รีเลย์ระยะทางคืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

ระยะทาง รีเลย์ เป็นองค์ประกอบการป้องกันระยะทางที่สำคัญที่สุดซึ่งขึ้นอยู่กับระยะทางของแหล่งกำเนิด / จุดป้อนและจุดที่เกิดข้อบกพร่อง หลักการของรีเลย์เหล่านี้แตกต่างจากรูปแบบการป้องกันรูปแบบอื่นเนื่องจากประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงดันและกระแส สิ่งเหล่านี้กล่าวว่าเป็นรีเลย์แอคชูเอเตอร์คู่เนื่องจากขดลวดหนึ่งได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าและขดลวดอีกขดหนึ่งได้รับพลังงานจากกระแส รีเลย์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกรณีที่จำเป็นต้องมีการป้องกันความผิดพลาดการป้องกันการสำรองข้อมูลในสายส่งและสายจ่ายด้วยความเร็วสูงและเมื่อการถ่ายทอดกระแสเกินช้ามาก บทความนี้ช่วยให้ทราบเกี่ยวกับรีเลย์ระยะทางและประเภทโดยละเอียด

รีเลย์ระยะทางคืออะไร?

รีเลย์ระยะทางเรียกอีกอย่างว่ารีเลย์อิมพีแดนซ์หรือองค์ประกอบป้องกันระยะทางหรือ อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า . การทำงานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างความต้านทานของจุดที่เกิดข้อผิดพลาดและตำแหน่งที่ติดตั้งรีเลย์ (จุดให้อาหาร) รีเลย์จะทำงานเมื่ออัตราส่วนของแรงดันและกระแสถูกตั้งค่าเป็นค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหรือน้อยกว่ารีเลย์ รีเลย์ประเภทนี้ใช้สำหรับการป้องกันสำรองการป้องกันความผิดพลาดการป้องกันเฟสและการป้องกันหลักของสายส่งและสายจ่าย แผนภาพรีเลย์ระยะทาง ดังแสดงด้านล่าง .

การออกแบบรีเลย์ระยะทางเป็นรีเลย์กระแสเกินแบบธรรมดา แผนภาพรีเลย์ระยะทางที่มีลักษณะแรงดันและกระแสแสดงอยู่ด้านล่าง เส้นประในแผนภาพด้านล่างแสดงถึงสภาพการทำงานที่อิมพีแดนซ์คงที่ของจุดหรือเส้น

ทฤษฎีการถ่ายทอดระยะทาง

รีเลย์ระยะทางเป็นองค์ประกอบป้องกันระยะทางที่ออกแบบมาเพื่อวัดจุดที่ผิดพลาด การทำงานของรีเลย์นี้ขึ้นอยู่กับค่าของอิมพีแดนซ์ มันเดินทางเบรกเกอร์และปิดหน้าสัมผัสเมื่ออิมพีแดนซ์ของจุดที่ผิดพลาดน้อยกว่า ความต้านทาน ของรีเลย์ แรงดันและกระแสที่ไหลผ่าน PT และ CT จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยรีเลย์และจะเริ่มทำงานก็ต่อเมื่ออัตราส่วนของแรงดันและกระแส (ค่าอิมพีแดนซ์) น้อยกว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของรีเลย์

หลักการถ่ายทอดระยะทาง

หลักการทำงานของรีเลย์ระยะทางนั้นง่ายมากและขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงดันและกระแสเช่นอิมพีแดนซ์ รีเลย์นี้มีหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพในการจ่ายแรงดันและหม้อแปลงกระแสสำหรับองค์ประกอบกระแสซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรทั้งหมด กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิของ CT ทำให้เกิดแรงบิดเบี่ยงเบนในขณะที่หม้อแปลงที่มีศักยภาพจะสร้างแรงบิดคืน อย่างที่เราทราบกันดีว่าการทำงานของมันขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงดันและกระแสเช่นอัตราส่วนของค่าอิมพีแดนซ์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่ารีเลย์อิมพีแดนซ์

รีเลย์ระยะทางจะเริ่มทำงานก็ต่อเมื่ออัตราส่วนแรงดันและกระแสซึ่งหมายความว่าอิมพีแดนซ์น้อยกว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของรีเลย์ เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของสายส่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวรีเลย์จึงเริ่มทำงานหากมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นภายในความยาวของสายส่งหรือระยะทางที่กำหนดไว้

รีเลย์ระยะทางทำงานอย่างไร?

