Tài liệu điện tử - BÙI THÚC MINH Bao ve qua dong

21/09/14 NGUN NHÂN TỰ NHIÊN Đơng vật Bảo vệ dòng điện Cây cối NGUYÊN NHÂN TỰ NHIÊN Bão Bảo vệ dòng điện 21/09/14 Sét Bảo vệ dòng điện Lỗi thiết bị điện Bảo vệ dòng điện 21/09/14 Lỗi người Bảo vệ dòng điện An tồn? ? 21/09/14 BẢO VỆ QUÁ DÒNG 5.1 Nguyên tắc hoạt động 5.2 Bảo vệ dòng điện cực đại (cấp III) 5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp 5.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (cấp I cấp II) 5.4 Tổng kết: bảo vệ dòng điện cấp 5.5 Đánh giá bảo vệ dòng điện 5.6 Bài tập mẫu 5.1 o o Nguyên tắc hoạt động: BVQDĐ loại bảo vệ tác động dòng điện qua chỗ đặt thiết bị bảo vệ lớn giá trị định trước BVDĐ phân thành:  Bảo vệ dòng điện cực đại 51 50  Bảo vệ dòng điện cắt nhanh  Khác loại bảo vệ trên: Đảm bảo yêu cầu tác động chọn lọc vùng bảo vệ tác động Tác động chọn lọc: BVDCD: thời gian trì hỗn thích hợp BVCN: dòng khởi động thích hợp Vùng bảo vệ: BVDCD: Phần BV phần tử lân cận BVCN: Chỉ phần tử bảo vệ 21/09/14 5.2 51 5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp 5.2.1 5.2.1.1 5.2.1.2 5.2.1.3 5.2.1.4 5.2.1.5 Dòng khởi động Độ nhạy Thời gian tác động Vùng bảo vệ Sơ đồ BI 10 21/09/14 Bảo vệ dòng điện cực đại cho đường dây hình tia nguồn cung cấp  Khi NM xảy N1, dòng cố chạy bốn đoạn, BV 1, 2, 3, khởi động Tuy nhiên theo yêu cầu chọn lọc, có BV tác động cắt phần tử hư hỏng Một số khái niệm Dòng khởi động bảo vệ IKĐ, tức dòng nhỏ qua phần tử bảo vệ mà làm cho bảo vệ khởi động, cần phải lớn dòng phụ tải cực đại phần tử bảo vệ để ngăn ngừa việc cắt phần tử khơng có hư hỏng  BV dòng điện cực đại làm việc có thời gian: bảo vệ thực có thời gian làm việc lớn bảo vệ đặt gần phía nguồn cung cấp  BV dòng điện cắt nhanh: dòng ngắn mạch qua chỗ nối bảo vệ giảm xuống hư hỏng cách xa nguồn cung cấp Dòng khởi động bảo vệ IKĐ chọn lớn trị số lớn dòng đoạn bảo vệ xảy ngắn mạch đoạn kề (cách xa nguồn hơn) Nhờ bảo vệ tác động chọn lọc khơng thời gian  21/09/14 Các phận BV dòng cực đại: 3RI, 4RI: phận khởi động 5RT, 6Th: phận tạo thời gian 5.2.1.1 Dòng điện khởi động (Ikđ) BV dòng nhỏ qua phần tử bảo vệ mà cho bảo vệ khởi động Dòng khởi động bảo vệ phải lớn dòng điện phụ tải cực đại qua chỗ đặt bảo vệ Ikđ>Ilvmax K K I kd  at mm Ilv max Ktv o o o o o o o I kdR  Kat Kmm K sd Ilv max Ktv Kat: hệ số an toàn (1,1 đến 1,2) Ktv: hệ số trở 0.85 (lý tưởng 1) Kmm: hệ số mở máy (1,5 đến 3) Ilvmax : dòng làm việc cực đại qua thiết bị bảo vệ nBI : tỷ số biến dòng Ksd : hệ số sơ đồ IkđR: dòng khởi động rơ le nBI 14 21/09/14 5.2.1.2 K nh  o o o I NM I kd Knh > 1.2 làm bảo vệ dự trữ Knh > 1.5 - 1.8 làm bảo vệ INMmin : dòng NM nhỏ qua chỗ đặt bảo vệ nm cuối vùng bảo vệ 15 5.2.1.3 o o Rơ le làm việc với thời gian khơng đổi dòng điện vượt q giá trị khởi động gọi đặc tính độc lập Rơ le làm việc với thời gian xác định dòng điện vượt q giá trị khởi động gọi đặc tính thời gian phụ thuộc, gồm có:    o Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn Đặc tình thời gian dốc Đặc tình thời gian cực dốc Rơ le có đặc tính phụ thuộc khởi động dòng điện vượt giá trị dòng khởi động, thời gian tác động phụ thuộc vào