CÁC NGUYÊN lý THỰC HIỆN bảo vệ ROLE

Phần CÁC NGUYÊN LÝ THỰC HIỆN BVRL Ch2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG (overcurrent protection) 2.1 NGUYÊN LÝ TÁC ĐỘNG VÀ PHÂN LOẠI  BVQD loại bảo vệ tác động dòng điện qua chỗ đặt bảo vệ vượt giá trị định trước (gọi đại lượng đặt hay đại lượng khởi động IKĐ - Đại lượng chỉnh định)  Để đảm bảo tính chọn lọc, dịng IKĐ bảo vệ thực theo cách (Xét ví dụ mạch hình tia hình vẽ): ~ A 3’ 2’ B 1’ IN N C - BV đặt xa nguồn có thời gian tác động nhỏ→ BVQD có thời gian - BV đặt xa nguồn có IKĐ nhỏ → BVQD cắt nhanh 2.2 BVQD CÓ THỜI GIAN I> (51) Là loại BVQD đảm bảo tính chọn lọc cách chỉnh định thời gian tác động 2.2.1 Tính tốn chỉnh định bảo vệ 51 a Dòng khởi động IKĐ (pick-up current): k at k mm I KÐ  I lvmax  I Nmin • Xác định đảm bảo điều kiện sau: ktv I KĐ ksđ • Muốn biết dịng nhị thứ qua rơle xác định: I KÐR  nI Trong đó: kat - hệ số an tồn, tính đến khả tác động thiếu xác BV Theo kinh nghiệm lấy: kat  1,1 rơle tĩnh rơle số kat  1,2 rơle điện kmm - hệ số mở máy phụ tải ĐC có dịng điện chạy qua chỗ đặt BV (kmm= 2-4) I ktv  tv : hệ số trở (với ITV = kat.kmm.Ilvmax), I KÐ k  với RL tĩnh RL số tv ktv = 0,85  0,9 RL điện Ilvmax- dịng điện làm việc lớn chạy qua chỗ đặt bảo vệ; Inmin - dòng điện ngắn mạch nhỏ chạy qua chỗ đặt bảo vệ 2.2.1 Tính tốn chỉnh định bảo vệ 51 (tiếp) → Đồ thị đặc trưng chọn dòng khởi động BV dịng có thời gian: I IN I KÐ  IKĐ ITV Immmax t1-thời điểm ngắn mạch t2-thời điểm MC cắt Imm Ilvmax Ilv k at k mm I lvmax  I Nmin ktv Ilv t2 t1 Thời gian dòng ngắn mạch qua bảo vệ t I Nmin b Kiểm tra độ nhạy BV theo điều kiện: k nh  I KÐ Quy định: - Bảo vệ chính: knh >= 1,52 - Bảo vệ dự phòng: knh>= 1,21,5 Tính tốn dịng khởi động 2.2.1 Tính tốn chỉnh định bảo vệ 51 (tiếp) c Đặc tính thời gian chỉnh định:  Có loại đặc tính thời gian làm việc BVQD: t t t t = const IKĐ Đặc tính độc lập I IKĐ I Đặc tính phụ thuộc  Phối hợp đặc tính thời gian BVQD: t - gọi cấp chọn lọc thời gian, phụ thuộc vào sai số bán thân Rơle thời gian cắt MC Theo kinh nghiệm, lấy: - Rơle cơ: t = 0,4  0,5 sec; - Rơle số: t = 0,2  0,3 sec; Thường t = 0,25  0,6 sec c Đặc tính thời gian chỉnh định BV 51 (tiếp): A B D C HT pt ~ a) t t1 b) t t2 t t3 t t4 = tpt L (km) t c) t1 t t2 t t3 t t4 = tpt L (km) Phối hợp đặc tính thời gian bảo vệ q dịng mạng điện hình tia (a), cho đặc tính độc lập (b) đặc tính phụ thuộc (c) 4.4 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY CỦA BVSL Như ta biết, dòng điện khởi động BVSL ∆IKĐ chọn theo Ikcbttmax Dịng đơi lớn làm cho độ nhạy BV giảm Vì để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng biện pháp: Chọn BI có mạch từ khơng bão hồ kể có dịng điện lớn chạy qua cuộn dây Để BV tác động sau 0,3-0,5s để QTQĐ dòng KCB giảm bớt Mắc nối tiếp vò cuộn dây RL điện trở phụ Rf (Rs) để giảm dòng điện KCB Mắc RL qua BI bão hoà trung gian BIG Dùng RL so lệch có cuộn hãm Trong đó: Biện pháp áp dụng tất sơ đồ BVSL (BI bão hồ có tiết diện mạch từ lớn kiểm tra theo điều kiện sai số 10%) Biện pháp khơng dùng làm giảm chất lượng BV Biện pháp 3, dùng phổ biến nhất, ta