رله ديستانس و کاربردهای آن
رله دیستانس به عنوانی یکی از رله های حفاظتی به شمار می رود كه زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم است. در بیشتر اوقات می بایست زمان قطع رله تابع محل اتصال كوتاه نسبت به رله باشد و از این حیث باید زمان قطع رله، تابع جهت یعنی از انرژی اتصال كوتاه نیز شود. بنابراین هر چه محل اتصالی از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهری قطعه سیم بین محل اتصال تا رله بزرگ تر شده و در نتیجه مقاومت اهمی و غیر اهمی آن نیز افزایش می یابد.
رله یک تجهیز حفاظتی و کلیدزنی اتوماتیک می باشد که قادر به تشخیص شرایط غیر عادی مدار‌های الکتریکی است. این تجهیزات زمان دریافت یک یا چند سیگنال الکتریکی همچون ولتاژ و جریان، کنتاکت های بار را باز و بسته می نمایند. رله ها در مکان‌هایی که احتیاجی به کنترل مدار توسط یک سیگنال کوچک و یا کنترل چندین مدار توسط یک سیگنال باشد کاربرد دارد. عملکرد اصلی این تجهیز، قطع یا وصل کنتاکت جهت خاموش یا روشن کردن کلید، بدون دخالت انسان و به کمک یک سیگنال است. رله ها معمولا جهت کنترل کردن مدار توان بالا به وسیله یک سیگنال کاربرد دارند.
کاربرد رله دیستانس
همانطور که می دانید کاربرد رله دیستانس اغلب جهت حفاظت ترانسفورماتور در موقع اتصال خارجی می باشد علی الخصوص در موقع اتصال یشن ، کاربرد دارد و در طرفی از ترانسفورماتور كه به لیش وصل می باشد نصب می گردد. چنانچه كه ترانسفورماتور بین دو شبكة فرعی نصب باشد ، (ترانسفورماتور كوپلاژ) چون اتصالی در هر یك از شبكه ها، موجب عبور انرژی اتصال كوتاه از ترانسفورماتور كوپلاژ می گردد، لازم است تا هر دو طرف ترانسفورماتور رله دیستانس نصب شود. جهت حفاظت ترانسفورماتور می توان از رله دیستانس جهت دار كه جهت آن بطرف یشن می باشد و یا از رله دیستانس معمولی بدون عضو جهت‌یاب بهره مند شد.
جهت حفاظت سلكیتو و تصحیح شبكه های خطی كه از دو طرف تغذیه می گردد و یا شبكه حلقه ای كه از یك محل تغذیه می گردد، ضمنا بر شدت جریان و زمان از عامل دیگری همچون جهت جریان اتصال كوتاه نیز بهره مند می شود، و حفاظت شبكه‌های تار عنكبوتی و شبكه‌هایی كه از چند نقطه تغذیه می شوندتوسط رله جریان زیاد كه از درجه بندی زمانی ثابت و معینی برخوردار می باشد ممكن نخواهد بود بلكه لازم است تا از رله ای كه زمان قطع آن متناسب با امپدانس یا فاصلة محل اتصالی از مولد باشد بهره مند شد كه برای این منظور از رله دیستانس مصرف می شود.
عملکرد رله دیستانس
رله دیستانس از لحاظ کار همچون رله جریان زیاد در مقابل اتصال کوتاه است و رله دیستانس بر حسب فاصله یا امپدانس عمل می کند. به این معنی که رله دیستانس زمانی کار می کند که امپدانس خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد در غیر این صورت عمل نمی‌کند و از جهتی، چون مقاومت مصرف کننده‌ها در حد تنظیم نیست از امپدانس مصرف کننده‌ها صرف نظر خواهد شد و در زمان اتصال کوتاه طبق رابطه Z=U/I امپدانس کم می شود، زیرا جریان زیاد می شود و هر چقدر این امپدانس به رله نزدیک تر باشد رله زودتر قطع خواهد شد.
در ضمن در شبکه‌ای که چند رله دیستانس استفاده شده است در زمان اتصالی همه رله های دیستانس تحریک می شوند، اما فقط رله ای قطع می کند که به محل اتصال نزدیک است و بقیه رله ها به حال خود ادامه می دهند. از رله های دیستانس برای حفاظت خطوط انتقال نیرو، که بر اساس ستینگهای ثابت قابل تنظیم اند، استفاده می شود. با بهره مندی از روش هایی که قابلیت پردازش اطلاعات و تشخیص الگو را داشته باشد همچون استفاده از ریزپردازنده ها و الگوریتم های هوشمند می توان رله های جدیدی به کار گرفت و از دقت بالایی برخوردارند و در نتیجه به حفاظت خوبی دست پیدا کرد.
