Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ cho lưới phân phối có nguồn điện phân tán

Các nghiên cứu này chưa phân tích, đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối.Vì vậy, tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Hà Nội – Năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của cá nhân tôi, có tham khảo một số tài liệu và báo chí trong và ngoài nước đã được xuất bản

Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

NGUYỄN THỊ THI

Nguyễn Thị Thi ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS.Bạch Quốc Khánh- người thầy đã tận tình chỉ bảo và cung cấp cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm để tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin cảm ơn quý thầy, cô bộ môn Hệ thống điện- Viện Điện- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, truyền thụ kiến thức cho tôi trong suốt khoảng thời gian tôi theo học tại trường Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các anh chị, các bạn trong lớp cao học Hệ thống điện- 2012B đã đoàn kết, giúp đỡ nhau cùng học tập và tiến bộ Tôi xin trân trọng cảm ơn tới tổng công ty Điện Lực Hưng Yên đã cung cấp cho tôi thông tin hữu ích trong quá trình tôi tìm hiểu và hoàn thiện luận văn.Tôi xin trân trọng cảm ơn gia đình tôi, nơi mà tình yêu thương đã chắp cánh cho những ước mơ của tôi trở thành sự thật Tôi xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp của tôi tại khoa Điện- Trường Đại học sư phạm

kỹ thuật Hưng Yên đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa học này

Nguyễn Thị Thi

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH VẼ ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ HỆ THỐNG BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI 4

1.1 Tổng quan về lưới phân phối 4

1.1.1 Đặc điểm công nghệ lưới phân phối trung áp 5

1.1.2 Sơ đồ lưới điện phân phối 8

1.2 Hệ thống bảo vệ của lưới phân phối 9

1.2.1 Rơle bảo vệ quá dòng 11

1.2.2 Máy cắt tự đóng lại (Recloser) 20

1.2.3 Cầu chì 24

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐỐI VỚI LƯỚI PHÂN PHỐI 32

2.1 Nguồn điện phân tán 32

2.1.1 Một số khái niệm về nguồn điện phân tán 32

2.1.2 Triển vọng phát triển nguồn điện phân tán 34

2.2 Các công nghệ tạo nguồn điện phân tán 38

2.2.1 Động cơ đốt trong (động cơ sơ cấp) 40

2.2.2 Microturbines 41

2.2.3 Turbines nhỏ 42

2.2.4 Pin nhiên liệu 42

2.2.5 Pin quang điện (Photovoltaics) 43

Nguyễn Thị Thi iv

2.4 Ảnh hưởng của việc kết nối nguồn điện phân tán trong vận hành lưới

phân phối điện 46

2.4.1 Trạng thái ổn định và sự kiểm soát ngắn mạch 46

2.4.2 Chất lượng điện năng 46

2.4.3 Điều khiển điện áp và công suất phản kháng 47

2.4.4 Các dịch vụ phụ thuộc 48

2.4.5 Tính ổn định và khả năng của DG để chống chịu các nhiễu loạn 48

2.4.6 Các vấn đề về bảo vệ 49

2.4.7 Cách ly và chế độ vận hành cách ly 49

Chương 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐỐI VỚI BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI 51

3.1 Tác động của nguồn điện phân tán tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối 51

3.1.1 Ảnh hưởng của máy biến áp kết nối ở đầu ra của nguồn điện phân tán 52

3.1.2 Mất nguồn ở phía cao của MBA nối với hệ thống 55

3.1.3 Dòng điện sự cố từ các nguồn điện phân tán 56

3.1.4 Sự gia tăng của các dòng điện trong các chế độ ngắn mạch 57

3.1.5.Tác động đến hoạt động của rơ le bảo vệ quá dòng 57

3.1.6.Tác động dến sự vận hành của tự động đóng lại 58

3.1.6.1 Tự đóng lại tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ 58

3.1.6.2 Ngăn cản tự động đóng lại thành công 59

3.1.6.3 Tự đóng lại không đồng bộ 59

3.1.7 Sự phối hợp giữa thiết bị tự đóng lại và cầu chì 60

3.1.8 Tác động đến việc cài đặt chỉnh định rơle 63

3.1.8.1 Vấn đề phối hợp bảo vệ 64

3.1.8.2 Vấn đề truyền tín hiệu khi có kết nối nguồn phân tán 67

3.1.9 Các vấn đề về điện áp của lưới điện 69

3.1.9.1.Vấn đề về điều chỉnh điện áp trên lưới điện 69

3.1.9.2 Đóng cắt cáctụ bù trên lưới điện 70

3.1.9.3 Điều khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ điều khiển thời gian 70

3.1.9.4 Điều khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ điều khiển điện áp 70

3.1.9.5 Các vấn đề đối với sa tải phụ tải tần số thấp 71

3.1.10 Vấn đề với hòa đồng bộ 72

3.2 Đánh giá ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới điện phân phối 35kV khu vực Khoái Châu- Hưng Yên 73

3.2.1 Giới thiệu tổng quan về lưới điện Hưng Yên 73

3.2.2 Hệ thống bảo vệ trang bị cho lộ đường dây 373- E28.2 74

3.2.3 Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì trước và sau khi có nguồn phân tán 78

3.2.3.1 Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì trước khi có nguồn điện phân tán 78

3.2.3.2 Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì sau khi có nguồn điện phân tán kết nối vào đường dây 80

3.2.3.2.1 Kiểm tra sự làm việc của recloser khi ngắn mạch một pha chạm đất cuối đường dây, DG nằm trước điểm ngắn mạch và recloser nằm trước DG 80

3.2.3.2.2 Kiểm tra sự làm việc của cầu chì khi ngắn mạch ba pha chạm đất cuối đường dây rẽ nhánh, DG nằm cuối trục chính, phía sau recloser 82

