Bảo vệ Rơle chương 1

8.1 Nguyên tắc hoạt động vùng bảo vệ 8.2 Đặc tuyến khởi động 8.3 Cách chọn UR IR đưa vào rơle để phản ánh ngắn mạch pha 8.4 Cách chọn UR IR đưa vào rơle để phản ánh ngắn mạch chạm đất 8.5 Bảo vệ khoảng cách cấp 8.6 Các ảnh hưởng làm sai lệch 8.7 Đánh giá bảo vệ khoảng cách Bảo vệ khoảng cách cần tín hiệu dòng điện, điện áp góc lệch φ chúng BVKC xác định tổng trở từ chỗ đặt BV đến điểm NM từ tín hiệu trên, tác động tổng trở rơle đo bé giá trị tổng trở chỉnh định bảo vệ Z R �Z kd Khi bình thường, điện áp rơle gần điện áp định mức dòng qua rơle dòng tải tổng trở rơle đo có giá trị lớn rơle khơng tác động Khi NM điện áp giảm dòng tăng cao tổng trở rơle đo nhỏ nên rơle tác động Z R �Z kd Từ phương trình ta thấy miền tác động hình tròn tâm O bán kính ZR Đặc tính tác động vơ hướng Rơle tổng trở có hướng dùng phổ biến loại thêm cuộn dây cường độ độ phụ quấn lên lõi thép Từ thông phụ ngược chiều với từ thơng cuộn áp sinh dòng điện theo hướng dương – hướng tác động Khi khữ bớt Momem điện áp sinh cho phép tiếp điểm đóng lại Khi dòng điện ngược lại từ thơng phụ chiều từ thơng điện áp nên khóa lại Tùy theo tương quan từ thơng phụ từ thơng điện áp mà tâm hình tròn di chuyễn khỏi góc tọa độ Loại phổ biến có cung tròn qua góc tọa độ đặc tính MHO Ngồi có đặc tính khác: elip, lệch tâm, điện kháng, đa giác Phương trình đặc tuyến Z kd  zkd e j R Z kd  zkdm cos(CR   R ) Z CR1  Z CR2 Z CR1  Z CR2 ZR   0 2 Z R  Z b  Z R  Z d  2a  zcRm Z kd  jxkd  jzCkd sin   jxCkd  const Ngồi có đặc tuyến đa giác, phú tạp, nhiên thực tế thường dùng Phân tích cố NM tham khảo sách RƠLE IR UR A IA-IB UAB B IB-IC UBC C IC-IA UCA Phân tích cố NM tham khảo sách RƠLE IR0 UR A IA + 3kCI0 UA B IB + 3kCI0 UB C IC + 3kCI0 UC Z L  Z L1 KC  3Z L1 Vùng bảo vệ (hay cách tính đơn giản): Vùng I: 80 – 90% đường dây bảo vệ Vùng II: Hoàn toàn đường dây bảo vệ 50% đường dây kề sau có tổng trở nhỏ z Vùng IIIF: 120% (đường dây bảo vệ + đường dây kề sau có tổng trở lớn nhất) Vùng IIIR: 20% đầu đường dây Ckd 8.4.1 Bảo vệ cấp I 8.4.2 Bảo vệ cấp II 8.4.3 Bảo vệ cấp III zCkd 8.4.1.1 Khỏi động 8.4.1.2 thời gian tác động 8.4.1.3 Vùng bảo vệ zCkd 10 Độ nhạy knh  Z kdIII Z thietbiduocbaove �1.5 23 Vùng bảo vệ lấy giá trị tổng trở khởi động chia cho tổng trở phần tử bảo vệ để biết bảo vệ phần trăm 24 8.6.1 Ảnh hưởng góc pha đường dây gay vượt tầm 8.6.2 Ảnh hưởng điện trở độ tải điểm NM gay tầm 8.6.3 Ảnh hưởng phân dòng gay tầm tầm 8.6.4 Ảnh hưởng điện áp đặt vào rơle 8.6.5 Sai số đo lường 8.6.6 Ảnh hưởng cách nối dây MBA động lực đặt chỗ đặt bảo vệ chỗ NM 8.6.7 Ảnh hưởng dao động điện 8.6.8 Ảnh hưởng tụ bù dọc 25 Góc chỉnh định rơle thường lấy góc pha đường dây Do nhiều nguyên nhân (nhiệt độ, chọn nấc rơle, tính tốn) nên góc khơng Khi trị số tác động rơle định theo tacdongR   kdR cos( kdR   duongday ) Như ZtacdongR < ZkhoidongR có nghĩa vùng tác động bị kéo dài so với trị số đặt bảo vệ tác động vượt vùng chỉnh định, ta gọi tầm Mức độ tầm tính theo phần trăm: Z kd kquatam %  100%(  1) Z kd cos( kdR   duongday )  100%( cos( kdR  1)   duongday ) 26 Khi NM ba pha thông qua điện trở độ Rqd nên tổng trở đặt vào rơle tăng thêm lượng Ra ZR = ZL + Ra Khi NM hai pha thông qua điện trở độ R qd nên tổng trở đặt vào rơle tăng thêm lượng Ra ZR  UR IR  I NM Z L  I NM Ra I NM  Z L  Ra Khi NM hai pha thông qua điện trở độ Rqd với mạng nguồn Z R  Z L  k pd Ra ; k pd  I NMquaR I NMdendiemNM Như vậy, vùng tác động bị