TIỂU LUẬN MÔN HỌC- BẢO VỆ ROLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN.

TIỂU LUẬN MÔN HỌC: BẢO VỆ ROLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN. Họ và tên: ĐÀO QUANG HUY. SHSV: B2ML13-3012 A. PHẦN CƠ BẢN: 1. So sánh giữa BU và BI dùng cho mục đích bảo vệ và dùng cho mục đích đo đếm: BU và BI dùng cho mục đích đo đếm có độ chính xác cao hơn (sai số nhỏ hơn) so với BU, BI dùng cho mục đích bảo vệ. Lĩnh vực áp dụng Theo tiêu chuẩn IEC (Châu Âu) VDC (Đức) ANSI (Mỹ) Lấy chuẩn dụng cụ đo và đồng hồ mẫu 0,1 0,1 0,3 Đo chính xác 0,2 0,2 0,3 Đo đếm điện năng 0,5 0,5 0,6 Đo lường công nghiệp các đại lượng U,I,P,Q 1 1 1,2 Mạch ampemet, vonmet, role quá dòng, quá áp… 3,5 3 1,2 Lõi từ dùng cho bảo vệ 5P,10P 5P,10P C, T Bảng 1.1: Cấp chính xác của BI và BU áp dụng cho các dụng cụ đo lường và thiết bị bảo vệ. 2. Trình bày nguyên lý bảo vệ quá dòng có thời gian (51) và nguyên lý bảo vệ quá dòng cắt nhanh(50): 2.1. Quá dòng điện: Quá dòng điện là hiện tượng khi dòng điện chạy qua phần tử của hệ thống điện vượt quá trị số dòng điện tải lâu dài cho phép. Quá dòng điện có thể xảy ra khi ngắn mạch hoặc do quá tải. Nguyên lý quá dòng điện là một trong những nguyên lý được sử dụng sớm nhất để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện bằng cầu chì. Đối với role quá dòng điện, dòng điện khởi động I kđ của bảo vệ được chọn theo điều kiện: I N > I kđ Trong đó: I lvmax – dòng điện làm việc lớn nhất cho phép đối với phần tử được bảo vệ. k mm – hệ số mở máy (khởi động) của các phụ tải động cơ có dòng điện chay qua chỗ đặt bảo vệ. Tùy theo tỷ lệ của phụ tải động cơ trong dòng điện tổng đi qua chỗ đặt bảo vệ và loại động cơ được sử dụng mà hệ số k mm có thể lấy khoảng 25. k at – hệ số an toàn, thường lấy trong khoảng 1,1 (với role tĩnh và role số) đến 1,2 (với role điện cơ). k tv – hệ số trở về, khoảng 0,850,9 (với role điện cơ) và  1 (với role số). I Nmin – dòng ngắn mạch cực tiểu đi qua bảo vệ đảm bảo cho role còn khởi động được. Khi xác định I Nmin cần lưu ý đến chế độ làm việc của hệ thống, cấu hình của lưới điện, vị trí của điểm ngắn mạch và dạng ngắn mạch. Sự nhạy cảm của role quá dòng đối với mức tăng dòng điện được đặc trưng bằng hệ số độ nhạy: kđ N n I I k min  2.2. Nguyên lý bảo vệ quá dòng có thời gian (51): Bảo vệ quá dòng điện có thời gian thường được dùng làm bảo vệ chính cho các máy biến áp có công suất bé và làm bảo vệ dự phòng cho các máy biến áp có công suất trung bình và lớn để chống lại các loại ngắn mạch bên trong và bên ngoài máy biến áp. Chống lại các dạng sự cố quá dòng một pha, hai pha, ba pha và sự cố chạm đất. Bảo vệ khi khởi động, dòng điện một pha, hai pha hoặc cả ba pha vượt quá một giá trị đã cài đặt trước trong rơle. Có thể làm việc với thời gian trễ để đảm bảo tính chọn lọc. Thời gian trễ có thể là độc lập hay phụ thuộc vào dòng điện. Vậy nên sẽ có hai đặc tính thời gian tác động:  Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian độc lập. Khi khởi động thì thời gian làm việc là không đổi: Hình 