Chương 7 bảo vệ so lệch n

1 Chương BẢO VỆ SO LỆCH 7.1 NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN Theo đònh luật Kirchoff, tổng vectơ tất dòng điện vào nhánh đối tượng BV không, ngoại trừ trường hợp có NM bên đối tượng BV Do đó, tất thứ cấp MBI nhánh đối tượng BV ghép song song với với rơle dòng điện dòng điện chạy rơle trừ có NM bên đối tượng BV Bảo vệ dựa vào nguyên tắc gọi bảo vệ so lệch (BVSL) dọc (H.7.1), có tính chọn lọc tuyệt đối, phân biệt NM đối tượng BV cho phép cắt cố phần tử BV nhanh chóng Nói cách khác, BVSL làm việc dựa so sánh trực tiếp dòng điện nhánh đối tượng BV Đối với đường dây làm việc song song, người ta dùng so lệch ngang so sánh dòng chạy nhánh song song Để thực BVSL dọc người ta dùng loại sơ đồ dòng tuần hoàn hay sơ đồ cân áp b) a) Hình 7.1 Nguyên tắc bảo vệ so lệch dọc 7.1.1 Sơ đồ dòng tuần hoàn Để dễ hiểu ta quan sát ví dụï đối tượng BV có hai nhánh (đường dây, MF ) (H.7.2) II III I III Hình 7.2 Sơ đồ so lệch dòng tuần hoàn Các cuộn thứ cấp nối song song cho NM ngoài, sđđ thứ cấp MBI mạch vòng hướng nối tiếp dòng dây nối có hướng (nếu đặt BI quy ước cực tính đầu cực thứ cấp BI gần đối tượng BV ghép nối chung với đầu Đối tượng bảo cực vệ ghép nối chung với nhau) Rơle so lệch nối song song với cuộn thứ BI Dòng vào rơle ITII ITI ITI ITII ITI ITII I NIII= I + I ITI ITII I& R = I&TI + Khi NM vùng BV (giới hạn BI) chế độ bình thường I&TII I&T = −I&TII Dòng I thứ I&TI I&TI qua rơle đối chiều I I& R = I& T + I& T = I 0; II I& R = + Trong điều kiện nI = nII = n BI làm việc sai số, ta có I& = −I& TI IR = TII rơle không tác động Khi có dao động có phân bố tương tự Như vậy, BVSL nguyên tắc không phản ứng theo NM ngoài, dòng phụ tải dao động, thực tác động tức thời dòng khởi động không cần chọn theo điều kiện lớn dòng phụ tải dao động Khi NM vùng BV (H.7.2b) dòng sơ cấp II III có hướng từ góp trạm tới chỗ NM I =I 0= Dòng rơle I&T + I&TII = & I = I Đối tượng bảo vệ Đối tượng bảo vệ R + IN = &I &I TI R ≠ &I n đó: IR - làm BV tác động IN - dòng NM tổng chỗ NM Trên hình 7.3, đồ thò vectơ đơn giản dòng điện thứ cấp MBI dòng điện vào rơle sơ đồ BVSL tình trạng làm việc bình thường NM (a) NM vùng BV (b) TI &I TII &I TII b) a) Hình 7.3 Đồ thò vectơ dòng điện mạch bảo vệ so lệch 7.1.2 Sơ đồ loại cân áp Các cuộn thứ cấp BI nối cho NM làm việc bình thường, sđđ chúng ngược chiều mạch Rơle mắc nối tiếp mạch dây dẫn phụ - Khi NM ngoài, có dòng phụ tải chạy qua sđđ E& E& TI ví dụ I& I = nhau, TII I& I nI = nII nên I I& R = E& TI − E& TII =0 Z Z tổng trở toàn mạch vòng - Khi NM toàn vùng BV (H.7.4b), sđđ E& & E cộng tạo nên dòng TII TI rơle làm BV tác động Hiện BVSL với dòng tuần hoàn, dùng phổ biến, sau ta xét loại IR = IR = ETII E TI ETII ETI N II III II III b) a) Hình 7.4 Sơ đồ so lệch loại cân áp 7.2 DÒNG KHÔNG CÂN BẰNG TRONG BẢO VỆ SO LỆCH DÒNG ĐIỆN Khi khảo sát nguyên tắc tác động BVSL, giả thiết trường hợp lý tưởng trường hợp bình thường NM dòng điện chạy vào rơle Thực tế tìm hiểu làm việc BI chương dòng điện thứ cấp BI I&TI = I&SI − I& ; I&TII = I&SII − I& IIµ Iµ dòng rơle I& R = I&TI − I&T II = I& IIµ − I& Iµ = I&kcb , dòng điện từ hóa I& I I& IIµ µ thường khác trường hợp BI giống Ngoài dòng điện từ hóa ra, dòng không cân chòu ảnh hưởng điện trở dây dẫn phụ nhánh mạch BV Ne dùng BI có tỷ số biến đổi không giống (cho phần tử MBA 2, dây quấn, tự ngẫu, góp ) dòng không cân tăng lên nhiều dòng từ hóa khác nhiều Đặc biệt dòng & I k đạt giá trò lớn có NM ngoài, mạch từ cb BI bão hòa với mức độ khác ảnh hưởng thành phần không chu kỳ dòng NM lên dòng thứ cấp MBI khác Từ hình 1.8 cho dạng thành phần không chu kỳ I&µ (tỷ lệ với dòng I&kcb ) hình 1.9 & dòng thứ cấp BI NM rút kết luận sau cho dòng I : kcb & - I k tình trạng độ vượt giá trò ổn đònh gấp nhiều lần cb lớn dòng điện làm việc cực đại - I&kcb có giá trò lớn thời điểm đầu NM mà chậm - Có giá trò ổn đònh & I k sau lúc NM lớn nhiều so với trước lúc NM từ cb cảm thừa lõi thép - I&kcb ng đối nhanh (thời gian tồn tắt giá trò tươ I&III nIII I&III nIII I&kcb lớn không vượt vài phần mười giây) Hiện nay, chưa có phương pháp tính toán cách xác thuận tiện dòng Trong thực tế, người ta dùng phương pháp tính toán dòng gần I&kcb 7.3 DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG CỦA BẢO VỆ SO LỆCH DÒNG ĐIỆN Để BVSL làm việc đúng, phải chỉnh đònh dòng khởi động lớn dòng điện không cân tính toán lớn NM vùng BV: Ikđ ≥ Kat Ikcbtt max với & I kcbtt max dòng không cân tính toán cực đại I& kcbtt max = fi max kđn kkck Ingoài max đó: fi max - sai số cực đại cho phép BI tình trạng ổn đònh fi max = 10% = 0,1 kdn - hệ số đồng BI; kdn = ÷ kđn = - BI hoàn toàn giống kđn = - BI khác hoàn toàn kkck - hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần không chu kỳ dòng NM Ingoài max - thành phần chu kỳ dòng NM lớn Yêu cầu độ nhạy BVSL I vùng bảo vệ Kn = N >2 Ikđ Thường dòng điện không cân Ikcb lớn nên, không dùng biện pháp đặc biệt để hạn chế nó, BV khó đảm bảo yêu cầu độ nhạy nêu 7.4 NHỮNG BIỆN PHÁP THƯỜNG DÙNG ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ TÍNH ĐẢM BẢO CỦA BẢO VỆ Như nói, dòng điện không cân có giá trò lớn số trường hợp khó xác đònh trò số xác nó, để làm tăng độ nhạy BV cần phải dùng biện pháp đặc biệt để hạn chế dòng điện không cân Có nhiều phương pháp để tăng tính đảm bảo độ nhạy BV với mức độ phức tạp hiệu khác Các phương pháp thường gặp là: - Cho BV làm việc chậm khoảng 0,3 ÷ 0,5s Để giá trò độ Ikcb kòp tắt đến trò số bé Phương pháp dùng làm cho BV tính tác động nhanh - Nối tiếp rơle điện trở tác dụng phụ, điện trở mạch so lệch tăng, dòng điện không cân dòng NM thứ cấp giamû xuống, nhiên mức độ giảm dòng không cân