Giáo trình bảo vệ rơ le (chương 6)

43 Chỉång 6: BO VÃÛ KHONG CẠCH I. NGUN TÀÕC TẠC ÂÄÜNG: Bo vãû khong cạch l loải bo vãû dng rå le täøng tråí cọ thåìi gian lm viãûc phủ thüc vo quan hãû giỉỵa âiãûn ạp U R v dng âiãûn I R âỉa vo råle v gọc ϕ R giỉỵa chụng : tf U I R R R = (,ϕ ) thåìi gian ny tỉû âäüng tàng lãn khi khong cạch tỉì chäù näúi bo vãû âãún âiãøm hỉ hng tàng lãn. Bo vãû âàût gáưn chäù hỉ hng nháút cọ thåìi gian lm viãûc bẹ nháút Nãúu näúi råle täøng tråí ca bo vãû khong cạch (BVKC) vo hiãûu cạc dng pha v âiãûn ạp dáy tỉång ỉïng (vê du,û 2 pha A,B) thç khi ngàõn mảch 2 pha A, B ta cọ: Dng vo råle: I n II R I AB =− 1 () p âàût vo råle: U n UU n IIZ R U AB U AB =−=− 11 1 ()( l) Nhỉ váûy : U I Zl R R = 1 . Trong âọ : Z 1 : täøng tråí thỉï tỉû thûn ca 1 km âỉåìng dáy. n I , n U : t säú biãún âäøi ca BI v BU cung cáúp cho bo vãû. I A , I B : dng chảy qua cün så cáúp ca BI âàût åí pha A, B. U A , U B : ạp pha A, B tải chäù näúi bo vãû (chäù näúi BU). l : khong cạch tỉì chäø âàût bo vãû âãún âiãøm ngàõn mảch Khi áúy: tf U I fZ l R R R ==(,)(.,ϕ 1 R )ϕ Ban âáưu âãø âån gin, coi bo vãû cọ thåìi gian lm viãûc khäng phủ thüc vo gọc ϕ R : t = f (Z 1 .l) (6.1) Nhỉ váûy thåìi gian lm viãûc t ca bo vãû khäng phủ thüc vo giạ trë ca ạp v dng âỉa vo bo vãû m chè phủ thüc vo khong cạch tỉì chäø näúi bo vãû âãún âiãøm hỉ hng. II. ÂÀÛC TÊNH THÅÌI GIAN: L quan hãû giỉỵa thåìi gian tạc âäüng ca bo vãû våïi khong cạch hay täøng tråí âãún chäø hỉ hng . Hiãûn nay thỉåìng dng bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian hçnh báûc thang (nhiãưu cáúp). Säú vng v säú cáúp thåìi gian thỉåìng ≤ 3 âãø så âäư bo vãû âỉåüc âån gin (hçnh 6.1). 44 • Vng I cọ thåìi gian tạc âäüng t I (t I xạc âënh båíi thåìi gian khåíi âäüng ca cạc råle, nãúu khäng u cáưu chènh âënh khi thåìi gian tạc âäüng ca chäúng sẹt äúng). Khi xẹt âãún sai säú ca bäü pháûn khong cạch, cng nhỉ do mäüt säú úu täú khạc, vng I âỉåüc chn khong 80% âãún 85% chiãưu di âoản âỉåüc bo vãû. •Vng II cọ thåìi gian tạc âäüng t II , thåìi gian t II ca táút c cạc bo vãû âãưu bàòng nhau v âãø âm bo chon lc t II phi låïn hån mäüt báûc ∆t so våïi thåìi gian lm viãûc ca bo vãû chênh âàût åí cạc pháưn tỉí kãư. Hçnh 6.1 : Âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp ca bo vãû khong cạch Chiãưu di ca vng II phi cọ giạ trë thãú no âãø âm bo bo vãû tạc âäüng chàõc chàõn våïi thåìi gian t II khi ngàõn mảch åí cúi âoản âỉåüc bo vãû. Khi thåìi gian t II âỉåüc chn theo cạch nhỉ trãn thç chiãưu di ca vng II bë giåïi hản båíi u cáưu chn lc ca cạc bo vãû. Xẹt âãún cạc sai säú â nãu v tênh âãún chiãưu di ca vng I, vng II chiãúm khong 30% âãún 40% chiãưu di âoản kãư. • Vng III cọ thåìi gian tạc âäüng t III dng lm dỉû trỉỵ cho cạc âoản tiãúp theo v bc láúy ton bäü nhỉỵng âoản náưy. Thåìi gian t III ca cạc bo vãû âỉåüc chn theo ngun tàõc báûc thang ngỉåüc chiãưu. Khi ngàõn mảch qua âiãûn tråí