Afstandsrelæer er de vigtigste afstandsbeskyttelseselementer, der afhænger af afstanden til kilde/fødepunkt og det punkt, hvor fejlen opstår. Princippet om 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 dobbelt aktuatorrelæer, fordi den ene spole får strøm af spænding, og den anden spole får strøm af strømmen. Denne type relæer anvendes mest, hvor der er behov for fejlbeskyttelse, backupbeskyttelse i transmissions-og distributionslinjer ved høje hastigheder, og også når overstrømsrelæingen er meget langsom. 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 hovedsageligt afhænger af afstanden mellem impedanserne for de punkter, hvor fejlen opstår, og hvor relæet er installeret (foderpunkt). Relæet bliver betjent, når forholdet mellem spænding og strøm er indstillet til en forudbestemt værdi eller mindre end relæet. Denne type relæ bruges til sikkerhedskopiering, fejlbeskyttelse, fasebeskyttelse og hovedbeskyttelse af transmissions-og distributionslinjer. Afstandsrelædiagrammet er vist nedenfor.

udformningen af afstandsrelæet er et simpelt overstrømsrelæ. Afstandsrelædiagrammet med spænding og strømegenskaber er vist nedenfor. Den stiplede linje i nedenstående diagram repræsenterer driftsbetingelsen ved en konstant impedans af punktet eller linjen.

Afstandsrelæteori

afstandsrelæet er et afstandsbeskyttelseselement designet til at måle det defekte punkt. Driften af dette relæ afhænger af værdien af impedansen. Det udløser afbryderen og lukker kontakterne, når impedansen af det defekte punkt er mindre end relæets impedans. Spændingen og strømmen, der strømmer gennem PT og CT, overvåges kontinuerligt af relæet, og det begynder kun at fungere, når forholdet mellem spænding og strøm (værdi af impedans) er mindre end relæets forudbestemte impedansværdi.

Afstandsrelæprincip

afstandsrelæets arbejdsprincip er meget simpelt, og det er baseret på forholdet mellem spænding og strøm, dvs.impedans. Dette relæ indeholder en potentiel transformer til at levere spænding og strømtransformator til det aktuelle element, som er forbundet i serie med hele kredsløbet. Den sekundære strøm af CT producerer afbøjningsmomentet, 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 transmissionsledningens impedans er direkte proportional med dens længde, begynder relæet at fungere, hvis der opstår fejl inden for transmissionsledningens længde eller forudbestemt afstand.

Hvordan Fungerer Afstandsrelæ?

arbejdet med afstandsrelæ forklares under to forhold som normal tilstand og defekt tilstand.

Normal Tilstand: Det siges at være en driftstilstand, 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 transmissionslinjen mellem punkterne AB overveje impedansen af linjen er Å i driftstilstand. Afstandsrelæet begynder kun at fungere, når linjens impedans er mindre end relæets impedans

defekt tilstand: I denne tilstand er der en chance for, at der opstår en fejl på transmissionsledningen, når strømmen stiger end spændingen (mindre). Det betyder, at strømmen på linjen er omvendt proportional med relæets impedans. Derfor begynder relæet at arbejde i denne tilstand, fordi impedansen på linjen falder og mindre end den forudbestemte impedansværdi.

hvis der er opstået en fejl F1 på linjen AB, reduceres linjens impedans under den forudbestemte værdi af relæet, og det 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 å egnet til fasefejlbeskyttelse af transmissionsledningen ved en moderat længde

Reaktansrelæ

denne type relæ afhænger af værdien af reaktansen h egnet til jordfejlbeskyttelse af linjen.

adgangs-eller MHO-relæ

denne type relæ afhænger af adgangsværdien Y egnet til fasefejlbeskyttelse af lang transmissionsledning, der anvendes, hvor der opstår alvorlige strømforstyrrelser, og også af afstandsmålinger.

hvis der opstår en fejl, begynder afstandsrelæet at fungere afhængigt af værdierne for impedans eller adgang eller reaktans.

bestemte Afstandsrelæer

denne type relæ begynder at fungere, når værdien af reaktans eller adgang er under en forudbestemt impedansværdi af relæet. Disse er impedans, reaktans, adgang eller MHO type relæer.

Tidsafstandsrelæer

arbejdet med denne type relæ afhænger af værdien af impedans. Det betyder, at dens drift afhænger af afstanden mellem fejlen og relæpunktet. Det fungerer mere effektivt og tidligere, når fejlen er tættere på relæpunktet. Disse kommer under impedans, reaktans eller MHO type relæer.

