Khoảng cách rơ le là các yếu tố bảo vệ khoảng cách quan trọng nhất, phụ thuộc vào khoảng cách của điểm nguồn / bộ cấp và điểm xảy ra lỗi. Nguyên tắc của các rơ le này khác với một dạng bảo vệ khác vì hiệu suất của nó phụ thuộc vào tỷ lệ điện áp và dòng điện. Đây được cho là các rơ le truyền động kép vì một cuộn dây được cung cấp năng lượng bởi điện áp và cuộn dây kia được cung cấp năng lượng bởi dòng điện. Loại rơ le này được sử dụng rộng rãi nhất ở những nơi cần bảo vệ sự cố, bảo vệ dự phòng trong đường dây truyền tải và phân phối ở tốc độ cao, và cả khi rơ le quá dòng rất chậm. Bài viết này giúp bạn biết chi tiết về rơle khoảng cách và các loại của nó.
Rơ le khoảng cách là gì?
Rơle khoảng cách còn được gọi là rơle trở kháng hoặc phần tử bảo vệ khoảng cách hoặc thiết bị điều khiển điện áp . Nó hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào khoảng cách giữa trở kháng của các điểm xảy ra sự cố và nơi lắp đặt rơ le (điểm tiếp liệu). Rơ le được làm việc khi tỷ lệ điện áp và dòng điện được đặt thành giá trị xác định trước hoặc nhỏ hơn rơ le. Loại rơ le này dùng để bảo vệ dự phòng, bảo vệ sự cố, bảo vệ pha, bảo vệ chính đường dây truyền tải và phân phối. Các sơ đồ chuyển tiếp khoảng cách được hiển thị bên dưới .
Thiết kế của rơle khoảng cách là rơle quá dòng đơn giản. Sơ đồ rơle khoảng cách với các đặc tính điện áp và dòng điện được hiển thị dưới đây. Đường đứt nét trong sơ đồ dưới đây biểu thị điều kiện hoạt động ở mức trở kháng không đổi của điểm hoặc đường.
Lý thuyết chuyển tiếp khoảng cách
Rơ le khoảng cách là một phần tử bảo vệ khoảng cách được thiết kế để đo điểm bị lỗi. Hoạt động của rơle này phụ thuộc vào giá trị của trở kháng. Nó ngắt cầu dao và đóng các tiếp điểm khi trở kháng của điểm bị lỗi nhỏ hơn trở kháng của rơ le. Điện áp và dòng điện chạy qua PT và CT được rơle giám sát liên tục và nó chỉ bắt đầu hoạt động khi tỷ số giữa điện áp và dòng điện (giá trị trở kháng) nhỏ hơn giá trị trở kháng xác định trước của rơle.
Nguyên tắc chuyển tiếp khoảng cách
Nguyên tắc làm việc của rơle khoảng cách rất đơn giản và nó dựa trên tỷ số giữa điện áp và dòng điện, tức là trở kháng. Rơ le này chứa một biến thế để cung cấp điện áp và biến dòng cho phần tử dòng điện, được mắc nối tiếp với toàn mạch. Dòng thứ cấp của CT tạo ra mômen lệch trong khi máy biến áp tiềm năng tạo ra mômen khôi phục. Như chúng ta biết rằng hoạt động của nó phụ thuộc vào tỷ lệ điện áp và dòng điện, tức là tỷ lệ giá trị trở kháng, hay còn gọi là rơle trở kháng.
Rơ le khoảng cách chỉ bắt đầu hoạt động khi tỷ số điện áp và dòng điện, có nghĩa là trở kháng nhỏ hơn giá trị trở kháng xác định trước của rơ le. Vì trở kháng của đường truyền tỷ lệ thuận với chiều dài của nó, nên rơle sẽ bắt đầu hoạt động nếu có bất kỳ lỗi nào xảy ra trong chiều dài của đường truyền hoặc khoảng cách xác định trước.
Làm thế nào để chuyển tiếp khoảng cách hoạt động?
Sự làm việc của rơle khoảng cách được giải thích trong hai điều kiện như điều kiện bình thường và điều kiện bị lỗi.
Tình trạng bình thường: Nó được cho là một điều kiện hoạt động vì điện áp đường dây hoặc mô-men xoắn phục hồi cao hơn dòng điện hoặc mô-men xoắn lệch hướng.
