BẢO VỆ RELAY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

BẢO VỆ SO LỆCH (BVSL) LÀ GÌ? Là một phương pháp bảo vệ các phần tử của hệ thống, dựa trên nguyên lý cơ bản là so sánh dòng vào và dòng ra của phần tử được bảo vệ. TẠI SAO CẦN BVSL? BVSL khắc phục được nhược điểm về thời gian cắt lâu, độ nhạy và tính chọn lọc thấp của hệ thống bảoBẢO VỆ SO LỆCH (BVSL) LÀ GÌ? Là một phương pháp bảo vệ các phần tử của hệ thống, dựa trên nguyên lý cơ bản là so sánh dòng vào và dòng ra của phần tử được bảo vệ. TẠI SAO CẦN BVSL? BVSL khắc phục được nhược điểm về thời gian cắt lâu, độ nhạy và tính chọn lọc thấp của hệ thống bảo

BẢO VỆ RELAY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN © Department of Power Systems CHƯƠNG BẢO VỆ SO LỆCH GVHD: PHẠM ĐÌNH ANH KHƠI BẢO VỆ SO LỆCH NGUYỄN HỒNG PHÚC 41202803 BÙI TIẾN THÀNH 41203385 ĐỒNG HOÀNG MỸ 1534078 NGUYỄN BÌNH ĐẠI 41200674 page 1/xx Nội dung thuyết trình I Giới thiệu II Hệ thống cân áp © Department of Power Systems III Hệ thống cân dòng IV BẢO VỆ SO LỆCH Mơ hình bảo vệ so lệch pha page 2/xx I Giới thiệu BẢO VỆ SO LỆCH (BVSL) LÀ GÌ? Là phương pháp bảo vệ phần tử hệ thống, dựa ngun lý so sánh dòng © Department of Power Systems vào dòng phần tử bảo vệ TẠI SAO CẦN BVSL? BVSL khắc phục nhược điểm thời gian cắt lâu, độ nhạy tính chọn lọc thấp hệ thống bảo vệ dòng theo cấp thời gian (chương 8) BẢO VỆ SO LỆCH page 3/xx I Giới thiệu NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA BVSL Bảo vệ so lệch dựa theo ngun lý điều kiện bình thường dòng vào dòng nên dòng so lệch © Department of Power Systems (Trang “Principles of Differential Relaying”) BẢO VỆ SO LỆCH page 4/xx I Giới thiệu NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA BVSL © Department of Power Systems Khi có cố vùng bảo vệ, dòng vào khơng dòng ra, dòng so lệch khác (Trang “Principles of Differential Relaying”) BẢO VỆ SO LỆCH page 5/xx I Giới thiệu CÁC ƯU ĐIỂM CỦA BVSL Tính chọn lọc cao (chỉ hoạt động cố vùng bảo vệ) Tính tác động nhanh: có thời gian ngắt vùng cố khỏi hệ thống nhanh Tính ổn định (khơng phụ thuộc vào vùng khỏc ca h thng) â Department of Power Systems • • BẢO VỆ SO LỆCH page 6/xx I Giới thiệu QUY ƯỚC HƯỚNG • • Quy ước hướng quy ước hướng dòng điện chảy hệ thống Quy ước hướng giúp mơ tả dòng chảy hệ thống từ mở rộng hệ thống © Department of Power Systems đa điểm phức tạp BẢO VỆ SO LỆCH (Trang 243 sách “Network Protection & Automation Guide”) page 7/xx I Giới thiệu © Department of Power Systems QUY ƯỚC HƯỚNG Người ta thiết lập quy ước dòng sau: + Khi dòng ngồi có chiều dương + Khi dòng vơ có chiều âm BẢO VỆ SO LỆCH page 8/xx I Giới thiệu © Department of Power Systems ĐIỀU KIỆN SO SÁNH HƯỚNG: • Hệ thống BVSL cần so sánh pha biên độ dòng (full vectorical comparison) • Độ lớn dòng qua relay đối tượng bảo vệ hoạt động bình thường phải phù hợp với dòng hoạt động relay BẢO VỆ SO LỆCH page 9/xx I Giới thiệu © Department of Power Systems PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BẢO VỆ SO LỆCH BVSL chia làm loại :  Hệ thống bảo vệ cân áp  Hệ thống bảo vệ cân dòng • Hệ thống bảo vệ cân dòng trở kháng cao • Hệ thống bảo vệ cân dòng