chuong 5 bao ve chong cham dat

CHƯƠNG 5: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CHỐNG CHẠM ĐẤT I BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CĨ DỊNG CHẠM ĐẤT LỚN (Trung tính trực tiếp nối đất) BV phản ứng theo dòng áp thứ tự khơng I0, U0 dùng cho pha riêng biệt Có thể sử dụng BV dòng cực đại, BV cắt nhanh, BVCN có hướng, BV khoảng cách hay so lệch trường hợp Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng BV nối vào lọc thứ tự không I0 Thời gian tác động chọn theo nguyên tắc bậc thang tăng dần RI RT phía có MBA có trung tính nối đất Sơ đồ khối BV dòng thứ tự khơng I BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DỊNG CHẠM ĐẤT LỚN (Trung tính trực tiếp nối đất) Là BV thứ tự khơng tác động khơng thời gian Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không T1 ∆ T3 T2 Y Y Y Điều kéo theo ttđ BV khác chọn nhỏ so với dòng cực đại tương ứng t3>t’3 , t2>t’2, t1>t’1 ∆ Vì NM chạm đất phía hạ áp khơng có I0 qua BV nên không tác động sai ∆ t t’1 t’2 t’3 I BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG ĐIỆN CÓ DỊNG CHẠM ĐẤT LỚN (Trung tính trực tiếp nối đất) Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng T1 ∆ T2 Y Y Y Thì NM chạm đất phía có I0 xuất phía Do T3 ∆ t t3=t’3 , t2=t’2, t1=t’1 t1 t2 ∆ Nếu T3 MBA tự ngẫu mạng hai phía MBA trung tính nối đất t3 t’1 t’2 t4 t’3 Nguyên tắc chọn thời gian bậc thang đảm bảo với thời gian lớn Dòng tác động rơle chọn đảm bảo tác động chắn chạm đất cuối đoạn tránh dòng khơng cân Ikđ < 3I0Nmin Ikđ > Ikcbmax Ikđ = kat.Ikcbmax kat=1,2 – 1,5 Với BI có Iđm=5A giá trị dòng khơng cân Ikcb=0,01 đến 0,02A Nên dòng khởi động rơle IkđR=0,5 – 1A (khoảng 10% đến 20% dòng định mức thứ cấp BI) Theo kinh nghiệm, BI chọn phụ tải chọn IkđR=2 – 4A Giá trị dòng khơng cân tính cách đơn giản: Ikcb=kđn.fi.I(3)N k nh 3I0min = I kd kđn: hệ số đồng đặc tuyến phụ tải BI (0,5 – 1) fi: sai số BI Nếu chọn sai số 10% fi=0,1 I(3)N: giá trị max dòng NM pha hư hỏng đoạn tiếp sau Hệ số độ nhạy Knh >1,5 Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng có hướng MC I0 BU U0 RI0 RW0 AND RT Phải sử dụng thêm phận định hướng công suất để xác định dấu, hướng công suất thứ tự không NM Do tác động NM xảy đường dây bảo vệ Tín hiệu đưa RW dòng áp thứ tự khơng: UR=3U0, IR=3I0 2 Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng có hướng IN N A B C ∆ Y • R Ed IN IN • Ed Khi NM pha A dòng IA=IN Trở tác dụng mạng ≈ nên IA chậm sau EA góc φA≈ 900 IB=IC=0 • ION U ON = • • • • • • • • U BN + U CN = E B + E C = − E A • • U ON = • − EA • ION = IOR • U AN + U BN + U CN U BN + U CN = 3 • IA φA • IA + I B + IC I A = = 3 • • • • • • • • U CN = E C • • U BN = E B • • • 3U ON = U BN + U CN = − E A Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng có hướng IN A B C ∆ Y • R Ed IN IN Xét vị trí đặt R • Ed • U AR • N U 'AR φA U 'RN I = IA • U ' A • • U BR = E B • • U BR = E BR • • U AR = jI N x R − N • IOR = IAR / • UO • • • U CR = E CR • ' R Áp pha A điểm đặt R áp đoạn R-N • • U CR = E C Dòng thứ tự khơng I0 qua chỗ đặt U AR Rơle • • IA I = OR Áp thứ tự khơng U0 qua chỗ đặt Rơle • • • • • • • • U AR + U BR + U CR U AR − E A U AR + 3U ON U OR = = = 3 • Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng có hướng IN N A B C ∆ Y • R Ed IN IN Áp thứ tự không U0 qua chỗ đặt Rơle • U OR • • • • • • • U AR + U BR + U CR U AR − E A U AR + 3U ON = = = 3 Áp thứ tự khơng U0 qua điểm NM • U ON • • • • • • U AN + U BN + U CN U BN + U CN − E A = = = 3 Do UOR 3IONBmax mà không cần chọn >3IONAmax 3IONBmax Bảo vệ cắt nhanh thứ tự khơng có hướng Đối với đường dây song song, chọn Ikđ BVCN tức thời cần tính đến hỗ cảm nhánh song song bên cạnh Nó ảnh hưởng nhiều đến tổng trở thứ tự không Nếu chiều I0 nhánh song song hỗ cảm nhánh làm tăng trở đường dây ngược lại I01 L1 L2 Đánh giá phạm vi ứng dụng BV Sơ đồ đơn giản Độ tin cậy cao Độ nhạy cao Làm việc bảo đảm chắn Góc φR ln gần với giá trị tối ưu BV phản ứng theo dòng chế độ khơng tồn pha tác động sai đứt dây pha mạch thứ cấp BI II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CĨ DỊNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • Ic UA = EA IB Ib TT IA • • Ia • UB = EB • UC = EC IC • U TT • • • • • • UA = EA ; UB = EB ; UC = EC • U TT = • IA = • • • UA UB UC ; IB = ; IC = ; jx C jx C jx C • • C B N1 A Ia Ic Ib II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CĨ DỊNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • Ic UA = EA UCA Id IB U BA A • Ic • UC = EC Ib TT • C Id • B N A UB = EB • U TT TT C • • Ic B • • • U A = 0; U B = U BA ; U C = U CA • • • U TT = U N −TT = − E A • IB = • • U BA U CA ; IC = ; jx C jx C • Ia=0 Ua=0 • • • Dòng điện chỗ NM: Id = −(I B + IC ) Ib II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CĨ DỊNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • I d = −( IB Id U BA U CA + ) jx C jx C • 3E A Id = jx C • A Ic TT C • B • UP Id = jx C • Dòng chạm đất ba lần dòng dung pha chế độ bình thường chậm pha UTT góc 900 Với xc=1/ ωC Id=3UpC0 l.10-6.(A) C0: suất điện dung pha so với đất 1km • • U BA • U CA IB = ; IC = ; jx C jx C • l: tổng chiều dài dây dẫn pha • • • Dòng điện chỗ NM: Id = −(I B + IC ) II BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐẤT TRONG MẠNG CĨ DỊNG CHẠM ĐẤT NHỎ (Trung tính cách ly nối đất qua cuộn dập hồ quang) • • • U BA + U CA = −3E A A I0 3I0 Ic C 3U0 • • • • • • I A + I B + IC I B + IC • IO = = − Id 3 • U0 TT • • • UA + UB + UC UO = = − E A = U TT • IB Id • B Dòng thứ tự khơng I0 vượt trước điện áp U0 góc 900 Nếu chạm đất qua điện trở trung gian rtg điện áp pha hư hỏng: UA=Id.rtg=UN UTT= -EA+UN 1 Những yêu cầu BV - Thường báo hiệu có chạm đất điểm, nhiên phải cắt mạch cố lâu dài để tránh ảnh hưởng xấu - Trong mạng có bù, dòng chạm đất nhỏ khoảng 20-30A -Mạng 6kV, 10kV dòng chạm đất tồn hàng mà không gây hư hỏng thêm ảnh hưởng tới phụ tải Ví dụ: ĐC làm việc điều kiện ẩm ướt Khi chạm đất pha dễ chuyển sang NM nên yêu cầu phải cắt điểm chạm đất Yêu cầu BV chống chạm đất phải tác động chọn lọc có độ nhạy cao dòng chạm đất nhỏ (5 ÷ 10A) Nguyên tắc bảo vệ 2.1 BV phản ứng theo dòng thứ tự khơng Trong mạng khơng bù dùng 3I0 3U0 đưa vào rơle BV có tín hiệu chạm đất Trong mạng có bù dòng cuộn dập hồ quang > dòng điện dung mạng Do dòng dư 3I0L -3U0C có tính chất điện cảm làm BV tác động Giá trị dòng dư phải chọn khơng q 25A mạng đến 10KV 2 Nguyên tắc bảo vệ 2.1 BV phản ứng theo dòng thứ tự khơng Nếu dùng lọc thứ tự khơng dòng khởi động sơ cấp BV ≥ 20÷ 25A Nếu dùng biến dòng thứ tự khơng BI0 giá trị dòng khởi động khoảng 3÷ 5A Nếu BI0 kết hợp với rơle có độ nhạy cao dòng tác động BV khoảng đến 2A Vì BI0 BV mạng có đường dây cáp dòng chạm đất nhỏ Nguyên tắc bảo vệ 2.2 BV phản ứng theo dòng với tần số khác 50Hz BV dùng phương pháp xếp chồng tần số khác với tần số cơng nghiệp (100Hz, 25Hz) lên dòng cố Dòng lấy từ nguồn riêng đặt mạch cuộn dập hồ quang (DHQ) Nó chạy mạch với dòng cuộn DHQ làm BV tác động Chọn hai giá trị tần số 100 25 dòng điện dung khơng có hoạ tần Chỉ NM, đường dây không hư hỏng xuất dòng phụ chạy qua nhờ mà BV tác động chọn lọc 2 Nguyên tắc bảo vệ 2.3 BV phản ứng theo dòng q độ BV tác động theo xuất dòng tần số cao, hay theo dấu sóng dòng, cơng suất tương ứng Khi NM xuất dòng f cao thời gian ngắn BV loại cần có rơle tác động nhanh lọc cho phép thành phần tần số cao qua rơle Để BV làm việc chắn BV phải có phận giữ tín hiệu q độ q trình làm việc  ... 3I0Nmin Ikđ > Ikcbmax Ikđ = kat.Ikcbmax kat=1,2 – 1 ,5 Với BI có Iđm=5A giá trị dòng khơng cân Ikcb=0,01 đến 0,02A Nên dòng khởi động rơle IkđR=0 ,5 – 1A (khoảng 10% đến 20% dòng định mức thứ cấp... hệ số đồng đặc tuyến phụ tải BI (0 ,5 – 1) fi: sai số BI Nếu chọn sai số 10% fi=0,1 I(3)N: giá trị max dòng NM pha hư hỏng đoạn tiếp sau Hệ số độ nhạy Knh >1 ,5 Bảo vệ dòng cực đại thứ tự khơng... trị dòng dư phải chọn khơng q 25A mạng đến 10KV 2 Nguyên tắc bảo vệ 2.1 BV phản ứng theo dòng thứ tự khơng Nếu dùng lọc thứ tự khơng dòng khởi động sơ cấp BV ≥ 20÷ 25A Nếu dùng biến dòng thứ tự