การทำงานของรีเลย์ระยะทางอธิบายได้ในสองเงื่อนไขเช่นสภาพปกติและสภาพผิดปกติ

สภาพปกติ: กล่าวได้ว่าเป็นสภาวะการทำงานเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าหรือแรงบิดในการคืนค่าสูงกว่าแรงบิดในปัจจุบันหรือเบี่ยงเบน

จากรูปด้านบนเราสามารถสังเกตได้ว่าอิมพีแดนซ์หรือรีเลย์ระยะทางวางอยู่บนสายส่งระหว่างจุด AB พิจารณาอิมพีแดนซ์ของสายคือ Z ในสภาพการทำงาน รีเลย์ระยะทางเริ่มทำงานก็ต่อเมื่ออิมพีแดนซ์ของสายน้อยกว่าอิมพีแดนซ์ Z ของรีเลย์

สภาพผิดพลาด: ในสภาพนี้มีโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดบนสายส่งเมื่อขนาดของกระแสไฟฟ้าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้า (น้อยกว่า) นั่นหมายความว่ากระแสบนเส้นแปรผกผันกับอิมพีแดนซ์ของรีเลย์ ดังนั้นรีเลย์จึงเริ่มทำงานในสภาวะนี้เนื่องจากอิมพีแดนซ์ในสายลดลงและน้อยกว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

หากเกิดข้อผิดพลาด F1 บนบรรทัด AB อิมพีแดนซ์ของสายจะลดลงต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของรีเลย์และจะเริ่มทำงานโดยส่งคำสั่งสะดุดไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ หน้าสัมผัสของรีเลย์จะถูกเปิดเผยหากความผิดพลาดเกินสถานะบวก

ประเภทของรีเลย์ระยะทาง

เนื่องจากรีเลย์ระยะทางขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงดันและค่ากระแสจึงแบ่งออกเป็น 3 ประเภท พวกเขาคือ

รีเลย์อิมพีแดนซ์

รีเลย์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์ Z ที่เหมาะสมสำหรับการป้องกันเฟสผิดพลาดของสายส่งที่ความยาวปานกลาง

รีแอคแตนซ์รีเลย์

รีเลย์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับค่าของรีแอคแตนซ์ X ที่เหมาะสมสำหรับการป้องกันความผิดพลาดของสายดิน

Admittance หรือ MHO Relay

รีเลย์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับค่าการรับเข้า Y ที่เหมาะสมสำหรับการป้องกันความผิดพลาดของเฟสของสายส่งยาวซึ่งใช้ในกรณีที่ไฟกระชากอย่างรุนแรงและการวัดระยะทางด้วย

หากมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นรีเลย์ระยะทางจะเริ่มทำงานขึ้นอยู่กับค่าของอิมพีแดนซ์หรือการรับเข้าหรือรีแอคแตนซ์

รีเลย์ระยะทางที่แน่นอน

รีเลย์ประเภทนี้เริ่มทำงานเมื่อค่ารีแอคแตนซ์หรือค่าอนุพันธ์ต่ำกว่าค่าอิมพีแดนซ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของรีเลย์ สิ่งเหล่านี้คืออิมพีแดนซ์รีแอกแตนซ์การรับเข้าหรือรีเลย์ประเภท mho

รีเลย์ระยะทางเวลา

การทำงานของรีเลย์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับค่าของอิมพีแดนซ์ นั่นหมายความว่าการทำงานขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างข้อผิดพลาดและจุดรีเลย์ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและก่อนหน้านี้เมื่อข้อผิดพลาดอยู่ใกล้กับจุดรีเลย์ สิ่งเหล่านี้อยู่ภายใต้อิมพีแดนซ์รีแอกแตนซ์หรือรีเลย์ประเภท mho