dòng điện qua rơ le Dòng điện qua rơ le lớn thời gian tác động giảm 16 21/09/14 Các dạng đặc tính thời gian bảo vệ dòng cực đại 1- độc lập; 2- phụ thuộc Các dạng đặc tính thời gian phụ thuộc 1: Đặc tính có độ dốc chuẩn  2: đặc tính thời gian dốc  3: đặc tính thời gian cực dốc  21/09/14 5.2.1.3 19 5.2.1.3 20 10 21/09/14 BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN CẤP Sơ  đồ nguyên lí pha bảo vệ Bảo vệ dòng có đặc tính thời gian nhiều cấp (đặc tính thời gian phụ thuộc nhiều cấp) kết hợp bảo vệ dòng cắt nhanh khơng thời gian, bảo vệ dòng cắt nhanh có thời gian bảo vệ dòng cực đại Đặc tính thời gian bảo vệ 19 21/09/14 Đồ thị tính tốn bảo vệ dòng có đặc tính thời gian nhiều cấp  CẤP THỨ NHẤT bảo vệ A B (rơle 3RI, 4RGT 5Th) cấp cắt nhanh không thời gian (tI ≤ 0,1 giây) Để đảm bảo chọn lọc, dòng khởi động IIKĐA IIKĐB chọn lớn dòng ngắn mạch cực đại Phần lIA lIB đường dây vùng thứ bảo vệ A B, chúng chiếm phần chiều dài đường dây AB BC 20 21/09/14 CẤP THỨ HAI (rơle 6RI, 7RT 8Th) cấp cắt nhanh có thời gian Để đảm bảo chọn lọc chọn với thời gian tII lớn thời gian tác động tI cấp thứ bảo vệ không thời gian đặt máy biến áp trạm B C bậc Δt Khi chọn thời gian tII vậy, dòng khởi động IIIKĐA IIIKĐB cấp thứ hai chọn lớn dòng ngắn mạch cực đại hư hỏng ngồi vùng tác động bảo vệ khơng thời gian đặt phần tử kề trước (ví dụ, IIIKĐA chọn lớn dòng ngắn mạch cực đại hư hỏng cuối vùng lIB cấp thứ bảo vệ B hư hỏng góp điện áp thấp trạm B) CẤP THỨ BA bảo vệ A B (rơle 9RI, 10RT, 11Th) bảo vệ dòng cực đại, có dòng khởi động IIIIKĐA IIIIKĐB lớn dòng điện làm việc cực đại Tác động chọn lọc chúng đảm bảo nhờ chọn thời gian tIIIA tIIIB theo nguyên tắc bậc thang Vùng bảo vệ cấp thứ ba lIIIA lIIIB cuối vùng hai trở Nhiệm vụ cấp thứ ba dự trữ cho hỏng hóc máy cắt bảo vệ phần tử kề, cắt ngắn mạch đường dây bảo vệ cấp đầu khơng tác động, ví dụ ngắn mạch qua điện trở độ lớn Độ nhạy cấp thứ ba kiểm tra với ngắn mạch cuối phần tử kề Yêu cầu hệ số KnIII không nhỏ 1,2 21 21/09/14 BẢO VỆ DỊNG CĨ KIỂM TRA ÁP Mục đích: phân biệt ngắn mạch tải, đồng thời nâng cao độ nhạy dòng bảo vệ dòng cực đại, người ta dùng sơ đồ bảo vệ dòng có kiểm tra áp  Khi ngắn mạch dòng điện tăng điện áp giảm xuống rơle dòng RI rơle áp RU khởi động dẫn đến cắt máy cắt  Bảo vệ dòng kết hợp với khóa Điện áp - Sơ đồ cấu trúc - Rơ le tiếp điểm 22 21/09/14 Sơ đồ nguyên lý pha bảo vệ dòng có kiểm tra áp 5.2.1.5 o o o Sơ đồ đủ (dùng mạng NĐTT) Sơ đồ thiếu (dùng mạng KNĐTT) Sơ đồ số tám (chỉ chống chạm pha, không dùng để bảo vệ MBA đấu – tam giác rơ le khơng tác động có NM pha B-C phía thứ cấp 46 23 21/09/14 o Ví dụ 47 5.2.2 5.2.2.1 5.2.2.2 5.2.2.3 5.2.2.4 5.2.2.5 Dòng khởi động Độ nhạy Thời gian tác động Vùng bảo vệ Sơ đồ BI 48 24 21/09/14 5.2.2.1 o o o Để phân biệt NM tải đồng thời nâng cao độ nhạy BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra áp Khi NM dòng điện tăng điện áp giảm xuống nên rơ le dòng điện rơ le điện áp khởi động ( BV tác động rơ le dòng điện rơ le điện áp thỏa mãn) Dòng khởi động BV tính: I kd  o o Kat Ilv max Ktv I kd R  K at K sd Ilv max Ktv nBI Trong biểu thức khơng có Kmm sau cắt