2.1: Đặc tính độc lập của bảo vệ quá dòng cắt có thời gian  Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc. Thời gian làm việc phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào độ lớn của dòng ngắn mạch: Hình 2.2: Đặc tính phụ thuộc của bảo vệ quá dòng có thời gian Dòng điện khởi động của bảo vệ được chọn theo 2 điều kiện:  Bảo vệ không được làm việc trong chế độ bình thường: I kđ > I lvmax Trong đó: I lvmax : dòng làm việc cực đại (xảy ra trong chế độ quá tải) Thường chọn: I kđ = k.I dđ Trong đó: I dđ : dòng danh định của phần tử được bảo vệ k: hệ số chỉnh định (thường chọn k=1,5÷1,6)  Bảo vệ phải đảm bảo được độ nhạy khi có ngắn mạch:        I Nmin : dòng ngắn mạch cực tiểu qua bảo vệ khi có sự cố trong miền bảo vệ. I lvmax < I kđ < I Nmin Thời gian làm việc của bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang, phối hợp với thời gian làm việc của các bảo vệ lân cận trong hệ thống. Thời gian làm việc có hai loại :  Thời gian độc lập: Thời gian làm việc không phụ thuộc vào trị số dòng ngắn mạch đi qua bảo vệ: t n =max{t n-1 }+Δt t n : thời gian làm việc của bảo vệ thứ n t n-1 : thời gian làm việc của bảo vệ thứ n-1, xa nguồn hơn Δt: sai số về thời gian làm việc của rơle và máy cắt.  Thời gian phụ thuộc: thời gian làm việc phụ thuộc tỷ lệ nghịch với dòng ngắn mạch đi qua bảo vệ. Có nhiều mức độ phụ thuộc khác nhau: Theo IEC: . 1 d m kd A tT I I      T d : đại lượng đặt (T d = const ) I, I kd : dòng điện qua rơle, dòng khởi động rơle A, m: các hệ số Có 3 mức phụ thuộc: Dốc bình thường Rất dốc Cực dốc Nguyên tắc phối hợp thời gian của các bảo vệ là các bảo vệ phải cùng khởi động nhưng bảo vệ gần sự cố phải khởi động trước. Khoảng thời gian giữa bảo vệ trước và sau là Δt =0,3 ÷ 0,6 giây. 2.3. Nguyên lý bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50): Bảo vệ quá dòng điện pha cắt nhanh thường làm bảo vệ dự phòng chống ngắn mạch. Nguyên tắc là đảm bảo tính chọn lọc bằng việc phân cấp dòng điện Hình 2.3: Nguyên lý làm việc của bảo vệ quá dòng cắt nhanh Sự cố tại phân đoạn nào thì chỉ bảo vệ của phân đoạn đó được phép khởi động. Các bảo vệ không cần phối hợp thời gian. Thời gian tác động đặt xấp xỉ 0 giây (thường là 50 ÷ 80ms) Dòng khởi động tính theo công thức chung:         Trong đó: I NM ngoai vung max : Dòng ngắn mạch ngoài vùng lớn nhất K at : Hệ số an toàn, thường lấy K at =1,1 ÷ 1,2 Dòng ngắn mạch giảm dần khi điểm ngắn mạch càng xa nguồn. Độ lớn dòng ngắn mạch phụ thuộc vào chế độ vận hành của hệ thống. Do không bảo vệ được toàn bộ đối tượng nên rơle 50 ( hay I >>) không dùng làm bảo vệ chính. 3. Trình bày phương thức đo dòng điện thứ tự không và nguyên lý bảo vệ quá dòng thứ tự không (51N): 3.1. Phương thức đo dòng điện thứ tự không: Có 2 cách:  Đo dòng tổng của 3 pha sau đó cộng lại.  Đo ở trung tính của máy biến áp (nếu trung tính máy biến áp nối đất). 