CHƯƠNG 10 BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH

Chỉ hoạt động cho những lỗi xảy ra giữa vị trí rơle và tầm hoạt động được lựa chọn, do đó có sự phân biệt đối với những sự cố có thể xảy ra trong phần đường dây khác nhau. Nguyên tắc cơ bản của bảo vệ khoảng cách bao gồm phép chia điện áp tại điểm đặt rơle cho dòng đo được. Việc tính trở kháng này được so sánh với tầm trở kháng (the reach point impedance). Nếu trở kháng đo được làChỉ hoạt động cho những lỗi xảy ra giữa vị trí rơle và tầm hoạt động được lựa chọn, do đó có sự phân biệt đối với những sự cố có thể xảy ra trong phần đường dây khác nhau. Nguyên tắc cơ bản của bảo vệ khoảng cách bao gồm phép chia điện áp tại điểm đặt rơle cho dòng đo được. Việc tính trở kháng này được so sánh với tầm trở kháng (the reach point impedance). Nếu trở kháng đo được là

GVHD: PHẠM ĐÌNH ANH KHÔI

2 Nguyên lý hoạt động của rơle khoảng cách

3 Đặc tính hoạt động của rơle khoảng cách

4 Mối quan hệ giữa điện áp rơle và tỉ số

5 Vùng bảo vệ

6 Đặc tính rơle khoảng cách

7 Ví dụ

 

Bảo vệ rơ le và hệ thống (trang 135)

 Cung cấp đáng kể lợi thế về kinh tế và kỹ thuật

 Thông dụng nhất để bảo vệ chính hay dự trữ cho các đường dây cao thế

+ đảm bảo tính chọn lọc + vùng 1 có thời gian làm việc bé + có độ nhạy cao đối với ngắn mạch

 Sự bao quát sự cố của mạch bảo vệ hầu như độc lập với nguồn trở kháng thay đổi

 Chỉ hoạt động cho những lỗi xảy ra giữa vị trí rơle và tầm hoạt động được lựa chọn, do đó có sự phân biệt

đối với những sự cố có thể xảy ra trong phần đường dây khác nhau.

 Nguyên tắc cơ bản của bảo vệ khoảng cách bao gồm phép chia điện áp tại điểm đặt rơle cho dòng đo được.

 Việc tính trở kháng này được so sánh với tầm trở kháng (the reach point impedance).

 Nếu trở kháng đo được là nhỏ hơn tầm trở kháng, nó được giả định rằng một sự cố tồn tại trên đường giữa rơle và điểm xa nhất mà rơle bảo vệ được (reach point).

 Đặc tính hoạt động rơle khoảng cách được xác định bởi độ chính xác và thời gian tác động.

 Độ chính xác phụ thuộc vào mức điện áp của rơle trong điều kiện sự cố.

 Thời gian hoạt động thay đổi theo dòng sự cố, vị trí xảy ra sự cố

 Mạch tương đương này có thể đại diện cho bất kỳ tình trạng sự cố trong một hệ thống điện ba pha.

Điện áp đặt cho rơle =

3.1 Rơle khoảng cách điện cơ/ tĩnh

1. Hoạt động rơle biểu diễn bởi đường cong điện áp

cho cấp độ bảo vệ

• Trục x thể hiện % điện áp định mức của rơle so với

điện áp nguồn Vì khi xảy ra sự cố, điện áp đường dây

giảm

• Trục y thể hiện % trở kháng thiết lập cho vùng 1

2 Hoạt động rơle biểu diễn bởi đường cong thời gian hoạt động tại

điểm sự cố theo giá trị khác nhau của tỷ lệ nguồn trở kháng source

impedance ratio (SIR)

SIR =

• là trở kháng nguồn của hệ thống đến vị trí đặt rơle

• là trở kháng đường dây tương đương với tầm hoạt

động thiết lập cho rơle

 

Slide English & 279 NPAG

Đường dây dài

 Vùng 1 bảo vệ tức thời lên đến 80% của trở kháng đường dây.

 Rơle số và kĩ thuật số, thiết lập đến 85% để được an toàn.

 15-20% còn lại đảm bảo sai số rơle tránh tác động mất chọn lọc do sai sót trong các máy biến dòng và điện áp, dữ liệu về tổng trở đường dây cung cấp không chính xác khi chỉnh định và đo lường rơle.

 Vùng 2 tầm hoạt động lớn hơn vùng 1, bằng 120% của trở kháng đường dây.

 Thời gian trì hoãn đó để đảm bảo phân biệt với bảo vệ chính của phần đường liền kề, bao gồm bảo vệ cấp 1 cộng với thời gian của máy cắt

 Thời gian hoạt động trễ hơn bởi một máy dò phát hiện sự cố (từ 300ms đến 600ms)

 Vùng 3 có tầm chỉnh định bằng 1.2 lần tổng trở đường dây bảo vệ và tổng trở đường dây kế tiếp dài nhất.

 Ảnh hưởng của nguồn công suất tại thanh cái ở xa là nguyên nhân tổng trở biểu kiến đo được của rơle lớn hơn nhiều so với trở kháng thực tới điểm sự cố và điều này được đưa vào xem xét khi thiết lập cho vùng 3.

 Chức năng đo của rơle dựa trên sự so sánh một hoặc hai đại lượng độc lập là bộ so sánh biên độ và bộ so sánh pha.