trung gian r qâ thåìi gian tạc âäüng ca cạc vng cọ thãø tàng lãn. Vê du,û ngàõn mảch åí vng I qua r qâ , bo vãû khong cạch cọ thãø lm viãûc våïi thåìi gian ca cáúp II hồûc cáúp III (cạc âỉåìng nẹt cháúm trãn hçnh 6.1). Sau âáy xẹt mäüt vê dủ củ thãø vãư âàûc tênh thåìi gian lm viãûc hçnh báûc thang cọ 3 cáúp ca bo vãû khong cạch (hçnh 6.2). Hçnh 6.2 : Bo vãû khong cạch trong mảng håí cọ ngưn cung cáúp tỉì 2 phêa a) Så âäư mảng âỉåüc âỉåüc bo vãû b) Âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp 45 Khi xy ra ngàõn mảch åí âiãøm N, cạc bo vãû 3 v 4 ca âỉåìng dáy hỉ hng BC åí gáưn âiãøm ngàõn mảch nháút (cọ khong cạch l 3 v l 4 ) s tạc âäüng våïi thåìi gian bẹ nháút t I . Cạc bo vãû 1 v 6 cng khåíi âäüng nhỉng chụng åí xa âiãøm ngàõn mảch hån (l 1 > l 3 v l 6 > l 4 ) nãn chụng chè cọ thãø tạc âäüng nhỉ l mäüt bo vãû dỉû trỉỵ trong trỉåìng håüp âoản BC khäng âỉåüc càõt ra båíi cạc bo vãû 3 v 4. Cạc bo vãû 2 v 5 cng cạch âiãøm ngàõn mảch mäüt khong l 3 v l 4 (giäúng nhỉ bo vãû 3 v 4), mún chụng khäng tạc âäüng thç cạc bo vãû ny cng nhỉ táút c cạc bo vãû khạc phi cọ tênh âënh hỉåïng, bo vãû chè tạc âäüng khi hỉåïng cäng sút ngàõn mảch âi tỉì thanh gọp vãư phêa âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû. Tênh âënh hỉåïng tạc âäüng ca bo vãû âỉåüc âm bo nhåì bäü pháûn âënh hỉåïng cäng sút riãng biãût hồûc l nhåì mäüt bäü pháûn chung vỉìa xạc âënh khong cạch âãïn âiãøm ngàõn mảch vỉìa xạc âënh hỉåïng ca dng cäng sút ngàõn mảch. III. SÅ ÂÄƯ BO VÃÛ KHONG CẠCH: Trong trỉåìng håüp chung, bo vãû khong cạch cọ cạc bäü pháûn chênh nhỉ sau: * Bäü pháûn khåíi âäüng : cọ nhiãûm vủ : - Khåíi âäüng bo vãû vo thåìi âiãøm phạt sinh hỉ hng. - Kãút håüp våïi cạc bäü pháûn khạc lm báûc bo vãû cúi cng. Bäü pháûn khåíi âäüng thỉåìng âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì råle dng cỉûc âải hồûc råle täøng tråí cỉûc tiãøu. * Bäü pháûn khong cạch : âo khong cạch tỉì chäø näúi bo vãû âãún âiãøm hỉ hng, thỉûc hiãûn bàòng råle täøng tråí. * Bäü pháûn tảo thåìi gian : tảo thåìi gian lm viãûc tỉång ỉïng våïi khong cạch âãún âiãøm hỉ hng, âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng mäüt säú råle thåìi gian khi bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp. * Bäü pháûn âënh hỉåïng cäng sút : âãø ngàn ngỉìa bo vãû tạc âäüng khi hỉåïng cäng sút ngàõn mảch tỉì âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû âi vo thanh gọp ca trảm, âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng råle âënh hỉåïng cäng sút riãng biãût hồûc kãút håüp trong bäü pháûn khåíi âäüng v khong cạch, nãúu cạc bäü pháûn ny thỉûc hiãûn bàòng råle täøng tråí cọ hỉåïng. Trãn hçnh 6.3 l så âäư ngun lê mäüt pha ca bo vãû khong cạch cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp, cọ bäü pháûn khåíi âäüng dng âiãûn, khäng cọ cạc pháưn tỉí no thỉûc hiãûn chung nhiãûm vủ ca mäüt säú bäü pháûn. Bäü pháûn khåíi âäüng