Afstand relæer er de vigtigste afstandsbeskyttelseselementer, der afhænger af afstanden fra kilde / føderpunkt og det punkt, hvor fejlen opstår. Princippet for disse relæer adskiller sig fra en form for beskyttelse til andre, fordi dens ydeevne afhænger af forholdet mellem spænding og strøm. Disse siges at være dobbeltaktuatorrelæer, fordi den ene spole får strøm fra spænding, og den anden spole får strøm fra strømmen. Denne type relæer bruges mest, hvor der er behov for fejlbeskyttelse, backup-beskyttelse i transmissions- og distributionsledninger ved høje hastigheder, og også når overstrømsrelæet er meget langsomt. Denne artikel hjælper med at vide om afstandsrelæet og dets typer i detaljer.
Hvad er afstandsrelæet?
Afstandsrelæet kaldes også impedansrelæet eller afstandsbeskyttelseselementet eller spændingsstyret enhed . Det fungerer primært afhænger af afstanden mellem impedanserne på de punkter, hvor fejlen opstår, og hvor relæet er installeret (fødepunkt). Relæet betjenes, når forholdet mellem spænding og strøm er indstillet til en forudbestemt værdi eller mindre end relæet. Denne type relæ bruges til backup-beskyttelse, fejlbeskyttelse, fasebeskyttelse og hovedbeskyttelse af transmissions- og distributionsledninger. Det afstandsrelædiagram er vist nedenfor .
Designet på afstandsrelæet er et simpelt overstrømsrelæ. Afstandsrelædiagrammet med spændings- og strømegenskaber er vist nedenfor. Den stiplede linje i nedenstående diagram repræsenterer driftstilstanden ved en konstant impedans for punktet eller linjen.
Afstandsrelæteori
Afstandsrelæet er et afstandsbeskyttelseselement designet til at måle det defekte punkt. Betjeningen af dette relæ afhænger af impedansens værdi. Det udløser afbryderen og lukker kontakterne, når impedansen til det defekte punkt er mindre end impedans af relæet. Spændingen og strømmen, der strømmer gennem PT og CT, overvåges kontinuerligt af relæet, og den begynder kun at fungere, når forholdet mellem spænding og strøm (impedansværdi) er mindre end relæets forudbestemte impedansværdi.
Princip for afstandsrelæ
Afstandsrelæets arbejdsprincip er meget simpelt, og det er baseret på forholdet mellem spænding og strøm, dvs. impedans. Dette relæ indeholder en potentiel transformer til forsyning af spænding og strømtransformator til det aktuelle element, som er forbundet i serie med hele kredsløbet. Den sekundære strøm af CT producerer det afbøjende drejningsmoment, mens den potentielle transformer producerer gendannelsesmoment. Som vi ved, at dens drift afhænger af forholdet mellem spænding og strøm, dvs. forholdet mellem impedansværdi, som også er kendt som impedansrelæ.
Afstandsrelæet begynder kun at fungere, når spændings- og strømforholdet, hvilket betyder, at impedansen er mindre end relæets forudbestemte impedansværdi. Da transmissionslinjens impedans er direkte proportional med dens længde, begynder relæet at fungere, hvis der opstår en fejl inden for transmissionslinjens længde eller forudbestemt afstand.
Hvordan fungerer afstandsrelæ?
Arbejdet med afstandsrelæ forklares i to forhold såsom normal tilstand og defekt tilstand.
Normal tilstand: Det siges at være en driftsbetingelse, fordi linjespændingen eller gendannelsesmomentet er højere end det aktuelle eller afbøjende drejningsmoment.
Fra ovenstående figur kan vi observere, at impedans eller afstandsrelæ er placeret på transmissionsledningen mellem punkterne AB Overvej, at linjens impedans er Z i driftstilstand. Afstandsrelæet begynder kun at fungere, når linjens impedans er mindre end relæets impedans Z
Defekt tilstand: I denne tilstand er der en chance for, at der opstår en fejl på transmissionsledningen, når strømstyrken stiger end spændingen (mindre). Det betyder, at strømmen på linjen er omvendt proportional med relæets impedans. Derfor begynder relæet at fungere i denne tilstand, fordi impedansen på linjen falder og er mindre end den forudbestemte impedansværdi.
Hvis der er opstået en fejl F1 på linjen AB, falder ledningens impedans til under den forudbestemte værdi af relæet, og den begynder at fungere ved at sende udløserkommandoen til afbryderen. Relæets kontakter ville være lukket, hvis fejlen nås ud over den positive tilstand.
Typer af afstandsrelæ
Da afstandsrelæet afhænger af forholdet mellem spænding og strømværdier, klassificeres de i 3 typer. De er
Impedansrelæ
Denne type relæ afhænger af impedansen Z, der er egnet til fasefejlbeskyttelse af transmissionsledningen i moderat længde
Reaktansrelæ
Denne type relæ afhænger af værdien af reaktans X, der er egnet til jordfejlsbeskyttelse af ledningen.
Adgang eller MHO-relæ
Denne type relæ afhænger af værdien af adgang Y, der er egnet til fasefejlbeskyttelse af lang transmissionslinje, der bruges, hvor der opstår alvorlige strømstød, og også af afstandsmålinger.
Hvis der opstår en fejl, afhænger afstandsrelæet af, at det afhænger af værdierne for impedans eller adgang, eller reaktans.
Bestemte afstandsrelæer
Denne type relæ begynder at virke, når værdien af reaktans eller optagelse er under en forudbestemt impedansværdi af relæet. Disse er relæer til impedans, reaktans, optagelse eller mho-type.
