Chương 2_Bảo vệ quá dòng

CHƯƠNG II: BẢO VỆ QUÁ DÒNG (OVERCURRENT PROTECTION) Department of Electrical Engineering Nội dung Nguyên tắc làm việc Phân loại Bảo vệ q dòng có thời gian Bảo vệ cắt nhanh Bảo vệ dòng theo thành phần thứ tự Đánh giá I Nguyên tắc làm việc  BVQD phản ứng theo dòng qua phần tử BV IBVkhi > Idòng  BV tác động qua phần tử KĐ tăng quáđầu giávào trị định trước  BV Đại lượng dòng qua phần tử  vệ: Itrước Giá bảo trị định gọi dòng khởi BV động: IKĐ I Nguyên tắc làm việc Phân biệt thành vùng: A Ilv Vùng rơ le không làm việc B Ikd Isc I Vùng rơ le làm việc IBV = Ilv < Ikđ IBV = Ilv > Ikđ Sơ đồ nguyên lý MC RI RT BVQD có phận  Bộ phận khởi động dòng Làm (RI)nhiệm vụ khởi động BV xuất hư hỏng HTĐ tác động đến phận thời gian  RT: Bộ phận tạo thời gian Tạo thời gian làm việc (RT) đảm bảo cho bảo vệ tác động cách có chọn lọc Sơ đồ khối Rơ le q dòng Âo lỉåì ng BI I1 BI Biãún âäøi I/U Bäü Logi c C.lỉ u Thåìi gian S1 Choü n kãnh AM 3705 S2 S3 In BI Biãún âäøi I/U C.læ u Sn Tên hiãû u ADC 0800 21 Âi càõt Cäøng A 8255A PPI Cäøng Chuyãø n âäøi A/D 22 20 Cháú p haìn h PC7 Ccao 8085A S/C Bäü vi PC3 xỉí lê Kit PC2 Cäøng PC1 Ctháúp Choün kãnh PC0 Tên hiãûu càõt PB0 II Phân loại  Theo thời gian: • Bảo vệ q dòng cực đại (51) có loại: BVQDCĐ có đặc tính thời gian độc lập BVQDCĐ có đặc tính thời gian phụ thuộc • BVQDCN (50)  Theo tín hiệu đầu vào: • BV theo dòng pha • BVQD thứ tự không (50N/51N) • BVQD thứ tự nghịch • BVQD có khóa điện áp (51V) III Bảo vệ q dòng có thời gian (51) Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) BV Khảo sát DZ hình tia Khi NM N4, dòng NM chạy qua BV Để đảm bảo tính chọn lọc, MC4 tác động, cắt đoạn bị cố khỏi mạng t1>t2>t3>t4 điện Có tham số đặc trưng Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) BV Ví dụ chọn IKĐ cho BV1 NM N4  Rơle không tác động chế độ phụ tải cực đại: IKĐ>Ilvmax Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) BV  Rơle sau tác động phải trở cách chắn, tức dòng trở phải lớn Ilvs chế độ I sau I cố tv  lvs Khi xảy NM, U bị tụt, số ĐC gần điểm NM bị hãm Sau cắt NM, ĐC tự KĐ lại Do IIlvs > kllvmaxI lvs mm lv max  kmm: hệ số mở máy trung bình củakcác ĐC  3 mm  Do đó, ta có: Itv  Ilvs kmmIlv max 10 BVQD cầu chì tự rơi (FCO) FCO – Fuse cutout: thiết bị đóng cắt BV thơng dụng lưới phân phối nhờ tính kinh tế, đơn giản hiệu - Khi dây chảy đứt, cấu khí làm 46 IV Bảo vệ dòng cắt nhanh Nguyên lý BVQD cắt nhanh  Đảm bảo tính chọn lọc cách chọn Ikd lớn dòng NM lớn qua BV NM cuối phần tử BV  BVCN thường làm việc tức thời với 47 IV Bảo vệ dòng cắt nhanh Dòng khởi động BVCN Ikd kat INngmax Ikd _ R  kat INngmax ni + INngmax – dòng NM lớn qua BV NM cuối vùng BV + kat = 1,2÷1,3 – hệ số an tồn, tính đến sai Lưu ý: số rơle sai số + Để có INngmax cần phải chọn chế độ vận hành tính toán NM HT dạng NM phù hợp (N3) + Vì tbv≈ nên dòng NM tính ứng với thời điểm đầu NM, tức t=0 48 IV Bảo vệ dòng cắt nhanh Vùng tác động vùng BV BVCN  Được xác định hoành độ điểm giao đường cong IN=f(LN) và đường thẳng Ikd 49 IV Bảo vệ dòng cắt nhanh Thời gian tác động BV  Thời gian tác động BV khoảng 0,02÷0,06;  Đối với đường dây khơng có đặt chống sét ống, chống sét