3.2.3.2.3 Kiểm tra sự làm việc của cầu chì khi ngắn mạch một pha chạm đất tại các điểm rẽ nhánh, DG nằm trên rẽ nhánh 85

KẾT LUẬN 88

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 90

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

PHỤ LỤC 92

Nguyễn Thị Thi vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Hệ số tính toán thời gian tác động của role quá dòng theo đặc tính phụ

thuộc 13

Bảng 1.2 Đặc tính cầu chì loại K và loại T 28

Bảng 1.3 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì 31

Bảng 2.1 Thông số của một số DG sử dụng nhiên liệu hóa thạch 39

Bảng 2.2 Thông số của một số DG sử dụng năng lượng tái tạo 40

Bảng 3.1 Bảng hệ số K dùng để phối hợp bảo vệ giữa reloser và cầu chì 62

Bảng 3.2 Thông số của recloser 75

Bảng 3.3 Thông số của cầu chì 76

Bảng 3.4 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất (1) N I và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A 78

Bảng 3.5 Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất (3) N I và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A và thời gian cắt của cầu chì 79

Bảng 3.6 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất (1) N I và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 4 81

Bảng 3.7 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất (1) N I và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 62 81

Bảng 3.8 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất (1) N I và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 143 82

Bảng 3.9 Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất (3) N I tại nút 13 chạy qua recloser và cầu chì F19, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F19 83

Bảng 3.10 Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất

(3)

N

I tại nút 45 chạy qua recloser và cầu chì F61, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của

Nguyễn Thị Thi viii

Bảng 3.11 Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất

(3)

N

I tại nút 96 chạy qua recloser và cầu chì F142, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F142 84

Bảng 3.12 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất

(1)

N

I tại nút 20 chạy qua recloser và cầu chì F19, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F19 86

Bảng 3.13 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất

(1)

N

I tại nút 62 chạy qua recloser và cầu chì F61, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F61 86

Bảng 3.14 Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất

(1)

N

I tại nút 142 chạy qua recloser và cầu chì F142, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F142 87

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Lưới phân phối trung áp ba pha 7

Hình 1.2 Cấu trúc lưới điện phân phối trung áp 9

Hình 1.3 Mô hình đường dây phân phối trung áp hình tia và các bảo vệ 10

Hình 1.4 Đặc tính thời gian tác động của bảo vệ quá dòng 12

Hình 1.5 Đặc tính thời gian cắt loại IEC Standard Inverse (SI) 14

Hình 1.6 Nguyên tắc hpối hợp thời gian bảo vệ của các rơle quá dòng 16

Hình 1.7 Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính độc lập 17

Hình 1.8 Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính phụ thuộc 17

Hình 1.9 Đặc tính cắt nhanh của bảo vệ quá dòng cắt nhanh 19

Hình 1.10 Tác động chuỗi của một recloser 21

Hình 1.11 Thời gian đóng lặp lại theo chu kỳ của recloser 22

Hình 1.12 Các đường đặc tính tác động của một recloser 23

Hình 1.13 Kết cấu cầu chì 26

Hình 1.14 Đặc tính giới hạn dòng điện chảy và khả năng cắt của cầu chì 27

Hình 1.15 Đặc tính ampe- giây của cầu chì 27

Hình 1.16 Đặc tính ampe- giây của các cầu chì loại T- NEMA 29

Hình 1.17 Đặc tính ampe- giây của các cầu chì loại K- NEMA 30

Hình 2.1 Mô tả kết nối nguồn điện phân tán 34

Hình 2.2 Dự báo phát triển các nguồn phân tán đến 2030 37

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý động cơ đốt trong 41

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý Microturbinnhor 41

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý Turbinnhor nhỏ 42

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý Pin nhiên liệu 42

Hình 2.7 Minh họa nguồn phân tán pin quang điện 43

Hình 2.8 Minh họa nguồn điện phân tán turbines gió 44

Hình 2.9 Chi phí đơn vị lắp đặt các loại nguồn điện [14] 44

Nguyễn Thị Thi x

Hình 3.2 Tự đóng lại tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ 58 Hình 3.3 Phối hợp bảo vệ giữa thiết bị tự đóng lại và cầu chì 60 Hình 3.4 Sơ đồ mô tả trường hợp cầu chì tác động trước thiết bị tự đóng lại 62 Hình 3.5 Sơ đồ mô tả trường hợp cầu chì tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ 63 Hình 3.6 Sơ đồ mô tả tác động của nguồn điện phân tán đến các sự cố ở xuất tuyến lân cận 65 Hình 3.7 Sơ đồ một sợi đường dây 373- E28.2 mô phỏng trên phần mềm PSS/ ADEPT 77

MỞ ĐẦU

Bên cạnh cấu trúc truyền thống của lưới phân phối, kết nối từ các trạm biến

áp trung gian tới các khách hàng dùng điện thì ngày càng có nhiều các nguồn phát điện nhỏ được kết nối vào lưới điện phân phối hoặc sử dụng độc lập.Lợi ích nguồn điện phân tán mang lại thúc đẩy nó phát triển rộng khắp các quốc gia trên thế

giới.Tỷ trọng điện năng phát ra từ nguồn điện phân tán ngày càng lớn và tốc độ tăng đặc biệt nhanh trong những năm gần đây.Việt Nam cũng là một quốc gia nằm trong

xu thế phát triển đó

Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích nguồn điện phân tán mang lại, việc kết nối nguồn điện phân tán vào lưới điện phân phối cũng kéo theo một số vấn đề kỹ thuật cần giải quyết như: chất lượng điện năng, điều chỉnh điện áp, bảo vệ rơle…Gần đây