عامل موثر در رله دیستانس:
1-مقاومت ظاهري(امپدانس(
2-هدايت ظاهري ( ادميتانس(
3-مقاومت اهمي (دزيستانس)
4-هدايت اهمي ( كندوكتانس(
5-مقاومت غيراهمي ( راكتانس(
6-امپدانس اختلاط
7-هدايت غيراهمي ( سوسپتانس ) باشد
جهتی بودن رله دیستانس
رله دیستانس معمولاً برای خطوط پیش روی خود تنظیم می گردد و حوادث پشت سر را برای رله های ماقبل می گذارد و لذا از واحد جهت یاب برای تشخیص اتصالی های پس و پیش خود برخوردار است. البته در مواردی که اتصالی پشت سر رله باقی می‌ماند و توسط رله‌های پشت سر پاک (Clear) نمی‌شود، این رله دست به کار شده و مدار را قطع می کند و این حالت البته در صورتی اتفاق خواهد افتاد که رله را از قبل برای چنین رفتاری تنظیم کرده باشیم. در یکی از نوع رله دیستانس، طرح به این صورت است که اگر اتصالی در شبکه پشت سر باقی مانده و تا خاتمه زمان چهارم ادامه یابد، رله فرمان قطع می‌دهد.
نقش امواج كریر در حفاظت
جهت همزمان باز کردن کلیدهای دو طرف نقطه اتصال از وسائل مختلفی استفاده می شود که یکی استفاده از کریر بوده که با فرستادن پالسی به پست‌های مقابل این عمل انجام می پذیرد.
بدست آوردن جریان یا ولتاژ اولیه از روی ستینگهای رله
حاصل ضرب عدد انتخاب شده روی رله در عکس نسبت تبدیل C.T یا P.T را مقدار اولیه می نامند.
سخن پایانی
رله دیستانس یک رله حفاظتی است که زمان قطع آن تابع مقاومت طول سیم می باشد. در بیشتر اوقات زمان قطع رله باید تابع محل اتصال کوتاه نسبت به رله باشد، و از این رو این زمان باید تابع جهت معینی از انرژی اتصال کوتاه باشد. به طوری که می‌دانیم هرچه محل اتصال کوتاه از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهری قطعه سیم بین محل اتصالی تا رله بزرگتر شده و در نهایت مقاومت اهمی و غیر اهمی آن نیز بزرگ تر می شود. با توجه به اینکه در رشد تاسیسات برقی رابطه مستقیمی بین مقاومت و طول سیم وجود دارد، بنابراین با بهره مندی از رله دیستانس به عنوان رله حفاظتی در سراسر خطوط انتقال انرژی عملا مشکل حفاظت موضعی و تنظیم جهش زمانی رله های پی در پی بر طرف خواهد شد.
رله‌ای كه كمیت Z را می سنجد رله امپدانس می باشد و رله ای كه كمیت X را می سنجد رله راكتانس می گویند. رله دیستانس را می توان برای حفاظت هر نوع شبكه ای با هر فشار الكتریكی استفاده نمود. برای حفاظت شبكه های با ولتاژ بالاتر از kg60 امروز فقط از رله دیستانس بهره برداری می گردد. در ضمن می توان به كمك رله دیستانس ترانسفورماتورها و ژنراتورها را نیز نگهداری کرد. در شبكه های بزرگ در صورتی که برای حفاظت در مقابل جریان های زیاد خارجی از رله جریان زیاد زمانی استفاده شود، زمان قطع رله در حالی که یك اتصالی حتی اورشین ، بلافاصله بعد از ژانراتور نیز اتفاق افتد،
در حدود 8-7 ثانیه طول خواهد كشید و چنانچه دیده می شود، زمان عبور جریان اتصال كوتاه از ژنراتور بقدری طولانی می‌شود كه ممكن است سبب خراب شدن ایزولاسیون سیم‌پیچی ژنراتور و ایجاد اتصال داخلی شود، بنابراین به همین علت است كه در شبكه‌های بزرگ برای كوتاه كردن این زمان از رله دیستانس ، امپدانس استفاده می شود. زمان قطع رله دیستانس معمولاً در حدود 0.1 ثانیه می باشد، استفاده از رله امپدانس نیز این برتری را دارد كه در موقع اتصالی اش ، رله امپدانس خیلی سریع در زمان خیلی كوتاه (0.1 ثانیه) ژنراتور را قطع نماید. به طور کلی می توان برای کسب اطلاعات بیشتر یا خرید به وب سایت آژند برق مراجعه نمایید.
