距離リレー - 目指せ！電気主任技術者～解説ノート～

距離リレー（DZR : Distance Relay）は，自端の電圧・電流入力により事故検出ができることから保護リレー装置としての構成が比較的簡単で信頼性が高く，系統保護における主保護リレー又は後備保護リレーとして広く使用されている。

また，距離リレーは事故区間の選択が比較的確実で，保護区間に応じた各段距離リレーの時限協調により時間協調がとりやすいことから，送電線や変圧器・発電機などの電力機器の後備保護リレーとして，あるいは系統分離リレーとして幅広く使用されている。

距離リレーは入力電圧の入力電流に対する比，すなわち測距インピーダンスに応動し，測距インピーダンスが動作特性範囲内であれば動作する。

系統保護のための距離リレー

図の場合の線間短絡距離リレー，あるいは 1 線地絡距離リレーが見る測距インピーダンス $\dot{Z}_\text{r}$ は，いずれも次式の形式で表現される。

\[ \dot{Z}_\text{r}=\dot{Z}_\text{1}+\dot{Z}_\text{f} \]

上式右辺第 1 項 $\dot{Z}_\text{1}$ は，リレー設置点から故障点までの正相インピーダンスである。

右辺第 2 項の $\dot{Z}_\text{f}$ は，短絡距離リレーの場合は故障点抵抗を $R_\text{f}$ とするとき，この $R_\text{f}$ と図中の電流 $\dot{I}_1$，$\dot{I}_\text{f}$ を用いて $\displaystyle R_\text{f}\times\frac{\dot{I}_\text{f}}{\dot{I}_1}$ で表される。

また地絡距離リレーの場合は，故障点抵抗に加え，故障回線及び健全回線の零相電流に関係する変数で構成される。

これらの距離リレーの適用にあたっては，健全相のリレーが見る $\dot{Z}_\text{r}$ の値 $\dot{Z}_\text{r0}$ にも注意を払う必要がある。

一部の健全相リレーの $\dot{Z}_\text{r0}$ は，故障点がリレー設置点に近い場合，$\dot{Z}_\text{r0}$ のリアクタンス成分が小さくなる傾向にあり，オーバーリーチとなって不要動作する可能性がある。

測距インピーダンスは，上記の短絡・地絡検出用途の他，脱調分離リレーにおいても用いられる。

本リレーは，系統動揺時の電気的中心点近傍における $RX$ 平面上での測距インピーダンスの特徴を利用したものであり，その時間変化はインピーダンスローカスと呼ばれる。