delay မပါရပ mechanical motion ေၾကာင pickup ျဖစျပးေနာကတြင closing

လပပါသည။ bellow မား၊ dashpot သ႔မဟတ clockwork escapement mechanism တစခကအသးျပကာ

time delay က ထညသြငးႏငပါသည။ သ႔ေသာ timing accuracy မာမ induction type relay မားႏင ယဥလင

တကမႈအားနညးပါသည။ ယငးအခကေၾကာင time dealy ပါေသာ ယငး relay မားက switchgear application

မားတြင တစခါတစရ အသးျပၾကပါသည။

Electromechanical Relays မား၏ coil မားအား AC သ႔မဟတ DC ျဖင အသးျပႏငပါသည။ ထ႔ေၾကာင

ယငးသ႔ေသာ electromechanical principle ကအသးျပေသာ relay မားတြင asymmetrical fault ၏ DC

Component သည သကေရာကမႈ ရေပမည။

Relay အေတာမားမားအား semi flush mounting draw out case အတြငးထညသြငးထားၾကသည။ relay

တပဆငသတ႔သည switchgear cubicle ၏ တခါးေပၚတြင relay မားက အျမလလ တပဆငၾကပါသည။

သတ႔သည sensor ႏင control wire တ႔က case တြငတပဆငၾကပါသည။ relay အား manufacturer မ

ထတလပသညအေျခအေနေပၚမတညကာ case အတြငးထညသြငးကာ small switch မား သ႔မဟတ bridging

plug မားအသးျပကာ ဆကသြယၾကပါသည။

ယငးအခကေၾကာင relay အား disconnect လပႏငကာ wirng အား မထခကေစပ case အတြငးမ

ထတယႏငပါသည။ relay အား disconnect လပရာတြင case အတြငးရ current transformer (CT)

connection အား အလအေလာက short circuit ျဖစေစျခငးျဖင CT အား overvoltage ျဖစကာ ပကစးျခငးမ

ကာကြယေပးပါသည။

Electromagnetic-attraction Relay လပေဆာငပ: စျပ electro-mechanical relay တစခလပေဆာငပက

ေအာကတြငျပထားပါသည။ coil mechanism အား ဗ႔အားတစခ applied လပလကပါက ယငး input voltage မ

core အား သလကအား ရေစကာ ယငးမ arm က ယငးဘကသ႔ ဆြယလကပါသည။ ယငးေၾကာင output

contact က ထေစကာ load circuit က close ျဖစေစပါသည။ input voltage က ဖယရားလကသညႏင spring

lever သည contact မားအား တစခႏင တစခ ေ၀းကြာသြားေစျခငးျဖင load circuit connection က break

လပေပးပါသည။

Operation of Electromagnetic-Induction Relay: Induction relays မားအား ရးရငးသညျဖစေစ၊ရႈပေထြး

သညျဖစေစ တကေသာ pickup ႏင time-current response မား အားလညး wide range ျဖင ပစကြမး

စျဖငရရႏငပါသည။

ယငးတ႔သည ပသ႑နအားျဖင induction motor မားႏင တပါသည။ Relay တြငမ ေရြ႕လားေသာ element

(rotor) သည အျမလလ metal disk တစခကသ႔ျဖစေသာလညး တစခါတစရတြင ယငးသည metal cylinder

သ႔မဟတ cup ကသ႔ရပါသည။ ရပတန႔ေနေသာအစတအပငး (stator) တြင တစခသ႔မဟတ တစခထကပေသာ

electromagnet မား စစညးပါ၀ငကာ current ႏင potential ကြ ငတ႔မ induce current တ႔သည disk

တြငျဖစေပၚလာေစျခငးျဖင ယငးအား rotate ျဖစေစပါသည။ ယငးသ႔ rotational force မားသည disk

လညပတႏငေစရန လေလာကေသာ force မားအား ရရသညႏင moving contact ကသယေဆာငကာ

stationary contact ျဖငထေစမညျဖစျပး spring တစခကအသးျပကာ diskmotion အား restrain

ျဖစေစပါသည။

Relay မ control လပထားေသာ circuit အား close လပေပးပါမည။ sense လပ၍ရေသာ fault ၾကးပါက

ကြ ငအတြငး current မားေစကာ disk က ပမလငျမနစြာ လညပတေစပါသည။

Time dial ကသ႔ေသာ calibrated adjustment တစခသည moving ႏင stationary contact မား အၾကား

အခနကြာဟမႈ ၾကားကလျဖစကာ ယငးသည relay ၏ operating time ေျပာငးလမႈသည အလငျမနဆး

( contact မားသည အနညးငယသာ open ျဖစျခငး) မသည အေႏးဆးၾကာခန ( contact မားသည disk

တစပတလးခန႔ လညႏငသညအတငးအတာမ အထ) ရတတပါသည။ Reset action သည rotational force

ကဖယရားလကသညအခနတြင စတငကာ breaker တစခက trip လပမည relay contact အား close

လပျခငးအားျဖငျဖစေစ၊ သ႔မဟတ relay မ malfunction အား sense လပမကာ ဖယရားလကေသာ

အခါတြငျဖစေစ ျဖစတတပါသည။ restraining spring မ disk အား မလေနရာသ႔ေရာကေစကာ reset

လပပါသည။ reset လပရနၾကာျမငေသာအခနသည relay အမးအစားႏင time-dial setting (contact

အကြာအေ၀း) ေပၚတြငမတညသည။

Electromechanical Relay အေတာမားမားသည ပမနအားျဖင minimum input မ output isolation

ဗ႔အားမားအထ rated ပမာဏ 1500 မ 2000VA အထ ရၾကပါသည။ (Relay Burden ကေျပာတာျဖစမယ

ထငပါတယ။)

Electromagnetic relays သးစြရာတြင ေတြ႔ၾကရေသာ အကန႔အသတမား။

Operation လပေသာ speed

သကတမးၾကးျမငလာေသာအခကေၾကာင characteristic မား ေျပာငးလညးသြားျခငး

အစတအပငးမား ပကစးမႈမ relay တစခလးပကစးရသညအထျဖစေစျခငး

အရြယအစားၾကးျခငး။ အတြငးပငးတြငပါရေသာ mechanical component မား၏ အရြယအစားေၾကာင

electromechanical relay ၏ အရြယအစားသည PCB ဒဇငးႏင ယဥပါက အရြယအစားအကန႔အသတရပါသည။

Power consumption မားျခငး

CT တြင ျမငမားေသာ burden ကျဖစေစျခငး

Phase indication မ လြ၍ အျခားေသာ fault data မား မရရႏငျခငး

Electromechanical relay တြင ဒဇငးသဘာ၀အရ load တစခအား switch လပရန အတြက mechanical

contact မားအား make လပရေပမည။ ယငး contact မား၏ point မားသည သကတမး (ပမနအားျဖင

လပေဆာငမႈ အၾကမေပါငး ၁၀၆ ၾကမ) ထကေကာလြနသြားပါက oxidation breakdown ျဖစႏငကာ relay အား