Từ hình trên, ta có thể quan sát trở kháng hoặc rơle khoảng cách được đặt trên đường dây tải điện giữa các điểm AB Coi trở kháng của đường dây là Z trong điều kiện hoạt động. Rơle khoảng cách chỉ bắt đầu hoạt động khi trở kháng của đường dây nhỏ hơn trở kháng Z của rơle
Tình trạng bị lỗi: Trong điều kiện này, có khả năng xảy ra sự cố trên đường dây tải điện khi cường độ dòng điện tăng hơn điện áp (nhỏ hơn). Điều đó có nghĩa là dòng điện trên đường dây tỷ lệ nghịch với trở kháng của rơ le. Do đó rơle bắt đầu làm việc trong điều kiện này vì trở kháng trên đường dây giảm và nhỏ hơn giá trị trở kháng định trước.
Nếu lỗi F1 xảy ra trên đường dây AB, trở kháng của đường dây sẽ giảm xuống dưới giá trị xác định trước của rơle và nó bắt đầu hoạt động bằng cách gửi lệnh ngắt mạch tới bộ ngắt mạch. Các tiếp điểm của rơle sẽ bị hở nếu lỗi vượt quá trạng thái tích cực.
Các loại chuyển tiếp khoảng cách
Do rơle khoảng cách phụ thuộc vào tỷ lệ giá trị điện áp và dòng điện nên chúng được phân thành 3 loại. họ đang
Trở kháng Relay
Loại rơ le này phụ thuộc vào trở kháng Z phù hợp để bảo vệ sự cố pha của đường dây có chiều dài vừa phải
Reactance Relay
Loại rơ le này phụ thuộc vào giá trị của điện kháng X phù hợp để bảo vệ sự cố chạm đất của đường dây.
Chuyển khoản hoặc Chuyển tiếp MHO
Loại rơle này phụ thuộc vào giá trị thừa nhận Y thích hợp để bảo vệ sự cố pha của đường dây tải điện dài, được sử dụng ở những nơi xảy ra đột biến điện nghiêm trọng và cả khi đo khoảng cách.
Nếu bất kỳ lỗi nào xảy ra, thì rơle khoảng cách bắt đầu hoạt động phụ thuộc vào các giá trị của trở kháng hoặc điện trở, hoặc điện kháng.
Rơle khoảng cách xác định
Loại rơle này bắt đầu làm việc khi giá trị của điện kháng hoặc điện kháng thấp hơn giá trị trở kháng xác định trước của rơle. Đây là các rơle trở kháng, điện kháng, điện trở thừa hoặc loại mho.
Rơ le khoảng cách thời gian
Sự làm việc của loại rơ le này phụ thuộc vào giá trị của trở kháng. Điều đó có nghĩa là hoạt động của nó phụ thuộc vào khoảng cách giữa sự cố và điểm rơle. Nó hoạt động hiệu quả hơn và sớm hơn khi lỗi ở gần điểm chuyển tiếp. Chúng thuộc loại rơle trở kháng, điện kháng hoặc loại mho.
Kiểm tra chuyển tiếp khoảng cách và quy trình của nó
Thử nghiệm rơle khoảng cách là cần thiết để kiểm tra các cài đặt cho rơle bảo vệ, cấu hình của rơle, cài đặt, thử nghiệm và vận hành toàn bộ thiết bị để bảo vệ
Vì rơle khoảng cách được sử dụng để bảo vệ ngắn mạch phổ quát nên điều kiện hoạt động của nó phụ thuộc vào phép đo đại lượng điện như điện áp và dòng điện, đánh giá giá trị trở kháng cho lỗi, tỷ lệ với khoảng cách giữa rơle và điểm xảy ra sự cố.
Đảm bảo rằng tất cả 3 vùng của rơ le bảo vệ được đặt đúng.
Vùng 1 được đặt cho chế độ vấp tức thời theo hướng chuyển tiếp
Vùng 2 được thiết lập để tiếp cận quá mức với thời gian trễ (duy nhất) theo hướng về phía trước
Vùng 3 được thiết lập để vượt quá với thời gian trễ ở chế độ kép cho hướng ngược lại.
Đảm bảo rằng loại hệ thống điện sử dụng cho đường dây 400kV là kiểu 3 pha, hai tải (3 tải trở với hai tải 9kV) phải hoạt động ở 400V
Đảm bảo rằng tất cả các chế độ hoạt động bảo vệ còn lại được tắt trong khi thử nghiệm bất kỳ chế độ bảo vệ nào.
Kiểm tra tất cả các kết nối của PT, CT và các liên kết đường truyền đã được kết nối đúng cách chưa
Đặc điểm của chuyển tiếp khoảng cách
Các đặc tính của rơle khoảng cách trong điều kiện hoạt động được hiển thị bên dưới. Dòng điện qua CT lấy trục X và điện áp do PT cung cấp lấy trên trục Y.