dng råle dng 3RI, bäü pháûn âënh hỉåïng cäng sút - 4RW, bäü pháûn khong cạch - cáúp I: 5RZ, cáúp II: 6RZ, v bäü pháûn tảo thåìi gian - cáúp I: 8RGT, cáúp II: 10RT, cáúp III: 7RT. Khi ngàõn mảch trong vng bo vãû, 3RI v 4RW s khåíi âäüng v khẹp tiãúp âiãøm ca chụng, cỉûc (+) ca ngưn thao tạc âỉåüc âỉa âãún tiãúp âiãøm ca 5RZ, 6RZ v âãún cün dáy ca 7RT. Nãúu ngàõn mảch xy ra trong phảm vi vng I, cạc råle 5RZ, 8RGT s khåíi âäüng v qua råle 9Th s âỉa xung âi càõt 1MC våïi thåìi gian t I . Nãúu xy ra hỉ hng åí xa hån trong vng II, råle 5RZ khäng khåíi âäüng, cạc råle 6RZ v 10RT tảo thåìi gian t II ca cáúp thỉï II s khåíi âäüng v cho xung âi càõt 1MC qua råle 11Th. Khi ngàõn mảch xa hån nỉỵa trong vng III, cạc råle 5RZ v 6RZ s khäng khåíi âäüng, 1MC bë càõt våïi thåìi gian t III tảo nãn båíi 7RT qua 12Th. Nhỉ váûy, trong så âäư âang xẹt bäü pháûn khong cạch khäng kiãøm soạt vng III v khi ngàõn mảch trong vng âọ bo vãû (theo hçnh 6.3) s lm viãûc nhỉ l mäüt bo vãû dng cỉûc âải cọ hỉåïng. 46 Hçnh 6.3 : Så âäư ngun lê 1 pha ca bo vãû khong cạch IV. TÄØNG TRÅÍ TRÃN CẠC CỈÛC CA BÄÜ PHÁÛN KHONG CẠCH: Âãø thûn tiãûn cho tênh toạn v phán têch sỉû lm viãûc ca cạc bäü pháûn khong cạch, ngỉåìi ta âỉa ra khại niãûm vãư täøng tråí trãn cạc cỉûc råle. Täøng tråí gi tỉåíng ny trong trỉåìng håüp chung khäng cọ nghéa váût lê, nọ chênh l t säú giỉỵa ạp U R v dng I R âỉa vo råle. Thỉûc tãú, khại niãûm ny âỉåüc ạp dủng räüng ri do khi chn âụng U R & I R (vê du,û ạp dỉ ca nhạnh ngàõn mảch v dng gáy nãn ạp dỉ âọ) thç täøng tråí gi tỉåíng trãn cạc cỉûc ca råle s t lãû våïi khong cạch tỉì thanh gọp ca trảm cọ âàût bo vãû âãún âiãøm ngàõn mảch trãn âỉåìng dáy. Tỉång tỉû nhỉ quan hãû váût lê âàûc trỉng båíi tam giạc âiãûn ạp råi, ngỉåìi ta phán ra (hçnh 6.4) täøng tråí gi tỉåíng Z R = U R /I R , âiãûn tråí gi tỉåíng tạc dủng r R = U R /I R cosϕ R v phn khạng x R =U R /I R sinϕ R . Ty thüc vo viãûc thỉûc hiãûn bäü pháûn khong cạch m ngỉåìi ta dng mäüt trong cạc âải lỉåüng gi tỉåíng nọi trãn. Hçnh 6.4 : Âäư thë vectå ạp v dng âỉa vo cạc cỉûc ca bäü pháûn khong cạch Cạc bäü pháûn khong cạch v khåíi âäüng ln ln dng cạc råle thỉï cáúp m ạp v dng âỉa âãún chụng thäng qua cạc mạy biãún âäøi âo lỉåìng. Liãn hãû giỉỵa täøng tråí så v thỉï cáúp, vê dủ âäúi våïi råle täøng trå,í nhỉ sau : Z U I n n U I n n Z R R R I U R R I U R T T T S S S == =. (6.2) Khi n I = n U thç ZZ R T R S = . Âãø âån gin, coi täøng tråí thỉï cáúp bàòng täøng tråí så cáúp, tỉïc l coi cạc hãû säú biãún âäøi n I v n U bàòng nhau (coi n I = n U = 1). 