အစားထးရနလအပေပသည။

Electromechanical Relay သည activate လပေသာ အခါတြင contact ေနရာတြင bounce ျဖစတတပါသည။

Bounce ျဖစမႈသည အခနအတငးအတာ တစခၾကာျမငေစကာ load circuit တြင ဖြငလကပတလကႏင

flickering ျဖစေစကာ ယငးႏင သကဆငေသာ အေျခအေနတစခအား load design

တြငထညသြငးစဥးစားေပးရပါမည။

Electromechanical Relay သးစြရာတြင အကန႔အသတျဖစေစေသာ အခကတြင Isolation voltage ႏင

သကဆငေသာ အပငးလညးပါ၀ငပါသည။

(2) The Solid State Relay (Static Relay):

History of Relay: Static Relay မား သည relay မးဆကသစတစချဖစပါသည။ Static Relay မားအား ၁၉၆၀

တြငစတင အသးျပၾကပါသည။ Static ဆေသာ ေ၀ါဟာရအရ ထကသ႔ေသာ relay မားတြင moving part မား

မပါရပါ။ Electromechanical Relay မားႏင ႏႈငးယဥပါက static relay မားသည သကတမးရညၾကာ

အသးျပႏငျခငး၊ operating လပရာတြင အသထြကမႈ ေလာကျခငး၊ လငျမနစြာ တန႔ျပနႏငျခငး စေသာ

ေကာငးမြနေသာအခကမား ရပါသည။ သ႔ေသာ electromechanical relay မားကသ႔ ခငမာ

ေတာငတငးျခငးမရေပ။

Static relay မားအား ထတလပရာတြင transistor မား၊ ICမား၊ capacitor မား ႏင microprocessor

အေသးစားမားစသည semiconductor ပစ ၥညးမား ပါ၀ငၾကပါသည။

Static relay မားအား ဒဇငးထတရာတြင electromechanical relay မားအသးျပခရာမ ရရလာေသာ

အခကအလကမား အတငး အစားထးလပေဆာငႏငရန ျပလပထားပါသည။

Measuring principles: Static relay မား၏ အလပလပေသာ principle သည electromechanical relay မားႏင

အလားသ႑နတကာ ဆလသညမာ solid static relay မားသည electromechanical relay မား

လပေဆာငသညအတငး လပေဆာငႏငၾကပါသည။

Solid static relay မားသည magnetic coil ႏင mechanical component မားအစား analogue electronic

device မားအား relay characteristic ရရေစရနအသးျပထားပါသည။ measurement ျပလပရာတြင static

circuit မားအား အသးျပကာ comparator မား၊ level detector မား၊ filter မား စသညျဖင ပါရကာ

conventional electromagnetic rely တြငမ operating torque ႏင restraining torque တ႔က ႏႈငးယဥပါသည။

voltage / current တကသ႔ေသာ relaying quantity မားအား rectify လပကာ တငးတာပါသည။

တငးတာလေသာ quantity မားအား ေကာငးမြနစြာ သတမတျပးေနာက output device မ trigger

လပျပးသညႏင circuit breaker ၏ trip circuit သည energized လပပါမည။

Solid State relay တြင incoming voltage ႏင current တ႔၏ waveform မားအား analog circuit မားအေနျဖင

monitor လပကာ record လပျခငး သ႔မဟတ digitize လပျခငး မျပလပေပ။ Analog value မားအား user မ

set လပထားေသာ setting value မားႏင relay အတြငးရ potentiometer အားျဖင ႏႈငးယဥကာ အခ႔တြင

transformer ရ tap မားအားျဖင ႏႈငးယဥပါသည။

အခ႔ေသာ solid state relay မားတြင ရးရငးေသာ microprocessor တစခသည relay ၏ အခ႔ေသာ

ရးရငးသည ပေသ လပေဆာငမႈ logic မားအားလပေဆာငသည။ အခ ႔ေသာ time overcurrent solid state

relay မားတြင incoming AC current အား small signal AC တနဘးအျဖစ ဥးစြာေျပာငးလညးကာ ယငး AC

အား rectifier ႏင filter အတြငး ျဖတသနးေစျခငးျဖင AC မ DC သ႔ေျပာငးလညးလကျခငးျဖင AC waveform ၏

အလကသင တနဘးမားအျဖစ ေျပာငးလညးသြားပါသည။ op-amp တစခႏင comparator က အသးျပကာ trip

point သ႔ ေရာကေစမည DC ကဖနတးယပါသည။ ရးရငးေသာ microprocessor သည DC signal အား slow

speed A/D conversion အျဖစေျပာငးျပးေနာက ရရလာသညတနဘးအား time-overcurrent response curve

တြငေပါငးစညးျခငးျဖင ယငးတနဘးသည set point ထကေကာလြနသြားေသာအခါတြင trip လပပါသည။ ယငး

relay တြင microprocessor ပါသညဆေသာျငားလညး digital / numerical relay မားကသ႔

စြမးေဆာငရညမျပည၀ေသာေၾကာင microprocessor relay ဟ အမညရငးလငးစြာမတပျခငးျဖစပါသည။

Function of Relay: အစဥးထတလပေသာ relay မားတြင transitor ႏင diode မားအား resistor မား၊

capacitor မား ႏင inductor မား စသည discrete device မားကသးစြခေသာလညး electronic

နညးပညာတးတကလာေသာ ေနာကပငးထတလပေသာ relay မားတြင linear ႏင digital integrated circuit

မားအား သးစြကာ signal processing ႏင logic function မားအား လညး ထညသြငး အသးျပလာၾကပါသည။

အေျခခ circuit တညေဆာကပတၾကေသာလညး packaging အေနျဖင protection function

တစခတညးအတြက သတမတကာ function တစခ case တစခအျဖစထားရကာ complex function အျဖစ

အလရပါက case မားစြာအား ပးတြ အသးျပၾကပါသည။

User programming အေနျဖင relay characteristic curve မားအား adjust လပႏငမည အေျခခ

လပေဆာငခကအေနျဖငသာ ကနသတထားရပါသည။ ထ႔ေၾကာင electromechanical relay မ analog

electronic အျဖစ ရးရငးစြာ အစားထးျခငးသာျဖစကာ setting လပရာတြင ပမ flexible ျဖစလာကာ space