 Đối với yếu tố trở kháng của một rơle khoảng cách, đại lượng được so sánh là điện áp và dòng đo bởi rơle

 Chúng thay đổi balanced-beam (so sánh biên độ) và vòng cảm ứng induction cup (so sánh pha) rơle điện từ, thông qua diode và hoạt động khuếch đại bộ so sánh trong rơle khoảng cách tĩnh, để bộ so sánh số liên tục trong rơle kỹ thuật số và các thuật toán được sử dụng trong rơle số

 Việc bổ sung và giảm các tín hiệu cho một loại bộ so sánh sản xuất theo tín hiệu yêu cầu để có được một đặc tính tương tự

sử dụng loại khác

 AB đại diện cho trở kháng ở phía trước của rơle

 RAB là góc mà dòng sự cố lệch pha với điện áp rơle cho sự cố trên

đường dây AB , RAC trên AC

 AC đại diện cho trở kháng của đường AC phía sau điểm đặt

rơle

 AL đại diện cho tầm với của Zone 1 bảo vệ tức thời, thiết lập để

chiếm 80% đến 85% của đường dây bảo vệ.

3 Nhạy với dao động điện và tải nặng của một đường dây dài, bởi vì

trong những khu vực rộng lớn được bao phủ bởi các vòng tròn trở kháng

Khi thêm phần tử điều khiển định hướng riêng

 Khi 2 yếu tố này gặp vấn đề thì sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác và tốc độ xử lý Điều này thì cần thêm một tín

hiệu phân cực, và yếu tố trở kháng là đặc biệt hấp dẫn vì lý do kinh tế

 Nó đã được rộng rãi triển khai trên toàn thế giới trong nhiều năm và lợi thế của họ và những hạn chế hiện nay được hiểu rõ.

 Yếu tố trở kháng, khi vẽ trên một sơ đồ R/X, là một vòng tròn có chu vi đi qua gốc toạ độ Nó đã định hướng.

 Đặc tính trở kháng được điều chỉnh bằng cách thiết lập Zn

 Rơle hoạt động cho giá trị trở kháng ZF của sự cố trong đặc

tính của nó

 Gócđược gọi là góc đặc tính rơle

 

 Khi trở kháng sư cố tăng thì góc trở kháng thay đổi

 AB chiều dài của đường dây là bảo vệ

 

 Khi thiết lập các rơle, các sự khác biệt giữa các góc đường dây và

góc đặc tính rơle phải được biết

 

 

 Sẽ bảo vệ trở lại cho những sự cố trên thanh cái.

 Nó kết hợp với các đơn vị đo mho như một máy dò lỗi và

hoặc đơn vị đo lường của vùng 3

 Vùng 3 còn cho bảo vệ máy cắt trong sự cố (SOTF)

‘switch-on-to-Fault'

 Nếu sự xê dịch mho đơn vị được sử dụng cho sự khởi động phát tín hiệu

sóng mang, thì sẽ được sắp xếp như hình bên

 Sóng mang truyền qua nếu sự cố là bên ngoài để bảo vệ đường

dây nhưng bên trong tầm với của rơle thiết lập, để ngăn chặn hoạt

động vùng hai hoặc vùng ba của rơle tại ở xa

o Sự thay đổi mho rơle được hiển thị trong hình:

 Zone 3 tầm lớn có thể bảo vệ từ xa cho những sự cố trên

đường dây ra liền kề

 Giảm trở kháng tải từ ZD3 về ZD1 sẽ tương ứng với tăng trong

dòng tải

 Tỷ lệ ống kính ( có thể điều chỉnh được, cho phép nó bao

phủ tối đa trở kháng sự cố, phù hợp với không hoạt động

theo điều kiện chuyển tải tối đa

 

Zone 1: 80-85% đường dây bảo vệ

Zone 2: (minimum)= bảo vệ 120% đường dây

Zone 2: (maximum) < đường dây bảo vệ + 50% đường dây liền kề ngắn nhất

Zone 3F = 1.2(đường dây bảo vệ + đường dây liền kề dài nhất)

Zone 3R = 20% đường dây bảo vệ

Các rơle sử dụng được hiệu chỉnh theo điều kiện của trở kháng thứ tự thuận của đường dây bảo vệ.

Rơle nhận ra được trở kháng trong trường hợp có sự cố chạm đất là khác với sự cố pha Do đó, tầm hoạt động cho sự cố chạm đất của rơle cần phải khác nhau

Hầu hết các rơle đang dùng ,cung cấp thêm hệ số bù cho điều kiện sự cố chạm đất KZ0

ZL1, ZL0 là tổng trở thứ tự thuận và không của đường dây bảo vệ

0 1 0

1 3

Z

Z Z K

Zone 1: thường là xảy ra ngay lập tức => TZ1=0 ms

Zone 2: tuỳ vào khoảng cách sự cố trên đường dây liền kề trong khoảng 200-500ms Thường là

TZ2=350ms

Zone 3: các rơle hay dùng thường là TZ3=800ms

Hai ràng buộc được áp đặt lên cho thiết lập điện trở, như sau:

• Điện trở cài đặt phải lớn hơn điện trở tối đa của sự cố 2 pha cham nhau (chủ yếu là của các sự cố hồ quang (arc))

• Điện trở phải được bé hơn điện trở đo được gây ra bởi quá tải trên đường dây

Các thiết lập tầm điện trở sẽ là lượng điện trở tối đa thêm vào do một cấp độ sẽ ngắt,bất kì sự cố xảy ra trong cấp độ

nào

Dùng tỉ số dòng máy biến áp, với bảng hướng dẫn để dòng tải đạt giá trị max

ta có được trở kháng tải min Zlmin=130Ω.

Thông thường, điện trở cài đặt max=60% Zlmin=78Ω

Cài đặt phù hơp là chọn =60% ZlminR3ph =78 Ω

R2ph =78 Ω R1ph =78 Ω

Thông thường, điện trở cài đặt max=80% Zlmin=104Ω

Cài đặt phù hơp là chọn =80% ZlminR3G =104 Ω

R2G =104 Ω R1G =104 Ω