การทดสอบรีเลย์ระยะทางและขั้นตอน

จำเป็นต้องมีการทดสอบรีเลย์ระยะทางเพื่อตรวจสอบการตั้งค่าสำหรับรีเลย์ป้องกันการกำหนดค่ารีเลย์การติดตั้งการทดสอบและการทดสอบอุปกรณ์ทั้งหมดเพื่อป้องกัน

เนื่องจากรีเลย์ระยะทางใช้สำหรับการป้องกันการลัดวงจรสากลสภาพการทำงานจึงขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณไฟฟ้าเช่นแรงดันและกระแสการประเมินค่าอิมพีแดนซ์สำหรับความผิดปกติซึ่งเป็นสัดส่วนกับระยะห่างระหว่างรีเลย์และจุดที่เกิดความผิดปกติ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทั้ง 3 โซนของรีเลย์ป้องกันได้รับการตั้งค่าอย่างเหมาะสม

โซน 1 ถูกตั้งค่าสำหรับโหมดสะดุดทันทีในทิศทางการส่งต่อ

โซน 2 ถูกตั้งค่าสำหรับการเอื้อมเกินโดยมีการหน่วงเวลา (เดี่ยว) ในทิศทางไปข้างหน้า

โซน 3 ถูกตั้งค่าสำหรับการเข้าถึงมากเกินไปโดยมีการหน่วงเวลาในโหมดสองทิศทางสำหรับทิศทางย้อนกลับ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าประเภทของระบบไฟฟ้าที่ใช้สำหรับสายส่ง 400kV ของรุ่น 3 เฟสและโหลดสองตัว (โหลดตัวต้านทาน 3 ตัวพร้อม 9kV สองตัว) ควรทำงานที่ 400V

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหมดการทำงานของการป้องกันที่เหลือทั้งหมดปิดอยู่ในขณะที่ทดสอบโหมดการป้องกันใด ๆ

การตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดของลิงก์ PT, CT และสายส่งเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

ลักษณะการถ่ายทอดระยะทาง

ลักษณะการถ่ายทอดระยะทางในสภาวะการทำงานแสดงไว้ด้านล่าง กระแสที่ไหลผ่าน CT จะถูกถ่ายบนแกน X และแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายโดย PT จะถูกจับบนแกน Y

หากอิมพีแดนซ์ของสายส่งมากกว่าอิมพีแดนซ์ของรีเลย์ในสภาวะผิดปกติจะเกิดแรงบิดบวกเหนือเส้นลักษณะการทำงาน ในทำนองเดียวกันถ้าอิมพีแดนซ์ของสายน้อยกว่าอิมพีแดนซ์ของรีเลย์ในสภาวะผิดปกติจะเกิดแรงบิดเชิงลบ

ลักษณะการทำงานของรีเลย์ระยะทาง

นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายลักษณะการทำงานของรีเลย์ระยะทางได้โดยใช้ระนาบ R-X ให้รัศมีของวงกลมเป็นอิมพีแดนซ์ของเส้น

X คือมุมเฟสและ R เป็นตำแหน่งเวกเตอร์

ลักษณะการทำงานบนระนาบ R-X

ในพื้นที่บวกความต้านทานของเส้นจะน้อยกว่ารัศมีของวงกลม ในพื้นที่เชิงลบความต้านทานของเส้นจะมากกว่ารัศมีของวงกลม จากลักษณะการทำงานเหล่านี้เราสามารถสรุปได้ว่ารีเลย์ประเภทนี้เหมาะสำหรับสายส่งความเร็วสูงและกล่าวว่าเป็นรีเลย์ความเร็วสูง

ตัวอย่าง

SIPROTEC 7SA522 เป็นตัวอย่างของรีเลย์ระยะทางซึ่งเป็นรีเลย์ที่ทันสมัย ใช้เพื่อให้ได้การป้องกันระยะทางแบบเต็มรูปแบบและทำหน้าที่ทั้งหมดซึ่งจำเป็นในการป้องกันสายไฟ แผนภาพเส้นเดียวของรีเลย์ประเภทนี้แสดงไว้ด้านล่าง