trở kháng thấp BẢO VỆ SO LỆCH page 10/xx Mô hình bảo vệ so lệch pha • Ưu điểm phương pháp PLC sử dụng đường dây truyền tải để truyền tín hiệu nên tạo kênh truyền mạnh , tin cậy , tổn hao hai relay Bên cạnh việc dụng tín hiệu logic chun dụng © Department of Power Systems phù hợp cho mơ hình so sánh pha block mode , việc suy giảm tín hiệu truyền bỏ qua • Tính kháng nhiễu tín hiệu phương pháp tốt Thời gian trễ truyền tín hiệu dễ dàng tính tốn thiết lập góc ổn định làm tăng độ nhạy cho phương pháp BẢO VỆ SO LỆCH page 48/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha 1.Đường dây có điện dung mắc song song • Một vấn đề xảy với dòng điện dung mắc song song Vì dòng điện kết hợp với dòng tải bên ngồi o đường dây làm cho dòng điện lệch pha 90 Đặc biệt trường hợp dòng tải thấp, dịch © Department of Power Systems chuyển pha dòng hai đầu đường dây xảy • Sự dịch chuyển pha làm cho hệ thống rơi vào vùng khóa bảo vệ đặc tuyến góc ổn định điều chỉnh đủ lớn BẢO VỆ SO LỆCH page 49/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha Để chọn góc ổn định phù hợp, dựa vào đặc tuyến “keyhole” Khi đó, dòng dung kháng nằm khu vực © Department of Power Systems cho phép (Trang 261 sách “Network Protection & Automation Guide”) BẢO VỆ SO LỆCH page 50/xx IV Mô hình bảo vệ so lệch pha Góc ngắt hệ thống relay φs góc khóa bảo vệ φs = ϕs + θc ϕs góc ổn định θc góc bù Dòng điện đầu đường dây truyền tải IG IH biểu diễn dạng biên độ góc pha sau: © Department of Power Systems IG = |IG|∠θ G Theo quy ước, ta có: IH = |IH|∠θ H IG = -IH  IG∠θ G = -IH∠θ H = IH∠θ H ± 1800  |θ G - θ H|=1800 φs + |θG - θH| ≤ 180 => |θ G - θ H| ≤ 180 - φ s Thông thường, người ta thường chọn 0 0 φs = 30 ÷60 → |θG - θH| ≤ 120 ÷150 BẢO VỆ SO LỆCH page 51/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha   Ở chế độ không tải, xảy cố, điện áp đầu đường dây pha với Khi có cố bên trong, biên độ góc pha xác định dựa vào vị trí xảy cố độ lớn trở kháng hệ thống © Department of Power Systems   Mặc dù biên độ khác nhau, độ lớn góc lệch đầu đường dây |θG - θH|thường nhỏ, khoảng 20 0 Khi đó, với giả sử φs= ϕs + θc = 60 |θG - θH|≤ 20 dễ dàng thỏa mãn điều kiện ngắt BẢO VỆ SO LỆCH page 52/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha Ảnh hưởng dòng tải  Khi đường dây mang nhiều tải, chúng gây dòng cố với góc lệch pha δ lên đến 500 Góc lệch kết hợp với góc lệch đầu đường dây |θG - θH|≤ 20 nằm vùng bảo vệ relay Relay tác động bảo vệ dòng cố lớn dòng tải (IF > IL) © Department of Power Systems  BẢO VỆ SO LỆCH page 53/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha  Trong trường hợp cố pha cố pha chạm nhau, dòng tải IL ≅ nên không cần xét trường hợp  Trong trường hợp xảy cố khác, dòng tải IL đổ vào pha lại→|θG-θH| tăng lên  Trường hợp trở kháng thấp, dòng cố IF thường lớn so với dòng tải IL IL ảnh hưởng khơng đáng kể đến IF © Department of Power Systems  Trường hợp đường dây có trở kháng cao, IF ≅ IL dẫn đến khó phát cố  Khi đó, ta sử dụng hiệu chỉnh dùng để phát cố trường hợp BẢO VỆ SO LỆCH page 54/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha Bộ hiệu chỉnh  IM = MI2 + NI1 I1: dòng thứ tự thuận © Department of Power Systems I2: dòng thứ tự nghịch IM: dòng hiệu chỉnh M,N: số Sự cố pha chạm đất trở kháng cao, hệ thống trì dòng cân để I L mang thứ tự thuận Và IF0= IF1= IF2= IF/3 BẢO VỆ SO LỆCH page 55/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha • Giả sử cố pha A, tải mang trở I0, I1, I2 pha đầu đường dây G: ImG=NIL + MIFG/3 + NIFG/3 Và θG ≈ © Department of Power Systems • Tại đầu H, dòng tải âm ImH = -NIL + MIFH/3 + NIFH/3 (Trang 266 sách “Network Protection & Automation Guide”) BẢO VỆ SO LỆCH page 56/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha   Khi ImH = IFH = IE Đặt M = 6, N= -1 → M/N = -6 IE = IL Khi tỉ lệ M/N lớn IE nhỏ hệ thống nhạy Tuy nhiên tỉ lệ M/N lớn gây cố © Department of Power Systems Vì kỹ thuật, phải điều chỉnh tỉ lệ mức phù hợp để đảm bảo ổn định cho hệ thống (Trang 266 sách “Network Protection & Automation Guide”) BẢO VỆ SO LỆCH page 57/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha Phát cố khởi động  Khi phát cố, phát cố phân biệt phải hoạt động cung cấp tín hiệu cắt bên ngồi © Department of Power Systems  Bộ phát cố phải giới hạn độ nhạy  Yêu cầu phát cố thay đổi loại kênh truyền sử dụng, chế độ hoạt động việc tính tốn góc pha (khóa (blocking mode) hay cho phép (permissive)) đặc điểm sử dụng để cung cấp lượng dung sai cần thiết với dòng dung kháng tương ứng BẢO VỆ SO LỆCH page 58/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha - Để đảm bảo ổn định vùng khóa bảo vệ, cần truyền tín hiệu khởi động trước tính tốn độ rộng góc pha cho phép - Do tác động dòng dung kháng, nên biên độ dòng đầu dây có chênh lệch Khi đó, ta sử dụng © Department of Power Systems cấp khởi động “Low Set” “High Set” BẢO VỆ SO LỆCH page 59/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha - Chế độ “Low set” điều khiển khởi động truyền tín hiệu + Khi biên độ tín hiệu hiệu chỉnh thấp ngưỡng cho phép, chế độ “low set” phát tín hiệu khóa (blocking mode) © Department of Power Systems + Khi dòng vượt ngưỡng hiệu chỉnh (khoảng lần), phát tín hiệu cho phép (permissive mode) cho BẢO VỆ SO LỆCH phát cố làm việc page 60/xx IV Mơ hình bảo vệ so lệch pha - Chế độ “High set” cài đặt trễ chế độ “Low set” từ 1.5 đến lần, cho phép tiến hành tính tốn góc lệch pha - Việc cài đặt lại hệ thống xảy cách tự nhiên sau thời gian định sau xóa xong cố © Department of Power Systems - Các đặc tuyến cài đặt lại phải đảm bảo vùng khóa bảo vệ, chế độ “High Set” khơng hoạt động BẢO VỆ SO LỆCH page 61/xx © Department of Power Systems Cám ơn thầy bạn lắng nghe! BẢO VỆ SO LỆCH page 62/xx ... :  Hệ thống bảo vệ cân áp  Hệ thống bảo vệ cân dòng • Hệ thống bảo vệ cân dòng trở kháng cao • Hệ thống bảo vệ cân dòng trở kháng thấp BẢO VỆ SO LỆCH page 10/xx II Hệ thống cân áp  HỆ THỐNG... Differential Relaying”) BẢO VỆ SO LỆCH page 12/xx II Hệ thống cân áp  HỆ THỐNG TRANSLAY: (Hệ thống cân áp sử dụng relay điện cơ) Trong điều kiện bình thường, dòng điện chạy cuộn sơ cấp relays tạo... II Hệ thống cân áp © Department of Power Systems III Hệ thống cân dòng IV BẢO VỆ SO LỆCH Mơ hình bảo vệ so lệch pha page 2/xx I Giới thiệu BẢO VỆ SO LỆCH (BVSL) LÀ GÌ? Là phương pháp bảo vệ