thu hẹp hay gọi tầm ZtacdongR > ZkhoidongR 27 Như vậy, vùng tác động bị thu hẹp hay gọi tầm ZtacdongR > ZkhoidongR Mức độ tầm tính theo phần trăm: ( Z kd  kRa ) kduoitam %  100%(  1) Z kd kRa  100%( ) Z kd 28 Khi mạng điện có nhiều nguồn nhiều nhánh đường dây nhánh rẻ có nguồn, dòng điện NM tồn mạng khơng giống Nó gay q tầm tầm Ví dụ: Mức độ tầm tính theo phần trăm: kduoitam %  100%( kquatam %  100%( ( Z kd  k pd Z Lkesau ) Z kd k pd Z Lkesau Z kd  1)  100%( k pd RLsau Z kd ) 29 ) Xét hệ thống có điện áp US tổng trở ZS cấp cho đường dây bảo vệ ZL, xảy NM đường dây ta có: US U R %  I R ZL  ZL  US ZS  ZL  SIR ZS system impedance ratio SIR  ZL 30 Sai số BI BU có ảnh hưởng đến trị số ZR góc pha φR làm thay đổi vùng tác động rơle Đối với BI cần kiểm tra đường cong bội số giới hạn Đối với BU cần chọn dây nối đủ tiết diện để tránh sụt áp lớn làm ảnh hưởng đến giá trị góc pha UR 31 Khi NM sau MBA có tổ đấu dây – rơle tổng trở làm việc trường hợp NM đường dây, tổng trở đặt vào rơle tổng số tổng trở đường dây MBA Nếu tổ đấu dây MBA – tam giác hoạc tam giác – rơle tổng trở làm việc khác đi, NM hai pha sau MBA dòng điện phía sơ cấp thứ cấp MBA khác trị số góc pha 32 Dao động trạng thái đồng hai nguồn điện hai phận chứa nguồn hệ thống điện Xét hai nguồn G H có sức điện động EG EH thơng qua đường dây L có kháng điện xL E   Dòng dao động I dd  X GH sin  I dd max sin Như dòng dao động triệt tiêu = độ, cực đại = 180 độ Khi dao động tổng trở giả tưởng giảm xuống xung quanh thời điểm = 180 độ gần tâm dao động tổng trở giảm Có hai nguyên tắc để khóa dao động: thứ khóa tác động theo thành phần đối xứng loại thứ hai khóa tác động theo tốc độ biến thiên dòng, áp hay trở kháng chỗ đặt bảo vệ 33 Với đường dây dài cao áp siêu cao áp người ta thường lắp tụ nối tiếp vào đường dây (tập trung phận tán theo chiều dài đường dây) để nâng cao khả truyền tải giảm tổn thất Đặc trưng mức độ bù dọc hệ số kC kC tỷ số XC bù dọc XL đường dây (thường vào khoảng 0.25 đến 0.7) Ở Việt Nam kC = 0.6 Khi bù dọc ảnh hưởng đến rơle khoảng cách có NM sau tụ bù dọc rơle khơng thể thấy điểm NM đoạn đường dây gần tổng trở đo nằm sau lưng bảo vệ nên khơng tác động Điều làm cho bảo vệ trước tác động sai (vì khơng chọn lọc) 34 Để ngăn việc tác động sai xảy NM ta cần nối tắc tụ điện lại để trở lại bình thường nhiên cần trì hỗn lại tác động khoảng 0.1s – 0.15s Ở tụ điện bù dọc đại, người ta sử dụng hệ thống bảo vệ điện trở phi tuyến, khe phóng điện máy cắt đấu song song với tụ Khi có NM tùy theo điểm cố (độ lớn dòng NM) thời gian tồn cố mà thiết bị làm việc nối tắc tụ 35 36 Ưu điểm: Đảm bảo tính chọn lọc mạng có cấu trúc Thời gian tác động vùng I nhanh (quan trọng với tính ổn định hệ thống) Có độ nhạy cao Khuyết điểm: Sơ đồ phức tạp Không tác động tức thời tồn vùng bảo vệ Cần thiết bị khóa dao động điện nên phức tạp 37 ... IIIR: 20% đầu đường dây Ckd 8.4 .1 Bảo vệ cấp I 8.4.2 Bảo vệ cấp II 8.4.3 Bảo vệ cấp III zCkd 8.4 .1. 1 Khỏi động 8.4 .1. 2 thời gian tác động 8.4 .1. 3 Vùng bảo vệ zCkd 10 Tổng trở khởi động Z kdI ... pdsau 17 Vùng bảo vệ lấy giá trị tổng trở khởi động chia cho tổng trở phần tử bảo vệ để biết bảo vệ phần trăm 18 8.4.3 .1 8.4.3.2 8.4.3.3 8.4.3.4 Khởi động Thời gian tác động Độ nhạy Vùng bảo vệ 19 ... 0.8-0.85 11 Thời gian tác động gần zero 12 Vùng bảo vệ kat 13 8.4.2 .1 8.4.2.2 8.4.2.3 8.4.2.4 Khởi động Thời gian tác động Độ nhạy Vùng bảo vệ 14 Tổng trở khởi động kat = 0.8-0.85 Cách 1: Cách