تقسیم بندی رله های دیستانس براساس مشخصه عملکردی

انواع رله های دیستانس
رله های دیستانس با توجه به «امپدانس تنظیم» عمل می کنند. این امپدانس مقداری
مختلط است در نتیجه دارای دامنه و فاز خواهد بود. با توجه به این موضوع می توان
محدوده عملکرد رله ها را در صفحه مختلط R-X توسط یک منحنی بیان نمود. یک رله
دیستانس با هر نوع منحنی مشخصه ای دارای سه ناحیه حفاظتی می باشد. در ناحیه 1
معمولا امپدانس معادل 80 % خط اول (خط اصلی) تنظیم می شود و زمان عملکرد آن
خیلی سریع یعنی حدود 0.01 ثانیه است و به عنوان حفاظت اصلی خط به کار می رود.
علت اینکه کل خط اصلی به عنوان ناحیه اول انتخاب نمی شود آن است که به واسطه
خطاهای ناشی از ترانسفورماتور جریان به عنوان تنظیم ناحیه اول انتخاب نمی شود
آنست که به واسطه خطاهای ناشی از ترانسفورماتور جریان یا ولتاژ عملکرد این رله با
رله روی خط بعدی همزمان نباشد. امپدانس تنظیم ناحیه دوم رله معمولا برابر کل
امپدانس خط اصلی به اضافه حدود 50% امپدانس خط بعدی است و زمان عملکرد آن
حدود 0.4 ثانیه است. ناحیه سوم رله دیستانس دارای امپدانس تنظیمی برابر کل خط
به اضافه کل خط دوم به علاوه حدود 25% خط سوم است. بدیهی است زمان عملکرد
این ناحیه حدود 0.8 ثانیه است.

مشخصه عملکردی رله دیستانس معمولاً بصورت گرافیکی و بر حسب دو متغیر R و X
نشان داده می شود. دیاگرام مشخصه رله نشان دهنده امپدانس هایی است که در
جهت قطع رله واقع می شوند و هچنین شامل امپدانس هایی است که رله به ازای آنها
عمل نمی کند.
رله های دیستانس بر حسب مشخصه عملکردی خود به انواع مختلفی تقسیم می
شوند :
الف ) مشخصه ی مسطح :

مشکلات:
این رله خطای پشت خود را نمی بیند و جهت دار نیست .
معایب:
1 – مشخصه ی مسطح ذاتا جهت دار نیست. در صورت جهت دار شدن باید از یک رله
دایرکشنال استفاده بشود .
2 – وجود مقاومت ARC به هنگام اتصالی می تواند باعث عملکرد نادرست رله در زون
های بالاتر شود .

3 – ناپایداری بیشتر در برابر نوسان توان پایدار ( Power Swing ) یعنی عملکرد
نادرست در شرایط نوسان امپدانس اندازه گیری شده توسط رله که ناشی از خطا
نبوده بلکه به دلیل تغییرات ناگهانی در شبکه است .
)ب رله دیستانس نوع راکتانسی
این نوع رله جزء موهومی امپدانس یعنی راکتانس (x ) را اندازه می گیرد و مشخصه آن
در صفحه R-X به صورت یک خط موازی با محور R است. رله راکتانسی هنگامی عمل
می کند که مقدار راکتانس خط از محل رله تا نقطه خطا، کوچکتر از مقدار تنظیم شده
باشد. این نوع رله نسبت به مقاومت خطا و بالطبع مقاومت جرقه حساس نمی باشد.
اما لازم است به امکاناتی برای جهت دار شدن و عملکرد مناسب در مقابل امپدانس بار
مجهز گردد. این نوع رله جهت حفاظت خطوط کوتاه که مقاومت جرقه در مقایسه با
امپدانس خط قابل توجه است مناسب می باشد.

 

پ) رله دیستانس نوع امپدانسی
رله امپدانسی به اندازه امپدانس (Z) پاسخ می دهد و به این ترتیب مشخصه این رله
بصورت یک دایره به مرکز مبدا مختصات صفحه R-X می باشد. برای اینکه رله جهت
دار شود لازم است که دارای امکانات اضافی دیگری باشد تا جهت منفی (ربع های دوم،
سوم و چهارم) را جدا کند .

ت) رله دیستانس با مشخصه اهمی :
مشخصه این رله یک خط مستقیم می باشد که ضریب زاویه آن می تواند تغییر کند.
همانند رله رآکتانسی این رله به تنهایی به کار نمی رود بلکه برای محدود کردن
مشخصه دیگر رله ها به کار برده می شود .
ث) رله دیستانس نوع مهو
مشخصه رله مهو همانطور که در شکل صفحه بعد دیده می شود به صورت دایره ای
است که قطر آن برابر امپدانس تنظیم شده است. رله مهو هنگامی عمل می کند که

این مشخصه بخاطر سادگی و جهت دار بودن بسیار مورد استفاده قرار گرفته و در
قیاس با رله امپدانسی دارای حساسیت کمتری در مقابل نوسانات قدرت در شبکه می
باشد. این مشخصه همچنین دارای فاصله کافی با امپدانس بار می باشد با. این حال
به دلیل آنکه این مشخصه دارای پوشش کمی در جهت محور حقیقی (R ) است، در
خطوط کوتاه ممکن است دچار مشکل در تشخیص ناحیه حفاظتی گردد (تأثیر مقاومت

جرقه می تواند به حدی باشد که رله خطای موجود در یک ناحیه را در ناحیه بعدی
ببیند).
در بعضی موارد زون سوم رله مهو کمی به سمت ربع سوم صفحه مختصات تغییر
مکان داده می شود که این مشخصه به افست مهو (Offset Mho) مشهور است.
این موضوع باعث می شود که برای خطاهای حوالی شینه پشت خط حفاظت پشتیبان
فراهم شود .
نوع دیگری از انواع رله های مهو که به آن Cross Polarized می گویند دارای
مشخصه مهو برای خطاهای سه فاز بوده و برای سایر خطاها، مشخصه در امتداد محور
مقاومت باز میشود تا بتواند خطاهای جرقه را پوشش دهد.

ج) رله دیستانس نوع راکتانسی نظارت شده توسط مهو
این نوع رله ترکیبی از یک واحد راکتانسی و یک واحد مهو است که جهت کاربرد در
خطوط کوتاه، مورد استفاده قرار می گیرد. واحد مهو، کنتاکت های استارت نامیده
میشود و جهت دار عمل می کند . فرمان قطع زمانی صادر می شود که نقطه اتصالی در
منطقه مشترک بین دو مشخصه قرار داشته باشد.

چ رله دیستانس با مشخصه چهارضلعی
مشخصه این رله در شکل زیر نشان داده شده است. تنظیم رله بر روی محور X و R به
طور مستقل امکان پذیر بوده و این امر باعث بهبود مشخصه مقاومتی رله در مقایسه
با رله مهو می گردد و امکان در نظرگرفتن مقاومت جرقه را به طور موثری فراهم می آورد.

د رله دیستانس نوع دیجیتالی
در سال های اخیر پیشرفتهای چشمگیری در ساخت و استفاده از رله های دیستانس
دیجیتالی صورت گرفته است بطوری که رله های دیجیتالی سازندگان مختلف در شبکه
برق تعدادی از کشورها نصب و بهره برداری می شوند