47 V. SỈÍ DỦNG MÀÛT PHÀÍNG PHỈÏC TÄØNG TRÅÍ ÂÃØ PHÁN TÊCH SỈÛ LM VIÃÛC CA RÅLE TÄØNG TRÅÍ : Hçnh 6.5 : Biãøu diãùn trong màût phàóng phỉïc täøng tråí a) täøng tråí åí âáưu cỉûc råle b) âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû Viãûc nghiãn cỉïu sỉû lm viãûc ca råle täøng tråí näúi vo mäüt âiãûn ạp v mäüt dng âiãûn âỉåüc tiãún hnh ráút tiãûn låüi trong màût phàóng phỉïc täøng tråí Z R = (U R /I R ).e j ϕ R (hçnh 6.5a). Gọc ϕ R âỉåüc tênh tỉì trủc (+) theo hỉåïng ngỉåüc chiãưu kim âäưng häư, lục âọ vector I R xem nhỉ l gàõn chàût trãn trủc (+). Hçnh chiãúu ca vector Z R lãn trủc j l thnh pháưn phn khạng x R = Z R sinϕ R v lãn trủc (+) l thnh pháưn tạc dủng r R = Z R cosϕ R . Âỉåìng dáy BC âỉåüc bo vãû cọ täøng tråí mang tênh cm, biãùu diãùn trong pháưn tỉ thỉï 1 bàòng säú phỉïc Z lBC =Z 1 .l BC .e j ϕ l . Råle täøng trå íâang xẹt âàût åí âáưu âỉåìng dáy BC vãư phêa trảm B âỉåüc xem nhỉ nàòm åí gäúc ta âäü (hçnh 6.5 b). Âỉåìng dáy CD cọ täøng tråí Z lCD =Z 1 .l CD .e j ϕ l nàòm åí pháưn tỉ thỉï 1 trãn âỉåìng kẹo di ca säú phỉïc Z lBC ,cn âỉåìng dáy AB cọ täøng tråí Z lAB =Z 1 .l AB .e j ϕ l nàòm åí pháưn tỉ thỉï 3 trãn âỉåìng kẹo di vãư phêa ngỉåüc lải. Vng I cu bo vãû âỉåìng dáy BC âỉåüc âàûc trỉng båíi täøng tråí ≈ 0,85 Z lBC , khi khäng cọ nhỉỵng úu täú lm sai lãûch nhiãưu âãún sỉû lm viãûc ca bo vãû thç råle täøng tråí cáưn cọ âàûc tênh khåíi âäüng bc láúy säú phỉïc 0,85 Z lBC nhỉ vng gảch chẹo trãn hçnh 6.5b. Thỉûc tãú âãø âm bo sỉû lm viãûc chàõc chàõn ca bo vãû, vng khåíi âäüng ca råle täøng tråí âỉåüc måí räüng âạng kãø (táút nhiãn vë trê xạc âënh âiãøm cúi ca vng bo vãû thç khäng thãø måí räüng). Âàûc tênh khåíi âäüng Z KÂ = f(ϕ R ) biãùu diãùn trong màût phàóng phỉïc l âỉåìng cong bc láúy vng khåíi âäüng. Theo dảng âàûc tênh khåíi âäüng ngỉåìi ta phán ra mäüt säú loải råle täøng tråí sau : V.1. Råle täøng tråí vä hỉåïng: Z KÂ = k = const (6.3) Âàûc tênh ca råle l vng trn cọ tám åí gäúc ta âäü (hçnh 6.6 a). Trë säú täøng tråí khåíi âäüng ca råle ny khäng phủ thüc gọc ϕ R giỉỵa U R v I R . V.2. Råle täøng tråí cọ hỉåïng cọ âàûc tênh vng trn: Z KÂ = kcos(ϕ R + α) (6.4) Âàûc tênh ca råle l vng trn âi qua gäúc ta âäü (hçnh 6.6 b). Råle s cọ âäü nhảy låïn nháút âàûc trỉng bàòng Z KÂmax = k khi α = -ϕ R . Thỉåìng chn α = - ϕ l do váûy 48 khi xy ra ngàõn mảch trỉûc tiãúp trãn âỉåìng dáy, tỉång ỉïng våïi ϕ R = ϕ l , bo vãû s cọ âäü nhảy låïn nháút. Råle âënh hỉåïng cäng sút âỉåüc xem nhỉ l råle täøng tråí cọ hỉåïng cọ âàûc tênh vng trn våïi bạn kênh bàòng vä cng (hçnh 6.6c). Âàûc tênh nhỉ váûy l âỉåìng thàóng qua gäúc ta âäü v tảo våïi trủc (+) mäüt gọc (90 o - α). Nhỉåüc âiãøm ca råle täøng tråí cọ hỉåïng v råle âënh hỉåïng cäng sút l täưn tải vng chãút khäng nhỉỵng khi ngàõn mảch ba pha m c khi ngàõn mảch hai pha. Ngun do l âãø råle täøng tråí lm viãûc âụng v âãø nháûn âỉåüc Z R t lãû våïi khong cạch âãún chäø ngàõn mảch, ngỉåìi ta âỉa vo råle dng cạc pha hỉ hng v ạp dỉ ca cạc nhạnh hỉ hng, nãúu ngàõn mảch trỉûc tiãúp åí gáưn chäù âàût bo vãû thç ạp âỉa vo råle cọ thãø tiãún âãún 0. Hçnh 6.6 : Âàûc tênh khåíi âäüng ca råle täøng tråí trong màût phàóng phỉïc a) vä hỉåïng b) cọ hỉåïng c) âënh hỉåïng cäng sút d) häùn håüp e) kãút håüp råle täøng tråí cọ hỉåïng