Tidsafstandsrelæer
Arbejdet med denne type relæ afhænger af impedansens værdi. Det betyder, at dens funktion afhænger af afstanden mellem fejlen og relæpunktet. Det fungerer mere effektivt og tidligere, når fejlen er tættere på relæpunktet. Disse kommer under relæer med impedans, reaktans eller mho-type.
Test af afstandsrelæ og dets procedure
Afstandsrelæprøvning er påkrævet for at kontrollere indstillingerne for beskyttelsesrelæet, konfigurationen af relæet, installation, test og idriftsættelse af hele enheden til beskyttelse
Da afstandsrelæerne bruges til universel kortslutningsbeskyttelse, afhænger dets driftstilstand af måling af elektriske størrelser som spænding og strøm, vurdering af impedansværdi for fejl, der er proportional med afstanden mellem relæet og fejlpunktet opstår.
Sørg for, at alle de 3 zoner i beskyttelsesrelæet er indstillet korrekt.
Zone 1 er indstillet til øjeblikkelig udkoblingstilstand i videresendingsretning
Zone 2 er indstillet til at nå for meget med en tidsforsinkelse (enkelt) i fremadgående retning
Zone 3 er indstillet til overstrækning med tidsforsinkelse i dobbelt tilstand for omvendt retning.
Sørg for, at den type elsystem, der anvendes til 400kV transmissionslinje af 3-faset model, og to belastninger (3 modstandsbelastninger med to 9kV) skal fungere ved 400V
Sørg for, at alle de resterende beskyttelsesfunktioner er slået fra, mens du tester en beskyttelsesfunktion.
Kontrol af alle forbindelser mellem PT, CT og transmissionslinjeforbindelser er korrekt tilsluttet
Afstandsrelæegenskaber
Afstandsrelæets egenskaber i driftstilstand er vist nedenfor. Strømmen, der strømmer gennem CT, tages på X-aksen, og spændingen, der leveres af PT, tages på Y-aksen.
Hvis transmissionsledningens impedans er mere end relæets impedans i en fejltilstand, frembringes det positive drejningsmoment over driftskarakteristiklinjen. På samme måde, hvis linjens impedans er mindre end relæets impedans i fejltilstand, dannes det negative drejningsmoment.
Afstandsrelæ Betjeningsegenskaber
Afstandsrelæets funktionsegenskaber kan også forklares ved hjælp af R-X-planet. Lad cirkelens radius være linjens impedans.
X er fasevinklen, og R er vektorpositionen.
Driftsegenskaber på R-X-plan
I det positive område vil linjens impedans være mindre end cirkelens radius. I det negative område vil linjens impedans være mere end cirkelens radius. Fra disse driftsegenskaber kan vi konkludere, at disse typer relæer er egnede til højhastighedstransmissionslinjer og siges at være højhastighedsrelæer.
Eksempel
SIPROTEC 7SA522 er et eksempel på et afstandsrelæ, som er en moderne type relæ. Det bruges til at opnå fuldskema-afstandsbeskyttelse og udfører alle de funktioner, der er nødvendige for at beskytte strømledningen. Enkeltlinjediagrammet for denne type relæ er vist nedenfor.
Eksempel på afstandsrelæ
Fra ovenstående figur,
21 / 21N er afstandsbeskyttelsen
FL er fejlfinder
50N / 51N, 67N er retningsbestemt jordfejlsbeskyttelse
50/51/67 er til beskyttelse af overstrømssikkerhedskopiering
50 STUB er stub-bus overstrøm scenen
68 / 68T repræsenterer power swing (afsløring eller udløsning)
85/21 er til fjernbeskyttelse af telebeskyttelse27WI er til beskyttelse af svag indføring
85 / 67N er til teleportering til jordfejlsbeskyttelse
50HS er til switchbeskyttelse
50BF er bremsefejl
59/27 er til beskyttelse af overspænding
810 / U er over / under beskyttelsen
25 er synkron kontrol
79 lukkes automatisk
74TC er tripkredsen
86 angiver lockout-kommando
Fordele
Det fordelene ved afstandsrelæ overstrømsrelæ er angivet nedenfor
- Det erstatter beskyttelsen af overstrømstransmissionslinjer
- Giver meget hurtig beskyttelse
- Koordinering og anvendelse er meget enkel
- Fås med permanente indstillinger, og der er ikke behov for at justere indstillingerne igen
- Effekten af en generation af fejlniveauer, fejlstrømstørrelsen er mindre
- Tillader foring med høj belastning
Ulemper
Det ulemper ved afstandsrelæ eller impedansrelæ er vist nedenfor
- Da det fungerer på begge sider fejl på en linje, siges det at være ikke-retningsbestemt.
- Det genkender ikke mellem interne og eksterne fejl på en linje
- Modstanden for en fejlledningsbue påvirker afstandsrelæets funktion. Da der findes en lysbue, når fejlen opstår på et hvilket som helst tidspunkt.
- Effektudsvingene påvirker ydelsen af afstandsrelæet, fordi det område, der er dækket af cirklen på siderne af R-X-planet, er stort
- Fejlmodstandens målekapacitet er begrænset.
Ansøgninger
Det fjernrelæ applikationer er
- Disse bruges mest til at beskytte transmissionslinjer og distributionsledninger over høje vekselstrømsspændinger
- Giv sikkerhedskopiering af vekselstrømsspændinger mod de forskellige fejl i 3-fase, fase til fase og fase til jorden for distributions- og transmissionsledninger.
- Statiske afstandsrelæer er meget udbredt, fordi det giver afstandsbeskyttelse for alle typer linjefejl i transmissionslinjer (kort, medium, lang og hoved).
Således handler det hele om afstanden relæ-definition, teori , diagram, princip, arbejde, fordele, ulemper, applikationer, test og testprocedure. Her er et spørgsmål til dig, “Hvad er et overstrømsrelæ? “