လအပခကကလညး ေလာခႏငပါသည။

အခ႔ေသာ အေျခအေနတြင relay burden ေလာကသြားျခငးျဖင CT/VT output လအပခကမားအား

ေလာကေစသကသ႔ျဖစပါသည။ static relay တြင armature သ႔မဟတ အျခားေသာ moving element မား

မပါရဘ mechanical motion မျဖစေစေသာ electronic၊ magnetic သ႔မဟတ အျခားေသာ component မားမ

response က ရရေစပါသည။

Static ႏင electromagnetic ႏစခစလးကအသးျပေသာ relay ကလညး static relay ဟ ေခၚဆကာ ယငး relay

မ ရရမည response သည static unit မ ရရမညျဖစေသာေၾကာငျဖစပါသည။

Electromechanical relay မားအား output stage တြင auxiliary relay မား အျဖစထပေဆာငးထညသြငး

တပဆငၾကပါသည။ ထ႔ေၾကာင protective system တစခသည static relay ႏင auxiliary relay မား

ပါ၀ငတညေဆာကထားပါသည။

Static relay သည electromagnetic relay မားထက ပမေကာငးမြနသညအခကမားမာ အလငအျမန

လပေဆာငႏငမႈႏင တကေသာ တငးတာႏငမႈတ႔ျဖစပါသည။

Static relay မားတြင function/ features ကသ႔ေသာ constraint limit ရပါသည။ ျပးခသည

ဆယစႏစကာလအတြငး အခ ႔ေသာ microprocessor မားအား အသးျပကာ (၁) Fuse failure အေျခအေန (၂)

Self check အေျခအေန (၃) Dead Pole checking ႏင (၄) Carrier အသးျပေသာ protection အေျခအေနမား

အား ရရေစပါသည။

Operation of Relay: Static relay တစခအတြက လအပေသာအစတအပငးမားအား

ေအာကပါပတြငျပထားပါသည။ CT ႏင PT တ႔၏ output မားသည static components မား အတြက

အသးျပရနမသငေသာေၾကာင auxiliary CT ႏင PT မားအသးျပကာ သငေလာေသာ level ရရေစပါသည။

ထ႔ေနာက auxiliary CT ၏ output အား rectifier သ႔ေပးေစသည။ rectifier သည CT၊ PT ႏင Transducer တ႔မ

relaying quantity မားအား rectify လပေပးပါသည။

Rectify လပျပးေသာ output က comparator မား၊ level detector မား၊ filter မား၊ logic circuit

မားပါ၀ငေနသည measuring circuit သ႔ ပ႔ေဆာငပါသည။ dynamic input ျဖစေသာ (relaying quantity)

သည threshold value ထကေကာသြားေသာအခါတြင output သညစတင actuate ျဖစပါသည။ measuring

unit ၏ output အား amplifier အသးျပကာ amplify လပျပးေနာက electro-magnetic တစချဖစေသာ output

unit device သ႔ ပ႔ေဆာငပါသည။ relay operate လပေသာအခါတြင output unit သည trip coil အား

energize ျဖစေစပါသည။

Solid State Relay သးစြျခငး၏ အကးမား

Static Relay ၏ burden သည Electromagnetic relay မားထကနညးပါသည။ ထ႔ေၾကာင error နညးပါသည။

အေလးခနေပါပါးသည။

တပဆငရန ေနရာအနညးငယသာလအပျခငးေၾကာင panel space ပထြကေစပါသည။

Switching လပရာတြင Arc အထြကနညးပါသည။

acoustical noise လညး မရပါ။

Function တစခခငးစအား စတြကာ Multi-function အျဖစ အသးျပႏငပါသည။

တန႔ျပနမႈ ျမနဆနပါသည။

Reliability ျမငမားကာ ၾကာရညအသးခပါသည။ (၁၀၉ ၾကမထကပမကာလပေဆာငႏငပါသည။)

Electromechanical Relay ႏင ႏႈငးယဥလင High Range of Setting ထားရႏငပါသည။

Electromechanical Relay ထက ပမတကပါသည။

Electromagnetic Interference လညး နမပါသည။

power consumption နညးပါသည။

Shock ႏင vibration တ႔ကလညး ခႏငရညရပါသည။

contact bounce ျဖစျခငး မရေပ။

Microprocessor compatible ျဖစျခငး

Voltage အား isolate လပထားႏငျခငး

No moving parts: wear out ျဖစေစေသာ moving part မား မပါရသကသ ႔ Electromechanical Relay

မားပကစးေစသည အေရးအၾကးဆးအခကျဖစေသာ arc ျဖစေစသည contact မားလညး မပါရေပ။

No mechanical contact bounce or arcing: Solid state relay သည mechanical foce မား သ႔မဟတ ယငး

၏ contact မား သည operation လပရန moving လပျခငး စေသာ အခကမားေပၚတြင မတညျခငး မရပ

electronically ျဖငသာ လပကငပါသည။ mechanical contact မပါရျခငးေၾကာင bounce ျဖစျခငး သ႔မဟတ

arcing ျဖစျခငး တ႔ မျဖစႏငေတာပ reset time မာလညး အေတာေလး တသြားပါသည။

Low input signal levels: Telecommunication သ႔မဟတ microprocessor အသးျပကာ control လပသည

industry မားအတြက စထား သးစြအပပါသည။ solid state relay တ႔သည application မားစြာတြင

အေကာငးဆး ေရြးခယမႈတစခအျဖစ အလငအျမန ေရာကရလာကာ အထးသျဖင Telecommunication

သ႔မဟတ microprocessor အသးျပကာ control လပသည industry မားတြငျဖစပါသည။

Cost Issues: အတတတခနက electromechanical relay ႏင solid state relay မားအၾကား

ေစးႏႈးကြာျခားမႈသည အေတာေလးမားခပါသည။ တးတကေကာငးမြနလာေသာ manufacturing technology

ေၾကာင ေစႏႈးကြာဟမႈက အေတာမားမား ေလာခလာႏငျခငးက ဒဇငးအငဂငနယားမားအတြက solid state

relay အသးျပမႈအား တးတကလာေစပါသည။

Static relays သးစြရာတြင ေတြ႔ရရေသာ ကန႔သတခကမား

Relay Operation လပရနအတြက Auxiliary voltage လအပပါသည။

Static relays မားသည voltage transient မားအား sensitive ျဖစျခငးေၾကာင CT ႏင PT မား တ႔၏ primary

circuit ရ breaker ႏင isolator တ႔က operation လပမေစပါသည။

Control circuit ႏင relay contat မား break ျဖစျခငးေၾကာင ျပငးထနေသာ over voltage ကျဖစေစပါသည။