v häùn håüp f ) phn khạng V.3. Råle häùn håüp (tạc dủng - phn khạng): Zk KÂ R = + 1 cos( )ϕα (6.5) Âàûc tênh ca råle l cạc âỉåìng thàóng cạch gäúc ta âäü mäüt khong bàòng k (âỉåìng 1 v 2 - hçnh 6.6d ). Âỉåìng 1 ỉïng våïi giạ trë α nàòm trong khong (-π , -π/2), âỉåìng 2 - trong khong (0 , π/2). Gọc âäü nhảy bẹ nháút ca råle l ϕ R = - α. Âàûc tênh ca råle càõt cạc trủc (+) v (+j) mäüt khong tỉång ỉïng bàòng k va k cos sinαα Råle loải ny thỉåìng khäng sỉí dủng âäüc láûp âãø lm bäü pháûn âo khong cạch. Cọ thãø dng nọ cho bo vãû âỉåìng dáy di ti nàûng âãø càõt båït mäüt pháưn vng khåíi âäüng, vê dủ nhỉ càõt båït mäüt pháưn vng khåíi âäüng ca råle täøng tråí cọ hỉåïng (hçnh 6.6 e). 49 V.4. Råle täøng tråí phn khạng: X KÂ = k = const (6.6) Âàûc tênh ca råle l âỉåìng thàóng song song våïi trủc (+) (hçnh 6.6 f). Âáy l trỉåìng håüp riãng ca råle häùn håüp khi α = - π/2. Råle täøng tråí cọ thãø l cỉûc âải hồûc cỉûc tiãøu. Loải råle täøng tråí cỉûc tiãøu thêch håüp hån âãø lm bäü pháûn khåíi âäüng v khong cạch. Chãú âäü lm viãûc ca âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû cọ thãø âàûc trỉng bàòng täøng tråí phỉïc Z R trãn âáưu cỉûc råle täøng tråí. Säú phỉïc Z R ny âỉåüc biãøu diãùn åí mäüt vë trê xạc âënh trãn màût phàóng phỉïc täøng tråí. Vç váûy phán têch sỉû lm viãûc ca råle täøng tråí näúi vo mäüt ạp v mäüt dng cọ thãø thỉûc hiãûn bàòng phỉång phạp âäư thë khi so sạnh vng cọ chỉïa Z R våïi vng khåíi âäüng ca bo vãû. VI. SÅ ÂÄƯ NÄÚI RÅLE TÄØNG TRÅÍ VO ẠP DÁY V HIÃÛU DNG PHA : Täø håüp cạc dng v ạp åí âáưu cỉûc ca 3 råle täøng tråí näúi theo så âäư hçnh 6.9 âỉåüc âỉa ra trong bng 6.1 Khi N (3) tai âiãøm N (hçnh 6.10) cạch chäø âàût bo vãû mäüt khong l, ta cọ : I R (3) = 33 3 3 3 1 3 3 3 1 IU IZlZ U I Zl RR R R () () () () () () , ,==.= R = Trong âọ: Z 1 - täøng tråí thỉï tỉû thûn ca 1 Km âỉåìng dáy quy vãư phêa thỉï cáúp ca cạc mạy biãún âäøi âo lỉåìng theo (6.2). Khi N (2) , vê dủ B v C, chè cọ råle 2RZ nháûn âiãûn ạp ca nhạnh ngàõn mảch l lm viãûc âụng. Âäúi våïi nọ : IIUUIZlZZlZ RRbc R2 22 2 22 2 12 2 1 3 22 () () () () () () () ,,=== = Hçnh 6.9 : Så âäư näúi råle täøng tråí vo ạp dáy v hiãûu dng pha a) khi cạc BI näúi ∆ b) khi dng BI trung gian khäng bo ha Bng 6.1 Råle I R . U R . 1RZ II ab − U ab . 2RZ II bc − U bc . 3RZ II ca − U ca . 50 Âỉa vo âáưu cỉûc cạc råle 1RZ v 3RZ l dng âiãûn I (2) v âiãûn ạp låïn hån U bc (2) . Vç váûy, täøng tråí trãn cạc cỉûc ca råle 1RZ v 3RZ tàng lãn v bo vãû s khäng tạc âäüng nháưm. Khi ngàõn mảch 2 pha chảm âáút (vê dủ B v C) trong mảng cọ dng chảm âáút låïn, cng chè cọ 2RZ lm viãûc âụng. Âäúi våïi nọ: Hçnh 6.10 : Ngàõn mảch trãn âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû UUU R bc 2 11 11 11 (,) . (,) . (,) =− trong âọ : UIZlIZ UIZlIZ bb L c M cc L b M . (,) . (,) . (,) . (,) . (,) . (,) . . . . 