3.2. Nguyên lý bảo vệ quá dòng thứ tự không (51N): Bảo vệ này dùng để chống lại các dạng ngắn mạch chạm đất ở các phía. Có thể dùng loại có đặc tính thời gian phụ thuộc (tỷ lệ nghịch). Bảo vệ này sẽ tác động khi dòng điện chạm đất chạy qua chỗ đặt bảo vệ vượt giá trị chỉnh định. Tính toán dòng khởi động:  Ở chế độ bình thường: về lý thuyết thì dòng qua rơle bằng 0. Nhưng do sai số của các BI nên dòng qua các BI này sẽ khác 0. Do vậy, ta cần đặt giá trị dòng cho rơle như sau: 51 (0,1 0,3). kd N dm BI II  Ở chế độ sự cố: dòng điện qua các BI sẽ tăng gấp nhiều lần và khi đo các rơle phải tác động. Do có giá trị khởi động thấp nên bảo vệ có độ nhạy cao với các sự cố chạm đất. Bảo vệ hoạt động với dòng thứ tự không do đó ta sẽ đặt cho các phía có dòng trạm đất lớn ( phía có trung tính nối đất trực tiếp). Các bảo vệ cũng cần phối hợp với nhau với khoảng thời gian: Δt =0,3 ÷ 0,6 giây 4. Trình bày nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện và so lệch dòng điện có hãm: 4.1. Nguyên lý bảo vệ so lệch quá dòng điện: Nguyên lý của bảo vệ so lệch là so sánh tổng dòng điện đi vào và đi ra của đối tượng được bảo vệ. Khi tổng dòng điện này khác 0 thì bảo vệ tác động. Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ so lệch Ở chế độ làm việc bình thường hay sự cố ngoài vùng, theo lý thuyết thì dòng so lệch bằng 0, nhưng do sai số các BI nên giá trị này thường khác 0. Vậy nên cần đặt một vùng trễ cho bảo vệ, nhưng cần cân nhắc vì nó sẽ làm giảm độ nhạy của bảo vệ. Sự cố trong vùng (vùng giới hạn bởi các BI), dòng so lệch khác 0 (vượt ra khỏi vùng chết) nên bảo vệ sẽ tác động. Để hạn chế việc rơle có thể tác động nhầm do sai số BI khi ngắn mạch ngoại hay chuyển đầu phân áp ta sẽ dùng bảo vệ so lệch có hãm. 4.2. Bảo vệ so lệch có hãm: Hoạt động dựa theo tổ hợp của hai loại dòng điện so lệch I sl và dòng hãm I h . Hình 4.2: Đặc tính bảo vệ so lệch có hãm Sự cố ngoài vùng: dòng hãm có giá trị lớn còn dòng so lệch có giá trị nhỏ, do đó bảo vệ không tác động. Sự cố trong vùng: dòng hãm nhỏ còn dòng so lệch sẽ lớn, do đó bảo vệ sẽ tác động. Cần cân nhắc việc lựa chọn hệ số hãm không nên quá lớn vì nó sẽ làm giảm độ nhạy của bảo vệ. Nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho máy biến áp ba cuộn dây được trình bày như hình 4.3: I sl [...]... điện) Bảo vệ quá dòng cắt nhanh x Bảo vệ quá dòng có thời gian x x x x Bảo vệ bằng role nhiệt x x x x Bảo vệ chống hiện tượng máy cắt x x x x hỏng Bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt x x nhanh đặt cho phía nguồn 110kV Bảo vệ quá dòng thứ tự không có x x thời gian đặt cho phía có trung tính nối đất Bảo vệ so lệch thứ tự không - áp x x dụng với cuộn nối đất Bảo vệ so lệch (bảo vệ chính) x x x x Bảo vệ quá... chức năng bảo vệ chính dùng để bảo vệ máy biến áp khi có sự cố ngắn mạch xảy ra trong vùng bảo vệ 5 Trình bày nguyên lý bảo vệ khoảng cách: Bảo vệ khoảng cách là loại bảo vệ có bộ phận cơ bản là bộ phận đo khoảng cách, làm nhiệm vụ xác định tổng trở từ chỗ đặt bảo vệ tới điểm ngắn mạch Thời gian làm việc của bảo vệ phụ thuộc vào quan hệ giữa điện áp UR, dòng điện IR đưa vào phần đo lường của bảo vệ và... x x x Bảo vệ quá dòng có thời