Was ist ein Distanzrelais? Arbeiten und seine Anwendungen

Entfernung Relais sind die wichtigsten Abstandsschutzelemente, die von der Entfernung des Source / Feeder-Punktes und dem Punkt abhängen, an dem der Fehler auftritt. Das Prinzip dieser Relais unterscheidet sich von einer Schutzform zur anderen, da ihre Leistung vom Verhältnis von Spannung und Strom abhängt. Diese werden als Doppelaktuatorrelais bezeichnet, da eine Spule durch Spannung und die andere Spule durch Strom erregt wird. Diese Art von Relais wird am häufigsten verwendet, wenn ein Fehlerschutz, ein Backup-Schutz in Übertragungs- und Verteilungsleitungen bei hohen Geschwindigkeiten erforderlich ist und wenn die Überstromrelais sehr langsam sind. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über das Distanzrelais und seine Typen.

Was ist das Distanzrelais?

Das Distanzrelais wird auch als Impedanzrelais oder Distanzschutzelement oder bezeichnet spannungsgesteuertes Gerät . Die Funktionsweise hängt hauptsächlich vom Abstand zwischen den Impedanzen der Stellen ab, an denen der Fehler auftritt und an denen das Relais installiert ist (Einspeisepunkt). Das Relais wird betätigt, wenn das Verhältnis von Spannung und Strom auf einen vorbestimmten Wert oder weniger als das Relais eingestellt ist. Dieser Relaistyp wird für den Backup-Schutz, den Fehlerschutz, den Phasenschutz und den Hauptschutz von Übertragungs- und Verteilungsleitungen verwendet. Das Distanzrelais-Diagramm wird unten gezeigt .

Das Design des Distanzrelais ist ein einfaches Überstromrelais. Das Distanzrelaisdiagramm mit Spannungs- und Stromkennlinien ist unten dargestellt. Die gestrichelte Linie im folgenden Diagramm zeigt den Betriebszustand bei konstanter Impedanz des Punkts oder der Linie.

Distanzrelaistheorie

Das Distanzrelais ist ein Distanzschutzelement zur Messung des fehlerhaften Punktes. Der Betrieb dieses Relais hängt vom Wert der Impedanz ab. Es löst den Leistungsschalter aus und schließt die Kontakte, wenn die Impedanz des fehlerhaften Punktes kleiner als die ist Impedanz des Relais. Die Spannung und der Strom, die durch PT und CT fließen, werden kontinuierlich vom Relais überwacht und es beginnt erst dann zu arbeiten, wenn das Verhältnis von Spannung und Strom (Impedanzwert) kleiner als der vorbestimmte Impedanzwert des Relais ist.

Distanzrelais-Prinzip

Das Funktionsprinzip des Distanzrelais ist sehr einfach und basiert auf dem Verhältnis von Spannung und Strom, d. H. Impedanz. Dieses Relais enthält einen Potentialtransformator zur Versorgung des Spannungs- und Stromwandlers für das Stromelement, der mit der gesamten Schaltung in Reihe geschaltet ist. Der Sekundärstrom des Stromwandlers erzeugt das Ablenkdrehmoment, während der Potentialtransformator ein Rückstelldrehmoment erzeugt. Da wir wissen, dass sein Betrieb vom Verhältnis von Spannung und Strom abhängt, dh vom Verhältnis des Impedanzwerts, der auch als Impedanzrelais bezeichnet wird.

Das Distanzrelais wird erst dann in Betrieb genommen, wenn das Spannungs- und Stromverhältnis vorliegt, was bedeutet, dass die Impedanz kleiner als der vorgegebene Impedanzwert des Relais ist. Da die Impedanz der Übertragungsleitung direkt proportional zu ihrer Länge ist, beginnt das Relais zu arbeiten, wenn ein Fehler innerhalb der Länge der Übertragungsleitung oder einer vorgegebenen Entfernung auftritt.

Wie funktioniert das Distanzrelais?

Die Funktionsweise des Distanzrelais wird unter zwei Bedingungen erklärt, z. B. unter normalen Bedingungen und unter fehlerhaften Bedingungen.

Normale Vorraussetzungen: Es wird als Betriebszustand bezeichnet, da die Netzspannung oder das Rückstelldrehmoment höher ist als der Strom oder das Ablenkdrehmoment.

