رله دیستانس
مقدمه
رله دیستانس اولین بار در آلمان در سال 1923در یک شبکه فشار قوی نصب گردید.این رله یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد.در اغلب اوقات باید زمان قطع رله تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد؛واز این جهت بایدزمان قطع هررله ؛تابع جهت معینی از انرژی اتصال کوتاه نیز گردد.با توجه به اینکه هر چه محل اتصالی رله بیشتر باشد مقامت ظاهری قطعه سیم بین محل اتصالی تا رله بزرگتر میگردد.از آنجا که در رشد تاسیسات برقی رابطه مستقیمی بین مقاومت و طول سیم موجود است؛لذا با استفاده از رله دیستانس بعنوان رله حفاظتی در سراسر خطوط انتقال انرژی ؛عملا ومشکل حفاظت موضعی و سلکتیو وتنظیم جهش زمانی رله های پی در پی نیز برطرف می گردد.
اگر یک شبکه حلقوی را با رله های دیستانس حفاظت کرده باشیم در آن اگراتصال کوتاهی رخ دهد تمام رله های دیستانس موجود که جریان اتصال کوتاه از آن عبور می کند تحریک میشوند؛ولی فقط نزدیکترین رله به محل اتصالی موفق به قطع سیم اتصال شده از شبکه می شودزیرا قطعه سیم بین این دو نقطه نزدیکترین مقاومت را شامل است و بدین جهت زمان قطع این رله نیز از همه کوتاهتر است.
رله دی ستانس را می توان جهت هر نوع شبکه ای با هر فشار الکتریکی بکار برد.برای حفاظت شبکه های با ولتاژ بالاتر از 60هزار ولت؛امروزه فقط از رله دیستانس استفاده میشود.
1-عضو سنجشی(عضو زمانی)
2-عضو تحریک کننده
3-عضو جهت یاب
4-رله های کمکی
در ضمن باید دانست که عضو سنجشی رله دیستانس مطلقا مقدار قدر مطلق عوامل مؤثر را نمی سنجد ،بلکه تغییرات مقدار کمیتی را که قبلا تنظیم شده است می سنجد .
عامل مؤثر در رله دیستانس می تواند هر یک از کمیتهای زیر باشد:
1-مقاومت ظاهری (امپدانس)
2-هدایت ظاهری (ار میتانس)
3-مقاومت اهمی Zcos(رزیستانس)
4-هدایت اهمی (کندو کتانس)
5-مقاومت غیر اهمی Zsin (راکتانس)
6-هدایت غیراهمی (سوسپتانس)
7-امپدانس مخلوط
رله ای که کمیت Zرا می سنجد رله امپدانس ورله ای که کمیت X را می سنجد رله را کتانس گفته می شود.
- دستگاه مختصات R-Xو اصول مربوط به آن
با استفاده از این دستگاه مختصات می توان نمودار مشخصه عملکرد هر رله فاصله را بر نمودار مشخصه هر سیستم برق رسانی سوار کرد و پاسخ رله را بی درنگ مشخص ساخت.
رله فاصله به ازای رابطه معینی بین مقدار جریان و ولتاژ و اختلاف فاز بین آنها عمل خواهد کرد.در هر موقعیت مفروض از استقرار رله فاصله،بعضی روابط مشخص بین ولتاژ جریان و اختلاف فاز وجود خواهد داشت.بنابر این،طریقه کار این است که نموداری بسازیم که روابط بین این سه کمیت را (اولا )آن طور که سیستم به وجود می آید و(ثانیا) آن گونه که برای عملکرد رله لازم است نشان دهد .
همانگونه که بیان شد ،در دستگاه مختصات R-X ،سه متغییر ولتاژ و جریان واختلاف فاز به دوم متغییر تبدیل می شوند.این منظور،از تعیین خارج قسمت مقدار مؤثر ولتاژ بر مقدار مؤثر جریان که امپدانس نام دارد حاصل می شود(با امپدانس)کاری فعلا نداریم).سپس مؤلفه های مقاومت و راکتانس Z را از روی رابطه های آشنا R=Zcosو X=Zsi استخراج می کنبم. راوقتی مثبت می دانیم که با فرض همبندیهای معینی در رله ومبادی مقایسه مشخص،I نسبت به Vپس افت د اشته باشد.