11 11 11 11 11 11 =+ =+ l l Khi thay Z L - Z M = Z 1 , ta cọ : Z U I II II Zl Zl Z R R R bc bc R2 11 2 11 2 11 11 11 11 11 11 3(,) (,) (,) . (,) . (,) . (,) . (,) () == − − == Nhỉ váûy, så âäư âang xẹt âm bo täøng tråí Z R giäúng nhau âäúi våïi táút c cạc dảng ngàõn mảch nhiãưu pha åí mäüt âiãøm. Så âäư näúi råle vo hiãûu dng pha cn âỉåüc thỉûc hiãûn qua mạy biãún dng trung gian khäng bo ha cọ 2 cün så (hçnh 6.9b). Nhỉåüc âiãøm ch úu ca så âäư l phi dng 3 råle täøng tråí chè âãø chäúng ngàõn mảch nhiãưu pha åí mäüt âiãøm. Âãø khàõc phủc, ngỉåìi ta dng chè 1 råle täøng tråí v thiãút bë tỉû âäüng chuøn mảch ạp v dng âäúi våïi cạc dảng ngàõn mảch khạc nhau. VII. SÅ ÂÄƯ NÄÚI RÅLE TÄØNG TRÅÍ VO ẠP PHA V DNG PHA CỌ B THNH PHÁƯN THỈÏ TỈÛ KHÄNG - SÅ ÂÄƯ B DNG : Täø håüp cạc dng v ạp åí âáưu cỉûc ba råle täøng tråí cho trong bng 6.2. Khi N (1) chảm âáút, vê dủ pha A, tải âiãøm N ca âỉåìng dáy (hçnh 6.10), chè cọ råle 1RZ (hçnh 6.11) näúi vo ạp ca nhạnh ngàõn mảch U a l tạc âäüng âụng. Våïi: UUUU a =++ 120 l p ca mäüt thỉï tỉû báút k âỉåüc xạc âënh bàòng täøng ca ạp åí âiãøm ngàõn mảch N v ạp råi trãn chiãưu di l, vêdủ: UU IZ N . 000 0 =+ Vç váûy: U U I Z l U I Z l U I Z l aN N N . . . . =+ ++ ++ 11 1 22 2 00 0 Täøng vç âọ l ạp tải âiãøm hỉ hng. Âäúi våïi âỉåìng dáy thç Z UUUU NNNN . =++ = 120 0 1 = Z 2 . Do váûy : 51 UIZlIZlIZl IZl IZl IZl IZl IZl IZl I Z Z l a a . . . () (). =++ =+++ =+ 1 1 2 1 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 0 1 1 0 01 Hỗnh 6.11 : Sồ õọử nọỳi rồle tọứng trồớ vaỡo aùp pha vaỡ doỡng pha coù buỡ thaỡnh phỏửn doỡng õióỷn thổù tổỷ khọng Baớng 6.2 Rồle I R U R 1RZ IkI a .+ 0 U a . 2RZ IkI b .+ 0 U b . 3RZ IkI c .+ 0 U c . Nóỳu chonỹ hóỷ sọỳ buỡ k ZZ Z . . = 01 1 thỗ tọứng trồớ trón caùc cổỷc cuớa rồle 1RZ seợ laỡ: Z U IkI I ZZ Z I IkI Zl Zl R a a a a 1 1 0 01 1 0 0 11 () . . . . .= + = + + = Tọứng trồớ trón caùc cổỷc cuớa rồle tọứng trồớ 2RZ , 3RZ cuớa caùc pha khọng hổ hoớng tng lón, vỗ vỏỷy baớo vóỷ seợ khọng taùc õọỹng nhỏửm. Goùc tọứng trồớ Z 0 vaỡ Z 1 laỡ khọng nhổ nhau, do vỏỷy trong trổồỡng hồỹp tọứng quaùt hóỷ sọỳ k laỡ mọỹt sọỳ phổùc. óứ thuỏỷn tióỷn, ngổồỡi ta boớ qua sổỷ khaùc bióỷt cuớa goùc tọứng trồớ Z 1 , Z 0 vaỡ choỹn k = (Z 0 -Z 1 )/Z 1 hay k =(x 0 -x 1 )/x 1 . Trổồỡng hồỹp naỡy tổồng ổùng vồùi sồ õọử hỗnh 6.11, rồle tọứng trồớ õổồỹc cung cỏỳp bũng doỡng õióỷn qua BI trung gian khọng baợo hoỡa. Vờ duỷ : lỏỳy Z 0 3,5Z 1 (õọỳi vồùi õổồỡng dỏy trón khọng coù dỏy chọỳng seùt), ta seợ coù k = 2,5. óứ taỷo nón lổỷc tổỡ hoùa tọứng tyớ lóỷ vồùi I p + kI 0 , quan hóỷ cuớa sọỳ voỡng W p vaỡ W 0 cuớa hai cuọỹn sồ coù doỡng I p vaỡ 3I 0 cỏửn phaới tổồng ổùng vồùi bióứu thổùc : 52 W p : W 0 = 1 : k/3 ≈ 1 : 0,83. Så âäư cọ thãø tạc âäüng âụng khäng nhỉỵng khi ngàõn mảch mäüt pha m c khi ngàõn mảch hai pha chảm âáút v khi chảm âáút kẹp åí cạc pháưn tỉí cọ I 0 ≠ 0 trong mảng cọ dng chảm âáút bẹ. Âãø kãút lûn, cáưn lỉu ràòng khi loải trỉì sỉû b dng khi så âäư â xẹt trãn, tỉïc l I R l dng pha thç : Z R = Z 1 .l + (I 0 /I R ).