Bài giảng chuyên đề bảo vệ dòng điện chống chạm đất

BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CHỐNG CHẠM ĐẤT I 0 RI RT I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) BV phản ứng theo dòng và áp thứ tự không I 0 , U 0 dùng cho các pha riêng biệt. Có thể sử dụng BV dòng cực đại, BV cắt nhanh, BVCN có hướng, BV khoảng cách hay so lệch trong trường hợp này. 1. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không. BV nối vào bộ lọc thứ tự không. Thời gian tác động được chọn theo nguyên tắc bậc thang tăng dần về phía có MBA có trung tính nối đất. Sơ đồ khối BV dòng thứ tự không 1 T 1 ∆ Y ∆ Y ∆ Y T 2 T 3 2 3 4 I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) 1. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không. t’ 3 t’ 2 t’ 1 t Điều này kéo theo t tđ của các BV khác cũng được chọn nhỏ hơn so với dòng cực đại tương ứng. Là BV thứ tự không có thể tác động không thời gian Vì NM chạm đất phía hạ áp không có I 0 qua BV nên không tác động sai. t 3 >t’ 3 , t 2 >t’ 2 , t 1 >t’ 1 1 T 1 ∆ Y ∆ Y ∆ Y T 2 T 3 2 3 4 I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) 1. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không. t 3 t 4 t 2 t 1 t’ 3 t’ 2 t’ 1 t Thì khi NM chạm đất phía này sẽ có I 0 xuất hiện phía kia. Do đó Nếu T 3 là MBA tự ngẫu và mạng hai phía MBA là trung tính nối đất t 3 =t’ 3 , t 2 =t’ 2 , t 1 =t’ 1 Nguyên tắc chọn thời gian bậc thang vẫn đảm bảo nhưng với thời gian lớn hơn Dòng tác động của rơle được chọn đảm bảo tác động chắc chắn khi chạm đất ở cuối đoạn kế tiếp và tránh dòng không cân bằng I kđ < 3I 0Nmin và I kđ > I kcbmax . I kđ = k at .I kcbmax . k at =1,2 – 1,5 Với BI có I đm =5A thì giá trị dòng không cân bằng I kcb =0,01 đến 0,02A. Nên dòng khởi động của rơle I kđR =0,5 – 1A (khoảng 10% đến 20% dòng định mức thứ cấp của BI). Theo kinh nghiệm, nếu BI chọn đúng và phụ tải đều thì chọn I kđR =2 – 4A Giá trị dòng không cân bằng được tính một cách đơn giản: I kcb =k đn .f i .I (3) N k đn : hệ số đồng nhất các đặc tuyến và phụ tải của BI (0,5 – 1). f i : sai số BI. Nếu chọn sai số 10% thì f i =0,1. I (3) N : giá trị max của dòng NM 3 pha khi hư hỏng ở đoạn tiếp sau A OR I I 3 • • = Hệ số độ nhạy K nh >1,5 R W 0 RI 0 AND MC R T B U U 0 I 0 2. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không có hướng. Phải sử dụng thêm bộ phận định hướng công suất để xác định dấu, hoặc hướng công suất thứ tự không khi NM. Do đó nó chỉ tác động khi NM xảy ra trên đường dây được bảo vệ. Tín hiệu đưa và RW là dòng và áp thứ tự không: U R =3U 0 , I R =3I 0 . I N φ A ON AR BR CR ON R 3U U U U 3U U • • • • • • = + + = + ' A R I I • • = BR BR U E • • = CR CR U E • • = d E • OR AR I I / 3 • • = ' AR U ' RN U ' A U AR U • AR U • O 3U • AR U • I N I N Khi NM pha A dòng I A =I N . Trở tác dụng của mạng ≈0 nên I A chậm sau E A một góc φ A ≈ 90 0 . I B =I C =0. ∆ Y A B C d E • R A AR BR CR AR AR ON OR U U U U E U 3U U 3 3 3 • • • • • • • • + + − + = = = A OR I I 3 • • = Áp pha A tại điểm đặt R bằng áp trên đoạn R-N N R N AR U jI .x • • • − = C CR U E • • = B BR U E • • = 2. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không có hướng. N = ia+ib+ic/3 ∆ Y I N A B C N φ A A ON BN CN 3U U U E • • • • = + = − C CN U E • • = B BN U E • • = ON OR I I • • = d E • A I • d E • I N I N A B C A ON I I I I I 3 3 • • • • • + + = = AN BN CN BN CN ON U U U U U U 3 3 • • • • • • + + + = = B C A BN CN U U E E E • • • • • + = + = − A ON E U 3 • • − = Do U OR <U ON nên có thể hiểu khi chạm đất dòng thứ tự không chạy từ điểm NM về dây trung tính. Nếu xét NM hai pha chạm đất thì cũng có đặc điểm tương tự. Dòng I 0 vượt trước áp U 0 một góc 90 0 . Điện áp U 0 tại chỗ NM có giá trị lớn nhất. Thời gian tác đông của các BV cùng hướng được chọn theo nguyên tắc bậc thang. Dòng khởi động của các BV thứ tự không có hướng được chọn tương tự như đối với BV thứ tự không bình thường. Thường chọn giá trị độ nhạy k nh =1,5. 3. Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không. I kđ2 1 3 2 I kđ1 =k at 3I 0max I k đ2 =(1,1 ÷1,2)I kđ3 3I 0N I kđ1 I kđ3 BV cắt nhanh tức thời BV cắt nhanh có thời gian N [...]... dây dẫn một pha • • • Dòng điện tại chỗ NM: Id = −(I B + I C ) II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • • U O = − − E A = U TT Id A I0 U0 C TT 3I0 Ic B • • • • I A + I B + IC I B + IC • IO = = − Id 3 3 • IB • Dòng thứ tự không I0 vượt trước điện áp U0 một góc 900 Nếu chạm đất qua điện trở trung gian rtg thì điện áp pha hư hỏng:... BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • Ic UA = EA UCA Id IB UBA A • Ic • UC = EC Ib TT • C Id • B N A UB = EB • U TT TT C • • Ic B • • • U A = 0; U B = U BA ; U C = U CA • • • U TT = U N −TT = − E A • • U BA • U CA IB = ; IC = ; jx C jx C • Ia=0 do Ua=0 • • • Dòng điện tại chỗ NM: Id = −(I B + I C ) Ib II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT... khi có chạm đất một điểm, tuy nhiên vẫn phải cắt mạch nếu sự cố lâu dài để tránh những ảnh hưởng xấu - Trong mạng có bù, dòng chạm đất có thể nhỏ khoảng 20-30A -Mạng 6kV, 10kV dòng chạm đất có thể tồn tại hàng giờ mà không gây hư hỏng thêm cũng như những ảnh hưởng tới phụ tải Ví dụ: các ĐC làm việc trong điều kiện ẩm ướt Khi chạm đất 1 pha rất dễ chuyển sang NM nên yêu cầu phải cắt ngay điểm chạm đất. .. điểm chạm đất Yêu cầu BV chống chạm đất phải tác động chọn lọc và có độ nhạy cao vì dòng chạm đất khá nhỏ (5 ÷10A) 2 Nguyên tắc bảo vệ 2.2 BV phản ứng theo dòng với tần số khác 50Hz BV này dùng phương pháp xếp chồng tần số khác với tần số công nghiệp (100Hz, 25Hz) lên dòng sự cố Dòng này lấy từ nguồn riêng đặt trong mạch cuộn dập hồ quang (DHQ) Nó chạy trong cùng mạch với dòng cuộn DHQ và làm BV tác... phạm vi ứng dụng của BV Sơ đồ đơn giản Độ tin cậy cao Độ nhạy cao Làm việc bảo đảm chắc chắn Góc φR luôn gần với giá trị tối ưu BV phản ứng theo dòng trong chế độ không toàn pha và có thể tác động sai khi đứt dây pha trong mạch thứ cấp của BI II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • Ic UA = EA IB Ib TT IA • • Ia • UB = EB •... CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • I d = −( IB Id • Ic TT C B • U BA U CA + ) jx C jx C • 3E A Id = jx C A • • • U BA + U CA = −3E A • 3 UP Id = jx C • Dòng chạm đất bằng ba lần dòng dung pha trong chế độ bình thường và chậm pha hơn UTT một góc 900 Với xc=1/ ωC thì Id=3UpC0 l.10-6.(A) C0: suất điện dung của pha so với đất trên 1km • 3U0... giá trị tần số 100 và 25 vì dòng điện dung không có những hoạ tần này Chỉ khi NM, các đường dây trên không hư hỏng mới xuất hiện các dòng phụ chạy qua nhờ vậy mà BV tác động chọn lọc 2 Nguyên tắc bảo vệ 2.3 BV phản ứng theo dòng quá độ BV có thể tác động theo sự xuất hiện dòng tần số cao, hay theo dấu của sóng dòng, hoặc công suất tương ứng của nó Khi NM xuất hiện các dòng f cao trong thời gian ngắn...4 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không có hướng BV loại này được dùng khi các trung tính nối đất của MBA nằm về một phía của đường dây A ∆ N1 3ION1 B Y Y ∆ 3ION2 IN 3ION1 3IONAmax N2 3ION2 IkđA IkđA chỉ cần chọn > 3IONBmax mà không cần chọn >3IONAmax 3IONBmax 4 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không có hướng Đối với đường dây song song, khi chọn . BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CHỐNG CHẠM ĐẤT I 0 RI RT I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) BV phản ứng theo dòng và áp thứ tự không. tính nối đất. Sơ đồ khối BV dòng thứ tự không 1 T 1 ∆ Y ∆ Y ∆ Y T 2 T 3 2 3 4 I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) 1. Bảo vệ dòng cực. 3 4 I. BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DÒNG CHẠM ĐẤT LỚN. (Trung tính trực tiếp nối đất) 1. Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không. t 3 t 4 t 2 t 1 t’ 3 t’ 2 t’ 1 t Thì khi NM chạm đất phía