thiết kế tính toán role bảo vệ thanh cái

J TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - - ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN BẢO VỆ THANH CÁI CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths Nguyễn Hào Nhán SINH VIÊN THỰC HIỆN Lê Thanh Hồi (MSSV: B1603714) Ngành: Kỹ thuật điện – Khố: 42 Tháng 11/2020 LỜI CẢM ƠN Trải qua thi gian dài học tập Trường Đại học Cần Thơ, em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý Thầy, Cô công tác Khoa Công Nghệ tận tình giảng dạy khơng kiến thức chun mơn mà cịn học kinh nghiệm sống làm việc để chúng em trưởng thành hơn, tạo dựng hành trang vững cho chúng em sau trường Trong thời gian thực đồ án, đặc biệt cho em gửi lời tri ân sâu sắc đến Thầy Nguyễn Hào Nhán, người tận tình bảo, hướng dẫn góp ý để em hồn thành thật tốt đề tài đồ án Hệ Thống Điện Em xin gửi lời cảm ơn đến tất tác giả cơng trình nghiên cứu trước, báo, giáo trình, sách chuyên khảo cho em thơng tin bổ ích đề tài đồ án Em xin cảm ơn Nhà trường tạo cho em môi tường học tập thoải mái, tiện nghi cung cấp nguồn tài liệu quý giá, phong phú Đây đồ án hồn chỉnh q trình thực em, dù cố gắng hồn thiện với trình độ hiểu biết, thực tiễn khả tìm kiếm phân tích tài liệu cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Do đó, em mong nhận ý kiến đóng góp quý giá từ phía Thầy, Cơ để đề tài nghiên cứu hoàn thiện Cuối lời, em xin chúc quý Thầy, Cô sức khỏe, niềm vui gặt hái thành cơng nghiệp giảng dạy Cần thơ, ngày tháng 11 năm 2020 Sinh viên thực Lê Thanh Hoài Mục lục MỤC LỤC Lời mở đầu Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG Chương 2: CÁC LOẠI THANH CÁI VÀ CÁCH LẮP ĐẶT Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ 3.1 Bảo vệ dòng siêu tải 3.2 Bảo vệ vi sai trung cao áp 3.2.1 Rơle chênh áp 3.2.2 Phương pháp biến dịng lỗi khơng khí (Bộ ghép tuyến tính) 10 3.2.3 Rơle vi sai phần trăm 11 3.2.4 Rơle vi sai dòng 12 3.2.5 Bảo vệ vi sai phần 12 3.3 Bảo vệ dự phòng 13 3.4 Bảo vệ dây dẫn điện áp thiết bị đóng cắt .13 3.5 Bảo vệ tăng áp 13 Chương 4: KẾT LUẬN 16 Tài liệu tham khảo 17 SVTH: Lê Thanh Hoài Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦU Ngày điện phần thiết yếu hoạt động sinh hoạt đời sống người Để đảm bảo sản lượng điện cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị ổn định làm việc hệ thống vấn đề quan trọng hệ thống điện nước ta Hệ thống bảo vệ phần quan trọng hệ thống toàn hệ thống nói chung trạm biến áp nói riêng, định đến việc phân phối điện tồn trạm loại bảo vệ có giá thành cao gắp nhiều lần so với loại bảo vệ khác Tuy nhiên, việc lựa chọn thiết bị bảo vệ chưa quan tâm mực trình thiết kế, đồng thời chưa có quy định cụ thể cuả EVN Để khắc phục cố xảy ngồi ý muốn ngồi việc cần bảo trì bảo dưỡng hệ thống định kì cần phải lựa chọn loại thiết bị bảo vệ kịp thời nhanh Việc lựa chọn rơle để bảo vệ cần phải có tính tốn kĩ hợp lí Thơng qua đồ án lần khắc phục tình trạng lỗi cái, thiết bị cách hiệu nhất, giảm thiểu tối đa cố vấn đề liên quan SVTH: Lê Thanh Hoài Chương 