nhiều dòng điện không cân thành phần không chu kỳ nhiều dòng di chuyển mạch - Nối rơle qua biến dòng bão hòa trung gian - Dùng rơle có tác động hãm - Dùng rơle có hãm khóa họa tần bậc cao dòng điện Phương pháp dùng MBI bão hòa trung gian dùng rơle có tác động hãm hai phương pháp thông dụng Sau đây, ta tìm hie hai phương pháp 7.4.1 Nối rơle qua máy biến dòng bão hòa trung gian Máy biến dòng bão hòa trung gian MBI có độ bão hòa từ sớm Như ta biết, dòng NM có hai thành phần chu kỳ không chu kỳ (H.1.7) Thành phần chu kỳ đối xứng qua trục thời gian Còn thành phần không chu kỳ lệch hẳn phía Thành phần không chu kỳ rơi vào vùng bão hòa đường cong từ hóa nên gây độ thay đổi tự cảm bé hay nói cách khác sđđ thứ cấp thành phần bé Trong thành phần chu kỳ nằm vùng tuyến tính đường cong từ hóa nên có độ từ cảm lớn sđđ thành phần lớn, nghóa chuyển tốt sang phía thứ cấp MBI bão hòa trung gian phận lọc thành phần không chu kỳ dòng NM Người ta dùng MBI bão hòa thường hình 7.5b hay bão hòa mạnh hình 7.5c RI ISI ILS IR IR IN ISL b) a) c) Hình 7.5 Sơ đồ nối rơle qua MBI bão hòa trung gian (a), MBI bão hòa loại thường (b) loại tác động mạnh (c) 7.4.2 Dùng rơle so lệch tác động hãm Rơle so lệch tác động hãm có dòng điện khởi động thay đổi dòng điện nhánh mạch BV thay đổi Bộ phận so sánh rơle so sánh trò số tuyệt đối hai đại lượng ITI II ITI ITII ISL Đối với BV có hai đầu (MBA hai cuộn dây, MF ) - Đại lượng làm việc tỷ lệ với dòng điện so lệch Ilv = I&TI + I& l = = v I&sl I& TII - Đại lượng hãm tỷ lệ với hiệu hai vectơ dòng điện hay tổng số học hai dòng điện ITII Hình 7.6 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dùng rơle có tác động hãm - Trường hợp rơle dùng đại lượng hãm tỷ lệ với hiệu vectơ hai dòng (H.7.6) Ih = I& = k & h I TI & − I TII với k số tỷ lệ thường chọn k = 1/2 Rơle tác động Ilv > Ih Ta dùng đồ thò vectơ để cắt nghóa tình trạng làm việc sơ đồ trường hợp NM (H.7.7a) NM (H.7.7b) - Khi NM vùng BV Trong trường hợp này, hai vectơ dòng điện thứ cấp ITI ITII có phương ngược nên dòng điện ITI hãm lớn dòng làm việc, rơle ITI I lv không tác động hình 7.7a Ilv = (ITI + ITII) Khi NM vùng BV, vectơ ITI ITII có phương gần trùng ITI Ih (H.7.7b) nên I&l > I&h Lúc v rơle tác động δ a) Hình 7.7 Đồ thò vectơ dòng điện mạch rơle a- Khi ngắn mạch ngoài; b- Khi ngắn mạch δ - góc lệch pha ITI ITII số BI vùng ( I& = −I&TII I& + Ilv = TI ) TI I&TII I&TII ITI + ITII + ITII ) = ; Ih = k( ITI = I&TI − với k số b) ITII làm việc rơle sau: NM BV Ih = ½ (ITI - ITII) -ITII Trường hợp rơle so lệch dùng đại lượng hãm tổng số học hai dòng với trường hợp NM khác Khi  -ITII = ITI + ITI =2 ITI Nếu chọn k = Ih = ; Ih > Ilv - rơle không tác động Khi NM bên đối tượng BV có nguồn cung cấp từ hai phía I&TII = I& TI nên I&TH = I h = I& + TI I&TII I&TI ; = I&TI + I& I&lv = I&TI + I&TI + I&TII = I&TI = I&TI = I&TI TI Đại lượng làm việc đại lượng hãm tổng dòng điện NM Khi NM bên nguồn cung cấp từ phía Lúc & I TI = Ilv = & I TI + I&TII = I&TI + = I&TI ; Ih = I&TI + I&TII Đại lượng làm việc đại lượng hãm dòng cung cấp từ phía Với k = ta nhận thấy Ilv = Ih NM bên đối tượng BV Như vậy, đặc tính NM đường = I& TI +0 = I&TI thẳng có độ dốc Theo nguyên tắc này, để rơle làm việc có độ nhạy đònh, người ta chọn số K khác để thay đổi đặc tính hãm Hình a Đặc tính NM c Vùng tác động b 7.8 cho ta đặc tính làm việc rơle so lệch có đặc tính hãm Vùng không tác động Hình 7.8 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch Nhánh a: đặc trưng cho ngưỡng độ nhạy BVSL ảnh hưởng sai số BI (dòng từ hóa) Nhánh b: kể đến ảnh hưởng sai số từ tỷ số BI, sơ đồ đấu dây BI, đấu phân áp Nhánh c: ảnh hưởng hãm lớn kể đến bão hòa BI Trong trình đối tượng BV làm việc dòng điện Ilv so sánh với dòng hãm Ih, điểm làm việc nằm vùng tác động (NM xảy đối tượng BV) rơle cho tín hiệu tác động mở MC Trong trường hợp đối tượng BV phần tử có hai nhánh (như MBA ba cuộn dây, tự ngẫu, góp ) đại lượng làm việc tổng vectơ dòng nhánh riêng biệt, đại lượng hãm tổng số học dòng nhánh Ilv = Ih = n I&lv = I& h ∑ I&Tk = k=1 n =k I&T + I&T2 + I&Tn + ∑ I& T = K k=1 k + ( I& T1 I&T + + I&Tn ) đó: n - số nhánh; k - số tỷ lệ Tổng quát phương trình khởi động rơle so lệch có tác động hãm viết dạng Ikđ = Ikđ + kh.Ih Ikđ - dòng khởi động cực tiểu (Ih = 0); kh - hệ số hãm Hình 7.9a biểu diễn phương trình khởi động rơle có hãm đặc tuyến không hãm đặc tuyến Ta thấy dòng khởi động Ikd tự động thay đổi dòng điện Ih thay đổi Người ta biểu diễn tác động hãm hệ số hãm  Ikd  kh =   = tgα = 0,2 − 0,6  Ih  Trong hệ thống so sánh điện cơ, tính chất bão hòa lõi thép, đặc tuyến khởi động nhận thường có dạng phi tuyến (H.7.9b) Ikđ Ikđ Ikđmin Ikđcó hãm không  a) Ih  Ih b) Hình 7.9 Đặc tuyến khởi động rơle so lệch có tác động hãm Từ đồ thò hình 7.9a ta so sánh đặc tính rơle loại có tác động hãm (đường 1) thấy NM vùng BV dòng Ih giảm xuống, dòng khởi động Ikd giảm theo BV vùng rơle có tác động hãm có Ikd bé Ikd BV tác động hãm, nghóa độ nhạy sẽcao Ta biết độ nhạy BVSL tác động hãm đặc trưng hệ số knh I knh = N I kd Đối với BV có tác động hãm, hệ số độ nhạy xác đònh dòng điện khởi động nói hàm số dòng điện hãm, dòng điện hãm lại phụ thuộc vào dòng NM Vì rơle có tác động hãm dùng phương pháp đồ thò tính toán hình 7.10 để xác đònh độ nhạy BV, đường cong đặc tuyến khởi động rơle cho nhà sản xuất Ikdtt - dòng khởi động tính toán xác đònh tung độ giao điểm K đường cong đường thẳng qua gốc O điểm A có tọa độ (tính toán NM nhỏ vùng BV) Ikđ IA A I lvA Il Ikđt INmin = n1 K đmin Ih Ik O IhA Hình 7.10 Đồ thò xác đònh độ nhạy bảo vệ so lệch có tác dụng hãm Hình 7.11 Nguyên lý bảo ve so lệch thứ tự không IVA = INmin, IhA tính