Afstand relais zijn de belangrijkste afstandsbeschermingselementen, die afhankelijk zijn van de afstand van het bron- / voedingspunt en het punt waar de storing optreedt. Het principe van deze relais verschilt van de ene vorm van bescherming tot de andere omdat de prestaties afhangen van de verhouding tussen spanning en stroom. Dit zijn naar verluidt dubbele actuatorrelais omdat de ene spoel wordt bekrachtigd door spanning en de andere spoel wordt bekrachtigd door de stroom. Dit type relais wordt het meest gebruikt wanneer er behoefte is aan foutbeveiliging, back-upbeveiliging in transmissie- en distributielijnen bij hoge snelheden, en ook wanneer de overstroomrelais erg traag is. Dit artikel helpt om meer te weten te komen over het afstandsrelais en zijn typen in detail.
Wat is het afstandsrelais?
Het afstandsrelais wordt ook wel het impedantierelais of het afstandsbeveiligingselement of genoemd spanningsgestuurd apparaat De werking hangt voornamelijk af van de afstand tussen de impedanties van de punten waar de fout optreedt en waar het relais is geïnstalleerd (voedingspunt). Het relais wordt geactiveerd wanneer de verhouding tussen spanning en stroom is ingesteld op een vooraf bepaalde waarde of lager dan het relais. Dit type relais wordt gebruikt voor back-upbeveiliging, foutbeveiliging, fasebeveiliging en hoofdbeveiliging van transmissie- en distributielijnen. De afstand relais diagram wordt hieronder weergegeven
Het ontwerp van het afstandsrelais is een eenvoudig overstroomrelais. Het afstandsrelaisdiagram met spannings- en stroomkarakteristieken wordt hieronder weergegeven. De stippellijn in het onderstaande diagram geeft de bedrijfstoestand weer bij een constante impedantie van het punt of de lijn.
Afstandsrelais theorie
Het afstandsrelais is een afstandsbeveiligingselement dat is ontworpen om het defecte punt te meten. De werking van dit relais is afhankelijk van de waarde van de impedantie. Het schakelt de stroomonderbreker uit en sluit de contacten wanneer de impedantie van het defecte punt kleiner is dan de impedantie van het relais. De spanning en stroom die door de PT en CT vloeien, worden continu bewaakt door het relais en het begint pas te werken als de verhouding tussen spanning en stroom (waarde van impedantie) kleiner is dan de vooraf bepaalde impedantiewaarde van het relais.
Afstandsrelaisprincipe
Het werkingsprincipe van het afstandsrelais is heel eenvoudig en is gebaseerd op de verhouding tussen spanning en stroom, d.w.z. impedantie. Dit relais bevat een potentiaaltransformator voor het leveren van spanning en stroomtransformator voor het stroomelement, dat in serie is geschakeld met het gehele circuit. De secundaire stroom van CT produceert het afbuigkoppel, terwijl de potentiële transformator het herstelkoppel produceert. Zoals we weten, hangt de werking ervan af van de verhouding tussen spanning en stroom, dwz de verhouding van de impedantiewaarde, ook wel impedantierelais genoemd.
Het afstandsrelais begint pas te werken als de spanning en stroomverhouding, wat betekent dat de impedantie minder is dan de vooraf bepaalde impedantiewaarde van het relais. Omdat de impedantie van de transmissielijn recht evenredig is met de lengte, begint het relais te werken als er een fout optreedt binnen de lengte van de transmissielijn of een vooraf bepaalde afstand.
Hoe werkt afstandsrelais?
De werking van afstandsrelais wordt uitgelegd in twee omstandigheden, zoals normale toestand en defecte toestand.
Normale conditie: Er wordt gezegd dat het een bedrijfstoestand is omdat de lijnspanning of het herstelkoppel hoger is dan het stroom- of afbuigkoppel.