ထေသာေသာ voltage spike အခနတေလးမျဖစျခငးသညပင semiconductor component မားအား

ပကစးေစကာ relay မား၏လပေဆာငမႈက ခ ႔ယြငးေစပါသည။

Temperature dependence of static relays: semiconductor devices မား၏ characteristic မားသည

ambient temperature ေၾကာင အကးသကေရာကမႈမား ရတတပါသည။

Power System တြငျဖစလာတတေသာ Electromagnetic interference ႏင switching transient

မားေၾကာငျဖစေသာ disturbance မားအား ကာကြယႏငရန relay မား အတြငး အဆငျမငေသာ isolation ႏင

filter circuits မားအား ထညသြငး တညေဆာကထားရပါမည။

Reliablility ျမငေသာ power supply circuits မား လအပပါသည။

Humidity, high ambient temperature, PCB မားအေပၚတြင ဖမႈမား စမေစကာ track ျဖစေစျခငး စေသာ

environmental effect မား

အစတအပငးမား ပကစးျခငး

Fault data အား အလြယတကမရရႏငျခငး

သးစြေနစဥကာလအတြငး Characteristic မား ေျပာငးလညးျခငး

(A) Digital Relay:

History of Relay: ၁၉၈၀ခႏစမားခန႔တြင digital relay မား ေစးကြကအတြငးသ႔ေရာကရလာပါသည။ solid

state relay မားႏင ႏႈငးယဥပါက digital relay မား တြင တးတကလာေသာ microprocessor မား ႏင

microcontroller မား အား အသးျပလာၾကပါသည။ analog signal မားအား အသးျပမညအစား

တငးတာရရလာေသာ analog quantity မားအားလးအား digital signal မား အျဖစ ေျပာငးလညး

အသးျပပါသည။

Digital protection relay တ႔သည relay technology ၏ တးတကလာမႈတစချဖစပါသည။ Digital Relay တြင

microprocessor မား ႏင microcontroller မားအား static relay မားတြငအသးျပေသာ analog circuit

မားေနရာတြင အစားထးအသးျပကာ relay က ဖနတးတညေဆာကထားပါသည။ Digital relay မားအား ၁၉၈၀

ခႏစခန႔ေလာကတြငစတငအသးျပလာၾကပါသည။ သ႔ေသာ ထကသ႔ေသာ နညးပညာသည ေနာကထပ

ငါးႏစမအၾကာတြင numerical relay မား ေပၚေပါကလာမႈႏငအတ ကြယေပာကခရပါသည။

၁၉၉၀ ခႏစ ႏစလယေလာကမ စတငကာ solid state ႏင electromechanical relay မားေနရာတြင digital

relay မားျဖင အစားထးလာၾကပါသည။ distribution က႑တြင digital relay မားျဖင အစားထးသးစြမႈမာ

အနညးငယ ေႏးေကြးခပါသည။ အေရးၾကးေသာ feeder relay မားအတြက ယေန႔အခန ကာလတြင digital

relay မား အား သးစြေနၾကေသာလညး အခ႔ေသာ ေနရာမားတြင သးစြရလြယကေစျခငးငာ solid state relay

မားအား ဆကလကသးစြေနၾကျခငးျဖင digital relay သးစြရာတြငျဖစတတေသာ ရႈပေထြးမႈမားအား

မျဖစေပၚေစေတာေပ။

Measuring principles: static relays မားႏင ႏႈငးယဥလင digital relays မားတြင Analogue to Digital

Convertor (A/D conversion) က အသးျပၾကကာ တငးတာရရလာေသာ analogue quantities မားအား

microprocessor အား အသးျပကာ protection algorithm က ဖနတးယပါသည။ microprocessor သည

counting technique တစခခ က အသးျပျခငး၊ သ႔မဟတ Discrete Fourier Transform (DFT) ကအသးျပကာ

algorithm တြင ထညသြငးလပေဆာငေစပါသည။

Digital Relay တြငအသးျပေသာ microprocessor သည အကန႔အသတျဖငသာ လပေဆာငႏငကာ numerical

relay မားတြငပါရေသာ memory ေအာကေလာနညးပါသည။

Function of Relay: ယငး relay ၏လပေဆာငႏငမႈမာလညး အကန႔အသတရကာ protection function

မားအေပၚတြငလညး ကန႔သတမႈမားက ျဖစေစပါသည။ electromechanical သ႔မဟတ static relay မားႏင

ႏႈငးယဥလင function မား ထပေဆာငးပါ၀ငကာ ပမနအားျဖင setting range အားလညး ပမကယျပန႔စြာ

အသးျပႏငျပး၊ ပမတကမႈရပါသည။ သးျခား computer ႏင ဆကသြယႏႈငရန communication link တစခလညး

ပါရပါသည။

Microprocessor မားတြင အသးျပေသာ power အကန႔အသတေၾကာင digital relay မား တြင cycle

တစခအတြက waveform မားအားတငးတာရာတြင ရရႏငေသာ sample အေရအတြကအေပၚတြင

အကန႔အသတျဖစေစပါသည။ ထသ႔ေသာအေၾကာငးေၾကာင အခ႔ေသာ application

မားလပေဆာငရာတြငအျမနႏႈး အား အကန႔အသတျဖစေစပါသည။ ထ႔ေၾကာင အခ႔ေသာ protection function

မားအတြက digital relay မားသည သဘာ၀တ static relay မားႏင ယဥလင operating time

ပမၾကာျမငပါသည။ သ႔ေသာ power system stability ျဖစေစမည ျဖစႏငေသာ အေျခအေနမားအရ ထသ႔ေသာ

ပမၾကာျမငခနတ႔သည tripping time အားလးေပါငးပါက ထငရာေလာကေအာင ပမၾကာျမငမႈ မရေပ။

Operation of Relay: Digital relay တစခတြင (၁) Analogue input subsystem, (၂) Digital input

subsystem, (၃) Digital output subsystem, (၄) A processor along with RAM (data scratch pad), main

memory (historical data file) ႏင Power supply တ႔ ပါ၀ငၾကပါသည။

Digital relaying လပရာတြင တစခ သ႔မဟတ တစခထကပေသာ analog signal မားအား digital processing