tương ứng với INmin rhq = Hệ số nhạy xác đònh knh = IN Ikđtt Đối với MBA, MF có trung tính nối đất trực tiếp nối đất, để BV chạm đất điểm cuộn dây dùng BVSL thứ tự hãm Hình 7.11 cho sơ đồ nguyên lý BV Bảo vệ so sánh dòng chạy dây trung tính IN tổng dòng điện ba pha (Io) Chọn IN thành phần làm việc luôn xuất có chạm đất vùng BV Khi chạm đất vùng BV dòng thứ tự không tổng dòng pha & có trò số ngược pha với dòng qua trung tính I o I& N Các đại lượng làm việc hãm sau Ilv =| I& N | Đại lượng hãm ( Ih = k I & N − I & o − I & N + I & o ) với: I& - dòng trung tính N I&o ≈ I& A + I& B + I&C ; k - số tỷ lệ Khảo sát cách làm việc rơle Khi chạm đất bên ngoài, I&o ngược pha với I& N I& o = − I& N trò số Giả thiết chọn k = 1, lúc Ilv = I& ; Ih = I& N + N I& N IB IC Io IN Rơle so lệch thứ tự không − I& N − I& N =2 I& N ; Ih = 2Ilv Khi chạm đất trong, có thành phần qua trung tính: I&o = 0; Ilv = I& ; I h = I& N − − I& N + = N Khi chạm đất bên trong: I& o = & I ; Ilv = I& ; Ih = I& N − N N I& o − I& N + I& o = –2 I& ; Ih < N Từ phân tích ta thấy rằng, chạm đất bên thành phần hãm không xuất hiện, lúc ih không âm Như cần dòng chạm đất nhỏ vùng BV rơle, cho tín hiệu tác động Ngược lại, chạm đất bên tác dụng hãm mạnh, BV chống chạm đất dùng nguyên tắc so lệch thứ tự hãm cho độ nhạy cao Hình 7.12 cho đặc tính làm việc BV Nhận thấy rằng, tác động hãm lớn tỷ số –Io/IN lớn, trường hợp MBI lý tưởng Io/IN = –1 +Io IN/Ikđ 130 o 120 o 110 o o o 100 90 -Io Vùng tác động IN Ih Vùng không tác động -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 IN-Io Io/IN 0,1 0,2 0,3 0,4 IN+Io 0,5 Hình 7.12 Đặc tuyến làm việc bảo vệ so lệch thứ tự hãm Iđ: trò số đặt; I o < : chạm đất Hình 7.13 Giản đồ vectơ ngắn mạch chạm đất ngoài IN Như nói, chạm đất bên dòng sơ cấp I& I& ngược pha Dòng o N vào rơle qua MBI bò bão hòa làm dòng lệch pha gây ảnh hưởng đến thành phần hãm Nếu góc lệch pha φ( I&o , I& N ) = o±90 tác động hãm không Điều hiểu giản đồ vectơ hình 7.13 Đại lượng hãm bò ảnh hưởng số k góc φlimit (φ giới hạn) quan hệ với Góc φlimit xác đònh góc lệch pha I&o I& N , trò số khởi động tiến đến vô o I&o = I& N , nghóa tác động Tác động hãm lớn φlimit = 90 ; k = ∞ o o Khi –90 < φ < 90 có đại lượng làm việc xuất hiện, φ khác, đại lượng làm việc tiến đến vô Hình 7.14 cho đặc tuyến làm việc BV phụ thuộc vào góc lệch pha & Io I& N & I& = I N o 14 o o limit 130 o o o o o 80 o 50 o o o o 110 100 k ~~ 1,4 120 IN/Ikđ o 90 Vùng tác động Vùng không tác động 130 120 110 100 70 60 φ (Io,IN) Hình 7.14 Bảng cho ta quan hệ góc đặt giới hạn hệ số hãm k: 13 φLimit 12 o o K 11 o 1,4 10 90o o ∝ 7.5 BẢO VỆ SO LỆCH NGANG Bảo vệ so lệch dọc BV thuộc loại đơn giản tin cậy Bảo vệ không phản ứng theo dao động, tải tác động không thời gian NM xảy điểm vùng BV Đối với đường dây tải điện dài, nhược điểm BV việc truyền