距離リレーとは:動作とその応用

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距離 リレー は最も重要な距離保護要素であり、ソース/フィーダーポイントの距離と障害が発生するポイントに依存します。これらのリレーの原理は、その性能が電圧と電流の比率に依存するため、保護の形式とは異なります。これらは、一方のコイルが電圧によって通電され、もう一方のコイルが電流によって通電されるため、ダブルアクチュエータリレーと呼ばれます。このタイプのリレーは、障害保護、高速の送電線および配電線のバックアップ保護が必要な場合、および過電流リレーが非常に遅い場合に最も広く使用されます。この記事は、距離リレーとそのタイプについて詳しく知るのに役立ちます。

ディスタンスリレーとは何ですか?

距離リレーは、インピーダンスリレーまたは距離保護要素とも呼ばれます。 電圧制御デバイス 。これは主に、障害が発生したポイントとリレーが設置されているポイント(給電ポイント)のインピーダンス間の距離に依存します。電圧と電流の比率が所定の値以下に設定されると、リレーが動作します。このタイプのリレーは、バックアップ保護、障害保護、位相保護、および送電線と配電線の主な保護に使用されます。ザ・ 距離リレー図 以下に示します




距離リレーの設計は、単純な過電流リレーです。電圧および電流特性を備えた距離リレー図を以下に示します。下の図の破線は、ポイントまたはラインの一定のインピーダンスでの動作条件を表しています。

距離リレー理論

距離リレーは、障害点を測定するために設計された距離保護要素です。このリレーの動作は、インピーダンスの値によって異なります。障害点のインピーダンスが以下の場合、回路ブレーカーをトリップして接点を閉じます。 インピーダンス リレーの。 PTとCTを流れる電圧と電流はリレーによって継続的に監視され、電圧と電流の比率(インピーダンスの値)がリレーの所定のインピーダンス値よりも小さい場合にのみ動作を開始します。



距離リレーの原理

距離リレーの動作原理は非常に単純で、電圧と電流の比率、つまりインピーダンスに基づいています。このリレーには、回路全体と直列に接続された電流要素に電圧と変流器を供給する計器用変成器が含まれています。 CTの二次電流は偏向トルクを生成しますが、計器用変成器は復元トルクを生成します。私たちが知っているように、その動作は電圧と電流の比率、つまりインピーダンス値の比率に依存します。これはインピーダンスリレーとしても知られています。

距離リレーは、電圧と電流の比率、つまりインピーダンスがリレーの所定のインピーダンス値よりも小さい場合にのみ動作を開始します。送電線のインピーダンスはその長さに正比例するため、送電線の長さまたは所定の距離内で障害が発生すると、リレーが動作を開始します。


距離リレーはどのように機能しますか?

距離リレーの動作は、正常状態と故障状態の2つの状態で説明されます。

通常の状態: 線間電圧または復元トルクが電流または偏向トルクよりも高いため、動作状態と言われます。

上の図から、インピーダンスまたは距離リレーがポイントAB間の伝送ラインに配置されていることがわかります。ラインのインピーダンスが動作状態でZであると考えてください。距離リレーは、ラインのインピーダンスがリレーのインピーダンスZよりも小さい場合にのみ動作を開始します

障害状態: この状態では、電流の大きさが電圧よりも大きくなる(小さい)と、送電線に障害が発生する可能性があります。つまり、ラインの電流はリレーのインピーダンスに反比例します。したがって、ラインのインピーダンスが減少し、所定のインピーダンス値よりも小さくなるため、リレーはこの状態で動作を開始します。

ラインABで障害F1が発生した場合、ラインのインピーダンスはリレーの所定の値を下回り、回路ブレーカーにトリップコマンドを送信して動作を開始します。正の状態を超えて障害に達すると、リレーの接点が閉じられなくなります。

距離リレーの種類

距離継電器は電圧と電流の比率に依存するため、3種類に分類されます。彼らです

インピーダンスリレー

このタイプのリレーは、適度な長さの送電線の相故障保護に適したインピーダンスZに依存します

リアクタンスリレー

このタイプのリレーは、ラインの地絡保護に適したリアクタンスXの値に依存します。

アドミタンスまたはMHOリレー

このタイプのリレーは、長い送電線の相故障保護に適したアドミタンスYの値に依存します。これは、激しい電力サージが発生する場所で使用され、距離測定にも使用されます。

障害が発生した場合、距離リレーはインピーダンスまたはアドミタンス、またはリアクタンスの値に応じて動作を開始します。

明確な距離のリレー

このタイプのリレーは、リアクタンスまたはアドミタンスの値がリレーの所定のインピーダンス値を下回ると動作を開始します。これらは、インピーダンス、リアクタンス、アドミタンス、またはモータイプのリレーです。