Uit de bovenstaande afbeelding kunnen we zien dat het impedantie- of afstandsrelais op de transmissielijn tussen de punten AB is geplaatst. Overweeg dat de impedantie van de lijn Z is in bedrijfstoestand. Het afstandsrelais begint pas te werken als de impedantie van de lijn kleiner is dan de impedantie Z van het relais
Defecte staat: In deze toestand is er een kans op het optreden van een fout op de transmissielijn wanneer de grootte van de stroom stijgt dan de spanning (minder). Dat betekent dat de stroom op de lijn omgekeerd evenredig is met de impedantie van het relais. Daarom begint het relais in deze toestand te werken omdat de impedantie op de lijn afneemt en kleiner is dan de vooraf bepaalde impedantiewaarde.
Als er een fout F1 is opgetreden op lijn AB, wordt de impedantie van de lijn verlaagd tot onder de vooraf bepaalde waarde van het relais en begint het te werken door het uitschakelcommando naar de stroomonderbreker te sturen. De contacten van het relais zouden niet gesloten zijn als de fout voorbij de positieve toestand wordt bereikt.
Soorten afstandsrelais
Omdat het afstandsrelais afhankelijk is van de verhouding tussen spannings- en stroomwaarden, worden ze ingedeeld in 3 typen. Zij zijn
Impedantie-relais
Dit type relais is afhankelijk van de impedantie Z geschikt voor fasefoutbeveiliging van transmissielijn met een gemiddelde lengte
Reactantierelais
Dit type relais is afhankelijk van de waarde van reactantie X die geschikt is voor aardfoutbeveiliging van de lijn.
Toelating of MHO-relais
Dit type relais is afhankelijk van de waarde van admittantie Y geschikt voor fasefoutbeveiliging van lange transmissielijnen, gebruikt waar ernstige stroompieken optreden en ook van afstandsmetingen.
Als er een fout optreedt, begint het afstandsrelais te werken, afhankelijk van de waarden van impedantie of admittantie of reactantie.
Bepaalde afstandsrelais
Dit type relais begint te werken wanneer de waarde van reactantie of admittantie lager is dan een vooraf bepaalde impedantiewaarde van het relais. Dit zijn relais van het impedantie-, reactantie-, admittantie- of mho-type.
Tijdafstandsrelais
De werking van dit type relais hangt af van de waarde van de impedantie. Dat betekent dat de werking ervan afhangt van de afstand tussen de fout en het relaispunt. Het werkt efficiënter en eerder wanneer de fout dichter bij het relaispunt is. Deze vallen onder impedantie-, reactantie- of mho-type relais.
Afstandsrelais testen en de procedure
Het testen van het afstandsrelais is vereist om de instellingen voor het beveiligingsrelais, de configuratie van het relais, installatie, testen en inbedrijfstelling van het hele apparaat ter bescherming te controleren
Omdat de afstandsrelais worden gebruikt voor universele kortsluitbeveiliging, hangt de bedrijfstoestand af van de elektrische grootheden die worden gemeten, zoals spanning en stroom, evaluatie van de impedantiewaarde voor fouten, die evenredig is met de afstand tussen het relais en het foutpunt.
Zorg ervoor dat alle 3 de zones van het beveiligingsrelais correct zijn ingesteld.
Zone 1 is ingesteld voor onmiddellijke uitschakelmodus in doorschakelrichting
Zone 2 is ingesteld voor overreiken met een tijdsvertraging (enkelvoudig) in voorwaartse richting
Zone 3 is ingesteld voor overreiken met tijdvertraging in de dubbele modus voor de omgekeerde richting.
Zorg ervoor dat het type voedingssysteem dat wordt gebruikt voor de 400 kV-transmissielijn van het driefasige model en twee belastingen (3 resistieve belastingen met twee 9 kV) op 400 V moeten werken
Zorg ervoor dat alle resterende beveiligingsmodi zijn uitgeschakeld terwijl u een beveiligingsmodus test.
Controleer of alle verbindingen van PT-, CT- en transmissielijnverbindingen correct zijn aangesloten
Kenmerken afstandsrelais
De kenmerken van het afstandsrelais in de bedrijfstoestand worden hieronder weergegeven. De stroom die door CT vloeit, wordt op de X-as genomen en de spanning die door de PT wordt geleverd, wordt op de Y-as genomen.