(Z 0 - Z 1 ).l . Lục âọ täøng tråí Z R phủ thüc khäng nhỉỵng vo khong cạch l m cn vo t säú I 0 /I p . T säú ny cọ thãø thay âäøi trong phảm vi räüng khi thay âäøi chãú âäü lm viãûc ca hãû thäúng. Chênh âiãưu âọ lm cho hản chãú kh nàng ỉïng dủng ca så âäư. VIII. SÅ ÂÄƯ SỈÍ DỦNG MÄÜT RÅLE TÄØNG TRÅÍ CỌ CHUØN MẢCH ÅÍ MẢCH ÂIÃÛN ẠP ÂÃØ TẠC ÂÄÜNG KHI NGÀÕN MẢCH NHIÃƯU PHA : Så âäư âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì råle täøng tråí 1RZ näúi vo hiãûu dng hai pha (theo hçnh 6.12, ) v âiãûn ạp t lãû hồûc bàòng ạp dỉ ca nhạnh ngàõn mảch khi ngàõn mảch giỉỵa cạc pha. Cạc bäü pháûn khåíi âäüng dng 2RI v 3RI näúi vo dng pha lm nhiãûm vủ xạc âënh dảng ngàõn mảch v tỉû chuøn mảch âiãûn ạp. III Ra =− c Khi N (3) hay , råle 2RI v 3RI khåíi âäüng âỉa ạp UN AC ()2 ac âãún råle 1RZ. Vç váûy: Z IZl I Zl Z IZl I Zl R Rac () () () () () () . . 3 3 1 3 1 2 2 1 2 1 3 3 2 2 == == Khi N âỉa âãún 1RZ l dng 1 pha, tỉång ỉïng l . N AB BC () () , 22 II ac , − Âãø Z R cọ âỉåüc giạ trë t lãû våïi khong cạch l, ạp âỉa âãún råle phi gim 2 láưn nhåì âiãûn tråí phủ (hçnh 6.12a) hồûc biãún ạp tỉû ngáùu (hçnh 6.12b). Så âäư hçnh 6.12b cáưn thiãút âäúi våïi nhỉỵng råle täøng tråí lm viãûc theo c giạ trë v gọc lãûch pha giỉỵa U R v I R (vê dủ råle täøng tråí cọ hỉåïng, hçnh 6.6b). Hçnh 6.12 : Så âäư näúi mäüt råle täøng tråí cọ chuøn mảch åí mảch âiãûn ạp âãø tạc âäüng khi ngàõn mảch giỉỵa cạc pha. a. dng âiãûn tråí phủ b. dng biãún ạp tỉû ngáùu [...]... lm viãûc ca r le Trë säú ZR cng cọ thãø sai lãûch do bäü pháûn khåíi âäüng lm viãûc khäng âụng (chè cọ mäüt r le RI khåíi âäüng) trong trỉåìng håüp dng ngàõn mảch gáưn våïi dng khåíi âäüng ca chụng Lục âọ, täøng tråí ZR cọ thãø gim nhiãưu do âỉa tåïi r le täøng tråí mäüt âiãûn ạp gim tháúp (trỉåìng håüp giåïi hản gim hai láưn) Ỉu âiãøm ca så âäư l tỉång âäúi âån gin v chè dng mäüt r le täøng tråí Tuy... mảng b) täøng tråí åí âáưu cỉûc r le (6.13) 54 Tỉång tỉû âäúi våïi r le täøng tråí näúi vo âỉåìng dáy BC vãư phêa trảm C khi hỉ hng åí cng âiãøm âọ : Z RC = Z1l BC + IN rqâ = Z1l BC + I NBC IN I NBC rqâ e jβ β - gọc lãûch pha giỉỵa dng IN v dng INBC trong âỉåìng dáy BC, nãúu β dỉång v IN vỉåüt trỉåïc INBC , thç gọc α s ám vç IN cháûm sau INAB Täøng tråí åí âáưu cỉûc r le ca âỉåìng dáy BC âàût vãư phêa... hỉåíng ca hãû säú phán bäú dng KI âãún sỉû lm viãûc ca r le täøng tråí âàût tải trảm A a) KI < 1 b) KI > 1 IX.3 nh hỉåíng ca täø näúi dáy mạy biãún ạp: Khi giỉỵa chäù näúi bo vãû v âiãøm ngàõn mảch cọ thãm cạc mạy biãún ạp cọ täø näúi dáy Y/Y (hay mạy biãún ạp tỉû ngáùu), r le täøng tråí s lm viãûc âụng, chè khạc l giạ trë ZR åí âáưu cỉûc r le l täøng ca täøng tråí cạc âoản âỉåìng dáy v cạc mạy biãún... Y/∆ hồûc ∆/Y, chụng s cọ nh hỉåíng låïn âãún sỉû lm viãûc ca cạc r le täøng tråí khi xy ra ngàõn mảch hai pha Hçnh 6.18 : nh hỉåíng ca