လပရာတြင အဆင ၃ ဆငရကာ analog signal မ digital signal သ႔ ေျပာငးျပးေနာက ယငး digital form

Boolean အား trip သ႔မဟတ not to trip စေသာ ဆးျဖတခကမား ခႏငေစရန processing

လပေပးျခငးျဖစပါသည။

Digital Relay သးစြျခငး၏ ေကာငးကးမား

Functionality မားအား အဆငျမငစြာ integration လပထားျခငး

monitoring functions မား ထပေဆာငးပါ၀ငျခငး

သစြရ လြယကျခငး

အပခန ပမာဏ ကယျပန႔စြာ တြင အလပလပႏငျခငး

ပမရႈပေထြးေသာ function မားအား စစဥလပေဆာငႏငျခငး ႏင ေယဘယအားျဖင ပမတကျခငး

Self-checking လပႏငျခငးႏင အမားအယြငး တစစတစရာအတြက ျပငဆငလပေဆာငႏငျခငး

အျခားေသာ digital equipment မားႏင တြဖကလပေဆာငႏငျခငး

အပခန၊ သကတမးၾကးရငမႈ စေသာ အခကမားအေပၚတြင အမျပမႈနညးျခငး

စရတသကသာ ကာ အေျမာကအမား ထတလပ ႏငျခငး

ပမတကျခငး

Distance Relay အတြက plane ရႏငျခငး

Signal storage ရႏငျခငး

Digital Relay သးစြရာတြင ျဖစတတေသာ ကန႔သတခကမား

နညးပညာအသစမား စဥဆကမျပတထြကေပၚလာမႈေၾကာင lifetime တေတာငးျခငး

Devices မား အလငအျမန ဖကသမးျခငး

power system transients မားေၾကာင ပကစးႏငေျခရျခငး

digital systems မားသည ပမ ရႈပေထြးလာျခငးေၾကာင အသးျပရနအတြက အထးေလကငထားေသာ

၀နထမးမား လအပျခငး

Setting ႏင monitoring data မားအား လအပသလ maintenance လပရန လအပျခငး

(B) Numerical Relay:

History of Relay: microprocessor ကအေျခခ အသးျပေသာ protection device မားအား ၁၉၈၅

ခႏစခန႔တြငစတငအသးျပခၾကပါသည။ numerical technology က အသးျပသတ႔မ ကယကယျပန႔ျပန႔

လကခၾကျပး အသးျပသတ႔ထမ ရရလာေသာအေတြ႔အၾကတ႔သည ဒတယ မးဆက numerical relay မားအျဖစ

၁၉၉၀ ခႏစခန႔တြင အဆငျမငတငရန အေထာကအကျဖစခပါသည။

Electromechanical ႏင static relay မားတ႔သည hard wired relay မားျဖစၾကပါသည။ ယငးတ႔၏

၀ါယာၾကးမားအား ပေသတပဆငထားရကာ setting က manually အေျပာငးအလ လပေပးရပါသည။

Numerical Relay တ႔မာမ program ထညသြငး၍ ရေသာ relay မားျဖစပါသည။ relay ၏ characteristic ႏင

behavior က program အားျဖင ထညသြငး အသးျပႏငပါသည။

ပထမမးဆက numerical relays မားသည အဓကအားျဖင static relay မား၏ protection characteristic က

ရရႏငေစရန ဒဇငးျပခေသာလညး ေခတမ numerical protection device မားတြငမ ျပညစေသာ protection

က ရရေစရမမက control ႏင monitoring ကသ႔ေသာ ထပေဆာငးလပေဆာငခကမားကပါ ရရႏငပါသည။

numerical protection device မားသည protection၊ reliability၊ troubleshooting ႏင fault ႏင

ပတသကေသာ အခကအလကမားကပါ ရရႏငသည ေကာငးမြနေသာ အခကမားကေပးစြမးႏငပါသည။

Digital ႏင numerical relay တ႔၏ နညးပညာပငးဆငရာ အေသးစတ ကြျပားျခားနားမႈ အဓက အခကမာ

protection အျပင အျခားေသာ ရားပါး နညးပညာမား လညးေတြ႔ႏငျခငးျဖစပါသည။ ပမနအားျဖင numerical

relay တ႔သည digital relay တ႔မ နညးပညာတးတကလာမႈေၾကာင သဘာ၀အတငး တးတကေျပာငးလညး

လာမႈဟ ျမငႏငစရာ ရေပသည။ ယငးတ႔သည အထးျပလပထားေသာ digital signal processor (DSP) အား

တြကခကမႈျပရန hardware အျဖစအသးျပထားကာ ယငးႏင တြဖကကာ software tool မားကလညး

အသးျပရေပသည။

Measuring principles: input analogue signals မားအား digital အေနအထားသ႔ေျပာငးလညး ျပး

သငေလာေသာ mathematical algorithm ကသးကာ ဆကလကလပေဆာငပါသည။ ထသ႔ processing

လပရာတြင signal processing application မားအတြကအေကာငးဆးလပေဆာငႏငရန ျဖစေသာ digital

signal processor သ႔မဟတ အတအားျဖင DSP ဟေခၚေသာ အထးျပလပထားေသာ microprocessor က

အသးျပပါသည။ real time အေျခအေနတြင signal မားအား digial processing လပရန very high power

microprocessor လအပပါသည။

Conventional relay (electromechanical ႏင static) မားတြင သးေသာ technique မားႏင measuring

principle မားသည numerical technique ႏငႏႈငးယဥလငနညးပါးကာ အသးျပေသာ protection algorithm၊

sampling လပျခငး၊ signal processing လပျခငး၊ hardware ေရြးခယျခငး၊ software discipline စေသာ

မားစြာေသာ အခကမားတြငကြျပားျခားနားမႈမား ရပါသည။ ယငးသ႔ေသာ relay မားသည microprocessor က

အေျခခေသာ relay မားျဖစေသာလညး အကဥးခပအားျဖင electromechanically control လပထားေသာ relay

မားအစပငျဖစပါသည။

Function of Relay: ေခတမေသာ power system protection devices မားအား functions မားစြာျဖင

စစညးတညေဆာကထားပါသည။ ယေန႔ေခတ numerical relay မားတြင protection, control, monitoring ႏင

measuring အစရသညမားအားာ ရရႏငပါသည။ ထ႔ျပင ယငး device မား၏ communication

လပေဆာငႏငမႈတြင remote control, monitoring ႏင data transfer စသညတ႔လညး ပါ၀ငပါသည။

ပမနအားျဖင electromechanical ႏင static protection relay မားသည single-function၊ single

characteristic မားျဖစၾကေသာလညး numerical relay မားမာမကား multi-function၊ multiple characteristics