đã có nhiều nghiên cứu đề cấp đến ảnh hưởng của nguồn DG tới chất lượng điện áp

và tổn thất công suất trên lưới Các nghiên cứu này chưa phân tích, đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối.Vì vậy, tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối.Tác giả sẽ đi sâu phân tích ảnh hưởng của nguồn DG tới dòng điện ngắn mạch và sự làm việc cũng như phối hợp làm việc của các thiết bị bảo vệ trên lưới phân phối Tác giả kiểm chứng lý thuyết bằng cách mô phỏngmột lộ đường dây 35kV thuộc lưới phân phối khu vực Khoái Châu- Hưng Yên bằng phần mềm phân tích lưới phân phối PSS/ ADEPT, tính toán mô phỏng các dạng sự cố khi có DG kết nối vào lưới phân phối với các mức độ thâm nhập và vị trí thâm nhập khác nhau Từ

đó đưa ra khuyến cáo khi lên phương án xây dựng, kết nối nguồn phân tán vào lưới phân phối

Mục tiêu của luận văn:

Nghiên cứu sự làm việc của hệ thống bảo vệ lưới phân phối khi có kết nối với các nguồn phân tán Cụ thể:

- Nghiên cứu cấu trúc bảo vệ rơle của lưới phân phối, các thông số cài

Nguyễn Thị Thi 2

- Phân tích sự làm việc của hệ thống bảo vệ trong các kịch bản kết nối các nguồn điện phân tán trong lưới phân phối

Đối tượng nghiên cứu của luận văn

Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le cho lưới phân phối khi có nguồn điện phân tán và áp dụng tính toán bảo vệ cho lộ đường dây 373- E28.2 trên địa bàn huyện Khoái Châu- tỉnh Hưng Yên

Để hoàn thành những nội dung trên, cấu trúc luận văn bao gồm các chương sau:

Chương 1 Tổng quan về lưới phân phối và hệ thống bảo vệ của lưới phân

phối

Trình bày về cấu trúc chung của một lưới phân phối, hệ thống bảo vệ chung cho một lưới phân phối, nguyên lý làm việc của các bảo vệ trên lưới phân phối

Chương 2 Tổng quan về nguồn điện phân tán và ảnh hưởng của nguồn điện

phân tán đối với lưới phân phối

Trình bày khái niệm về nguồn điện phân tán, công nghệ nguồn phân tán hiện

có, triển vọng phát triển nguồn điện phân tán của thế giới và của Việt Nam trong tương lai

Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán khi kết nối và vận hành cùng lưới phân phối: ảnh hưởng tới dòng điện ngắn mạch và trạng thái ổn định hệ thống lưới điện phân phối, ảnh hưởng tới sự làm việc của các bảo vệ trên lưới phân phối, ảnh hưởng tới chất lượng điện năng, vấn đề điều khiển điện áp và các dịch vụ phụ thuộc khác

Chương 3 Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với bảo vệ của

lưới điện phân phối

Trình bày những tác động của nguồn điện phân tán tới hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối

Đánh giá ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới điện phân phối 35kV khu vực Khoái Châu- Hưng Yên

Mô phỏng lưới điện phân phối lộ đường dây 373 bằng phần mềm phân tích lưới điện phân phối PSS/ ADEPT Xây dựng các kịch bản kiểm tra sự làm việc của

recloser đầu đường dây và cầu chì rẽ nhánh trước khi có nguồn điện phân tán và sau

khi có kết nối nguồn phân tán ở những mức độ thâm nhập và vị trí thâm nhập khác

nhau Kết luận những trường hợp cầu chì và recloser làm việc sai

Nguyễn Thị Thi 4

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ HỆ

THỐNG BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI

1.1 Tổng quan về lưới phân phối

Lưới điện là tập hợp toàn bộ đường dây và trạm biến áp kết nối với nhau theo những nguyên tắc nhất định có chức năng truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ Mỗi loại lưới điện có các đặc tính và quy luật hoạt động khác nhau Trên hệ thống điện Việt Nam, lưới điện được chia làm 3 loại chính:

- Lưới truyền tải 200kV÷500kV nối liền các nhà máy điện với nhau và với các nút phụ tải khu vực- các trạm biến áp khu vực, tạo ra hệ thống điện quốc gia

- Lưới cung cấp khu vực 110kV, lấy điện từ các trạm trung gian khu vực hoặc

từ thanh cái cao áp các nhà máy điện cung cấp cho các trạm trung gian địa phương

- Lưới phân phối là lưới điện sau các trạm biến áp trung gian địa phương, kết nối trực tiếp với lưới truyền tải để cấp điện tới các phụ tải tiêu thụ Lưới phân phối được chia thành: lưới phân phối trung áp (6kV, 10kV, 22kV, 35 kV) và lưới phân phối hạ áp (380/220V)

Lưới điện phân phối trung áp (phạm vi nghiên cứu của đề tài- sau đây gọi tắt

là lưới điện phân phối- LPP) làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung

gian (hoặc các trạm khu vực hoặc thanh cái nhà máy điện) cho các phụ tải Lưới phân phối có nhiệm vụ chính trong việc đảm bảo chất lượng phục vụ phụ tải gồm 2 yêu cầu chính: chất lượng điện áp và độ tin cậy cung cấp điện Các khối cơ bản của LPP là:

+ Trạm biến áp trung gian, biến đổi điện năng sơ cấp của máy biến áp (MBA)

ở các cấp điện áp cao (110kV, 220kV) cấp cho các LPP địa phương, thường được trang bị bộ chuyển đổi đầu phân áp để nâng cao chất lượng điện áp của mạng địa phương

+ Lưới phân phối trung áp được thiết kế dưới dạng đường dây không hoặc cáp ngầm , có cấp điện áp 6kV, 10kV, 22kV, 35kV thiết kế phù hợp với địa hình từng khu vực, có nhiệm vụ cấp điện cho các trạm biến áp phân phối hạ áp