NM, động tự khởi động không làm điện áp giảm nhiều nên rơ le khơng tác động 49 Rõ ràng khơng có Kmm độ nhạy tăng Vì dòng khởi động nhỏ 5.2.2.1 o Yêu cầu rơ le giảm áp:   o Rơ le giảm áp không tác động điện áp làm việc tối thiểu Rơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau loại bỏ NM Điện áp khởi động chọn cho rơ le không khởi động điện áp rơ le trở sau cắt NM U kd  Ulv Ktv Kat U kdR  K sdUlv Ktv K at nBU Kat = 1.2 Ktv = 1.25 Ksd = BU đấu nđ nđ Ksd = 1.732 nđ tam giác Ulvmin = 0.9Udm 50 25 21/09/14 5.2.2.2 K nhI  o o o I NM I kd Knh > 1.1 - 1.3 làm bảo vệ dự trữ Knh > 1.5 - 1.8 làm bảo vệ INMmin : dòng NM nhỏ qua chỗ đặt bảo vệ nm cuối vùng bảo vệ K nhU  U kd  1.5  1.8 U N max UN max điện áp NM cực đại có NM (ở chế độ min)tại cuối vùng bảo vệ 51 5.2.2.3 o Tương tự 5.2.1.3 52 26 21/09/14 5.2.2.4 o Vùng bảo vệ dòng cực đại: dòng điện qua rơ le lớn dòng điện khởi động 53 5.2.2.5 o o o o Sơ đồ đủ (dùng mạng NĐTT) Sơ đồ thiếu (dùng mạng KNĐTT) Sơ đồ số tám (chỉ chống chạm pha, không dùng để bảo vệ MBA đấu – tam giác rơ le khơng tác động có NM pha B-C phía thứ cấp Thêm BU 54 27 21/09/14 5.3 5.3.1 Bảo vệ cắt nhanh tức thời (cấp I, khơng có tính độ nhạy) 5.3.2 Bảo vệ cắt nhanh có trì hỗn (cấp II) 55 5.3.1 5.3.1.1 Dòng khởi động 5.3.1.2 Thời gian tác động 5.3.1.3 Vùng bảo vệ 56 28 21/09/14 5.3.1.1 o Khi có nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh hệ số an tồn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn cuối vùng bảo vệ I I kd  Kat I NM max o Kat = 1.2 Ví dụ: I I kd A  K at I NB max IN I I kd B  Kat I NC max I kd l I N B max 57 Vùng bảo vệ 5.3.1.1 o Khi có nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh phía phải giống hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn cuối vùng bảo vệ lớn o Ví dụ: I I kd  Kat I NB max B A I I kd I NB max I NAmax A AB l 58 B 29 21/09/14 5.3.1.1 o Khi có nguồn cung cấp: trường hợp tồn vùng không bảo vệ (vùng chết) o Ví dụ: I I kd  Kat I NB max 59 A Vùng chết B 5.3.1.2 o Bằng zero 60 30 21/09/14 5.3.1.3 o Muốn tìm vùng bảo vệ ta giải phương trình I I kd  I NM max 61 5.3.2 5.3.2.1 5.3.2.2 5.3.2.3 5.3.2.4 Dòng khởi động Độ nhạy Thời gian tác động Vùng bảo vệ 62 31 21/09/14 5.3.2.1 II I I kdA  Kat' I kdB K pd o K’at = 1.1 Ví dụ: I I kd A  K at I NB max I I kd B  Kat I NC max IN I kd I N B max l 63 5.3.1.2 o Bằng Δt 64 32 21/09/14 5.3.1.3 o Muốn tìm vùng bảo vệ ta giải phương trình K pd I II kd  I NM max 65 5.3 o o o Cấp I : cắt nhanh tức thời Cấp II : cắt nhanh có trì hỗn Cấp III : bảo vệ dòng cực đại 66 33 ... ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra áp Khi NM dòng điện tăng điện áp giảm xuống nên rơ le dòng điện rơ le điện áp khởi động ( BV tác động rơ le dòng điện rơ le điện áp thỏa mãn) Dòng... Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp 5.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (cấp I cấp II) 5.4 Tổng kết: bảo vệ dòng điện cấp 5.5 Đánh giá bảo vệ dòng điện 5.6 Bài... Vùng bảo vệ: BVDCD: Phần BV phần tử lân cận BVCN: Chỉ phần tử bảo vệ 21/09/14 5.2 51 5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp 5.2.1 5.2.1.1 5.2.1.2 5.2.1.3