این مقادیرRو X،مختصات نقطه ای در دستگاه R-X هستند که ترکیب معینی از V و I و را نشان می دهند.,R X می توانند مقادیر مثبت یا منفی اختیار کننداما Z همیشه باید مثبت باشد.هر مقدار منفیZ راکه از گذاردن مقادیر خاصی از در معادله بدست آید باید نادیده گرفت،زیرا این مقدارهای منفی ارزش عملی ندارند.
در شکل صفحه بعد،دستگاه مختصاتR-X ونقطهP که نمایشگر مقدارهای ثابتی از VوIو است دیده می شود ودر این شکل ،فرض بر این است که I مقداری کمتر از 90 درجه نسبت به Vپس افت داشته باشد.
پاره خط مستقیمی که ا ز مبدابه نقطه Pکشیده شود مقدار Z را نمایش می دهدو زاویه ای است که در جهت پاد ساعتگر از محور +R بطرف Z اندازه گیری می شود.
پیداست که محل نقطه P رامی توان با دانستن مقدارهای Zو وبدون استخراج مؤلفه های RوXبدست آورد،و یا محاسبه نسبت مختلط VبرI،مقادیر RوXرا مستقیما وبدون در- نظرگرفتن تعیین کرد.
اگر V وIو تغییر کنند می توان چندین نقطه را در دستگاه مختصات مشخص ساخت و از بهم پیوستن آنها یک منحنی بدست آورد که مشخصه عملکرد را نمایش دهد .
-قرار داد های سوار کردن مشخصه های رله و سیستم برق رسانی بر یکدیگر
نمودار مشخصه سیستم برق رسانی به منظور تعیین عملکرد رله هر دو نمودار باید بر یک مبنا تهیه شده باشند.هر رله مفروض در پاسخ به ولتاژ وجریانی که ا ز فاز فازهای خاص گرفته شده است عمل می کند.بنا بر این مشخصه سیستم برق رسانی باید بر حسب کمیتهای مربوط به همان فاز بصورتی که در محل نصب رله وجود دارند ترسیم شود.علاوه بر این ،واحدهای اندازه گیری مختصات رله و سیستم باید یکسان باشند برای این منظور معمولا از روش یک درصدی استفاده می شود.اگر اهم های واقعی بکار روند مشخصه های هر دو سیستم برق رسانی و رله باید به یکسان بر مبنای کمیتهای اولیه و یا ثانویه باشند و نسبتهای تبدیل جریان و ولتاژ بصورت زیر در محا سبات منظور شوند .
اهم ثانویه* نسبت مبدل جریان =اهم ثانویه
نسبت مبدل ولتاژ
با لاخره هر دو مختصه باید دارای مقیاس یکسان باشند زیرا برخی از مشخصه ها در صورتی که مقیاسها را یکسان بگیریم دایره ای خواهند بود .
لازم است برای مرتبط ساختن مشخصه ر له با مشخصه سیستم برق رسانی در دستگاه مختصات R-X قراری بگذاریم.قرار مزبور باید این نیا ز را برآورده سازد که در حالتهایی که سیستم،نیاز به عملکرد رله دارد مشخصه سیستم درمنطقه عملکردمشخصه رله واقع شود.قرارها چنین است که علامتهای RوXرا وقتی مثبت می گیریم که توان حقیقی و توان واکنشی پس افتی در حالت بار متعادل سه فازه در سوی قطع کنندگی رله فاصله بگذرند.در اینجا فرض بر این است که وقتی جریان در سوی معینی،بار را چنان تغذیه کند که گویی راکتانس بار عمدتا القایی است،گذر توان پس افتی نیز در همان سو باشد .معمول این است که وقتی بار له های فاصله سر و کار داریم هدف هم همین است جریان و ولتاژ های مثلثی را بعنوان مبنا برای ترسیم مشخصه های رله و سیستم به کار برند ویا هنگامی که رله های فاصله زمین در کار باشند از جریان فاز و ولتاژ فاز به زمین متناظر با آن استفاده کنند.در هر یک از دو حالت،سه رله در کار است که هر کدام جریان و ولتاژ خود را از فازهای متفاوتی می گیرند.
word: نوع فایل
سایز:1.26 MB
تعداد صفحه:80
رله دیستانس