+ Trạm biến áp phân phối hạ áp, với mật độ dày đặc trên lưới phân phối, biến đổi điện năng từ cấp điện áp trung áp xuống cấp điện áp hạ áp (0,4kV) cấp điện trực tiếp cho phụ tải Trạm biến áp phân phối hạ áp có thể xây dựng dưới dạng trạm treo, trạm bệt, trạm hợp bộ tùy theo công suất, yêu cầu của phụ tải hạ áp

1.1.1 Đặc điểm công nghệ lưới phân phối trung áp

Có 2 loại công nghệ lưới phân phối điện trung áp được sử dụng trên thế giới

và Việt Nam:

a Lưới phân phối trung áp 3 pha 3 dây

Lưới này chỉ có 3 dây pha, các máy biến áp phân phối được cấp điện bằng điện áp dây

Đặc điểm của lưới này là khi có chạm đất một pha, nếu dòng chạm đất do điện dung các pha đối với đất lớn sẽ xảy ra hồ quang lặp lại, hiện tượng này gây quá điện

áp khá lớn ( đến 3,5 điện áp pha) có thể làm hỏng cách điện của đường dây và máy biến áp

Để khắc phục người ta nối đất trung tính các cuộn dây của máy biến áp (gọi là nối đất làm việc) Trung tính của máy biến áp được nối đất theo các cách sau đây:

- Nối đất trực tiếp: Loại trừ hiện tượng hồ quang lặp lại bằng cách cắt ngay đường dây vì lúc này chạm đất sẽ gây ra dòng ngắn mạch lớn Bất lợi của cách nối đất này là dòng điện ngắn mạch quá lớn có thể gây nguy hại cho lưới điện, và nhiễu

Nguyễn Thị Thi 6

dập hồ quang phải được điều chỉnh để thích nghi với cấu trúc vận hành của lưới

điện, sơ đồ phức tạp và khó tìm chỗ chạm đất, ngoài ra giá thành cao

- Trên hình 1.1c là sơ đồ lưới điện khi chạm đất 1 pha Trong trạng thái bình thường, có dòng điện giữa các pha và đất do điện dung pha- đất C0-đ sinh ra nhưng 3 dòng này triệt tiêu nhau nên không có dòng điện đi vào đất Khi 1 pha chạm đất, ví

dụ pha C chạm đất thì đất mang điện áp pha C, dòng điện do điện dung pha C là

ICc=0, do đó xuất hiện dòng điện dung IC=ICa+ ICb đi vào điểm chạm đất và gây hồ quang Nếu có nối đất trung tính máy biến áp thì khi pha C chạm đất, khi đó do dòng điện đi vào đất sẽ là Iđ=Inđ+IC Nếu nối đất trực tiếp hay qua điện trở, điện kháng thì dòng này có giá trị khá lớn (là dòng ngắn mạch một pha) và làm cho máy cắt đầu đường dây chạm đất khỏi nguồn điện Nếu là cuộn dập hồ quang thì dòng này sẽ là dòng điện cảm IL ngược pha với dòng IC, tạo ra dòng điện tổng Iđ=IL+IC

có giá trị rất nhỏ (xung quanh 0) nên không gây hồ quang và đường dây không bị

cắt điện

Trong thực tế lưới điện trên không 6-10kV không phải nối đất, lưới cáp thì phải tính toán cụ thể, lưới trên 22kV trở lên nhất định phải nối đất theo một trong

các cách trên

b Lưới phân phối trung áp 3 pha 4 dây

Lưới này ngoài 3 dây pha còn có một dây trung tính, các máy biến áp phân phối được cấp điện bằng điện áp dây (máy biến áp 3 pha) hoặc điện áp pha (máy biến áp 1 pha) Trung tính của các cuộn dây trung áp được nối đất trực tiếp Đối với loại lưới điện này khi chạm đất là ngắn mạch

Việt Nam sử dụng cả 2 loại công nghệ này

Nhánh 2 pha

MBA nguồn

MBA phụ tải 3 pha

Nhánh 3 pha MBA

phụ tải 2 pha

MBA nguồn

MBA phụ tải 1 pha phụ tải 1 phaMBA Nhánh 2 pha+ trung tính

a Lưới điện 3 pha 3 dây

Nhánh 1 pha+ trung tính

b Lưới điện 3 pha 4 dây

Đường trục pha 3 dây

Đường trục pha 4 dây

Hình 1.1 Lưới phân phối trung áp ba pha c.

Hình 1.1 Lưới phân phối trung áp ba pha

Nguyễn Thị Thi 8

1.1.2 Sơ đồ lưới điện phân phối

Lưới điện phân phối với mật độ khá dày đặc, là lưới trung gian kết nối giữa các trạm biến áp trung gian (nguồn) và các khách hàng tiêu thụ điện năng (phụ tải) Cấu trúc lưới phân phối được chia làm 3 loại chính: Cấu trúc hình tia không phân đoạn (hình 1.2) Cấu trúc hình tia phân đoạn (hình 1.3) và cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở (hình 1.4)

Ở các đô thị lớn, LPP thường là lưới cáp điện ngầm với mật độ phụ tải rất cao, độ tin cậy cung cấp điện được yêu cầu cao nên cấu trúc thường gặp của lưới là cấu trúc mạng kín vận hành hở

Ở các vùng nông thôn LPP thường thấy là đường dây trên không mật độ phụ tải không cao, mức độ đòi hỏi về tin cậy cung cấp điện thấp hơn khu vực đô thị nên cấu trúc được lựa chọn là lưới hình tia Các trục chính được yêu cầu có các thiết bị phân đoạn để tăng độ tin cậy Các thiết bị phân đoạn có thể là dao cách ly, cầu dao phụ tải, thiết bị tự đóng lại (TĐL) hoặc cao hơn có thể là máy cắt phân đoạn

Điểm mở

A)

B)

C)