tín hiệu, tổn phí cho dây dẫn phụ cao Ngoài ra, BV tác động sai dây dẫn bò hư hỏng Để BV cho đường dây song song, daiø có điện trở dây nhau, hay MF có hai cuộn dây quấn song song, người ta dùng BVSL ngang Nguyên lý tác động dựa so sánh trực tiếp dòng điện chạy nhánh song song Vì điện trở nhánh làm việc song song nên bình thường NM ngoài, vectơ dòng điện nhánh nhau, I& I = (H.7.15a) Khi NM xảy I& II hai nhánh, dòng không Tại đầu A dòng II III trùng pha biên độ khác nhau, B dòng khác pha lẫn biên độ (H.7.15b) II II ~ a) ~ ~ III III B A II III b) Hình 7.15 Phân bố dòng đường dây song song III ~ a) Khi bình thường NM ngoài; b) NM đường 15 Như vậy, cân dòng nhánh song song mặt biên độ góc pha dấu hiệu phản ánh cố hai đường dây Có hai loại BVSL ngang: phần tử có hai nhánh song song, nối vào máy cắt chung dùng BVSL ngang dòng điện Tại đường dây song song có máy cắt riêng đường dây dùng BVSL ngang có hướng 7.5.1 Bảo vệ so lệch ngang dòng điện a) II A B III III b L1 L2 Hình 7.17 Vùng chết bảo vệso lệch ngang dòng điện a) Hình 7.16 Bảo vệ so lệch ngang dòng điện Khi có đầu đường dây có nguồn cung cấp, BV đặt phía có nguồn, đường dây có nguồn cung cấp hai đầu đặt hai phía đường dây song song Hình 7.16 giới thiệu sơ đồ BV vẽ cho pha MBI với hệ số biến đổi n đặt pha tên Các cuộn thứ chúng đấu với cực đổi tên, cuộn dây rơle đấu song song với chúng Khi bình thường NM (H.7.11a), dòng qua rơle & I = I&TI + I&TII = R Bảo vệ không tác động Thực tế IR có dòng không cân Ikcb sai số BI điện trở đường dây không hoàn toàn Để rơle không tác động nhầm cần chọn IKđ > Ikcb Khi NM xảy ra, ví dụï đường L1 điểm N hình 7.11b, ta có II > III, rơle có dòng I& = I& + I& R TI TII ≠ Nếu IR > Ikđ BV tác động cắt máy cắt chung đường dây Dòng II III đến điểm NM N theo hai nhánh song song tỷ lệ nghòch với tổng trở chúng (H.7.17) Nếu chuyển dòch điểm N dần tới trạm B II giảm dòng rơle I& R = I& = I&TII TI giảm Khi NM góp B I& = Dễ dàng thấy rằng, gần góp trạm B có tồn R đoạn đường dây mà NM đó, dòng rơle nhỏ giá trò khởi động Điểm biên đoạn có IR = IkđR nằm cách góp trạm đoạn m Như vậy, vùng BV bao gồm toàn đường dây Đoạn m đường dây nằm gần góp trạm đối diện mà NM BV tác động không đủ nhạy gọi vùng chết BV Sự tồn ) vùng chết lànhược điểm quan trọng BVSL ngang Để cắt NM vùng chết cần đặt thêm BV khác N II INB II m I RIII= I + I IKCB A m l AB IN B Chiều dài bảo vệ m xác đònh m = Ikđb lAB v IN với: Ikđbv - dòng khởi động BV; IN - dòng NM B; LAB - chiều dài đoạn AB Bảo vệ coi hiệu vùng chết BV không vượt 10% Khi cắt đường dây song song, BVSL ngang trở thành BV dòng tác động tức thời đường dây Vì vậy, tác động không chọn lọc; để tránh điều cần khóa BV cắt đường dây song song 7.5.2 Bảo vệ so lệch ngang có hướng Bảo vệ so lệch ngang có hướng dùng cho đường dây song song có MC riêng đường dây BV