làm việc tạo nên NM tạm thời DZ khoảng 0,5÷1,5 chu kỳ (0,01÷0,03s) Muốn BVCN khơng tác động trường hợp đặt tBV= 0,06÷0,08s 50 IV Bảo vệ dòng cắt nhanh BVCN DZ có nguồn cấp NA A NB B N I Vùng CN không tác động Ikd INngmaxA INngmaxB lCNA lCNB l 51 V BVQD theo thành phần thứ tự Sequence Quantities  Positive sequence quantities are found in all fault types as well as normal system operation  Negative sequence quantities are found in lineline (LL) and line-ground (LG) faults  Zero sequence quantities are found only in line to ground faults 52 V BVQD theo thành phần thứ tự Sequence Quantities  Traditionally, in overcurrent protection, zero sequence quantities are used to detect the ground faults  50N/51N 53 V BVQD theo thành phần thứ tự Sequence Quantities  Positive sequence currents are typically used for the three phase and LL faults  Positive sequence phase pickup current must be set above load current to prevent nuisance tripping This decreases the sensitivity to LL faults Because there are no zero sequence currents in LL faults, zero sequence ground fault protection will not work  In this situation, negative sequence currents found in LL faults are useful Because no negative sequence quantities exist in a balanced system, negative sequence pickups can be set 54 VIII BVQD theo thành phần thứ tự Negative-Sequence Overcurrent Protection Sơ đồ nố i dâ y CT ia IA c o nt r o l r el ay ib IB OUT101 c r 1-c ic c r 1-b dc po w er s uppl y r es et IC in OUT102 cr IN OUT103 b1 311L b2  Chống lại VA VA VB VB (L) a11 VC VC (N) a12 N N 110VAC/DC dạng NM không đối xứng 3I2 IA  a IB  aIC 55 V BVQD theo thành phần thứ tự Zero-Sequence Overcurrent Protection  Chống dạng NM chạm đất MC Io  Sơ đồ nối dây CT: 3I0 IA  IB  IC t  Sử dụng biến dòng TTK 56 VI Đánh giá Chọn lọc  BVQD có thời gian  BVCN • Chọn lọc tương đối • Chọn lọc tuyệt đối • Phối hợp theo thời • Xác định vùng làm việc gian theo Ikd • trữ từ xa cho • Khơng dự trữ cho Dự Nhanh  BVQD có thời gian  BVCN Cần thời gian để đảm bảo tính chọn lọc • Khơng nhanh • Khơng cần thời gian để đảm bảo tính chọn lọc • tbv ≈ 0s • 57 VI Đánh giá Nhạy  BVQD có thời gian • Đạt yêu cầu • Một số trường hợp không đảm bảo độ nhạy INmin Ikd cậy ≈ Tin  Nguyên tắc làm việc đơn giản  Cấu trúc thiết bị đơn giản  Sơ đồ đơn giản, phần tử 58 VI Đánh giá Lĩnh vực ứng dụng  Bảo vệ cho đường dây hình tia nguồn cấp  Bảo vệ dự trữ cho lưới truyền tải  Bảo vệ dự trữ cho thiết bị  Khơng làm việc chọn lọc lưới điện có nhiều nguồn cấp B N N C A D 59 Thank You! Department of Electrical Engineering 60 ... việc Phân loại Bảo vệ q dòng có thời gian Bảo vệ cắt nhanh Bảo vệ dòng theo thành phần thứ tự Đánh giá I Nguyên tắc làm việc  BVQD phản ứng theo dòng qua phần tử BV IBVkhi > Idòng  BV tác động... IBVkhi > Idòng  BV tác động qua phần tử KĐ tăng quá ầu giávào trị định trước  BV Đại lượng dòng qua phần tử  vệ: Itrước Giá bảo trị định gọi dòng khởi BV động: IKĐ I Nguyên tắc làm việc Phân... nghịch • BVQD có khóa điện áp (51V) III Bảo vệ dòng có thời gian (51) Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) BV Khảo sát DZ hình tia Khi NM N4, dòng NM chạy qua BV Để đảm bảo tính chọn lọc,