Hình 1.2 Cấu trúc lưới điện phân phối trung áp

1.2 Hệ thống bảo vệ của lưới phân phối

Để đảm bảo hệ thống điện (HTĐ) hoạt động hiệu quả trong vận hành, nhất là khi xuất hiện sự cố, các thiết bị bảo vệ và hệ thống bảo vệ rơle (BVRL) có vai trò

Nguyễn Thị Thi 10

Thiết bị bảo vệ phải theo dõi liên tục các chế độ vận hành của HTĐ nói chung cũng như của từng khu vực lưới điện nói riêng, phát hiện kịp thời những hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của HTĐ

Lưới phân phối có nhiều cấp điện áp khác nhau: 6kV, 10kV, 22kV, 35kV, có phạm vi phân phối theo vùng trong thành phố, huyện, thị xã, có bán kính cấp điện quá dài so với quy định, trên đó có nhiều trạm biến áp trung gian (TBATG), TBA phụ tải và nhiều nhánh rẽ đấu nối vào đường trục chính Để bảo vệ cho lưới phân phối hình tia người ta dùng bảo vệ chính là bảo vệ quá dòng và các máy cắt đặt tại đầu các phân đoạn, kết hợp với việc đặt các cầu chì bảo vệ đầu các rẽ nhánh và thiết

bị tự đóng lại giữa đường dây tăng cường độ tin cậy cung cấp điện khi xuất hiện ngắn mạch thoáng qua Một đường dây trung áp hình tia điện áp 36 kV được trang

bị những thiết bị bảo vệ phổ biến như sau:

I>

MC BI

R Đường trục chính

Chú thích:

BI F

Máy cắt Biến dòng điện Cầu chì

Rơle bảo vệ quá dòng

Hình 1.3 Mô hình đường dây phân phối trung áp hình tia và các bảo vệ

Bảo vệ quá dòng và máy cắt được trang bị ở đầu đường dây dùng để mục đích cách ly các sự cố vĩnh cửu trên toàn lưới điện.Khi dòng điện sự cố trong lưới

điện đạt đến giá trị dòng điện khởi động của rơle bảo vệ quá dòng, thì rơle sẽ gửi tín hiệu tác động đến máy cắt để máy cắt tác động.Tốc độ tác động tỉ lệ thuận với biên

độ của dòng điện ngắn mạch

Cầu chì được sử dụng để cách ly các sự cố vĩnh cửu ở phía phụ tải

Rơle tự động đóng lại trên lưới điện cũng được trang bị rơle bảo vệ quá dòng

và quá dòng thứ tự không, sử dụng để cách ly các sự cố vĩnh cửu xảy ra trên đoạn đường dây BC.Ngoài ra tự động đóng lại còn có nhiệm vụ loại trừ các sự cố thoáng qua trên lưới điện Nếu có sự cố thoáng qua trên đoạn đường dây BC, rơle tự động đóng lại sẽ tác động cắt đoạn đường dây BC ra rất nhanh (bảo vệ tác động nhanh), sau một khoảng thời gian khi sự cố thoáng qua trên đoạn dây BC biến mất (thường sau vài giây) thì tự động đóng lại sẽ khởi động quá trình tự động đóng lặp lại để đóng đoạn đường dây BC vào lưới điện Còn nếu sự cố là sự cố vĩnh cửu thì ngay sau khi tự động đóng lại thành công thì tự động đóng lại tiếp tục tác động cắt đoạn đường dây BC ra khỏi lưới điện, sau đó tự động đóng lại sẽ không khởi động quá trình tự động đóng lại nữa.Tự động đóng lại giúp năng cao độ tin cậy cung cấp cho lưới điện lên rất nhiều, vì có đến 70%-80% sự cố trong lưới điện là do sự cố thoáng qua

1.2.1 Rơle bảo vệ quá dòng

Bảo vệ quá dòng là loại bảo vệ đơn giản nhất dùng để bảo vệ đường dây, được lựa chọn làm bảo vệ chính cho đường dây phân phối có cấp điện áp nhỏ hơn 35kV Bảo vệ quá dòng tác động khi dòng trong các pha của đường dây vượt quá giá trị cài đặt trước đó Nó đảm bảo các yêu cầu cơ bản của một hệ thống bảo vệ là tác động nhanh, tin cậy, chọn lọc và đảm bảo độ nhạy đối với những sự cố xảy ra trên đường dây phân phối

Có thể đảm bảo khả năng tác động chọn lọc của các bảo vệ bằng 2 phương pháp khác nhau về nguyên tắc:

• Phương pháp thứ nhất - bảo vệ được thực hiện có thời gian làm việc càng

Nguyễn Thị Thi 12

• Phương pháp thứ hai - dựa vào tính chất: dòng ngắn mạch đi qua chỗ nối bảo vệ sẽ giảm xuống khi hư hỏng càng cách xa nguồn cung cấp Dòng khởi động của bảo vệ Ikđ được chọn lớn hơn trị số lớn nhất của dòng trên đoạn được bảo vệ khi xảy ra ngắn mạch ở đoạn kề (cách xa nguồn hơn).Nhờ vậy bảo vệ có thể tác động chọn lọc không thời gian.Chúng được gọi là bảo vệ dòng điện cắt nhanh

Bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian (51 hay I>)

Các bảo vệ dòng điện cực đại làm việc có thời gian chia làm hai loại tương ứng với đặc tính thời gian độc lập và đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn

Bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập là loại bảo vệ có thời gian tác động không đổi, không phụ thuộc vào trị số của dòng điện qua bảo vệ

Thời gian tác động của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc giới hạn, phụ thuộc vào dòng điện qua bảo vệ khi bội số của dòng đó so với dòng IKĐ tương đối nhỏ và ít phụ thuộc hoặc không phụ thuộc khi bội số này lớn

Hình 1.4 Đặc tính thời gian tác động của bảo vệ quá dòng

Trong đó, thời gian tác động của đặc tính phụ thuộc được tínhtheo từng dạng đặc tính như sau:

Nguyễn Thị Thi 14

TMS- Time Multiplier Setting là bội số thời gian đặt TMS là giá trị thể hiện

tỷ lệ giảm thời gian tác động theo tính toán Ví dụ thời gian tác động theo tính toán theo đặc tính Extremely inverse là

-

2

80

1

p

t TMS

I I

Hình 1.5 Đặc tính thời gian cắt loại IEC Standard Inverse (SI)

- Giá trị khởi động của Ip được xác định như sau:

ILmax- Dòng điện làm việc cực đại của tải

Bảo vệ quá dòng pha được xác định theo công thức

0 .