မားျဖစပါသည။

Conventional relay (electromechanical ႏင static) မားတြင သးေသာ technique မားႏင measuring

principle မားသည numerical technique ႏငႏႈငးယဥလငနညးပါးကာ အသးျပေသာ protection algorithm၊

sampling လပျခငး၊ signal processing လပျခငး၊ hardware ေရြးခယျခငး၊ software discipline စေသာ

မားစြာေသာ အခကမားတြငကြျပားျခားနားမႈမား ရပါသည။

ပထမမးဆက numerical relays မားသည အဓကအားျဖင static relay မား၏ protection characteristic က

ရရႏငေစရန ဒဇငးျပခေသာလညး ေခတမ numerical protection device မားတြငမ ျပညစေသာ protection

က ရရေစရမမက control ႏင monitoring ကသ႔ေသာ ထပေဆာငးလပေဆာငခကမားကပါ ရရႏငပါသည။

numerical protection device မားသည protection၊ reliability၊ troubleshooting ႏင fault ႏင

ပတသကေသာ အခကအလကမားကပါ ရရႏငသည ေကာငးမြနေသာ အခကမားကေပးစြမးႏငပါသည။

Numerical protection devices မားအား generation၊ transmission ႏင distribution systems

မားအတြကရရႏငပါသည။

Numerical relays မားသည micro processor အေပၚတြငအေျခခကာdisturbance recorder

မားတြငအသးျပသည parameter မားအား record လပႏငသည အခကအျပင setting ႏင alarm မားအား

လညး အလြယတက ျပလပႏငျပး equipment တစခတညးႏင protection မားစြာကလပေဆာငႏငျခငးေၾကာင

တပဆငရန ေနရာလညး အနညးငယမသာ လအပပါသည။ ကယျပန႔ေသာ setting range၊ ပမတကမႈ၊ Low

burden စသညအခကတ႔ေၾကာင CT ၏ VA က အနညးငယသာ လအပျခငးေၾကာင ကနကစရတက

ေလာကေစပါသည။ relaying function မားအားလးတ႔အား numeric value မားအျဖစ လပေဆာငပါသည။

ေနာကပငးေဖာျပမည တ႔တြင relay hardware, relay software, multiple protection characteristics,

adaptive protection characteristics, data storage, instrumentation feature, self-check feature,

communication capability, additional functions, size ႏင cost-effectiveness စသညတ႔က ေဖာျပပါမည။

Numerical protection devices မားအား generation, transmission ႏင distribution systems မားအတြက

ရရႏငပါသည။ ေခတမေသာ power system protection devices မားအား functions မားစြာျဖင

စစညးတညေဆာကထားပါသည။ ယေန႔ေခတ numerical relay မားတြင protection, control, monitoring ႏင

measuring အစရသညမားအားာ ရရႏငပါသည။ ထ႔ျပင ယငး device မား၏ communication

လပေဆာငႏငမႈတြင remote control, monitoring ႏင data transfer စသညတ႔လညး ပါ၀ငပါသည။

ယငးသ႔ေသာ relay မားသည precision အလြနေကာငးမြနျပး အသးျပရလြယကေသာ electronic product

မားျဖစၾကပါသည။ case တစခအတြငး function ေပါငးမားစြာအား ထညသြငးထားျခငးေၾကာင capital cost ႏင

maintenance cost တ႔က electromechanical relay တ႔ႏင ယဥလင save ျဖစေစပါသည။ conventional

electromechanical relay မား၏ အားနညးခကမားအား micro controller အသးျပျခငးျဖင relay က

operating လပေစပါသည။ microcontroller အေျခခအသးျပေသာ relay မားသည အသးျပရ ေကာငးမြနကာ

ထတလပစရတလညး သကသာပါသည။

ထ႔ျပင ယငးသ႔ေသာ device မား၏ communication capability ေကာငးမြနမႈေၾကာင remote control၊

monitoring ႏင data transfer တ႔က လပေဆာငႏငေစပါသည။ ပမနအားျဖင electromechanical ႏင static

relay မားတ႔သည single-function ႏင single characteristics ကသာ ရရေစေသာလညး၊ ေခတမေသာ

numerical protection တ႔တြငမ multifunction ႏင multiple characteristics ကရရေစပါသည။ အခ႔ေသာ

protection တ႔တြင adaptable characteristic မား ရရႏငကာ မတကြျပားေသာ system condition

အေပၚတြငမတညကာ input parameter မားအေပၚတြငမတညျပး protection characteristic မားအား

dynamically changes လပႏငပါသည။

Operation of Relay: CT ထမ current signal အား I to V converter အသးျပကာ အလကသငေသာ voltage

signal အျဖစ ေျပာငးလညးေပးပါသည။

Load current ႏင proportional ျဖစေသာ ac Voltage အား precision rectifier အသးျပကာ dc

တနဘးအျဖစသ႔ ေျပာငးလညးျပး တစခထကပေသာ input မားအား လကခႏငသည multiplexer (MUX) သ႔

ပ႔ေဆာငကာ ယငးမ output တစခက ရရေစပါသည။

Microprocessor မ command signal မားအား multiplexer သ႔ပ႔ကာ switch on လပလေသာ circuit မ

current အား proportional ျဖစေသာ rectify လပထားသည voltage အျဖစ လကခ ရရေစပါသည။

Multiplexer ၏ output အား analog to digital converter (ADC) ထသ႔ေပးပ႔ကာ digital signal ပစ အျဖစသ႔

ရရေစပါသည။ Microprocessor သည ADC signal က start of conversion (SOC) အေနျဖင ေပးပ႔ကာ

ျပညစေသာ conversion ျဖစ မျဖစ က စစေဆးျပးေနာက end of conversion (EOC) က ADC မ digital ပစျဖင

လကခ ရရပါသည။ ထ႔ေနာက microprocessor သည ယငး data အား pick-up value ျဖင ႏႈငးယဥပါသည။

အကယ၍ input သည pick-up value ထက ၾကးပါက microprocessor သည desire circuit ၏ circuit

breaker က trip လပေပးပါသည။

Instantaneous over current relay တ႔တြင ၾကတငသတမတထားေသာ time delay မပါရဘ circuit breaker

