مقاله کامل در مورد رله دينسانس

مقدمه
رله ديستانس اولين بار در آلمان در سال 1923در يك شبكه فشار قوي نصب گرديد.اين رله يك رله حفاظتي است كه زمان قطع آن تابع مقاومت طول سيم مي باشد.در اغلب اوقات بايد زمان قطع رله تابع محل اتصال كوتاه نسبت به رله باشد؛واز اين جهت بايدزمان قطع هررله ؛تابع جهت معيني از انرژي اتصال كوتاه نيز گردد.با توجه به اينكه هر چه محل اتصالي رله بيشتر باشد مقامت ظاهري قطعه سيم بين محل اتصالي تا رله بزرگتر ميگردد.از آنجا كه در رشد تاسيسات برقي رابطه مستقيمي بين مقاومت و طول سيم موجود است؛لذا با استفاده از رله ديستانس بعنوان رله حفاظتي در سراسر خطوط انتقال انرژي ؛عملا ومشكل حفاظت موضعي و سلكتيو وتنظيم جهش زماني رله هاي پي در پي نيز برطرف مي گردد.
اگر يك شبكه حلقوي را با رله هاي ديستانس حفاظت كرده باشيم در آن اگراتصال كوتاهي رخ دهد تمام رله هاي ديستانس موجود كه جريان اتصال كوتاه از آن عبور مي كند تحريك ميشوند؛ولي فقط نزديكترين رله به محل اتصالي موفق به قطع سيم اتصال شده از شبكه مي شودزيرا قطعه سيم بين اين دو نقطه نزديكترين مقاومت را شامل است و بدين جهت زمان قطع اين رله نيز از همه كوتاهتر است.
رله ديستانس را مي توان جهت هر نوع شبكه اي با هر فشار الكتريكي بكار برد.براي حفاظت شبكه هاي با ولتاژ بالاتر از 60هزار ولت؛امروزه فقط از رله ديستانس استفاده ميشود.
1-عضو سنجشي(عضو زماني)
2-عضو تحريك كننده
3-عضو جهت ياب
4-رله هاي كمكي
در ضمن بايد دانست كه عضو سنجشي رله ديستانس مطلقا مقدار قدر مطلق عوامل مؤثر را نمي سنجد
،بلكه تغييرات مقدار كميتي را كه قبلا تنظيم شده است مي سنجد .
عامل مؤثر در رله ديستانس مي تواند هر يك از كميتهاي زير باشد:
1-مقاومت ظاهري (امپدانس)
2-هدايت ظاهري(ار ميتانس)
3-مقاومت اهمي Zcos(رزيستانس)
4-هدايت اهمي (كندو كتانس)
5-مقاومت غير اهميZsin (راكتانس)
6-هدايت غيراهمي (سوسپتانس)
7-امپدانس مخلوط
رله اي كه كميت Zرا مي سنجد رله امپدانس ورله اي كه كميت X را مي سنجد رله را كتانس گفته مي شود.
– دستگاه مختصات R-Xو اصول مربوط به آن
با استفاده از اين دستگاه مختصات مي توان نمودار مشخصه عملكرد هر رله فاصله را بر نمودار مشخصه هر سيستم برق رساني سوار كرد و پاسخ رله را بي درنگ مشخص ساخت.
رله فاصله به ازاي رابطه معيني بين مقدار جريان و ولتاژ و اختلاف فاز بين آنها عمل خواهد كرد.در هر موقعيت مفروض از استقرار رله فاصله،بعضي روابط مشخص بين ولتاژ جريان و اختلاف فاز وجود خواهد داشت.بنابر اين،طريقه كار اين است كه نموداري بسازيم كه روابط بين اين سه كميت را (اولا )آن طور كه سيستم به وجود مي آيد و(ثانيا) آن گونه كه براي عملكرد رله لازم است نشان دهد .