Trong đó: k0l là hệ số quá tải

k0l =0,5 nếu đối tượng được bảo vệ là động cơ

k0l =1,25÷1,5 nếu đối tượng được bảo vệ là đường dây hoặc trạm biến áp

k0l =2,0 nếu đường dây ở trong điều kiện sự cố nguy hiểm

Ir- dòng điện định mức của đối tượng được bảo vệ

Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian được xác định theo công thức

Nguyễn Thị Thi 16

Hình 1.6 Nguyên tắc hpối hợp thời gian bảo vệ của các rơle quá dòng

Lúc này cả BV2 khởi động và BV1 cũng có thể khởi động và cùng đếm thời gian Để đảm bảo tính chọn lọc BV2 phải tác động trước loại trừ sự cố, BV1 trở về, nên khi cài đặt thời gian tác động thì

Trong đó: Δt = 0,3÷0,6 s gọi là bậc chọn lọc về thời gian, phụ thuộc vào các yếu tố:

+ Sai số của rơle: role không vận hành chính xác đúng đặc tính lý thuyết đã quy định

+ Thời gian cắt của máy cắt: Do nhà chế tạo quy định

+ Thời gian quá tác động của rơle (overshoot) : là hiện tượng rơle đã được ngắt điện nhưng vẫn tiếp tục vận hành thêm một khoảng thời gian ngắn nữa

+ Sai số của các biến dòng BI: các BI có sai số sẽ khiến cho role vận hành nhanh hơn hoặc chậm hơn ( nếu sử dụng đặc tính độc lập thì không cần phải xét tới yếu tố này)

Nếu đường dây có nhiều phân đoạn thời gian loại trừ sự cố của bảo vệ gần nguồn sẽ lớn Đó là một nhược điểm của bảo vệ quá dòng có thời gian

Ví dụ cho một lưới phân phối gồm 4 phân đoạn và các rẽ nhánh như hình vẽ Người ta đặt tại đầu mỗi phân đoạn một bảo vệ quá dòng có thời gian làm việc tương ứng t1, t2, t3 và tại đầu mỗi nhánh rẽ phụ tải một bảo vệ quá dòng có thời gian làm việc tương ứng là tD, tC, tB

Nếu chọn đặc tính thời gian độc lập, thời gian của các bảo vệ đầu nguồn sẽ được tính chọn và thể hiện trên hình 1.8 sau

Hình 1.7 Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính độc lập

Hình 1.8 Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính phụ thuộc

Sau khi chọn đường đặc tính ta có hệ số A, m và L Tính toán bội số thời gian cài đặt của bảo vệ TMS để đảm bảo tính chọn lọc như sau:

b Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

Nguyên tắc: đảm bảo tính chọn lọc bằng phân cấp dòng điện Sự cố ở phân đoạn nào thì chỉ bảo vệ tại đó được phép khởi động Giữa các bảo vệ không cần phối hợp về thời gian vì thời gian tác động của bảo vệ xấp xỉ 0 giây (thường từ 50÷80ms) nên được gọi là bảo vệ quá dòng cắt nhanh ( khí hiệu 50 hay I>>)

Do cách chọn lọc bằng dòng điện nên dòng điện khởi động được tính theo dòng ngắn mạch ngoài vùng cực đại của đường dây được bảo vệ

.max ax

I sc.out.max là dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất

Xét một lưới phân phối có 2 phân đoạn, tại đầu mỗi phân đoạn đặt một bảo

vệ quá dòng cắt nhanh như hình vẽ

Hình 1.9 Đặc tính cắt nhanh của bảo vệ quá dòng cắt nhanh

Dòng khởi động của bảo vệ 1 là Ip1 được tính theo dòng sự lớn nhất tại điểm

N kể từ sau thanh góp số 2 Dòng Ip1 sẽ giao với đường đặc tính ngắn mạch ở chế độ cực đại Isc.max và đường đặc tính ngắn mạch ở chế độ cực tiểu Isc.min xác định phạm vi bảo vệ của rơ le bảo vệ quá dòng cắt nhanh ở chế độ max là Lmax và phạm

vi bảo vệ của rơ le bảo vệ quá dòng cắt nhanh ở chế độ min là Lmin

Dễ thấy rằng, bảo vệ quá dòng cắt nhanh không bảo vệ được toàn bộ đường dây, trên thực tế phạm vi bảo vệ này là 80% đối tượng được bảo vệ

Nguyễn Thị Thi 20

1.2.2 Máy cắt tự đóng lại (Recloser)

Đối với lưới phân phối trung áp, phần lớn sự cố là sự cố thoáng qua có thể do các nguyên nhân khách quan như: diều vướng vào đường dây, chim, rắn đậu trên trụ điện, cây ngoài hành lang quẹt vào đường dây… Thông thường những sự cố trên thường tồn tại khoảng vài giây và tự động được giải trừ Do đó nếu không có các thiết bị TĐL thì công tác cô lập, phân đoạn xác định nguyên nhân sự cố mất sẽ rất khó khăn, mất nhiều thời gian để khôi phục, làm ảnh hưởng tới quá trình cung cấp điện an toàn, ổn định và liên tục đến khách hàng