1: Giới thiệu chung GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG Hệ thống phần quan trọng trạm điện, nơi nhận điện từ nguồn cung cấp đến nơi phân phối điện cho hộ tiêu thụ Một số nguyên nhân xảy cố là:  Hư hỏng cách điện già cỗi vật liệu theo thời gian sữ dụng  Quá điện áp  Máy cắt hư cố ngồi góp  Sự cố tác động từ bên chạm vào góp Sự cố xảy với tương đối ít, đầu nguồn liên hệ nhiều phần tử hệ thống nên cố xảy gây hậu nghiêm trọng đến toàn hệ thống Hệ thống bảo vệ nhầm loại trừ cố xảy Khi xảy cố trì vùng tác động bảo vệ cái, bảo vệ gữi tín hiệu cắt tới tất máy cắt nối đến bị cố Bảo vệ cần thỏa mãn yêu cầu đòi hỏi chọn lọc kĩ thuật cao, khả tác động nhanh độ tin cậy Chương 2: Các loại cách lắp đặt GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán CHƯƠNG CÁC LOẠI THANH CÁI VÀ CÁCH LẮP ĐẶT Thanh trạm biến áp lắp đặt theo nhiều cách khác tùy thuộc vào yêu cầu tính liên tục nhu cầu sử dụng cấp điện thiết yếu truyền điện Có nhiều phương pháp khác để bảo vệ trạm biến áp thiết bị đóng ngắt phụ thuộc vào điện áp cách bố trí Cách lắp đặt áp dụng nhiều hệ thống điện công nghiệp Hệ thống xuyên tâm (radial system) đơn giản có cấu tạo tương tự Hình ngoại trừ việc có đường dây điện máy biến áp cấp điện Hình sơ đồ đơn với role vi sai Chương 2: Các loại cách lắp đặt GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán H ìn h sơ đồ bố trí phân đoạn với rơ le vi sai Hình sơ đồ kép với rơ le vi sai Chương 2: Các loại cách lắp đặt GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Hình sơ đồ đồng với rơ le vi sai Điện áp hệ thống điện công nghiệp chia thành ba cấp độ: 15kV, từ 15kV đến 601V 600V Hệ thống điện công nghiệp thường bao gồm phân phối từ 15kV trở xuống Tuy nhiên, mức điện áp lên đến khoảng 35kV, bao gồm phân phối, truyền tải phụ trạm biến áp Rơle bảo vệ mức chiếm nhiều diện tích bảng điều khiển phần thiết bị công ty điện lực cung cấp Thông thường sở công nghiệp có trang bị rơle cao áp Trong phần lớn trường hợp, bắt buộc phải tuân thủ theo biện pháp sử dụng đề Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ 3.1 Bảo vệ dòng siêu tải Hầu hết hệ thống điện hệ thống xuyên tâm việc bảo vệ mạch nguồn đầu vào điều kiện dòng điện siêu tải giúp bảo vệ cách có hiệu Trên hệ thống trung áp cao áp, cầu dao ngắt mạch sử dụng cho cầu chì rơle q dịng Chúng bổ sung thêm rơle tiếp đất nhạy hệ thống tiếp đất có trở kháng thấp Trên hệ thống điện áp thấp, hầu hết thiết bị sử dụng cầu dao cầu chì Sự đời đơn vị ngắt điện cho thiết bị ngắt mạch hạ áp để thực chức cảm biến định điều kiện chất lượng bảo vệ tiến đáng kể.Mỗi mạch điện riêng biệt phát cố tiếp đất mức thấp nhiều xử lý chúng nhanh nhiều so với thiết bị điện dòng tác động trực tiếp Các cắt điện tử có sẵn phần tử tiếp đất tích hợp có độ nhạy cao Bộ luật điện quốc gia® (NEC®) (NFPA 70-1999) yêu cầu thực ngăn ngừa cố tiếp đất thiết bị cấp điện kết nối wye tiếp đất có điện áp 150 V với mặt đất, không 600 V, thiết bị sau: a) Bất kỳ thiết bị ngắt điện từ 1000A trở lên (Điều 230-95) b) Bất