cắt đường dây hư hỏng Để làm cần có phận đònh hướng công suất bổ sung cho phần so lệch ngang xét Bộ phận phần tử đònh hướng công suất tác động hai hướng, hai phần tử đònh hướng khác nhau, dùng để cắt đường dây N Hình 7.18 cho sơ đồ cấu trúc so lệch ngang có hướng riêng biệt đặt trạm A Ở trạm B đặt BV tương tự b) MC1 MC2 RW th1 cắt MC2 AND AND Cắt MC1 AND AND Cắt MC2 RW L1 MC4 L2 MC3 RI1 th2 cắt MC1 N2 Hình 7.18 Sơ đồ cấu trúc so lệch ngang có hướng hai đường dây song song Trên sơ đồ, phần tử RI để phát dòng so lệch có NM hai đường dây, RW1 hay RW2 xác đònh NM đường dây để cắt MC đường dây Đường dây phải cắt từ hai phía Muốn vậy, hai đầu đường dây phaiû có hai tương tự Tín hiệu cắt MC khóa tín hiệu phản ảnh vò trí MC (th1, th2) MC1 MC2 đặt đường dây 1, Khi cắt hai đường dây song song, BV lại đường dây biến thành BV dòng có hướng tác động không thời gian Nó tác động sau NM ngoài, cần khóa lại trường hợp Do có trường hợp tượng khởi động không đồng thời xét sau Khi NM đường dây, ví dụï L1, máy cắt MC3 cắt sớm máy cắt MC1 Lúc dòng NM qua đường dây L2, làm cho BV cắt sai đường dây khonâ g hư L2 Để loại trừ trường hợp cắt sai cần tín hiệu phản ảnh trạng thái MC Từ phân bố dòng rơle có NM N1 đường L1 L2 cung cấp trở nguồn ta thấy hướng dòng điện qua rơle đặt trạm A B thay đổi NM đường dây khác (H.7.19) Cũng phân bố tương tự cho trường hợp đường dây có hai nguồn từ hai phía cho kết tương tự Bộ phận đònh hướng công suất RW1, RW2 phản ứng theo hướng công suất để cắt MC đường dây bò NM Dòng khởi động RI chọn tương tự trường hợp so lệch ngang dòng điện a) Hình 7.19 Sự phân bố dòng rơle so lệch NM hai đường dây Cũng giống BVSL ngang dòng điện, so lệch ngang có hướng đầu trạm A B, có đoạn m mà NM đoạn IR < Ikđ, tác động Tuy nhiên, BV đầu cắt máy cắt đầu đường dây hư hỏng sau BV đầu cắt máy cắt lại Ví dụï, NM N vùng chết BV A (H.7.20), BV A lúc đầu không tác động sau L1 cắt từ đầu B (MC số 4) (ISL = 2I”), toàn dòng IN từ A đến chỗ NM theo đường L1, làm cho dòng IR = IN tăng vọt lên BV A cắt máy cắt lại đường dây L1 (MC số 2) Khi NM xảy gần góp trạm A có tượng tương tự: đầu BV gần chỗ NM BV A tác động, sau đến BV B A B L2 ~ RA RB N mB L1 mA Hình 7.20 Vùng khởi động không đồng thời bảo vệ so lệch ngang có hướng Hiện tượng tác động nối BV nêu gọi tượng khởi động không đồng thời, vùng mA mB vùng khởi động không đồng thời Vùng không đồng thời xác đònh tương tự vùng chết BVSL ngang dòng điện Khi BV khởi động không đồng thời, thời gian cắt NM tăng gấp đôi, nhược điểm BV BV có dùng phần tử ĐHCS nên có vùng chetá gần chỗ đặt BV rơle công suất tác động được, nhược điểm Dòng khởi động rơle dòng chọn theo điều kiện sau: - Rơle dòng không tác động dòng không cân NM góp trạm đối diện Ikđ = kat.Ikcbmax - Khi đường song song cắt từ đầu kia, rơle dòng không tác động Ikđ = kat.Iptmax - Bộ phận khởi động không tác động dòng pha không hư hỏng NM hai pha pha Ikđ = kat.Ikhư = Kat.