Để tăng độ tin cậy cung cấp điện thực tế vận hành người ta thường dùng chức năng tự đóng lặp lại máy cắt Để thực hiện chức năng này, hệ thống điện có thể trang bị hai biện pháp

- Sử dụng máy cắt recloser (có khối chức năng tự đóng lặp lại đi kèm hợp

bộ máy cắt)

- Tự động đóng lặp lại bằng cách kết hợp máy cắt với hệ thống tự đóng lặp lại)

Trong hai giải pháp này giải pháp dùng Recloser đơn giản, gọn nhẹ, vận hành

dễ dàng và tin cậy hơn Chúng ta quan tâm đến Recloser

Recloser là thiết bị trọn bộ gồm máy cắt và mạch điều khiển có khả năng cảm nhận tín hiệu dòng điện, định thời gian cắt và tự động đóng lặp lại để cung cấp điện cho đường dây

- Đặt trên đường dây trục chính nhưng cách xa trạm để phân đoạn các đường dây dài, như vậy ngăn chặn được sự ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống khi có sự cố

Recloser điều khiển bằng điện từ có khả năng đặt thời gian kép để thực hiện chức năng quan trọng trong việc phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác để hạn chế vùng bị ảnh hưởng do sự cố vĩnh cửu Lần tác động đầu tiên là nhanh để cắt sự cố thoáng qua trước khi cầu chì phía tải kịp tác động Nếu là sự cố vĩnh cửu, tác động thời gian trễ cho phép thiết bị gần điểm sự cố tác động để cô lập sự cố, vì thế hạn chế khu vực mất điện đến giới hạn nhỏ nhất của đường dây

Nguyễn Thị Thi 22

e Thời gian tự đóng lại và đặc tính cắt

Trong đó thời gian tự đóng lại là thời gian tồn tại giữa lần mở tiếp điểm chính

và lần đóng tiếp điểm trở lại sau đó, chọn thời gian này bằng cách nhân thời gian chuẩn với một hệ số nhân cho trước Thời gian đóng tiếp điểm trở lại có thể nằm trong phạm vi 0,5 giây tới 60 giây phụ thuộc vào từng loại recloser và từng hệ thống Thông thường, người ta đặt thời gian đóng lại là 2 giây trong hầu hết các ứng dụng thực tế để có đủ thời gian loài trừ sự cố và cho phép làm nguội cầu chì, nếu lớn hơn 2 giây sẽ gây gián đoạn phụ tải động cơ

Thời gian cắt của bảo vệ ( thời gian tác động của của recloser) là thời gian tồn tại giữa lần đóng tiếp điểm chính và lần mở tiếp điểm trở lại sau đó Thông thường người ta thiết kế recloser có khả năng thực hiện 2 nhát cắt nhanh ( Ứng với đặc tính A- fast trip)để loại trừ được sự cố thoáng qua nằm trong 80-95 % chiều dài đường dây với thời gian cắt nhỏ vài chu kỳ hoặc vài giây Nếu sự cố còn tồn tại, reloser có khả năng thực hiện hai nhát cắt với thời gian trễ tùy chọn ( đặc tính B và C), có thể loại trừ sự cố nằm trên 100% đường dây được bảo vệ

Thời gian một chu kỳ tự đóng lại được tính từ thời điểm mở tiếp điểm chính lần đầu tiên đến thời điểm mở tiếp điểm chính lần kế tiếp Thời gian một chu kỳ tự đóng lại được biểu diễn như sau

Hình 1.11 Thời gian đóng lặp lại theo chu kỳ của recloser

Đặc tính cắt của thiết bị được thể hiện bằng các đường đặc tính cắt như sau:

Hình 1.12 Các đường đặc tính tác động của một recloser

Một recloser có khả năng tự đóng lặp lại 3 lần tương ứng với 3 đường đặc tính cắt A, B và C như hình vẽ

A- Fast tripping là đặc tính cắt nhanh với thời gian nhỏ hơn 0,5 giây, căn

cứ vào đặc tính A có thể xác định thời gian cắt của nhát cắt đầu tiên mà recloser thực hiện

B- Delayed tripping- Đặc tính cắt với thời gian trễ với thời gian cắt nhỏ hơn 4 giây, căn cứ vào đặc tính B có thể xác định thời gian cắt của nhát cắt thứ hai

mà recloser thực hiện sau khi đóng lại lần 1 mà sự cố vẫn duy trì

C- Delayed tripping- Đặc tính cắt với thời gian trễ với thời gian cắt nhỏ hơn 10 giây, căn cứ vào đặc tính C có thể xác định thời gian cắt của nhát cắt thứ ba

Nguyễn Thị Thi 24

f Tính toán , lựa chọn recloser

- Điện áp định mức của recloser phải lớn hơn hoặc bằng điện áp định mức của hệ thống

- Dòng điện sự cố lớn nhất có thể xảy ra tại vị trí đặt recloser : dòng điện này

có thể tính được Định mức cắt của recloser phải lớn hơn hoặc bằng dòng sự cố lớn nhất có thể có của hệ thống

- Dòng điện phụ tải cực đại: là dòng định mức cực đại của Recloser phải lớn hơn hoặc bằng dòng tải cực đại ước lượng trước của hệ thống Đối với recloser điều khiển bằng điện tử, dòng cắt cực tiểu được chọn độc lập với dòng định mức lâu dài cực đại của recloser, mặc dù nó thường không quá 2 lần giá trị đó (giá trị dòng cắt ít nhất là gấp 2 lần dòng phụ tải đỉnh)

- Dòng sự cố nhỏ nhất trong vùng được bảo vệ bởi recloser: có thể xảy ra ở đoạn cuối đường dây được bảo vệ, phải được kiểm tra để xem Recloser có thể cảm nhận được để cắt dòng không