همانگونه كه بيان شد ،در دستگاه مختصات R-X ،سه متغيير ولتاژ و جريان واختلاف فاز به دوم متغيير تبديل مي شوند.اين منظور،از تعيين خارج قسمت مقدار مؤثر ولتاژ بر مقدار مؤثر جريان كه امپدانس نام دارد حاصل مي شود(با
امپدانس)كاري فعلا نداريم).سپس مؤلفه هاي مقاومت و راكتانس Z را از روي رابطه هاي آشنا R=ZcosوX=Zsi استخراج مي كنبم.راوقتي مثبت مي دانيم كه با فرض همبنديهاي معيني در رله ومبادي مقايسه مشخص،I نسبت به Vپس افت د اشته باشد.
اين مقاديرRو X،مختصات نقطه اي در دستگاه R-X هستند كه تركيب معيني از V و I ورا نشان مي دهند.,R X مي توانند مقادير مثبت يا منفي اختيار كننداما Z هميشه بايد مثبت باشد.هر مقدار منفيZ راكه از گذاردن مقادير خاصي از در معادله بدست آيد بايد ناديده گرفت،زيرا اين مقدارهاي منفي ارزش عملي ندارند.
در شكل صفحه بعد،دستگاه مختصاتR-X ونقطهP كه نمايشگر مقدارهاي ثابتي از VوIو است ديده مي شود ودر اين شكل ،فرض بر اين است كه I مقداري كمتر از 90 درجه نسبت به Vپس افت داشته باشد.
پاره خط مستقيمي كه ا ز مبدابه نقطه Pكشيده شود مقدار Z را نمايش مي دهدو زاويه اي است كه در جهت پاد ساعتگر از محور +R بطرف Z اندازه گيري مي شود.
پيداست كه محل نقطه P رامي توان با دانستن مقدارهاي Zووبدون استخراج مؤلفه هاي RوXبدست آورد،و يا محاسبه نسبت مختلط VبرI،مقادير RوXرا مستقيما وبدون در- نظرگرفتن تعيين كرد.
اگر V وIوتغيير كنند مي توان چندين نقطه را در دستگاه مختصات مشخص ساخت و از بهم پيوستن آنها يك منحني بدست آورد كه مشخصه عملكرد را نمايش دهد .

-قرار داد هاي سوار كردن مشخصه هاي رله و سيستم برق رساني بر يكديگر
نمودار مشخصه سيستم برق رساني به منظور تعيين عملكرد رله هر دو نمودار بايد بر يك مبنا تهيه شده باشند.هر رله مفروض در پاسخ به ولتاژ وجرياني كه ا ز فاز فازهاي خاص گرفته شده است عمل مي كند.بنا بر اين مشخصه سيستم برق رساني بايد بر حسب كميتهاي مربوط به همان فاز بصورتي كه در محل نصب رله وجود دارند ترسيم شود.علاوه بر اين ،واحدهاي اندازه گيري مختصات رله و سيستم بايد يكسان باشند براي اين منظور معمولا از روش يك درصدي استفاده مي شود.اگر اهم هاي واقعي بكار روند مشخصه هاي هر دو سيستم برق رساني و رله بايد به يكسان بر مبناي كميتهاي اوليه و يا ثانويه باشند و نسبتهاي تبديل جريان و ولتاژ بصورت زير در محا سبات منظور شوند .
با لاخره هر دو مختصه بايد داراي مقياس يكسان باشند زيرا برخي از مشخصه ها در صورتي كه مقياسها را يكسان بگيريم دايره اي خواهند بود .
لازم است براي مرتبط ساختن مشخصه ر له با مشخصه سيستم برق رساني در دستگاه مختصات R-X قراري بگذاريم.قرار مزبور بايد اين نيا ز را
برآورده سازد كه در حالتهايي كه سيستم،نياز به عملكرد رله دارد مشخصه سيستم درمنطقه عملكردمشخصه رله واقع شود.قرارها چنين است كه علامتهاي RوXرا وقتي مثبت مي گيريم كه توان حقيقي و توان واكنشي پس افتي در حالت بار متعادل سه فازه در سوي قطع كنندگي رله فاصله بگذرند.در اينجا فرض بر اين است كه وقتي جريان در سوي معيني،بار را چنان تغذيه كند كه گويي راكتانس بار عمدتا القايي است،گذر توان پس افتي نيز در همان سو باشد .معمول اين است كه وقتي بار له هاي فاصله سر و كار داريم هدف هم همين است جريان و ولتاژ هاي مثلثي را بعنوان مبنا براي ترسيم مشخصه هاي رله و سيستم به كار برند ويا هنگامي كه رله هاي فاصله زمين در كار باشند از جريان فاز و ولتاژ فاز به زمين متناظر با آن استفاده كنند.در هر يك از دو حالت،سه رله در كار است كه هر كدام جريان و ولتاژ خود را از فازهاي متفاوتي مي گيرند.