(Ipt KIN) Độ nhạy BV đặc trưng giá trò khởi động không đồng thời vùng chết rơle ĐHCS Vùng khởi động không đồng tính cho BV đầu đường dây thơiøkhông 25% chiều dài đường dây Độ nhạy phận khởi động kiểm tra với hai trường hợp (H.7.21) lB N2 ~ ~ a) ~ b) N1 RA RB ~ Hình 7.21 Sơ đồ tính toán để kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch ngang a) Chế độ khởi động khô ng thời, NM phía đối diện cắt (H.7.21a) , ng đồ IR k = nh I kdR với IaR dòng qua rơle ứng với điểm NM điểm biên vùng khởi động không đồng thời MC B cắt, yêu cầu: knh > 1,5 b) Trường hợp tất máy cắt đường dây đóng (H.7.21b) , Xác đònh knh NM điểm mà hai có độ nhạy IRA I = RB IkdA IkdB IRA, IRB dòng rơle BV A B NM điểm N2 Nếu đặt khoảng cách từ điểm N2 tới BV B lB xác đònh IkdB IAB IB = I +I kd A kd B Sau xác đònh vò trí điểm N2, tính dòng NM dòng rơle BV A B, có ,, I I thể tìm độ nhạy knh = = , yêu cầu knh ≥ RA RB Ikd Ikd A B 7.6 ĐÁNH GIÁ BẢO VỆ SO LỆCH Bảo vệ so lệch dọc thuộc loại đơn giản, tin cậy, BV không phản ứng theo dao động, tải, NM tác động tức thời NM xảy điểm vùng BV Nguyên tắc BV sử dụng rộng rãi để làm BV chống NM bên MF, MBA, góp, động cơ, đường dây Bảo vệ so lệch ngang thuộc loại đơn giản, tin cậy không phản ứng theo dao động, việc chọn tham số đơn giản Nhược điểm vùng chết, tượng tác động không đồng thời làm tăng thời gian cắt NM, có vùng chết theo đienä áp, phải khóa BV cắt đường dây, cần phải có bổ sung BV cho đường dây làm việc Bảo vệ dùng để BV cho đường dây lamø việc song song, MF có hai cuộn dây tónh làm việc song song Câu hỏi chương : 1-Xác đònh vùng bảo vệ thời gian tác động bảo vệ so lệch 2-Tại co xuất dòng không cân rơ le nhánh so lệch? 3-Giải thích cách làm việc rơ le có tác động hãm 4-Giải thích đặc tuyến làm việc rơ le so lệch có tác động hãm 5-Nguyên tác làm việc bảo vệ so lệch ngang,giải thích bảo vệ so lệch ngang có tượng tác dộng không đồng thời máy cắt hai đầu đường dây A Websides tham khảo www.abb.com www.areva-td.com B www.GEindustrial.com/pm L1 www.gemultillin.com www.schneider-electric.com ~ RA N2 www.tde.alstom.com RB www.toshiba.co.jp L2 b) A N1 L ISL ~ RB RA L2 B ... đường dây song song 7. 5.2 Bảo vệ so lệch ngang có hướng Bảo vệ so lệch ngang có hướng dùng cho đường dây song song có MC riêng đường dây BV cắt đường dây hư hỏng Để làm c n có ph n đònh hướng... ngang dòng đi n Tại đường dây song song có máy cắt riêng đường dây dùng BVSL ngang có hướng 7. 5.1 Bảo vệ so lệch ngang dòng đi n a) II A B III III b L1 L2 Hình 7. 17 Vùng chết bảo v so lệch ngang... sánh trực tiếp dòng đi n chạy nhánh song song Vì đi n trở nhánh làm việc song song n n bình thường NM ngoài, vectơ dòng đi n nhánh nhau, I& I = (H .7. 15a) Khi NM xảy I& II hai nhánh, dòng không