Bài giảng chuyên đề bảo vệ dòng điện có hướng-DIRECTIONAL OVERCURRENT PROTECTION

Bài giảng chuyên đề, bảo vệ dòng điện có hướng,DIRECTIONAL OVERCURRENT PROTECTION

7 8

2

Bảo vệ dòng điện có hướng là loại bảo vệ sử dụng thêm bộ phận định hướng công suất, chỉ cho phép BV tác động khi công suất ngắn mạch đi từ thanh góp đến đường dây

RI

RT VT

CT

Sơ đồ khối:

Voltage Transformer Directional Power unit Relay Time

Current Relay

I NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

RI

RT VT

=I N1

RI

RT VT

I R



Hai trường hợp trên cho thấy góc φR=(VR, IR) có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn 900 do chiều của dòng điện ngắn mạch.

Rơle định hướng công suất làm việc trên cơ sở góc pha tương đối giữa dòng và áp tại chỗ đặt bảo vệ Có thể là đại đại lượng dòng và áp toàn phần hay dòng và áp các thành phần thứ tự

Để cho rơle làm việc đúng theo hướng mong muốn, quan sát sự phân bố áp của các thành phần thứ tự khi có sự cố ngắn mạch như sau:

II PHẦN TỬ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG SUẤT

90 0 -

RVùng

Vùng không tác

động Vùng tác động

R

Z X

Đường có độ nhạy cực đại

IR

Cos (R +)0

900 (R +) -900

đưa vào rơle

: góc phụ của rơle tuỳ thuộc cấu trúc của rơle

= - nhmax

jx

R

2.1 Đặc tính làm việc của phần tử định hướng công suất.

biên giới tác động thì không đủ độ nhạy tác động hoặc tác động nhầm

Để khắc phục cần cho rơle làm việc với giá trị độ nhạy cực đại

R=nhmax Khi đó chọn  = - nhmax ở góc này rơle làm việc với độ nhạy cao nhất

Nếu chọn =45 thì

3R=450, phương của véc tơ dòng điện trùng với đường có độ nhạy max, rơle làm việc thuận lợi nhất

minimum value that

is zero in ideal contition

Vùng tác động 2.2 Sơ đồ nối rơle định hướng công suất RW.



0

90

Đối với rơle pha C có: IR=Ic,

UR=Uab.Ngắn mạch 2 pha nên 2R là góc giữa áp dây và dòng pha

Đồ thị véctơ làm việc của rơle pha C

Nếu =450 thì véctơ IR nằm trong vùng tác động chắc chắn ở bất kỳ giá trị nào của 02R900

2.2 Sơ đồ nối rơle định hướng công suất RW.

Ngắn mạch một pha chạm đất trong mạng có

trung tính trực tiếp nối đất

Giả sử NA Rơle pha A phải làm việc giống như NM 3 pha đối xứng Rơle pha B và C không làm việc Do đó:

Sơ đồ 90 có thể làm việc tốt trong các trường hợp có sự cố cơ bản như 300nhmax600 Tốt nhất là =-φnhmax=450

Vùng chết chỉ xảy ra khi NM 3 pha gần chỗ đặt bảo vệ UR0

Khi NM 2 pha và 1 pha, do tác dụng của dòng tải và dòng sự cố Các rơle nối tiếp vào dòng pha không sự cố có thê tác động nhầm

Khi NM không đối xứng sau MBA Y/, /Y có thể làm bộ phận định hướng công suất tác động sai

2.2 Sơ đồ nối rơle định hướng công suất RW.

III BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG BA CẤP

1 Bảo vệ dòng điện có hướng cấp I

BV có hướng cấp I: Là BV cắt nhanh kèm bộ phận định hướng công suất

Ikđ =katINngmax

II kđ2

II kđ1= katINBmax

II kđ2= katINAmax

II

kđ =katIkcbmax

2 Bảo vệ dòng điện có hướng cấp II

Là bảo vệ cắt nhanh có hướng

Việc chọn thời gian và dòng khởi động tương tự như trong trường hợp cấp II không có hướng nhưng cần để ý hệ số phân dòng kpd

Khi B có rẽ nhánh, dòng khởi động cấp II tại A được chọn

INA

INB

3 Bảo vệ dòng điện có hướng cấp III

Là bảo vệ dòng điện cực đại có hướng Dòng khởi động được chọn theo điều kiện sau:

Phải trở về sau khi đã loại trừ NM ngoài:

Ikđ > dòng điện các pha không hư hỏng

Phải phối hợp độ nhạy với các BV lân cận

Thời gian tác động được chọn lựa theo nguyên tắc bậc thang

Kat.Kmm

Ktv

Ikđ= Ilvmax

IN1max≥0,25 IN2min ; IN1max≥0,25 IN3min ; Ilvmax ngược≥0,25 Ilvmax thuận.

4.2 Đường dây có hai nguồn cung cấp từ hai phía

IV MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý:

Xét mạng kín với sơ đồ phối hợp như sau:

4.3 Mạng vòng kín một nguồn cung cấp

4 1

8

IV MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý:

Phối hợp mạng loại này phức tạp hơn nhiều Tất cả RI đều cần

có bộ phân định hướng công suất và từng cặp rơle phải phối hợp với nhau xoay vòng cho cả hai hướng

Ở tại các nút có nguồn liên kết với mạng vòng, rơle của nguồn cũng được phối hợp với rơle của mạng vòng

Thông thường trong các mạng vòng, sử dụng các loại rơle làm việc theo nguyên tắc chọn lọc tốt hơn như BV khoảng cách hay BV so lệch

4.4 Mạng vòng nhiều nguồn cung cấp

V ĐÁNH GIÁ BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG

Đơn giản, tác động chọn lọc đối với mạng được cấp nguồn từ hai phía

Làm việc khá chắc chắn, kết hợp với cắt nhanh có hướng sẽ có độ nhạy và thời gian tác động thoả mãn yêu cầu

Thời gian tác động khá lớn nhất là với BV gần nguồn

độ nhạy kém trong mạng có dòng tải lớn và bội số dòng NM nhỏ

Có vùng chết khi NM ba pha