ตัวอย่างรีเลย์ระยะทาง

จากรูปด้านบน

21 / 21N คือการป้องกันระยะทาง

FL คือตัวระบุข้อบกพร่อง

50N / 51N, 67N เป็นการป้องกันความผิดพลาดของพื้นดินในทิศทาง

50/51/67 ใช้สำหรับการป้องกันการสำรองข้อมูลกระแสเกิน

50 STUB เป็นสเตจกระแสเกินแบบสตับบัส

68 / 68T แสดงถึงการแกว่งของกำลัง (การตรวจจับหรือการสะดุด)

85/21 ใช้สำหรับการป้องกันระยะไกลของ teleprotection27WI สำหรับการป้องกันการป้อนเข้าที่อ่อนแอ
85 / 67N ใช้สำหรับเทเลพอร์ตสำหรับการป้องกันความผิดพลาดของพื้นดิน

50HS ใช้สำหรับการป้องกันสวิตช์

50BF เบรกล้มเหลว

59/27 ใช้สำหรับป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน

810 / U เกิน / อยู่ภายใต้การป้องกัน

25 คือการตรวจสอบแบบซิงโคร

79 คือการปิดอัตโนมัติ

74TC คือวงจรการเดินทาง

86 หมายถึงคำสั่ง lockout

ข้อดี

ข้อดีของรีเลย์ระยะทาง รีเลย์กระแสเกินจะได้รับด้านล่าง

• แทนที่การป้องกันสายส่งกระแสเกิน
• ให้การปกป้องอย่างรวดเร็ว
• การประสานงานและการสมัครนั้นง่ายมาก
• ใช้ได้กับการตั้งค่าถาวรและไม่จำเป็นต้องปรับการตั้งค่าใหม่
• ผลของการสร้างระดับความผิดปกติขนาดกระแสไฟฟ้าผิดจะน้อยกว่า
• อนุญาตให้ซับโหลดสูง

ข้อเสีย

ข้อเสียของรีเลย์ระยะทาง หรือรีเลย์อิมพีแดนซ์แสดงด้านล่าง

• เนื่องจากมันทำงานบนทั้งสองด้านของความผิดพลาดของเส้นจึงถูกกล่าวว่าไม่ใช่ทิศทาง
• ไม่สามารถรับรู้ระหว่างความผิดพลาดภายในและภายนอกของเส้น
• ความต้านทานของส่วนโค้งของเส้นผิดมีผลต่อการทำงานของรีเลย์ระยะทาง เนื่องจากส่วนโค้งเกิดขึ้นเมื่อความผิดปกติเกิดขึ้นที่จุดใดก็ได้
• การแกว่งของกำลังส่งผลต่อประสิทธิภาพของรีเลย์ระยะทางเนื่องจากพื้นที่ที่วงกลมด้านข้างของระนาบ R-X มีขนาดใหญ่
• ความสามารถในการวัดความต้านทานความผิดพลาดมี จำกัด

การใช้งาน

การใช้งานรีเลย์ระยะทาง คือ

• สิ่งเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกัน สายส่ง และสายการกระจายมากกว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูง
• ให้การป้องกันสำรองของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากความผิดพลาดหลายประการใน 3 เฟสเฟสต่อเฟสและเฟสที่พื้นของระบบจำหน่ายและสายส่ง
• รีเลย์ระยะทางคงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีการป้องกันระยะทางสำหรับความผิดพลาดของสายทุกประเภทในสายส่ง (สั้นกลางยาวและหลัก)

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับระยะทาง รีเลย์นิยามทฤษฎี , แผนภาพหลักการทำงานข้อดีข้อเสียการใช้งานการทดสอบและขั้นตอนการทดสอบ นี่คือคำถามสำหรับคุณ 'รีเลย์กระแสเกินคืออะไร? “