mạy biãún ạp cọ täø näúi dáy Y/∆ âãún sỉû lm viãûc ca r le täøng tråí Khi ngàõn mảch giỉỵa cạc pha A v C sau mạy biãún ạp näúi Y/∆ -11 (hçnh 6.18), ta cọ thãø tênh âỉåüc täøng tråí åí âáưu cỉûc cạc r le näúi vo dng v ạp giỉỵa cạc pha âàût trãn âỉåìng dáy vãư phêa ngưn... hng BD l: I BD = I AB + I CB Khi ngàõn mảch nhiãưu pha, täøng tråí åí âáưu cỉûc r le täøng tråí âàût vãư phêa trảm A ca âỉåìng dáy AB l : Z RA = I AB Z1 l AB + I BD Z1 l I AB 1 = Z1 l AB + Z1 l KI = Z1 l AB + I BD I AB Z1 l (6.14) trong âọ: K I = I AB / I BD Nhỉ váûy, täøng tråí åí âáưu cỉûc r le A âỉåüc xạc âënh khäng nhỉỵng bàòng vë trê ca âiãøm hỉ hng, m cn bàòng hãû säú phán... thç täøng tråí ZRA s tàng lãn, nghéa l r le tải trảm A s âo âỉåüc mäüt täøng tråí låïn hån täøng tråí thỉûc tãú v bo vãû s khäng tạc âäüng nháưm Tuy nhiãn nãúu KI >1, vê dủ khi âỉåìng dáy âån näúi våïi hai âỉåìng dáy song song (hçnh 6.17b), bo vãû A cọ thãø tạc âäüng nháưm; âãø âm bo tạc âäüng chn lc ca bo vãû A trong trỉåìng håüp ny, täøng tråí khåíi âäüng ca r le täøng tråí cáúp II cáưn âỉåüc tênh chn... r le täøng tråí âàût åí âỉåìng dáy AB vãư phêa trảm A (vê du,û näúi våïi ạp dáy v hiãûu dng pha) khi N(2) qua rqâ åí âáưu âỉåìng dáy BC s cọ täøng tråí bàòng : Z RA = Ud = I NAB Z1l AB + I N rqâ Id = Z1l AB + I NAB IN I NAB = Z1l AB + IN rqâ I NAB rqâ e jα trong âọ: α - gọc lãûch pha giỉỵa dng IN åí âiãøm hỉ hng v dng INAB Hçnh 6.13 : nh hỉåíng ca âiãûn tråí quạ âäü âãún sỉû lm viãûc ca r le. .. Z RB = rqâ I NAB Cạc biãøu thỉïc nọi trãn cho tháúy âiãûn tråí qụa âäü rqâ trong trỉåìng håüp chung lm sai lãûch sỉû lm viãûc ca cạc r le täøng tråí, täøng tråí ZR åí âáưu cỉûc ca chụng s khäng cn t lãû våïi khong cạch l âãún âiãøm hỉ hng Täøng tråí åí âáưu cỉûc r le tàng lãn do rqâ lm cho âiãøm ngàõn mảch nhỉ l li xa hån v bo vãû cọ thãø tạc âäüng våïi thåìi gian låïn hån ca cáúp sau, vê dủ cáúp II... l + Z B ) 3 ZRbc = Z1l + ZB - j trong âọ :Z2H - täøng tråí thỉï tỉû ngëch ca ngưn cung cáúp ZB - täøng tråí ca mạy biãún ạp Z1l - täøng tråí âỉåìng dáy (coi Z1 = Z2) Cạc biãøu thỉïc trãn cho tháúy, r le täøng tråí ca bo vãû âỉåìng dáy cọ ZR tàng lãn (so våïi Z1l + ZB) v bo vãû s khäng tạc âäüng nháưm 56 IX.4 nh hỉåíng ca sai säú BI v BU: Sai säú ca BI l do mảch tỉì BI bë bo ha, lm gim dng thỉï cáúp . vng I, cạc r le 5RZ, 8RGT s khåíi âäüng v qua r le 9Th s âỉa xung âi càõt 1MC våïi thåìi gian t I . Nãúu xy ra hỉ hng åí xa hån trong vng II, r le 5RZ khäng khåíi âäüng, cạc r le 6RZ v 10RT. loải r le täøng tråí sau : V.1. R le täøng tråí vä hỉåïng: Z KÂ = k = const (6.3) Âàûc tênh ca r le l vng trn cọ tám åí gäúc ta âäü (hçnh 6.6 a). Trë säú täøng tråí khåíi âäüng ca r le ny. VIÃÛC CA R LE TÄØNG TRÅÍ : Hçnh 6.5 : Biãøu diãùn trong màût phàóng phỉïc täøng tråí a) täøng tråí åí âáưu cỉûc r le b) âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû Viãûc nghiãn cỉïu sỉû lm viãûc ca r le täøng