သည ရတတရက trip လပႏငပါသည။ Normal Inverse, Very Inverse, Extremely Inverse ႏင Long

Inverse over current relay တ႔တြင inverse current-time characteristics မားအား microprocessor ၏

memory အတြငး look-up table အေနျဖင ဇယားဖြ႔ကာ သမးထားပါသည။

Numerical relays အသးျပျခငး၏ အကးမား

Compact Size: Electromechanical Relay မားသည mechanical comparison device မားျဖစကာ

ယငးအခကေၾကာင relay မားအား အရြယအစား ပမၾကးမားေစပါသည။ relay တစခ activation ျဖစ

မျဖစဆေသာ အခကအား flag system အသးျပကာ indicate လပၾကပါသည။ Numerical Relay မားမာမကား

အရြယအစားအားျဖင compact ျဖစကာ relay activation က LCD ျဖင ညြနျပၾကပါသည။

Digital Protection တ႔သည အရြယအစားအားျဖင ေသးငယၾကကာ function ခငးတပါက Analog Technology

အသးျပျခငးထက panel wiring ဆကသြယရာတြငလညး အနညးငယသာ လအပပါသည။

Flexibility: protection functions အေတာမားမားအား software တစခတညးတြင သငေလာသလ modify

လပျခငးျဖငျဖစေစ၊ ယငး၏ hardware တြငျဖစေစ၊ သ႔မဟတ hardware တြင အနညးငယမ modify

လပျခငးျဖင ျဖစေစ ရရႏငပါသည။

Reliability: component အနညးငယကသာ အသးျပျခငးေၾကာင အစတအပငးမား ဆကသြယမႈ နညးပါးကာ

အစတအပငးမား ပကစးမႈ နညးပါးျခငးေၾကာင reliability ကတးတကေကာငးမြနေစပါသည။

Multi Function Capability: သးစြေနက electromechanical ႏင static protection relays မားတ႔သည

single-function ႏင single characteristics သာရေသာ relay မားျဖစၾကပါသည။ operation လပေဆာငႏငမႈ

အတငးအတာမာလညး electromechanical relays မားသည numerical relay မားႏင ႏႈငးယဥလင

အနညးငယမသာ ရပါသည။

Different types of relay characteristics: protection characteristics မား အား match လပရာတြငလညး

ေကာငးမြနကာ ယငး characteristics မားအား microprocessor ၏ memory အတြငးသမးထားပါသည။

Digital communication capabilities: microprocessor ကအေျခခေသာ relay မားတြင digital

communication equipment မားႏင တြဆကအသးျပႏငရန ျပလပထားပါသည။ Substation LAN (Local

Area Network) အား fibre optic communication ျဖင ခတဆကႏငပါသည။

Modular frame: relay hardware တြင အလြယတက လပေဆာငႏငေစသည standard module မား

ပါ၀ငပါသည။

Low burden: microprocessor အေျခခတညေဆာကထားေသာ relay မားသည instrument transformer

အတြက minimum burden ျဖစေစပါသည။

Sensitivity: sensitivity ျမငမားျပး pickup ratio လညးျမငမားပါသည။

Speed: static relays မားတြင tripping time သည ½ cycle သ႔မဟတ ထ႔ထက ေလာနညးစြာ ရရႏငပါသည။

Fast Resetting: Resetting လပခန တေတာငးပါသည။

Data History: fault data ႏင disturbance record မားက ရရႏငပါသည။ (1) Nature of fault, (2)

Magnitude of fault level, (3) Breaker problem, (4) C.T. saturation , (5) Duration of fault တ႔က

အသးျပျခငးျဖင fault မားအား သရပခြရာတြင အေထာကအကျဖစေစပါသည။

Auto Resetting & Self Diagnosis: Electromechanical relay မားတြင relay activate ျဖစျပးေနာက

ပမနအေျခအေနသ႔ ျပနလညရရသည မရရသညက detect လပႏငေျခမရေပ။ ထ႔ေၾကာင autoresetting လပရန

မျဖစႏငဘ operating person ျဖငသာလပေဆာငႏငပါသည။ numerical relay တြငမ auto resetting

ရရႏငပါသည။

Function ေပါငးမားစြာအား case တစခတညးတြငထညသြငးထားျခငးေၾကာင electromechanical relay မားႏင

ႏႈငးယဥလင numerical relay မားတြင capital cost ႏင maintenance cost မားက save လပႏငပါသည။

Zero sequence voltages and currents မားက processor အတြငးမာပင တြကထတႏငကာ သးျခား

connection မား မလအပေပ။

အေျခခ hardware သည function မားစြာအား မေ၀ထားသညျဖစရာ protection function

တစခစအတြကကနကစရတမားအား သသသာသာ ေလာချပးသားျဖစေစသည။

Loss of voltage feature သည ယာယ သ႔မဟတ အျမ loss of voltage ျဖစစဥတြင relay အား block

လပေပးႏငပါသည။

Numerical Relay အသးျပရာတြင ျဖစေပၚတတေသာ ကန႔သတခကမား

Numerical Relay မားသည function မားစြာ ေပးစြမးႏငျခငး၊ precision ပမေကာငးမြနျခငး စသညတ႔က

ေပးစြမးႏငပါသည။ ယငးအခကတ႔ေၾကာင ပမေကာငးမြနေသာ protection က ရရေစႏငသညဟ မဆလေပ။

Numerical Relay မားသည ဆးျဖတခကမားအား အလငအျမနခႏငသည။ သ႔ေသာ လကေတြ႔တြင

အလငအျမန protection သညပငလင တနဘးတစခမဟတဘ protective equipment ၏

လပေဆာငမႈတစေလာကတြင interrupt လပႏငရန circuit breaker မားအား လအပလကရေနေသးကာ ယငး

circuit breaker တ႔၏ အလငအျမန interrupt လပႏငမႈမာလညး အကန႔အသတ ရေပသည။

Numerical Relay protection မားသည တစခါတစရတြင non-proprietary software

အေပၚတြငမေနသညျဖစရာ ယငးအခကသည system အား hack အလပႏငရ ရန အျဖစႏငဆးေသာ

အခကျဖစေနပါသည။

Numerical Relay Protection တ႔သည တစခါတစရတြင ျပငပမ transient interference တ႔ သကေရာကမႈက

ခရေသာလညး conventional technology အသးျပေသာ relay တ႔မာမ ထအခကက မခစားရေပ။

Numerical Relay Protection သည common function မားအား မေ၀ အသးျပပါသည။ ဆလသညမာ

ယငးတ႔တြင common failure mode ျဖစျခငးေၾကာင ယငးအခကသည protection element မားစြာအား

အကးသကေရာကမႈ ရေပသည။ ဥပမာအားျဖင power supply ျပတေတာကသြားျခငး သ႔မဟတ အ၀ငပငး

signal processor စသညတ႔သည မတကြျပားေသာ protection function မား ပါ၀ငေသာ protection device