Aus der obigen Abbildung können wir ersehen, dass das Impedanz- oder Distanzrelais auf der Übertragungsleitung zwischen den Punkten AB angeordnet ist. Beachten Sie, dass die Impedanz der Leitung im Betriebszustand Z ist. Das Distanzrelais beginnt erst zu arbeiten, wenn die Impedanz der Leitung kleiner als die Impedanz Z des Relais ist

Fehlerhafter Zustand: In diesem Zustand besteht die Möglichkeit des Auftretens eines Fehlers auf der Übertragungsleitung, wenn die Größe des Stroms über die Spannung (weniger) ansteigt. Das heißt, der Strom auf der Leitung ist umgekehrt proportional zur Impedanz des Relais. Daher beginnt das Relais in diesem Zustand zu arbeiten, da die Impedanz auf der Leitung abnimmt und unter dem vorbestimmten Impedanzwert liegt.

Wenn auf der Leitung AB ein Fehler F1 aufgetreten ist, wird die Impedanz der Leitung unter den vorgegebenen Wert des Relais gesenkt und der Betrieb beginnt, indem der Auslösebefehl an den Leistungsschalter gesendet wird. Die Kontakte des Relais würden geschlossen, wenn der Fehler über den positiven Zustand hinaus erreicht wird.

Arten von Distanzrelais

Da das Distanzrelais vom Verhältnis von Spannungs- und Stromwerten abhängt, werden sie in 3 Typen eingeteilt. Sie sind

Impedanzrelais

Dieser Relaistyp hängt von der Impedanz Z ab, die für den Phasenfehlerschutz der Übertragungsleitung bei mäßiger Länge geeignet ist

Reaktanzrelais

Dieser Relaistyp hängt vom Wert der Reaktanz X ab, die für den Erdschlussschutz der Leitung geeignet ist.

Admittance oder MHO Relay

Diese Art von Relais hängt vom Wert der Admittanz Y ab, der für den Phasenfehlerschutz einer langen Übertragungsleitung geeignet ist und bei starken Spannungsspitzen und auch von Entfernungsmessungen verwendet wird.

Wenn ein Fehler auftritt, hängt das Distanzrelais von den Impedanz- oder Admittanz- oder Reaktanzwerten ab.

Bestimmte Distanzrelais

Dieser Relaistyp beginnt zu arbeiten, wenn der Wert für Reaktanz oder Admittanz unter einem vorbestimmten Impedanzwert des Relais liegt. Dies sind Relais vom Typ Impedanz, Reaktanz, Admittanz oder mho.

Zeitdistanzrelais

Die Funktionsweise dieses Relaistyps hängt vom Impedanzwert ab. Das heißt, sein Betrieb hängt vom Abstand zwischen dem Fehler und dem Relaispunkt ab. Es arbeitet effizienter und früher, wenn der Fehler näher am Relaispunkt liegt. Diese kommen unter Impedanz-, Reaktanz- oder mho-Relais.

Distanzrelaistest und seine Vorgehensweise

Der Distanzrelaistest ist erforderlich, um die Einstellungen für das Schutzrelais, die Konfiguration des Relais, die Installation, den Test und die Inbetriebnahme des gesamten Geräts zum Schutz zu überprüfen

Da die Distanzrelais für den universellen Kurzschlussschutz verwendet werden, hängt der Betriebszustand von der Messung der elektrischen Größen wie Spannung und Strom sowie der Impedanzwertbewertung für Fehler ab, die proportional zum Abstand zwischen Relais und Fehlerstelle ist.

Stellen Sie sicher, dass alle 3 Zonen des Schutzrelais richtig eingestellt sind.

Zone 1 ist für den sofortigen Auslösemodus in Weiterleitungsrichtung eingestellt

Zone 2 ist auf Überschreiten mit einer Zeitverzögerung (einzeln) in Vorwärtsrichtung eingestellt

Zone 3 ist auf Überschreitung mit Zeitverzögerung im Doppelmodus für die umgekehrte Richtung eingestellt.

Stellen Sie sicher, dass der für die 400-kV-Übertragungsleitung des 3-Phasen-Modells verwendete Stromversorgungssystem und zwei Lasten (3 ohmsche Lasten mit zwei 9-kV-Lasten) mit 400 V betrieben werden

Stellen Sie sicher, dass alle verbleibenden Schutzbetriebsarten ausgeschaltet sind, während Sie einen Schutzmodus testen.

Überprüfen Sie, ob alle Verbindungen der PT-, CT- und Übertragungsleitungsverbindungen ordnungsgemäß angeschlossen sind

Eigenschaften des Distanzrelais

Die Eigenschaften des Distanzrelais im Betriebszustand sind nachstehend aufgeführt. Der durch den Stromwandler fließende Strom wird auf der X-Achse und die vom PT gelieferte Spannung auf der Y-Achse aufgenommen.

