BẢO VỆ RELAY VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN - BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN docx

o Dòng khởi động của BV Ikđ là dòng nhỏ nhất đi qua BV mà làm cho BV khởi động nhưng nó phải lớn hơn dòng điện phụ tải cực đại đi qua BV.. o Rơ le làm việc với thời gian xác định nào đó

5.1 Nguyên tắc hoạt động

5.2 Bảo vệ dòng điện cực đại (cấp III)

5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại

5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp

5.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh ( cấp I và cấp II)

5.4 Tổng kết: Bảo vệ dòng điện 3 cấp

5.5 Đánh giá Bảo vệ quá dòng điện

5.6 Bải tập mẫu

1

o Nguyên tắc hoạt động: BVDĐ là loại bảo vệ tác động khi dòng

điện đi qua chỗ đặt thiết bị bảo vệ lớn hơn giá trị định trước

o BVDĐ được phân thành:

 Bảo vệ dòng điện cực đại

 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh

2

5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại

5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp

3

o Dòng khởi động của BV Ikđ là dòng nhỏ nhất đi qua BV mà

làm cho BV khởi động nhưng nó phải lớn hơn dòng điện phụ tải cực đại đi qua BV Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào các yếu

o Dòng trở về của BV phải lớn hơn dòng tự mở máy để đảm

bảo rơ le trở về ngay sau khi cắt NM

o Hay Itv > Imm max =Kmm.Ilv max , vì khi NM điện áp giảm thấp, động cơ

nối vào thanh góp B tự hãm Khi loại trừ NM điện áp được phục hồi, các động cơ tự mở máy Dòng điện mở máy sẽ lớn hơn dòng ban đầu (khi chưa NM) Nếu Itv < Imm max thì bảo vệ sẽ tác động (không chọn lọc)

6

max

I K

K K I

I I

pt lv

S I

U

o Dòng điện cưởng bức cực đại là khi một đường dây không

làm việc Nên dòng cưởng bức là:

o Xác định Ilv max

o Ví dụ 2: Khi ngừng đường dây D2 thì TDL đòng lại làm

đường dây D1 tăng tải

7

pt lv

S I

U

Σ

22kV

o Độ nhạy ký hiệu Knh được xác định bằng tỷ số của dòng qua rơ

le khi ngắn mạch ở cuối vùng bảo vệ và dòng khởi động của rơ le

o Để đảm bảo tính chọn lọc, thời gian tác động của bảo vệ dòng cực đại phải theo nguyên tắc bậc thang Độ chênh lệch thời gian giữa thời gian tác động của 2 bảo vệ kề nhau gọi là bậc thời gian hay bậc chọn lọc: ∆t = t1 – t2

o Đặc tính làm việc:

NI

t

0

kdI

o Rơ le làm việc với thời gian xác định nào đó khi dòng điện vượt

quá giá trị khởi động thì gọi là đặc tính thời gian phụ thuộc, gồm có:

 Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn

 Đặc tình thời gian rất dốc

 Đặc tình thời gian rất dốc

o Rơ le có đặc tính phụ thuộc khởi động khi dòng điện vượt quá

giá trị dòng khởi động, thời gian tác động phụ thuộc vào dòng điện qua rơ le Dòng điện qua rơ le càng lớn thì thời gian tác động giảm

13

o Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn: Loại này làm việc theo đặc

tính thời gian phụ thuộc khi dòng điện NM nhỏ và đặc tính thời

gian độc lập khi dòng điện NM lớn (Nói cách khác, khi dòng

điện NM nhỏ hơn khoảng 10 đến 20 lần dòng điện định mức thì đặc tính là đặc tính thời gian phụ thuộc Khi dòng điện NM lớn hớn khoảng trên thì đặc tính là đặc tính là đường thẳng)

Thường dùng bảo vệ rộng rãi lưới phân phối

14

o Đặc tính thời gian rất dốc: Loại này có độ dốc dốc hơn độ dốc

chuẩn Được dùng thay thế đặc tính có độ dốc chuẩn khi độ dốc chuẩn không đảm bảo tính chọn lọc

15

o Đặc tính thời gian cực dốc: Loại này có độ dốc lớn nhất, thích

hợp dùng để bảo vệ máy phát, máy biến áp động lực, máy biến

áp nối đất… nhằm chống quá nhiệt

16

o Cách chọn đặc tính phụ thuộc:

 Chọn đặc tính của BV B Vẽ đặc tính ra

 Xác định dòng NM lớn nhất ngay sát BV B (N2) IN2max

 Ứng với đặc tính BV B suy ra thời gian tác động của BV B (tB1) Vậy tB1

là thời gian tác động của BV B khi NM tại N2.