هر يك از تركيبهاي جريان و ولتاژ ستاره اي يا مثلثي در حالت بار سه فازه متعادل نقطه واحدي را در مختصات R-X به دست مي دهند.
براي نمايش اين قرار داد به شكل صفحه بعد رجوع مي كنيم كه درآن رله فاصله از ولتاژ و جريان محل مفروضي از از سيستم استفاده مي كند.مختصات نقطه امپدانس در مختصات R-Xكه مبين حالت سيستم سه فازه اي متعادل در حالتي است كه از سوي قطع كنندگي رله نگاه شود جدولي حاصل مي شو دكه جدول نيز در صفحه بعد رسم شده است.
نمايش قرار داد براي ارتباط بين مشخصه هاي رله و سيستم در مختصات
علا مت قرار داديRوX
رابطه هاي زير مقدار عدديRوX را براي تمام حالتهاي بار سه فازه متعادل بدست
مي دهند .
در اين رابطه ها (رابطه هاي صفحه قبل)Vمقدار ولتاژ فاز به فاز،W توان حقيقي سه فازه است.RوXمؤلفه هاي امپدانس توالي فاز مثبت هستند كه در حالت بار سه فازه متعادل از تقسيم ولتاژ بين فاز و زمين بر جريان نظير همان فاز بدست مي آيند تمام كميتها در رابطه ها بايد بر حسب مقادير واقعي (يعني اهم،ولت و ولت امپر واكنشي)ويا همگي بر حسب پريونيت بيان شوند.
با بكار بردن علامتهاي درست براي RوX مي توان نقطه اي را بر صفحه مختصات
R-Xمشخص كرد كه امپدانس هر بارسه فازه متعادل را درسيستم نشان دهد.مثلا نقطه P در صفحه مختصات R-X ،نماينده حالتي است كه توان حقيقي و توان واكنشي پس افتي از نقطه AبهBدر سوي قطع كنندگي رله مي گذرند.
در موارد بار عادي ،فقدان همزماني ،فقدان تحريك واتصالي سه فازه كه همه از حالتهاي متعادل سه فازه هستند مشخصه سيستم در نظر هر يك از رله هاي فاصله منصوب روي
فاز هاي مختلف به يكسان ظاهرخواهد شد.در اتصاليهاي نامتعادل مشخصه در نظر هر يك از رله هاب صورت متفاوتي جلوه خواهد كرد.
با بكار بردن رله هاي نوع فاصله بطور منفرد يا مركب،مي توان هر منطقه از صفحه مختصات R-X را محصور كرد و يا با كمك مشخصه هاي يك يا چند رله از قسمتهاي ديگر جدا ساخت.با آگاهي از منطقه اي كه مشخصه اي از سيستم در آن واقع مي شود يا از آن مي گذرد مي توان مشخصه رله فاصله را به طرزي قرار داد كه رله به ازاي مشخصه ويژه اي از سيستم ،عملكرد دلخواهي را در پيش گيرد .
-طرز كار رله ديستانس
با توجه به شكل،طرز كار رله ديستانس را مي توان بطور ساده بيان نمود.
از الكترو مغناطيس 2جرياني كه متناسب با جريان اتصال كوتاه است عبور مي كند
بمحض اينكه جريان اتصال كوتاه بمقدار معين رسيد،هسته داخلي آن جذب شده و كنتاكتها بسته مي شود ودر نتيجه مدار رله قطع كننده كليد اصلي بسته شده و سبب قطع كليد مي گردد.در ضمن الكترو مغناطيس 3 نيز بروي فشار خط بسته مي شود و از بوبين آن جرياني كه متناسب با فشار اين نقطه از شبكه است عبور مي كند.

فایل : 79 صفحه

فرمت : Word