gian x x x x Bảo vệ chống hiện tượng máy cắt x x x x hỏng Bảo vệ quá dòng thứ tự không có x x thời gian đặt cho phía có trung tính nối đất Bảo vệ quá dòng có thời gian x x x x Bảo vệ chống hiện tượng máy cắt x x x x hỏng Bảo vệ quá điện áp thứ tự không x Bảo vệ theo nhiệt độ máy biến áp x x x x Bảo vệ bằng role khí Bảo vệ bằng role khí 63: dựa vào lượng khí bốc hơi qua... được bảo vệ bởi bảo vệ có hướng cấp II có thời gian trì hoãn Tầm chỉnh định vùng II của bảo vệ thông thường bao phủ toàn bộ đường dây bảo vệ, cộng với 50% đường dây kế cận ngắn nhất hay dài hơn 120% đường dây bảo vệ Thời gian trì hoãn của vùng II phải được chỉnh định để phân biệt với bảo vệ chính của phần đường dây kế tiếp, bao gồm bảo vệ khoảng cách cấp I cộng với thời gian cắt của máy cắt Bảo vệ dự... quan hệ: I H  ( IT 1  IT 2  IT 3 ) K H Trong đó: KH1s) nên sẽ làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ so lệch 87 (số 8) tác động với thời gian xấp xỉ 0s 4 Trong trường hợp các chức năng bảo vệ đó không tác động (bị hư hỏng) thì chức năng bảo vệ dự phòng nào tác động? Nếu bảo vệ so lệch 87 (số 8) mà bị hỏng thì bảo vệ quá dòng có thời gian 51 (số 2) là bảo vệ quá dòng phía 110kV sẽ tác động ... trở Bảo vệ khoảng cách được dùng thông dụng nhất là loại tổng trở Để đảm bảo tác dụng chọn lọc trong mạng điện phức tạp, người ta dùng bảo vệ khoảng cách có hướng, chỉ tác động khi hướng công suất ngắn mạch đi từ thanh góp đến đường dây Thời gian tác động của các bảo vệ theo cùng một hướng, được phối hợp với nhau sao cho khi ngắn mạch ngoài phạm vi đường dây được bảo vệ, thời gian tác động của bảo vệ. .. là ngắn mạch sẽ được role bảo vệ loại trừ rất nhanh cho nên không kịp bốc hơi ra để bảo vệ bằng role khí 63 tác động Bảo vệ bằng role khí 63 cài 2 mức là mức thấp để cảnh báo quá tải khi làm việc lâu, và mức 2 là có chạm chập bên trong MBA sinh khí lớn nó sẽ gửi tín hiệu cắt MBA 3 (STT 12: X = 1, Y=2) Khi xảy ra sự cố loại ngắn mạch 2 pha N(2) tại điểm N3 thì các chức năng bảo vệ nào làm việc? Ngắn... kế cận thường được cung cấp bởi bảo vệ cấp III có thời gian trì hoãn lớn hơn để phân biệt với bảo vệ vùng II cộng với thời gian cắt của máy cắt Vùng III có tầm chỉnh định phải ít nhất bằng 1,2 lần tổng trở đường dây bảo vệ và tổng trở đường dây kế tiếp dài nhất Bảo vệ dự trữ từ xa cấp III đôi khi có một vùng bảo vệ ngược nhỏ (thường khoảng 20% phần đường dây được bảo vệ) thêm vào với phần chỉnh định . TIỂU LUẬN MÔN HỌC: BẢO VỆ ROLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN. Họ và tên: ĐÀO QUANG HUY. SHSV: B2ML13-3012 A. PHẦN CƠ BẢN: 1. So sánh giữa BU và BI dùng cho mục đích bảo vệ và dùng cho. bảo vệ cần thực hiện điều kiện: H LV II . Bảo vệ so lệch là chức năng bảo vệ chính dùng để bảo vệ máy biến áp khi có sự cố ngắn mạch xảy ra trong vùng bảo vệ. 5. Trình bày nguyên lý bảo. được bảo vệ. k mm – hệ số mở máy (khởi động) của các phụ tải động cơ có dòng điện chay qua chỗ đặt bảo vệ. Tùy theo tỷ lệ của phụ tải động cơ trong dòng điện tổng đi qua chỗ đặt bảo vệ và