時間距離リレー

このタイプのリレーの動作は、インピーダンスの値に依存します。つまり、その動作は障害とリレーポイント間の距離に依存します。障害がリレーポイントに近いほど、より効率的かつ早期に機能します。これらは、インピーダンス、リアクタンス、またはモータイプのリレーに分類されます。

距離リレーテストとその手順

距離リレーテストは、保護リレーの設定、リレーの構成、設置、テスト、および保護のためのデバイス全体の試運転を確認するために必要です。

距離リレーはユニバーサル短絡保護に使用されるため、動作条件は、電圧や電流などの電気量測定、障害のインピーダンス値の評価に依存します。これは、リレーと障害点の間の距離に比例します。

保護リレーの3つのゾーンすべてが正しく設定されていることを確認してください。

ゾーン1は、転送方向の瞬時トリップモードに設定されています

ゾーン2は、順方向に時間遅延(単一)でオーバーリーチするように設定されています

ゾーン3は、逆方向のダブルモードで時間遅延を伴うオーバーリーチに設定されています。

三相モデルの400kV送電線に使用される電力システムのタイプ、および2つの負荷(2つの9kVで3つの抵抗負荷)が400Vで動作することを確認してください

保護モードをテストするときは、残りのすべての保護動作モードがオフになっていることを確認してください。

PT、CT、および伝送ラインリンクのすべての接続が正しく接続されていることを確認する

距離リレーの特性

動作状態でのディスタンスリレーの特性を以下に示します。 CTを流れる電流はX軸に、PTから供給される電圧はY軸に流れます。

伝送ラインのインピーダンスが障害状態のリレーのインピーダンスよりも大きい場合、正のトルクが動作特性ラインより上に生成されます。同様に、ラインのインピーダンスが障害状態のリレーのインピーダンスよりも小さい場合、負のトルクが生成されます。

距離リレーの動作特性

距離リレーの動作特性

また、距離リレーの動作特性は、R-X平面を使用して説明できます。円の半径を線のインピーダンスとします。

Xは位相角、Rはベクトル位置です。

R-X平面での動作特性

R-X平面での動作特性

正の領域では、線のインピーダンスは円の半径よりも小さくなります。負の領域では、線のインピーダンスは円の半径より大きくなります。これらの動作特性から、これらのタイプのリレーは高速送電線に適しており、高速リレーと呼ばれていると結論付けることができます。

SIPROTEC 7SA522は、最新タイプのリレーである距離リレーの例です。これは、フルスキームの距離保護を実現するために使用され、電力線を保護するために必要なすべての機能を実行します。このタイプのリレーの単線結線図を以下に示します。

距離リレーの例

距離リレーの例

上図から、

21 / 21Nは距離保護です

FLは障害ロケーターです

50N / 51N、67Nは方向性地絡保護です

50/51/67は過電流バックアップ保護用です

50STUBはスタブバス過電流ステージです

68 / 68Tはパワースイング(検出またはトリップ)を表します

85/21は遠隔保護の距離保護用です27WIは弱いインフィードの保護用です
85 / 67Nは、地絡保護のためのテレポート用です

50HSはスイッチ保護用です

50BFはブレーキ故障です

59/27は過電圧の保護用です

810 / Uは保護の上/下にあります

25はシンクロチェックです

79は自動再クローズです

74TCはトリップ回路です

86はロックアウトコマンドを示します

利点

ザ・ 距離リレーの利点 過電流リレーを以下に示します

  • 過電流送電線の保護に取って代わります
  • 非常に迅速に保護を提供します
  • 調整と適用は非常に簡単です
  • 永続的な設定で利用可能であり、設定を再調整する必要はありません
  • 障害レベルの生成の影響、障害電流の大きさは小さい
  • 高負荷のライニングを可能にします

短所

ザ・ 距離リレーのデメリット またはインピーダンスリレーを以下に示します

  • 回線の両側の障害で動作するため、無指向性であると言われます。
  • 回線の内部障害と外部障害を認識できません
  • 断層線のアークの抵抗は、距離リレーの機能に影響を与えます。いずれかの時点で障害が発生するとアークが存在するためです。
  • R-X平面の側面の円で覆われる領域が大きいため、パワースイングは距離リレーのパフォーマンスに影響を与えます
  • 耐障害性の測定能力には限界があります。

アプリケーション

ザ・ 距離リレーアプリケーション です

  • これらは保護するために最も広く使用されています 伝送ライン 高いAC電圧での配電線
  • 三相、相間、および配電線と送電線のアースへの相のいくつかの障害に対するAC電圧のバックアップ保護を提供します。
  • 静的距離リレーは、送電線(短、中、長、および幹線)のすべてのタイプの回線障害に対して距離保護を提供するため、広く使用されています。

したがって、これはすべて距離についてです リレー定義、理論 、図、原則、作業、長所、短所、アプリケーション、テスト、およびテスト手順。ここにあなたへの質問があります、「過電流リレーとは何ですか? 「「