- Phối hợp với các bảo vệ khác trên cả phía nguồn và phía tải của recloser: Việc phối hợp trên các thiết bị lắp đặt trước và sau recloser rất quan trọng khi 4 thông số đầu tiên được thỏa mãn Việc lựa chọn thời gian trễ thích hợp và thứ tự hoạt động chính xác rất quan trọng với bất kỳ việc cắt tức thời và mất điện do sự cố

sẽ được hạn chế đến phần nhỏ nhất của đường dây

- Số lần tự đóng lại của recloser có thể lập trình từ (0-3) lần, điều này tương đương với số lần của bảo vệ quá dòng làm việc cắt máy cắt từ (1-4) lần

1.2.3 Cầu chì

Cầu chì được trang bị trên các rẽ nhánh phụ tải, đặt phía sau của recloser và máy cắt Chức năng cơ của cầu chì là giải trừ các hiện tượng quá dòng điện do quá

tải hoặc ngắn mạch trong phạm vi bảo vệ Nó tác động sau khi thiết bị recloser hoặc thiết bị tự đóng lại không thành công

a Cấu tạo, phân loại

Cầu chì được cấu tạo bởi hai thành phần cơ bản là hộp hay đế cầu chì và ống dây chảy Một số mô tả kết cấu cầu chì hạ áp và cao áp được mô tả trên hình 1.15 Hình 1.15a,b là kết cấu cầu chì dùng để bảo vệ thiết bị điện lắp trong các tủ điều khiển Hình 1.15c,d là dạng cầu chì trung áp được lắp đặt kết hợp với dao cách ly trung áp Hình 1.15 e,f thể hiện cấu tạo bên trong ống chì và chi tiết gá lắp cầu chì lên đế

Ống dây chảy được chế tạo bằng nhựa bakelit hoặc sứ cách điện.Trong vỏ dây chảy là thành phần chính của cầu chì Dây chảy thường được làm bằng các kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp thấp và nhiệt độ hóa hơi cao Trên dây chảy người

ta dập lỗ hoặc rãnh để tạo tiết diện không đồng nhất, tạo chỗ “ yếu” của cầu chì Dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn của mạch điện Vị trí lắp của cầu chì là ở sau nguồn điện tổng, trước các bộ phận của mạch điện, mạng điện cần bảo vệ

Nguyễn Thị Thi 26

Hình 1.13 Kết cấu cầu chì

Dựa vào đặc tính chảy của cầu chì người ta phân ra làm các loại là

- Cầu chì loại CLF (Current Limiting fuse) có thời gian chảy giới hạn được dùng cho bảo vệ ngắn mạch

- Cầu chì loại Non- CLF ( None Current Limiting fuse) không giới hạn dòng điện hoặc cầu chì tự rơi dùng để bảo vệ quá tải

b Nguyên lý hoạt động

Cầu chì thực hiện nguyên lý tự chảy hoặc uốn cong để tách ra khỏi mạch điện khi cường độ dòng điện trong mạch tăng đột biến vượt quá giá trị cho phép, có thể gây hư hỏng thiết bị Dòng điện tăng cao có thể do quá tải hoặc ngắn mạch.Khi làm việc dây chảy của cầu chì được mắc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ Tổn thất công suất trên điện trở của cầu chì theo hiệu ứng Jun là khi có quá tải hoặc ngắn mạch, nhiệt lượng sinh ra tại dây chảy lên đến nhiệt độ nóng chảy của kim loại làm dây chảy, dây chảy đứt loại trừ sự cố ra khỏi lưới điện Giới hạn dòng điện chảy và khả năng cắt của cầu chì [1] được thể hiệnnhư sau:

Hình 1.14.Đặc tínhgiới hạn dòng điện chảy và khả năng cắt của cầu chì

Đặc tính quan trọng của cầu chì là thời gian tác động phụ thuộc vào giá trị dòng điện qua dây chảy.Quan hệ giữa dòng điện và thời gian tác động của cầu chì được biểu diễn bằng đặc tính ampe- giây trên hình 1.15

Để bảo vệ được đối tượng thì đặc tính ampe- giây của cầu chì (đường 1) phải thấp hơn đặc tính của đối tượng (đường 2) tức là đường (1) phải đặt xuống vị trí của đường (3) Trong vùng dòng điện quá tải thấp (vùng A), sự phát nóng của cầu chì diễn ra chậm, phần lớn nhiệt lượng đều tỏa ra môi trường bên ngoài, đối tượng không được bảo vệ Trong vùng quá tải lớn (vùng B), cầu chì bảo vệ được đối tượng Giá trị dòng điện giới hạn mà cầu chì có thể chảy gọi là dòng điện giới hạn Igh

Hình 1.15 Đặc tính ampe- giây của cầu chì

Thông thường, cầu chì được chế tạo theo hai dạng đặc tính cơ bản là đặc tính loại K- đặc tính cắt nhanh và đặc tính loại T- đặc tính cắt có thời gian

Nguyễn Thị Thi 28

Cầu chì loại K và loại T được định nghĩa theo tỷ số giữa dòng điện chạy qua dây chảy đốt nóng, làm chảy dây chảy trong thời gian 0,1 giây và dòng điện chạy qua dây chảy đốt nóng, làm chảy trong thời gian 300 giây đường đặc tính ampe

Bảng 1.2 Đặc tính cầu chì loại K và loại T

Tỷ số=Dòng điện nóng chảy trong 0,1 giây/

Dòng điện nóng chảy trong 300 giây

Cầu chì loại K Cầu chì loại T

Đặc tính ampe-giây của cầu chì loại K và T- hãng Nema cho bởi nhà sản xuất như sau:

Hình 1.16 Đặc tính ampe- giây của các cầu chì loại T- NEMA