CHUYEN DE BVKC- HUONG PDF

I NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH… II ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH III CÀI ĐẶT BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH IV PHỐI HỢP LIÊN ĐỘNG GIỮA CÁC BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH…… V ĐÁNH GIÁ 12 V.1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 12 V.2 CÁC ƯU ĐIỂM CHÍNH CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 13 V.3 CÁC NHƯỢC ĐIỂM CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 13 I NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH Bảo vệ dòng điện cực đại, có hướng khơng hướng, có thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc cấp, lớn mạng vịng có số nguồn lớn hai, mạng vịng có nguồn có đường chéo không qua nguồn, đảm bảo cắt chọn lọc phần tử hư hỏng Như vậy, cần phải tìm nguyên tắc bảo vệ khác vừa đảm bảo tác động nhanh, vừa chọn lọc có độ nhạy tốt mạng phức tạp Một bảo vệ bảo vệ khoảng cách (BVKC) Bảo vệ khoảng cách loại bảo vệ có phận phận đo khoảng cách, làm nhiệm vụ xác định tổng trở từ chỗ đặt bảo vệ tới điểm ngắn mạch Thời gian làm việc BVKC phụ thuộc vào quan hệ điện áp UR, dòng điện IR đưa vào phần đo lường BV góc lệch pha R chúng Thời gian tăng lên, tăng khoảng cách từ chỗ hư hỏng đến chỗ đặt BV Bảo vệ đặt gần chỗ hư hỏng có thời gian làm việc bé Vì thế, BVKC nguyên tắc bảo đảm cắt chọn lọc đoạn hư hỏng mạng có hình dáng với số lượng nguồn cung cấp tùy ý với thời gian tương đối bé Người ta dùng rơle tổng trở làm phận đo khoảng cách Nó phản ứng trực tổng trở, điện trở kháng trở đường dây ( ̇ , R, X) Tùy phận khoảng cách phản ứng theo ̇ , R, X người ta phân biệt BVKC loại tổng trở, điện trở điện kháng Bảo vệ khoảng cách dùng thông dụng loại tổng trở Để bảo đảm tác dụng chọn lọc mạng phức tạp, người ta dùng BVKC có hướng, tác động hướng cơng suất NM từ góp đến đường dây Thời gian tác động BV theo hướng phối hợp với cho, NM phạm vi đường dây BV, thời gian tác động BV lớn cấp, so với BV đoạn bị NM Sự phối hợp xác rơle khoảng cách hệ thống điện đạt việc chỉnh định vùng thời gian tác động vùng khác Thông thường, BVKC bao gồm BV vùng I có hướng tức thời nhiều vùng với thời gian trì hỗn Các tầm chỉnh định thời gian tác động cho ba vùng BVKC đặt MC hai đầu đường dây B, C cho hình 1.1 Thơng thường, vùng BV thứ I có thời gian tác động tức thời chiếm khoảng 80% chiều dài đường dây BV Kết 20% để đảm bảo sai số rơle tránh tác động chọn lọc phần đường dây sai số BU BI, liệu tổng trở đường dây cung cấp khơng xác chỉnh định đo lường rơle Đối với vài ứng dụng, số kết hợp cho phép tầm chỉnh định vùng I tăng đến 90% (khi mà liệu tổng trở đường dây đo xác) Phần cịn lại đường dây khơng bao phủ vùng I BV BV có hướng cấp có thời gian trì hỗn Tầm chỉnh định vùng II BV thông thường chỉnh định bao phủ toàn đường dây BV, cộng với 50% đường dây kế cận ngắn hay dài 120% đường dây BV Thời gian trì hỗn vùng II phải chỉnh định để phân biệt với BV phần đường dây kế tiếp, bao gồm BVKC cấp I cộng với thời gian cắt máy cắt Hình 1.1 Đặc tính thời gian/khoảng cách cho vùng BVKC cố gần Bảo vệ dự trữ từ xa cho tất cố đường dây kế cận, thường cung cấp BV cấp III, có thời gian trì hỗn lớn để phân biệt với BV vùng II cộng với thời gian cắt máy cắt Vùng III có tầm chỉnh định phải 1,2 lần tổng trở đường dây BV tổng trở đường dây dài Ở hệ thống điện kết nối với nhau, ảnh hưởng nguồn công suất cố từ xa nguyên nhân làm cho tổng trở biểu kiến đo rơle lớn nhiều tổng trở thực tới điểm cố điều cần phải xem xét chỉnh định cho vùng III Trong hệ thống phân phối hình tia với đầu cung cấp nguồn không bị ảnh hưởng Bảo vệ dự trữ từ xa cấp III đơi có vùng BV ngược nhỏ (thường khoảng 20% phần đường dây BV) thêm vào với tầm chỉnh định thuận (đặc tính offset) Vùng BV dự trữ chỗ cung cấp với thời gian trì hỗn để BV cố cố ba pha gần BV khác không tác động Trong vài sơ đồ, tiếp điểm tức