đề cập đây: 4.4 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY CỦA BVSL 4.3.1 Nối Rf với RL Việc nối thêm Rf với cuộn dây RL thực đơn giản nên hay sử dụng sơ đồ BV MPĐ, MBA,… 4.3.2 Dùng BIG sơ đồ BV Sơ đồ nguyên lý BVSL với RL nối qua BIG hình vẽ Mạch từ BIG lớn nên Zµ↓ → lượng Ikck↑ qua nhánh → Ikcb qua RL↓ 87 I1T Rf IR I2T 87 I1T 87 Ikcb Z2 BIG Zµ I2T IR 4.4 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY CỦA BVSL 4.3.3 Dùng RLSL có cuộn hãm Khi có NM ngồi điểm N, dòng điện chạy cuộn thứ cấp BI: I1I I1II Ikcb tăng lên, đồng thời dòng chạy cuộn hãm IH tăng theo cản trở khởi động RL Ta có: Ilv = I2I – I2II= IR IH = I2I + I2II • Ở chế độ lvbt có NM ngồi thì: Ilv> IH làm cho RL dễ dàng tác động Như vậy, RL tự động điều chỉnh theo tăng Ikcb tránh RL tác động nhầm không cần thiết l2I BII H N l2II H BIII N1 lv 4.5 ĐẶC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA BVSL  Khơng tác động cố ngồi vùng bảo vệ, đảm bảo tính chọn lọc tuyệt đối  Có thể thực BVSL khơng u cầu phối hợp thời gian với bảo vệ phần tử kề Do thực tác động nhanh (không cần thời gian)  Sơ đồ thực bảo vệ đơn giản  Nhược điểm chủ yếu BV có dây dẫn phụ Khi dây dẫn phụ bị đứt làm BV khơng tác động tác động sai BVSL khơng làm dự phịng cho phần tử kề  BSL dọc áp dụng rộng rãi để bảo vệ cho phần tử tập trung như: MF, MBA, góp,… dây dẫn phụ ngắn làm việc tin cậy  BVSL ngang dùng để BV hay nhiều ĐD làm việc song song CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 4.1 Nguyên tắc tác động; đặc điểm phạm vi áp dụng BVSL? 4.2 Trình tự tính tốn chỉnh định BVSL dọc? 4.3 Các biện pháp nâng cao độ nhạy BVSL dọc? BT Hãy tính tốn BVSL cho MBA 25000/115/38,5 hình vẽ? Giả thiết: Dịng NM thứ cấp I(3)N = 3,75kA; kat = 1,3; s∆U = 10% 115kV Sđm= 25MVA Y ∆ N 38,5kV Ch5 BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH (21) 5.1 NGUYÊN LÝ TÁC ĐỘNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG  BVKC loại BV tác động dựa vào việc đo tổng trở phần tử bảo vệ (ZS), thấy tổng trở đo nhỏ với tổng trở định trước (ZKĐ) tác động cắt phần tử khỏi mạng điện: ZS ≤ ZKĐ → BV tác động Vì bảo vệ khoảng cách loại bảo vệ dùng rơle tổng trở  Bảo vệ khoảng cách thường dùng để bảo vệ lưới điện phức tạp nhiều nguồn cấp với hình dạng Đặc biệt dùng rộng rãi làm BV cho đường dây tải điện 5.2 TÍNH TỐN BVKC a Tổng trở tác động ZKĐ ZKĐ = k.ZD = (0,80,9).ZD k - hệ số kể đến ảnh hưởng Rhq chỗ NM; sai số BI, BU sai số ảnh hưởng khác, (thường lấy: RL điện k= 0,8; RL tĩnh k = 0,85 RL số k = 0,9) jX ZD - tổng trở đường dây bảo vệ jX ZAB= RAB + jXAB ~ BI A 52 21 BU ZAN = RAN + jXAN ZAN’ = (RAN + Rhq) + jXAN B Z AB jX AB N Rhq B N’ Z KĐ Rhq N 52 B N' Vùng tác động D N A R AB D R A A' Vùng Zpt R 5.2 TÍNH TỐN BVKC (tiếp) b Dịng tác động đặc tính thời gian BVKC:  BVKC thường có nhiều vùng tác động (thường vùng) Các vùng tác động phía trước làm nhiệm vụ dự phịng cho cho bảo vệ đoạn liền kề  Đặc tính thời gian bảo vệ khoảng cách thường có dạng độc lập (dạng bậc thang) việc chọn thời gian làm việc cho bảo vệ ngược với đặc tính thời gian BV 51 Độ chênh lệch thời gian làm việc