Nếu trở kháng của đường dây truyền tải lớn hơn trở kháng của rơle trong điều kiện sự cố, thì mômen dương được tạo ra trên đường đặc tính vận hành. Theo cách tương tự, nếu trở kháng của đường dây nhỏ hơn trở kháng của rơle trong điều kiện sự cố, thì mômen âm được tạo ra.
Đặc điểm hoạt động của Rơle khoảng cách
Ngoài ra, các đặc tính hoạt động của rơle khoảng cách có thể được giải thích bằng cách sử dụng mặt phẳng R-X. Gọi bán kính của đường tròn là trở kháng của đường dây.
X là góc pha và R là vị trí vectơ.
Đặc điểm hoạt động trên mặt phẳng R-X
Trong vùng tích cực, trở kháng của đường dây sẽ nhỏ hơn bán kính của đường tròn. Trong vùng âm, trở kháng của đường dây sẽ nhiều hơn bán kính của đường tròn. Từ những đặc điểm hoạt động này, chúng ta có thể kết luận rằng những loại rơ le này phù hợp với đường truyền tốc độ cao và đã nói là rơ le tốc độ cao.
Thí dụ
SIPROTEC 7SA522 là một ví dụ về rơ le khoảng cách, là một loại rơ le hiện đại. Nó được sử dụng để bảo vệ khoảng cách toàn bộ sơ đồ và thực hiện tất cả các chức năng cần thiết để bảo vệ đường dây điện. Sơ đồ dòng đơn của loại rơ le này được hiển thị bên dưới.
Ví dụ về chuyển tiếp khoảng cách
Từ hình trên,
21 / 21N là bảo vệ khoảng cách
FL là bộ định vị lỗi
50N / 51N, 67N là bảo vệ lỗi chạm đất định hướng
50/51/67 là để bảo vệ dự phòng quá dòng
50 STUB là giai đoạn quá dòng sơ khai bus
68 / 68T đại diện cho dao động điện (phát hiện hoặc vấp ngã)
85/21 là để bảo vệ khoảng cách của bảo vệ từ xa 27WI là để bảo vệ nguồn cấp yếu
85 / 67N dùng để dịch chuyển tức thời để bảo vệ lỗi chạm đất
50HS là để bảo vệ công tắc
50BF không phanh
59/27 là để bảo vệ quá áp
810 / U là trên / dưới sự bảo vệ
25 là kiểm tra đồng bộ
79 là tự động đóng lại
74TC là mạch chuyến đi
86 biểu thị lệnh khóa
Ưu điểm
Các lợi thế của rơle khoảng cách rơle quá dòng được đưa ra dưới đây
- Nó thay thế bảo vệ đường truyền quá dòng
- Cung cấp sự bảo vệ rất nhanh chóng
- Phối hợp và áp dụng rất đơn giản
- Có sẵn với cài đặt vĩnh viễn và không cần điều chỉnh lại cài đặt
- Ảnh hưởng của một thế hệ các mức sự cố, cường độ dòng sự cố nhỏ hơn
- Cho phép lớp lót tải trọng cao
Nhược điểm
Các nhược điểm của rơle khoảng cách hoặc rơle trở kháng được hiển thị bên dưới
- Vì nó hoạt động trên cả hai lỗi của một đường dây, nên nó được cho là không định hướng.
- Nó không thể nhận ra giữa lỗi bên trong và lỗi bên ngoài của đường dây
- Điện trở của hồ quang đường sự cố ảnh hưởng đến chức năng của rơle khoảng cách. Vì một hồ quang tồn tại khi sự cố xảy ra tại bất kỳ điểm nào.
- Sự thay đổi công suất ảnh hưởng đến hiệu suất của rơle khoảng cách vì diện tích được bao phủ bởi vòng tròn ở hai bên của mặt phẳng R-X là lớn
- Khả năng đo lường của kháng sự cố bị hạn chế.
Các ứng dụng
Các ứng dụng chuyển tiếp khoảng cách Chúng tôi
- Chúng được sử dụng rộng rãi nhất để bảo vệ đường truyền và đường dây phân phối trên điện áp AC cao
- Cung cấp bảo vệ dự phòng điện áp xoay chiều chống lại một số sự cố ở 3 pha, pha này sang pha và pha nối đất của đường dây phân phối và đường dây tải điện.
- Rơle khoảng cách tĩnh được sử dụng rộng rãi vì nó cung cấp khả năng bảo vệ khoảng cách cho tất cả các loại sự cố đường dây trong đường dây truyền tải (ngắn, trung bình, dài và chính).
Vì vậy, đây là tất cả về khoảng cách định nghĩa rơle, lý thuyết , sơ đồ, nguyên lý, làm việc, ưu điểm, nhược điểm, ứng dụng, thử nghiệm và quy trình thử nghiệm. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, “Rơ le quá dòng là gì? “