thời khởi động với cố bên đặc tính offset vùng III dùng để cung cấp BV cho kiểm tra đường dây để BV đóng MC vào đường dây bị cố Nhất trường hợp cố ba pha gần không loại bỏ dao cách ly nối đất an toàn từ việc sửa chữa đường dây trước Đối với ứng dụng này, thời gian trì hỗn vùng III nối tắt thời gian ngắn đóng MC tay Giản đồ vùng BV thời gian phối hợp ba cấp BVKC tổng quát cho hình 1.2 Xét ví dụ hình 1.2 mạng có hai nguồn BV đặt hai phía đầu đường dây giả thiết hoạt động có hướng (BV1, 2, , 6) Phối hợp thời gian làm việc BVKC theo đặc tuyến hình nấc thang (H.1.2) Khi NM điểm N1 trạm BC, BV3, gần chỗ NM (khoảng cách l3, l4) tác động với thời gian nhỏ cấp tI , tI ; BV1 có khoảng cách l1, l6 khởi động, tác động với thời gian trì hoãn tIII , tIII coi BV dự trữ trường hợp đoạn BC cách ly BV2 có khoảng cách đến chỗ NM khơng khởi động khơng hướng Nếu điểm NM không nằm khoảng đường dây mà nằm moat phía đường dây (điểm N2), BV3 tác động với thời gian cấp II tII , BV4 làm việc với tI Trong trường hợp NM góp C, cố lập BV3 với thời gian cấp IItII tII BV4 BV5 khơng khởi động BVKC có đặc tính thời gian cấp trên, sử dụng rộng rãi, số lượng vùng BV cấp thời gian thường Chiều dài vùng BV thời gian vùng chỉnh định Hình 1.2 Phối hợp thời gian bảo vệ khoảng cách II ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH Người ta quan sát làm việc rơle tổng trở mặt phẳng Z Trục thực đặt điện trở r, cịn trục ảo j đặt kháng trở x Tổng trở cực rơle ̇ R = ̇ R / Ṙ biểu diễn qua điện trở kháng trở dạng ̇ R = rR + jxR hay tọa độ cực có giá trị tuyệt đối ̇ = √ + góc pha tgR = xR / rR Đặc tuyến khởi động BV đường biên xác định điều kiện tác động BV biểu diễn mặt phẳng tạp Z Một đoạn mạng điện, ví dụ đường dây AB biểu diễn theo trục r, x vectơ ̇ AB = ̇ lAB Nếu điện trở đoạn mạng có góc  = artg xl / rl quỹ tích điểm mặt phẳng phức đặc trưng cho tổng trở đường dây đường thẳng với góc nghiêng  (đối với đường dây truyền tải 65 ÷ 850 ) Điểm đầu đường dây BV, nơi đặt BV A, đặt gốc tọa độ (H.2.1) Các điểm name vùng tác động BV A có tọa độ dương nằm phần tư thứ mặt phẳng Các điểm mạng nằm bên trái A biểu diễn điểm có tọa độ âm nằm phần tư thứ ba mặt phẳng tạp Tổng trở đường dây AB biểu diễn đoạn AB, đường day L2 ứng với đoạn BC, cịn L3 ứng với đoạn AD Hình 2.1: Biểu diễn đường dây mặt phẳng phức Z Tổng trở ̇ N từ chỗ đặt BV A đến chỗ NM (điểm N hình 2.1a) biểu diễn đoạn AN nghiêng góc  N =  với trục r Nếu NM qua hồ quang (trở hồ quang trở tác dụng), tổng trở tới chỗ NM biểu diễn vectơ A&N tổng hình học vectơ AN trở hồ quang rhq AN = ZN + rhq (2.1) Biểu thức (2.1) trường hợp có nguồn I cung cấp cho điểm NM Khi có hai nguồn cung cấp, dòng NM từ nguồn I J có góc lệch pha, vectơ NN name nghiêng so với trục r Khi đó: ̇ R = ̇ N + K.rhq đó: k - hệ số phức lhq - điện trở hồ quang phụ thuộc vào độ dài dòng IN hồ quang Từ biểu thức ta thấy, NM đầu đường dây rhq nhỏ NM cuối đường dây, dịng NM đầu đường dây lớn Mỗi đoạn đường dây, ta xây dựng tứ giác ABB'N', biểu thị tứ giác cố (H.2.1b) đoạn BV Muốn BV tác động cố nằm đoạn BV AB (NM trực tiếp hay qua điện trở trung gian) tồn hình tứ giác cố phải nằm bên vùng tác động đặc tuyến khởi động BV Tuy nhiên, để đạt tính tác động chọn lọc cao BV nhiều cố khác đoạn BV (ví dụ: chế độ NM bên ngồi, chế độ q tải, DĐĐ ) diện tích chênh lệch diện tích tứ giác cố vùng tác động đặc tuyến khởi động BV phải bé nhất, chẳng hạn đặc tuyến khởi động có dạng hình êlip (H.2.2b) Hình 2.2: Các dạng đặc tuyến khởi động BVKC Hình 2.2 giới thiệu loại đặc tuyến khởi động BVKC thông dụng Đặc tuyến rơle quỹ tích điểm thỏa điều kiện ̇ R = ̇ kđR Phần gạch nghiêng đặc tuyến mà ̇ R < ̇ kđR ứng với vùng tác động rơle Ngoài vùng ̇ R > ̇ kđR rơle không tác động Đặc tuyến khởi động biểu diễn phương trình đặc tính Zkđ = f (R,UR, IR) &trong mặt phẳng phức Z Hình 2.2a: đặc tuyến khởi động vòng tròn tâm (OHM).Zkđ = k = số Bảo vệ tác động ZR