vùng (cấp) bảo vệ liền kề ∆t = 0,3  0,5s Vậy: Với BV1 có ZKĐ1 thời gian làm việc t1 Với BV2 có ZKĐ2 thời gian làm việc t2 = t1 + ∆t ……………… Việc chọn đại lượng sau: b Dịng tác động đặc tính thời gian BVKC (tiếp): Ví dụ: Chọn ZKĐ thời gian làm việc để phối hợp bảo vệ ĐD có sơ đồ hình vẽ: ~ A BV1 BI B BV2 BI N1 21 D C BV3 BI 21 N2 21 BU tIIIA tIIIB tIIB tIIA tIB tIA A ZI A=0,8ZAB tI C C B ZI tIIC B=0,8ZBC ZIIA=0,8(ZAB+ZIB) ZIIIA=0,8[ZAB+0,8(ZBC+ZIC) ] ZIC=0,8ZCD D c Yêu cầu độ nhạy: ZD k nh  I Z KÐ Với: ZD tổng trở đường dây cần bảo vệ; ZIKĐ tổng trở khởi động BVKC Quy định: knhyc ≥ 1,2 Ví dụ 5.1: Tính tốn BVKC cho đường dây 110kV: A ~ L1 = 45km B L2 = 86km C N Biết: - Tổng trở đơn vị: z0 = 0,37Ω/km; - Dòng điện làm việc chạy đường dây: Ilv = 450A; - Thời gian: tác động BVA 0,03s ∆t = 0,5s Bài giải: Chọn BI BU: Căn vào dòng điện làm việc điện áp mạng, ta chọn BI BU có tỷ số biến đổi sau: nI = 600/5 = 120; nU = 110.103/100 = 1100 Xác định tổng trở đoạn dây: ZAB = z0L1 = 0,38.45 = 16,65Ω; ZBC = z0L2 = 0,38.86 = 31,82Ω; Ví dụ 5.1 (tiếp): Xác định tổng trở khởi động BV: • BVA: - Vùng 1: ZIA = k.ZAB = 0,8.16,65 = 13,32Ω - Vùng 2: ZIIA= 0,8(ZAB+ZIB) = 0,8(ZAB+0,8ZBC) = 0,8(16,65+0,8.31,82) = 33,68 Ω • BVB: ZIB = k.ZBC = 0,8.31,82 = 25,46Ω Thời gian tác động BV: tIA = 0,03s; tIIA = tIA + ∆t = 0,53s; tIB = 0,03s Kiểm tra độ nhạy BV: Z AB 16,65 k nh1  I   1,25  1,2 Z KÐA 13,32 Z BC 31,82 k nh2  I   1,25  1,2 Z KÐB 25,46 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 5.1 Nguyên tắc tác động phạm vi áp dụng BV21? 5.2 Tính tốn thực BV21 cho đường dây tải điện? BT: Tính tốn BVKC cho đường dây 110kV: A ~ L1 = 76km B L2 = 92km C N Biết rằng: - Tổng trở đơn vị: z0 = 0,45Ω/km; - Dòng điện làm việc chạy đường dây: Ilv = 320A; - Thời gian: tác động BVA 0,3s ∆t = 0,45s BT: Tính tốn BVKC cho đường dây 110kV: SB = 30+j28 MVA, SC = 22+j18 MVA, SD = 10+j6 MVA, Tổng trở đơn vị: z0 = 0,37Ω/km; Thời gian: tác động BVA 0,03s ∆t = 0,5s LAB =50 km, LBC =25 km, LCD =30 km, Ch6 CÁC BẢO VỆ KHÁC (SGK) 6.1 BẢO VỆ THẤP VÀ CAO TẦN (81L and 81H) 6.2 BẢO VỆ THẤP VÀ QUÁ ÁP (27 and 59) 6.3 BẢO VỆ QUÁ NHIỆT (49) 6.4 BẢO VỆ CAO TẦN Là loại BV sử dụng kênh liên lạc cao tần đường dây cần bảo vệ truyền vô tuyến điện Hai bảo vệ hay dùng là: - Có hướng dùng khoá cao tần (dựa nguyên lý so sánh hướng công suất hai đầu đường dây) - So lệch pha dòng điện đầu dây 6.5 BẢO VỆ DỊNG THỨ TỰ KHƠNG (51N 51G/50N 50G) Gồm: lọc thứ tự không BI0 RL dòng (51/50/67) IA IB RL IC IR BI0 ... ÔN TẬP CHƯƠNG 3.1 Nguyên lý tác động phạm vi ứng dụng BVQD có hướng? 3.2 Vẽ sơ đồ trình bày ngun lý thực BVQD có hướng? 3.3 Cách tính tốn thực bảo vệ q dịng có hướng? Ch4 BẢO VỆ SO LỆCH 87 (Differential... Đặt vấn đề  Để bảo vệ phần tử quan trọng hệ thống điện, cần đảm bảo yêu cầu cắt nhanh  Bảo vệ q dịng cắt nhanh đảm bảo yêu cầu này, lại bảo vệ vùng định phạm vi phân cơng bảo vệ dịng điện NM... dọc so lệch ngang  Bảo vệ so lệch dọc chủ yếu dùng để bảo vệ máy điện như: MBA; MPĐ động điện Ngoài dùng để bảo vệ đường dây có chiều dài ngắn  Bảo vệ so lệch ngang dùng bảo vệ đường dây cuộn