Afstandsrelæprøvning og dens Procedure

afstandsrelæprøvningen er påkrævet for at kontrollere indstillingerne for beskyttelsesrelæet, konfiguration af relæet, installation, test og idriftsættelse af hele enheden til beskyttelse

da afstandsrelæerne bruges til universel Kortslutningsbeskyttelse, afhænger det af de elektriske størrelser, der måles som spænding og strøm, impedansværdievaluering for fejl, der er proportional med afstanden mellem relæet og fejlpunktet opstår.

sørg for, at alle beskyttelsesrelæets 3 områder er indstillet korrekt.

Område 1 er indstillet til øjeblikkelig udløsningstilstand i videresendelsesretning

Område 2 er indstillet til overskridelse med en tidsforsinkelse (enkelt)i fremadgående retning

område 3 er indstillet til overskridelse med tidsforsinkelse i dobbelttilstand for omvendt retning.

sørg for, at den type elsystem, der bruges til 400kV transmissionsledning af 3-faset model, og to belastninger ( 3 resistive belastninger med to 9kV) skal fungere ved 400V

sørg for, at alle de resterende beskyttelsesdriftstilstande er slukket, mens du tester en hvilken som helst beskyttelsestilstand.

kontrol af alle tilslutninger af PT -, CT-og transmissionslinjeforbindelser er tilsluttet korrekt

Afstandsrelæegenskaber

afstandsrelæegenskaberne i driftstilstanden er vist nedenfor. Strømmen, der strømmer gennem CT, tages på H-aksen, og spændingen leveret af PT tages på Y-aksen.

hvis transmissionsledningens impedans er mere end relæets impedans i en fejltilstand, produceres det positive drejningsmoment over driftskarakteristiklinjen. På samme måde, hvis linjens impedans er mindre end relæets impedans i fejltilstanden, produceres det negative drejningsmoment.

også afstandsrelæets driftsegenskaber kan forklares ved hjælp af R-H-planet. Lad cirkelens radius være linjens impedans.

være fasevinklen og R være vektorpositionen.

i det positive område vil impedansen af linjen være mindre end cirkelens radius. I det negative område vil linjens impedans være mere end cirkelens radius. Ud 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 fuld afstandsbeskyttelse og udfører alle de funktioner, som er nødvendige for at beskytte kraftledningen. Enkeltlinjediagrammet for denne type relæ er vist nedenfor.

fra ovenstående figur,

21/21N er afstandsbeskyttelsen

FL er fejllokator

50N/51N, 67N er retningsbestemt jordfejlbeskyttelse

50/51/67 er til Overstrømsbeskyttelse

50 stub is stub-Bus Overstrømstrin

68/68T repræsenterer strømsvingning (detektion eller udløsning)

85/21 er til FJERNBESKYTTELSE af telebeskyttelse27 er til beskyttelse af svag tilførsel
85/67N er til teleportation for beskyttelse mod jordfejl

50hs er til omskifterbeskyttelse

50BF er bremsesvigt

59/27 er til beskyttelse af overspænding

810/U er forbi/under beskyttelsen

25 er synkrocheck

79 er automatisk lukket

74TC er trip circuit

86 betegner lockout kommando

fordele

fordelene ved afstandsrelæ over overstrømsrelæ er angivet nedenfor

• det erstatter beskyttelsen af overstrøms transmissionslinjer
• giver beskyttelse meget hurtigt
• koordinering og anvendelse er meget enkel
• fås med permanente indstillinger, og der er ikke behov for at justere indstillingerne
• effekt af en generation af fejlniveauer, fejlstrømsstørrelse er mindre
• tillader foring med høj belastning

ulemper

ulemperne ved afstandsrelæ eller impedansrelæ er vist nedenfor

• da det fungerer på begge sider fejl af en linje, så siges det at være ikke-retningsbestemt.
• det genkender ikke mellem interne og eksterne fejl på en linje
• modstanden af buen på en fejllinje påvirker afstandsrelæets funktion. Da der findes en bue, når fejlen opstår på ethvert tidspunkt.
• strømsvingningerne påvirker afstandsrelæets ydeevne, fordi det område, der er dækket af cirklen på siderne af R-H-planet, er stort
• målekapaciteten for fejlmodstand er begrænset.

applikationer

afstandsrelæapplikationerne er

• disse bruges mest til at beskytte transmissionslinjer og distributionslinjer over høje VEKSELSTRØMSSPÆNDINGER
• giver backup beskyttelse af VEKSELSTRØMSSPÆNDINGER mod de mange fejl i 3-Fase, Fase til fase og fase til fordelings-og transmissionslinjens jord.
• statiske afstandsrelæer bruges i vid udstrækning, fordi det giver afstandsbeskyttelse for alle typer linjefejl i transmissionslinjer (kort, mellemlang, lang og hoved).

dette handler således om afstandsrelæet-definition, teori, diagram, princip, arbejde, fordele, ulemper, applikationer, test og testprocedure. Her er et spørgsmål til dig, “hvad er et overstrømsrelæ? “