 Để đảm bảo tính chọn lọc thì thời gian BV A khi có NM tại N2 phải

o Vùng bảo vệ quá dòng cực đại: khi dòng điện qua rơ le lớn hơn

dòng điện khởi động

19

o Để phân biệt giữa NM và quá tải đồng thời nâng cao độ nhạy

của BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra áp

o Khi NM thì dòng điện tăng và điện áp giảm xuống nên cả rơ

le dòng điện và rơ le điện áp đều khởi động ( BV chỉ tác động khi cả rơ le dòng điện và rơ le điện áp thỏa mãn)

o Dòng khởi động của BV được tính:

o Trong biểu thức không có Kmm vì sau khi cắt NM, ngoài các

động cơ tự khởi động nhưng không làm điện áp giảm nhiều nên các rơ le không tác động được

o Rõ ràng khi không có Kmm thì độ nhạy sẽ tăng Vì dòng khởi

động nhỏ

o Yêu cầu của rơ le giảm áp:

 Rơ le giảm áp không được tác động đối với điện áp làm việc tối thiểu

 Rơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau khi loại bỏ NM

o Điện áp khởi động được chọn sao cho rơ le không khởi động

khi điện áp min và rơ le trở về ngay sau khi cắt NM

21

min

lv kd

tv at U

U U

N

U K

U

Kat = 1.1 đến 1.2

UN max là điện áp NM cực đại khi có NM tại cuối vùng bảo vệ

5.3.1 Bảo vệ cắt nhanh tức thời (BVCN cấp I)

5.3.2 Bảo vệ cắt nhanh trì hoãn (BVCN cấp II)

o Khi có 1 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh

bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ

I kd

I

max

N BI

o Khi có 1 nguồn cung cấp: Đường dây làm việc hợp bộ với

MBA Thì ta chọn dòng điện khởi động sao cho nó không tác động khi có NM sau thanh cái C Trong trường hợp này việc bảo vệ rất có hiệu quả vì vùng bảo vệ bao gồm đường dây và cả MBA

o Khi có 2 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh

2 phía phải giống nhau và bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ nào lớn nhất

kdI

B A

o Khi có 2 nguồn cung cấp: trường hợp tồn tại vùng không bảo

o Không định nghĩa độ nhạy BVCN cấp I

28

o Thời gian tác động của BVCN gần như bằng 0s Tuy nhiên thực

tế thì nó bằng thời gian làm việc của phần đo lường và phần logic Thời gian tác động của BVCN vào khoảng 0.02 đền 0.06s

29

o Đối với đường dây truyền tải trên không có đặt chống sét ống

để bảo vệ chống quá áp Khi chống sét này làm việc thì chúng tạo nên ngắn mạch tạm thời trên các đường dây trong khoảng 0.5 đến 1.5 chu kỳ Do đó, ta muốn BVCN không tác động thì phải thêm phần thời gian trì hoãn khoảng 0.06 đến 0.08s

o Ký hiệu: t I ≈ 0.02 → 0.08 s

I

o Xác định vùng bảo vệ bằng đồ thị: Ta vẽ đường cong dòng NM

và vẽ giá trị dòng khởi động rồi tìm giao điểm Từ giao điểm vừa tìm được ta suy ra vùng bảo vệ (theo chiều dài hoặc theo giá trị tổng trở)

o Xác định vùng bảo vệ bằng phương trình:

30

l

NI

I kd

o Dòng điện khởi động BV cắt nhanh trì hoãn bằng hệ số an toàn

nhân với dòng điện khởi động cấp I của BV liền sau nó (theo

chiều từ nguồn đi đến tải )

o Khi tại thanh cái B có thêm MBA nối vào: thì dòng điện khởi

động sẽ là dòng lớn nhất của 2 giá trị sau:

 thứ nhất là dòng khởi động phối hợp với dòng khởi động cấp I

o Độ nhạy BVCN trì hoãn (cấp II) yêu cầu phải lớn hơn hoặc

o Thời gian tác động của BVCN trì hoãn: Để đảm bảo tính chọn

lọc thì thời gian tác động của BVCN trì hoãn (cấp II) phải lớn hơn thời gian tác động của BVCN (cấp I)

o Xác định vùng bảo vệ bằng đồ thị: Ta vẽ đường cong dòng NM

và vẽ giá trị dòng khởi động rồi tìm giao điểm Từ giao điểm vừa tìm được ta suy ra vùng bảo vệ (theo chiều dài hoặc theo giá trị tổng trở)

o Bảo vệ dòng điện 3 cấp:

1. Cấp I : BVCN

2. Cấp II : BVCN trì hoãn

3. Cấp III : BV dòng điện cực đại

o Tính toán từng cấp cần phải cho biết kết quả:

Thời gian NM khá lớn, nhất là gần nguồn (cấp III)

Có độ nhạy kém trong mạng nhiều nhánh và phụ tải lớn

38

o Dùng rộng rãi nhất trong các mạng hình tia của tất cả các cấp điện

áp Trong mạng 22 kV và 15kV nó là bảo vệ chính Còng trong mạng cao áp thì là bảo vệ dự trữ