Als de impedantie van de transmissielijn groter is dan de impedantie van het relais in een storingstoestand, dan wordt het positieve koppel geproduceerd boven de lijn met bedrijfskarakteristieken. Op dezelfde manier, als de impedantie van de lijn kleiner is dan de impedantie van het relais in de foutconditie, wordt het negatieve koppel geproduceerd.
Operationele kenmerken van afstandsrelais
Ook kunnen de werkingskarakteristieken van het afstandsrelais worden verklaard door het R-X-vlak te gebruiken. Laat de straal van de cirkel de impedantie van de lijn zijn.
X is de fasehoek en R is de vectorpositie.
Operationele kenmerken op het R-X-vlak
In het positieve gebied zal de impedantie van de lijn kleiner zijn dan de straal van de cirkel. In het negatieve gebied is de impedantie van de lijn groter dan de straal van de cirkel. Uit deze operationele kenmerken kunnen we concluderen dat dit soort relais geschikt zijn voor hogesnelheidstransmissielijnen en naar verluidt hogesnelheidsrelais zijn.
Voorbeeld
SIPROTEC 7SA522 is een voorbeeld van een afstandsrelais, een modern type relais. Het wordt gebruikt om een volledige afstandsbescherming te bereiken en voert alle functies uit die nodig zijn om de voedingslijn te beschermen. Het enkele lijndiagram van dit type relais wordt hieronder weergegeven.
Voorbeeld van afstandsrelais
Uit de bovenstaande afbeelding,
21 / 21N is de afstandsbescherming
FL is foutzoeker
50N / 51N, 67N is een gerichte aardlekbeveiliging
50/51/67 is bedoeld voor bescherming tegen overstroom
50 STUB is een stub-bus overstroomtrap
68 / 68T staat voor power swing (detectie of uitschakeling)
85/21 is voor bescherming op afstand van teleprotectie 27WI is voor bescherming van zwakke invoer
85 / 67N is voor teleportatie voor aardlekbeveiliging
50HS is voor schakelaarbeveiliging
50BF is remstoring
59/27 is voor bescherming tegen overspanning
810 / U is boven / onder de bescherming
25 is synchrocheck
79 is automatisch hersluiten
74TC is het uitschakelcircuit
86 geeft uitsluitingscommando aan
Voordelen
De voordelen van afstandsrelais overstroomrelais worden hieronder gegeven
- Het vervangt de bescherming van overstroomtransmissielijnen
- Biedt zeer snel bescherming
- Coördinatie en toepassing is heel eenvoudig
- Beschikbaar met permanente instellingen en het is niet nodig om de instellingen opnieuw aan te passen
- Effect van een generatie foutniveaus, foutstroomsterkte is minder
- Maakt voering met hoge belasting mogelijk
Nadelen
De nadelen van afstandsrelais of impedantierelais worden hieronder weergegeven
- Omdat het aan beide kanten werkt op fouten van een lijn, wordt er gezegd dat het niet-directioneel is.
- Het herkent niet tussen interne en externe fouten van een lijn
- De weerstand van de boog van een breuklijn beïnvloedt de functie van het afstandsrelais. Omdat er een boog bestaat wanneer de fout zich op een willekeurig punt voordoet.
- De krachtschommelingen beïnvloeden de prestaties van het afstandsrelais omdat het gebied dat wordt bedekt door de cirkel aan de zijkanten van het R-X-vlak groot is
- De meetcapaciteit van foutweerstand is beperkt.
Toepassingen
De afstandsrelais toepassingen zijn
- Deze worden het meest gebruikt om te beschermen transmissielijnen en distributielijnen over hoge wisselspanningen
- Zorg voor back-upbescherming van wisselspanningen tegen de verschillende fouten in 3-fase, fase naar fase en fase naar de aarde van distributie- en transmissielijnen.
- Statische afstandsrelais worden veel gebruikt omdat het afstandsbescherming biedt voor alle soorten lijnfouten in transmissielijnen (kort, medium, lang en hoofd).
Dit gaat dus allemaal over de afstand relais-definitie, theorie , diagram, principe, werking, voordelen, nadelen, toepassingen, testen en testprocedure. Hier is een vraag voor u: “Wat is een overstroomrelais?
