رله دیستانس و عملکرد آن تجهیزات حفاظت از راه

رله دیستانس از پرکاربردترین و قابل اطمینان‌ترین رله های حفاظتی‌شبکه قدرت می‌باشد و از لحاظ کار مانند رله گردش بسیار در برابر اتصال کوتاه می‌باشد و رله دیستانس بر پایه فاصله یا ناگذرایی (امپدانسی) رفتار می‌کند. در نهایت رله دیستانس را می‌توان برای پناه هر نوع شبکه‌ای با هر سطح ولتاژ بکار برد.

رله دیستانس چیست؟

«رله دیستانس» (Distance Relay) به عنوان «رله امپدانسی» (Impedance Relay) یا دستگاه محافظت از راه دور یا دستگاه تحت کنترل ولتاژ نیز شناخته می‌شود. کارکرد این رله عمدتاً به فاصله بین امپدانس نقاطی که خطا رخ می‌دهد و محل نصب رله (نقطه تغذیه) بستگی دارد. وقتی نسبت ولتاژ و جریان به مقدار از پیش تعیین شده یا کمتر از تنظیم رله برسد، رله دیستانس عمل می‌کند. این نوع رله برای حفاظت پشتیبان، محافظت از خطا، حفاظت فاز و محافظت اصلی خطوط انتقال و توزیع استفاده می‌شود.

 

رله ديستانس(رله مقاومت سنج)

رله ديستانس يک رله حفاظتي است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سيم مي باشد. در بيشتر اوقات زمان قطع رله بايد تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد ، و از اين رو اين زمان بايد تابع جهت معيني از انرژي اتصال کوتاه باشد. به طوري که مي دانيم هرچه محل اتصال کوتاه از رله دور تر باشد ، مقاومت ظاهري قطعه سيم بين محل اتصالي تا رله بزرگتر شده و در نتيجه مقاومت اهمي و غير اهمي آن نيز بزرگتر مي شود. از آنجا که در رشد تاسيسات برقي رابطه مستقيمي بين مقاومت و طول سيم وجود دارد ، لذا با استفاده از رله ديستانس به عنوان رله حفاظتي در سراسر خطوط انتقال انرژي عملا مشکل حفاظت موضعي و تنظيم جهش زماني رله هاي پي در پي بر طرف مي شود. رله هاي ديستانس صرف نظر از انواع مختلف آنها بر مبناي اندازه گيري فاصله الكتريكي رله تا محل خطا كار مي كنند. در مواقعي كه حداقل جريان خطا قابل مقايسه با جريان بار باشد، اين رله ها كاربرد وسيعي پيدا مي كنند و اين از آنجا ناشي مي شود كه رله هاي ديستانس به جريان حساس نيستند، بلكه امپدانس ظاهري (فاصله الكتريكي) تا محل خطا را مي سنجند. رله هاي ديستانس داراي يك امپدانس داخلي به نام امپدانس تنظيم رله مي باشند. اين امپدانس (Z0) برابر امپدانس قسمتي از خط است كه رله بايد آن قسمت را مورد حفاظت قرار دهد.

عملکرد رله دیستانس

رله دیستانس از لحاظ کار مانند رله جریان زیاد در مقابل اتصال کوتاه می باشد و رله دیستانس بر اساس فاصله یا امپدانس عمل می کند. یعنی رله دیستانس زمانی عمل می کند که امپدانس خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد در غیر این صورت عمل نمی کند و از لحاظی چون مقاومت مصرف کننده ها در حد تنظیم نیست از امپدانس مصرف کننده ها صرف نظر شده و در زمان اتصال کوتاه طبق رابطه Z=U/I امپدانس کم می شود چون جریان زیاد می گردد و هر چقدر این امپدانس به رله نزدیکتر شود رله زودتر قطع می کند.

انواع رله دیستانس

از آنجا که رله دیستانس به نسبت ولتاژ و مقادیر جریان بستگی دارد، می‌توان آن را در پنج دسته طبقه‌بندی کرد.

رله امپدانسی

این نوع رله به امپدانس Z بستگی دارد و برای محافظت از خطای فاز خط انتقال در یک طول متوسط ​​مناسب است.

رله راکتانسی

این نوع رله به مقدار راکتانس X بستگی دارد و برای حفاظت در مقابل خطا در خط مناسب است.

رله ادمیتانسی یا مهو

این نوع رله به مقدار ورودی Y بستگی دارد و برای محافظت در برابر خطای فاز خط انتقال طولانی که در آنجا افزایش ناگهانی توان اتفاق می‌افتد مناسب است. در صورت بروز هرگونه خطا، رله دیستانس، بسته به مقادیر امپدانس یا راکتانس یا ادمیتانس شروع به کار می‌کند.

رله دیستانس مشخص

این نوع رله زمانی شروع به کار می‌کند که مقدار راکتانس یا ادمیتانس زیر مقدار امپدانس از پیش تعیین شده رله باشد. این رله می‌توانند امپدانسی، راکتانسی یا ادمیتانسی باشند.

رله دیستانس زمانی

کارکرد این نوع رله به مقدار امپدانس بستگی دارد. این بدان معناست که عملکرد آن بستگی به فاصله بین خطا و محل رله دارد. هنگامی که خطا به محل رله نزدیک‌تر باشد، با مؤثرتر و زودتر عمل می‌کند. این‌ رله در دسته رله‌های امپدانسی، راکتانسی یا ادمیتانسی قرار می‌گیرد.

تست رله دیستانس و روش آن

تست رله دیستانس برای بررسی تنظیمات رله محافظتی، پیکربندی رله، نصب، آزمایش و راه‌اندازی کل دستگاه برای محافظت ضروری است. از آنجا که از رله‌های دیستانس برای محافظت سراسری از اتصال کوتاه استفاده می‌شوند، شرایط عملکرد آن‌ها به اندازه‌گیری مقادیر الکتریکی مانند ولتاژ و جریان و ارزیابی مقدار امپدانس برای خطا بستگی دارد که متناسب با فاصله بین رله و نقطه خطا است.

مزایا و معایب رله دیستانس

در زیر مزایای رله دیستانس نسبت به رله اضافه جریان آورده شده است:‌

  • جایگزین حفاظت از اضافه جریان خطوط انتقال است.
  • محافظت را خیلی سریع انجام می‌دهد.
  • هماهنگی و عملکرد آن بسیار ساده است.
  • با تنظیمات دائمی در دسترس است و نیازی به تنظیم مجدد ندارد.
  • اثر مقدار سطوح جریان خطا روی آن کمتر است.
  • قابلیت عبور بار بالا را دارد.

معایب رله دیستانس یا رله امپدانس در زیر بیان شده است:

  • از آنجا که در هر دو طرف خطای یک خط کار می‌کند، گفته می‌شود که غیرجهت‌دار است.
  • از شناسایی خطاهای داخلی و خارجی یک خط عاجز است.
  • مقاومت قوس خطای خط بر عملکرد رله تأثیر می‌گذارد. زیرا قوس در صورت بروز خطا در هر نقطه وجود دارد.
  • نوسانات برق ‌بر عملکرد رله دیستانس تأثیر می‌گذارد، زیرا منطقه تحت پوشش توسط دایره در طرفین صفحه R-X بزرگ است.
  • ظرفیت اندازه‌گیری مقاومت در برابر خطا محدود است.