Bài giảng chuyên đề Bảo vệ khoảng cách của dòng điện

BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CỦA DÒNG ĐIỆN I. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Nếu nối rơle tổng trở BVKC vào hiệu các dòng pha (A, B) và điện áp dây tương ứng thì khi NM hai pha A, B ta có: R A B I 1 I (I I ) n = − R A B A B 1 U U 1 1 U (U U ) (I I )Z l n n = − = − BVKC là loại BV dùng rơle tổng trở có thời gian làm việc phụ thuộc vào quan hệ giữa điện áp và dòng điện đưa vào rơle và góc φ R giữa chúng. R R R U t f ( , ) I = ϕ R 1 R U Z .l I = 1 R t f (Z .l, )= ϕ R R R U t f ( , ) I = ϕ = Z 1 .l nếu không xét đến giá trị góc điện trở ZONE 3 ZONE 2 ZONE 1 Vùng 1 chiếm 80% tổng trở đường dây được BV Vùng 2 gồm đường dây BV và 50% đường dây thứ hai ngắn nhất. Vùng 3T=1,2(đường dây được BV+đường dây thứ hai dài nhất). Vùng 3N=20% hướng ngược của đường dây được BV I. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG B A C t I 1 1 2 5 ∆t II 1 t III 1 t III 3 t II 3 t I 3 t I 5 t II 5 t N L t D 3 4 6 t I 6 t II 6 t III 6 t I 4 t II 4 t III 4 t I 2 t II 2 L 3 L 4 L 1 L 6 I. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG D A B C Z DA Z AB Z BC Z BC II. ĐẶC TUYẾN KHỞI ĐỘNG CỦA BVKC Tổng trở trên cực của rơle là: R R R U Z I • • • = R R R Z r jx • = + Khi biểu diễn trên mặt phẳng phức tổng trở của rơle có độ lớn và góc pha của nó là: 2 2 R R R Z r x • = + tgφ R =x R /r R . Tổng trở của một đoạn đường dây AB bất kỳ thể hiện trên mặt phức được đặc trưng bởi Z AB =Z lAB và góc: φ l =arctgx l /r l . φ l =(65 ÷ 85 0 ) với đường dây truyền tải jx r C D A B φ R x R r R Z R  φ l jx r N C r hq A φ N B N’ B’ Ngắn mạch qua hồ quang điện là NM qua trở tác dụng. Tổng trở từ chỗ đặt BV tới điểm NM được biểu diễn bằng véc tơ AN’ khi có một nguồn cung cấp. AN’=Z N +r hq Khi có hai nguồn cung cấp, dòng NM từ hai phía đổ vào lệch pha nên đoạn NN’ nghiêng so với trục r. Do đó Z R =Z N +k.r hq r hq =k.l hq /I N . II. ĐẶC TUYẾN KHỞI ĐỘNG CỦA BVKC Mỗi đoạn đường dây AB bất kỳ đều dựng được tứ giác ABB’A’ N D A B C Z DA Z AB Z BC Z BC Z N r hq D φ l Z N A’ Một số dạng đặc tuyến khởi động của BVKC. 1. OHM 2. MHO 3. ELLIPSE 4. TỨ GIÁC 5. KHÁNG r jx Đặc tuyến của mỗi rơle là quỹ tích điểm thoả điều kiện Z R =Z kđR Z R <Z kđR ứng với vùng tác động của rơle và Z R <Z kđR ứng với vùng không tác động của rơle Đặc tuyến khởi động được biểu diễn bằng: Z kđ =f(φ R ,U R ,I R ) thể hiện trong mặt phẳng phức. Ngoài ra còn một số loại đặc tuyến đặc biệt là sự kết hợp của các loại đặc tuyến nói trên. III. CHỌN U R , I R ĐƯA VÀO BỘ PHẬN KHOẢNG CÁCH Để BVKC làm việc đúng thì U R phải bằng điện áp dáng tính đến điểm NM (U R =I N Z RN ), còn I R phải bằng dòng NM (I R =I N ). Lúc đó: N RN R R RN R N U I Z Z Z I I • • • • • • • = = = Như vậy phải nối RZ vào áp và dòng của vòng NM. để BVKC làm việc chính xác khi NM hai pha cần đặt 3 RZ ứng với sự cố giữa các pha. I A a RZ 1 RZ 2 RZ 3 b c I B I C Relay pha U R I R A U ab I a - I b B U bc I b - I c C U ca I c - I a 1. Sơ đồ nối RZ vào áp dây và hiệu dòng pha. (3) (3) R N I 3I= (3) (3) R P N 1 U 3U 3I Z h= = (3) (3) N R 1 (3) N U Z Z h I = Khi NM hai pha (B,C) (2) (2) R b c N I I I 2I= − = Khi NM ba pha (2) (2) R BC N 1 U U 2I Z h= = (2) (2) N R 1 (2) N U Z Z h I = 2. Sơ đồ nối RZ vào áp pha và dòng pha có bù I 0 . (sơ đồ bù dòng) Relay pha U R I R A U a I a + kI 0 B U b I b + kI 0 C U c I c + kI 0 Khi NM pha A chạm đất chỉ có 1RZ nối với áp của nhánh NM U a tác động đúng: U a =U 1 +U 2 +U 0 Điện áp thứ tự bằng tổng của áp ở điểm NM và áp rơi trên chiều dài từ chỗ BV đến điểm NM U 0 =U 0N +I 0 Z 0 l U 1 =U 1N +I 1 Z 1 l U 2 =U 2N +I 2 Z 2 l [...]... VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 1 Ảnh hưởng của điện trở quá độ tại chỗ NM, tổng trở nguồn và tổng trở liên kết mạch ngoài C ZE D Với hs là hệ số đặt Q R N ZL của RZ bảo vệ đường A IRS rqđ dây RQ R sẽ cắt NM hs khi điểm NM ở trước điểm này Sau điểm này BV tác động cấp II có thời gian Đây còn gọi là điểm cân bằng hay ngưỡng tác động của RZ NM 3 pha tại điểm cân bằng: điện áp tại rơle là: IRS dòng điện qua... NHỮNG YẾU TỐ LÀM SAI LỆCH SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 4 Ảnh hưởng của cách đấu dây MBA giữa điểm NM và thiết bị BV Nếu NM sau MBA Y/Y thì rơle làm việc bình thường Nếu MBA đổi nối Y/∆ hoặc ∆/Y thì BV tác động sai do dòng sơ cấp và thứ cấp khác nhau về trị số và góc pha 5 Ảnh hưởng của dao động điện (DĐĐ) Khi các MF làm việc mất đồng bộ dễ dẫn đến DĐĐ Khi có DĐĐ dòng tăng lên còn áp giảm xuống BV... LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 1 Ảnh hưởng của điện trở quá độ tại chỗ NM, tổng trở nguồn và tổng trở liên kết mạch ngoài Tổng trở qua rơle là: ZRS UR = = h S ZL I RS ZRS là ranh giới giữa tác động và không tác động gọi là ngưỡng tác động Nếu NM gần R thì tổng trở qua RZ giảm nên ZR Z1(lAB+l) ⇒OVERREACH ⇒UNDERREACH VI NHỮNG YẾU TỐ LÀM SAI LỆCH SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 2 Ảnh hưởng do điểm NM gần chỗ BV Khi điểm NM quá gần chỗ đặt BV thì điện áp NM đặt vào rơle UN≈0 nên...2 Sơ đồ nối RZ vào áp pha và dòng pha có bù I0 (sơ đồ bù dòng) Ua=U1+U2+U0 U1=U1N+I1Z1l; U2=U2N+I2Z2l; U0=U0N+I0Z0l Ua=U1N+I1Z1l+U2N+I2Z2l+U0N+I0Z0l Tổng áp NM: UN=U1N+U2N+U0N=0 nên Ua=I1Z1l+I2Z2l+I0Z0l Đối với đường dây thì Z1=Z2 nên Ua=I1Z1l+I2Z2l+I0Z0l+(I0Z1l-I0Z1l)... tuyến, khe phóng điện mà MC điện song song với bộ tụ Tuỳ theo mức độ INM mà các thiết bị này sẽ nối tắt bộ tụ lại VI ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA BVKC Ưu điểm: Chọn lọc trong mạng bất kỳ có số nguồn cung cấp tuỳ ý Vùng I chiếm 80% đến 90% chiều dài BV có thời gian tác động nhỏ, bảo đảm an toàn cho các phần tử gần thanh góp nhà máy và các trạm nút công suất lớn Có độ nhạy cao Nhược điểm: Sơ đồ phức tạp, cần nhiều . VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 1. Ảnh hưởng của điện trở quá độ tại chỗ NM, tổng trở nguồn và tổng trở liên kết mạch ngoài. N h s r q đ I RS A B R Q Z E Z L C D Với hs là hệ số đặt của RZ bảo vệ. BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CỦA DÒNG ĐIỆN I. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Nếu nối rơle tổng trở BVKC vào hiệu các dòng pha (A, B) và điện áp dây tương ứng thì khi NM hai. NHỮNG YẾU TỐ LÀM SAI LỆCH SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 5. Ảnh hưởng của dao động điện (DĐĐ) Khi các MF làm việc mất đồng bộ dễ dẫn đến DĐĐ. Khi có DĐĐ dòng tăng lên còn áp giảm xuống BV