Wenn die Impedanz der Übertragungsleitung im Fehlerzustand größer als die Impedanz des Relais ist, wird das positive Drehmoment über der Betriebskennlinie erzeugt. Auf die gleiche Weise wird das negative Drehmoment erzeugt, wenn die Impedanz der Leitung im Fehlerzustand kleiner als die Impedanz des Relais ist.

Betriebseigenschaften des Distanzrelais

Auch die Betriebseigenschaften des Distanzrelais können anhand der R-X-Ebene erklärt werden. Der Radius des Kreises sei die Impedanz der Linie.

X ist der Phasenwinkel und R ist die Vektorposition.

Betriebseigenschaften in der R-X-Ebene

Im positiven Bereich ist die Impedanz der Linie kleiner als der Radius des Kreises. Im negativen Bereich ist die Impedanz der Linie größer als der Radius des Kreises. Aus diesen Betriebseigenschaften können wir schließen, dass diese Relaistypen für Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen geeignet sind und als Hochgeschwindigkeitsrelais bezeichnet werden.

Beispiel

SIPROTEC 7SA522 ist ein Beispiel für ein Distanzrelais, ein moderner Relaistyp. Es wird verwendet, um einen vollständigen Distanzschutz zu erreichen, und führt alle Funktionen aus, die zum Schutz der Stromleitung erforderlich sind. Das Einzelliniendiagramm dieses Relaistyps ist unten dargestellt.

Beispiel für Distanzrelais

Aus der obigen Abbildung ergibt sich

21 / 21N ist der Distanzschutz

FL ist der Fehlersucher

50N / 51N, 67N ist ein gerichteter Erdschlussschutz

50/51/67 dient zum Schutz vor Überstrom-Backups

50 STUB ist eine Stub-Bus-Überstromstufe

68 / 68T steht für Power Swing (Erkennung oder Auslösung)

85/21 dient zum Fernschutz des Fernschutzes27WI dient zum Schutz vor schwacher Einspeisung
85 / 67N dient zur Teleportation zum Schutz vor Erdschluss

50HS dient zum Schalterschutz

50BF ist Bremsfehler

59/27 dient zum Schutz vor Überspannung

810 / U ist über / unter dem Schutz

25 ist Synchronprüfung

79 wird automatisch wieder geschlossen

74TC ist die Auslöseschaltung

86 bezeichnet den Sperrbefehl

Vorteile

Das Vorteile des Distanzrelais Überstromrelais sind unten angegeben

• Es ersetzt den Schutz von Überstromübertragungsleitungen
• Bietet sehr schnell Schutz
• Koordination und Anwendung ist sehr einfach
• Verfügbar mit permanenten Einstellungen und es ist nicht erforderlich, die Einstellungen neu anzupassen
• Bei einer Erzeugung von Fehlerpegeln ist die Fehlerstromgröße geringer
• Ermöglicht Hochlastauskleidung

Nachteile

Das Nachteile des Distanzrelais oder Impedanzrelais sind unten gezeigt

• Da es auf beiden Seiten Fehler einer Leitung bearbeitet, wird es als ungerichtet bezeichnet.
• Es erkennt nicht zwischen internen und externen Fehlern einer Leitung
• Der Widerstand des Lichtbogens einer Fehlerlinie beeinflusst die Funktion des Distanzrelais. Da ein Lichtbogen existiert, wenn der Fehler an einem beliebigen Punkt auftritt.
• Die Leistungsschwankungen wirken sich auf die Leistung des Distanzrelais aus, da der vom Kreis an den Seiten der R-X-Ebene abgedeckte Bereich groß ist
• Die Messkapazität der Fehlerresistenz ist begrenzt.

Anwendungen

Das Distanzrelais-Anwendungen sind

• Diese werden am häufigsten zum Schutz verwendet Übertragungsleitungen und Verteilungsleitungen über hohe Wechselspannungen
• Bieten Sie einen Backup-Schutz der Wechselspannungen gegen die verschiedenen Fehler in 3-Phasen-, Phase-zu-Phase- und Phase-Masse-Verteilungs- und Übertragungsleitungen.
• Statische Distanzrelais sind weit verbreitet, da sie Distanzschutz für alle Arten von Leitungsfehlern in Übertragungsleitungen (kurz, mittel, lang und Haupt) bieten.

Es geht also nur um die Entfernung Relaisdefinition, Theorie , Diagramm, Prinzip, Arbeitsweise, Vor- und Nachteile, Anwendungen, Prüfung und Prüfverfahren. Hier ist eine Frage an Sie: „Was ist ein Überstromrelais? „