တစခလးအား အလပမလပႏငေစရနတားဆးမႈ ျပႏငေပသည။ ယငးျပသနာအတြက equipment အား infant

mortality stage မာကတညးကပင အျမငဆးေသာ reliability ရရေစရန အတြက ဒဇငးျပရာတြင

အေတြ႔အၾကႏင သတမားစြာထားရမညျဖစပါသည။

multifunction numeric relay တစခသည three phase, ground, ႏင negative sequence directional

သ႔မဟတ non-directional over current protection မား၊ four shot recloser, forward သ႔မဟတ reverse

power protection, breaker failure, over/under frequency, ႏင over/under voltage protection, sync

check, breaker monitoring ႏင control စသည protection function 10-11 မးမက လပေဆာငႏငကာ

single function Solid State သ႔မဟတ Electromechanical relays မားက အသးျပမညဆပါက

ကနကစရတသည အနညးဆး ၅ ဆမ ၆ဆ တငေအာငျမငမားေပမည။

ထ႔ျပင numerical relay မားတြင communication လပေဆာငႏငမႈ၊ sequence-of-events recording, fault

reporting, rate-of-change frequency, ႏင metering functions စသည တ႔အား system အတြငး

စစညးထညသြငးထားပါသည။

Comparison of Different Type Relay:

CharacteristicElectro Mechanical

RelayStatic Relay Digital Relay Numerical Relay

TechnologyStandard

1st generationRelays.

2nd generationRelays.

Presentgeneration Relays.

Present generationRelays.

OperatingPrinciple

They use principleof electromagnetic

principle.

In this relaystransistors and

IC’s r been used

They useMicroprocessor.

Within builtsoftware with

predefined values

They use Microprocessor.Within built software with

predefined values

Measuringelements/Hardware

Induction disc,Electromagnets,Induction cup,Balance Beam

R, L, C,Transistors,

Analogue ICscomparators

Microprocessors,Digital ICs, DigitalSignal Processors

Microprocessors, DigitalICs, Digital Signal

processors

Measuringmethod

Electricalquantities

converted intomechanical force,

torque

Level detects,comparison withreference value

in analogueComparator

A/D conversion,Numericalalgorithmtechniques

A/D conversion,Numerical algorithm

techniques

SurroundingEnvironment

Depend upongravitation and

the value changesto the surrounding

magnetic fieldsalso.

There value mayvary withrespect to

temperaturealso.

Relay Size Bulky Small Small Compact

Speed ofResponse

Slow Fast Fast Very Fast

Timing functionMechanical clockworks, dashpot

Static timers Counter Counter

Time of Accuracy Temp .DependantTemp.

DependantStable Stable

Reliability High Low High High

Vibration Proof No Yes Yes Yes

Characteristics Limited Wide Wide Wide

Requirement ofDraw Out

Required Required Not Required Not Required

CT Burden High Low Low Low

CT Burden 8 to 10 VA 1 VA <0.5 VA <0.5 VA

Reset Time Very High Less Less Less

Auxiliary supply Required Required Required Required

Range of settings Limited Wide Wide Wide

Isolation Voltage Low High High High

Function Single Function Single Function Multi Function Single Function

Maintenance Frequent Frequent Low Very Low

Resistance 100 mille ohms 10 Ohms 10 Ohms 10 Ohms

OutputCapacitance

< 1 Pico Farad> 20 Pico

Farads> 20 Pico Farads > 20 Pico Farads

Deterioration dueto Operation

Yes No No No

RelayProgramming

No Partially Programmable Programmable

SCADACompatibility

No No Possible Yes

Operational valueindication

Not Possible Possible Possible Possible

Visual indication Flags, targets LEDs LEDs, LCD LEDs, LCD

Self monitoring No Yes Yes Yes

Parametersetting

Plug setting, dialsetting

Thumbwheel,dual inline switches

Keypadfor numeric

values,throughcomputer

Keypad for numericvalues,through computer

Fault DisturbanceRecording

Not possible Not possible possible possible

Relay မား၏ ANSI မ သတမတထားေသာ အမညမား

No Type of Relay

2 Time delay relay

3 3 Checking or Interlocking relay

21 21 Distance relay

25 Check synchronizing relay

27 Under voltage relay

30 Annunciation relay

32 Directional power (Reverse power) relay

37 Low forward power relay

40 Field failure (loss of excitation)

46 Negative phase sequence relay

49 Machine or Transformer Thermal relay

50 Instantaneous Over current relay

51 A.C. IDMT Over current relay

52 Circuit breaker

52a Circuit breaker Auxiliary switch “Normally open” (‘a ‘contact)

52b Circuit breaker Auxiliary switch “Normally closed” (‘b’contact)

55 Power Factor relay

56 Field Application relay

59 Overvoltage relay

64 Earth fault relay

67 Directional relay

68 Locking relay

74 Alarm relay

76 D.C Over current relay

78 Phase angle measuring or out of step relay

79 AC Auto reclose relay

80 Monitoring loss of DC supply

81 Frequency relay

81 U Under frequency relay

81 O Over frequency relay

83 Automatic selective control or transfer relay

85 Carrier or pilot wire receive relay

86 Tripping Relay

87 Differential relay

87G Generator differential relay

87G T Overall differential relay

87U UAT differential relay

87NT Restricted earth fault relay

95 Trip circuit supervision relay

99 Over flux relay

186A Auto reclose lockout relay

186B Auto reclose lockout relay

Transmission & Distribution Lines protection တ႔တြင အသးျပေသာ Relay မား။

No Line Protection

1 400 KV Transmission Line

Main-I: Non switched or Numerical

Distance Scheme

Main-II: Non switched or Numerical

Distance Scheme

2 220 KV Transmission Line

Main-I : Non switched distance scheme

(Fed from Bus PTs)

Main-II: Switched distance scheme (Fed

from line CVTs) With a changeover

facility from bus PT to line CVT and vice-

versa

3 132 KV Transmission Line

Main Protection: Switched distance

scheme (fed from bus PT).

Backup Protection: 3 Nos. directional

IDMT O/L Relays and

1 No. Directional IDMT E/L relay.

4 33 KV LinesNon-directional IDMT 3 Over Current and

1 Earth Fault relays

5 11KV LineNon-directional IDMT 2 Over Current and

1 Earth Fault relays

Reference:

Handbook of Switchgear –Bhel

Digital/Numerical Relays -T.S.M. Rao