kỳ thiết bị ngắt kết nối nạp từ 1000A trở lên (Điều 215-10) c) Bất kỳ cơng trình có thiết bị ngắt từ 1000A trở lên (Điều 240-13) Các rơle dòng thiết bị ngắt cần cài đặt thời gian trì hỗn dịng điện cao để ngăn chặn việc thiết bị ngắt mạch nguồn bị mở xảy cố với cấp nguồn Do đó, rơle khơng thể giúp bảo vệ thiết bị đóng ngắt cách nhanh nhạy Rơle dòng thời gian nghịch đảo hay rơle dòng thời gian xác định kết nối với máy biến dịng mạch trung tính tiếp đất máy biến áp nguồn có độ nhạy cao cố tiếp đất Rơle cần lắp đặt tùy thuộc theo cố xảy với nạp Nếu nạp có thiết bị bảo vệ tức thời cảm biến tiếp đất, rơle mạch tiếp đất máy biến áp cần thời gian trì hỗn ngắn Khắc phục cố tiếp đất cách có hiệu giúp cải thiện đáng kể khả bảo vệ điều kiện dịng điện siêu tải, hầu hết cố xảy lỗi tiếp đất lý mà trở thành cố tiếp đất 3.2 Bảo vệ vi sai trung áp cao áp Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Rơle vi sai có tốc độ độ nhạy cao, khả bảo vệ tính chọn lọc cao thiết bị đóng ngắt Rơle vi sai sử dụng cho mục đích khác ngồi bảo vệ q dịng nối ghép hồn tồn với rơle hệ thống điện khác minh họa Hình 1, Hình 2, Hình3 Hình Rơle chênh áp thường dùng cho hệ thống phức tạp hơn, có nhiều nguồn nhiều mức điện áp Lý việc lựa chọn cách bảo vệ để đảm bảo thiết bị bảo vệ hoạt động phối hợp để ngắt điện cho thực cần thiết Điều lý giải cho chi phí phát sinh sử dụng rơle vi sai có tốc độ cao Nguyên tắc điều kiện bình thường, tổng phasor tất dòng điện nạp vào xuất đo phải Nếu không, cố xảy vùng bảo vệ Tại vị trí chỉnh, cần phải bổ sung rơle vi sai cố chạm đất vào máy biến áp nguồn trung áp kết nối cho Điều giúp ta có bảo vệ với chi phí thấp cách sử dụng máy biến áp tiêu chuẩn kết nối máy biến dòng phụ trợ Rơle vi sai lắp đặt để tăng cường bảo vệ dòng Rơle vi sai thường sử dụng cho 15 kV, cho kV, sử dụng cho hạ áp Dưới yếu tố nhận biết nên sử dụng rơle vi sai a) Mức độ ảnh hưởng gây số Ví dụ, hở ngồi trời có mức độ ảnh hưởng cao; thiết bị đóng ngắt bọc kim loại lắp đặt cách mơi trường sẽ, có mức ảnh hưởng thấp Môi trường bị ô nhiễm làm tăng khả xảy cố thiết bị lắp đặt môi trường cần bảo quản chu đáo b) Độ ổn định hệ thống điện Để hệ thống hoạt động ổn định trở lại sau xảy cố đòi hỏi rơle vi sai tốc độ cao Rơle vi sai tốc độ cao giúp cho việc khắc phục cố diện nhanh hơn, giúp nâng cao xác suất trì độ ổn định hệ thống suốt thời gian xảy cố c) Sử dụng cách bố trí theo nhóm Việc bố trí theo giúp làm cho việc bảo vệ vi sai trở nên có hiệu hơn, đặc biệt hệ thống phân phối chọn lọc thứ cấp sử dụng Thanh bị lỗi ngắt điện nhanh chóng trì tính liên tục q trình cấp điện phần tải khác truyền điện d) Ảnh hưởng cố đến phận khác hệ thống điện q trình có liên quan Trong trường hợp kế hoạch sửa chữa kéo dài mức độ chấp nhận được, việc thực biện pháp bảo vệ vi sai khơng có lợi mặt kinh tế Đối với nhà máy điện lớn, chi phí lắp đặt rơle vi sai thường không đáng kể so sánh với khả giảm thiệt hại cho thiết bị hạn chế thời gian ngừng hoạt động theo lịch trình nhà máy quy trình quan trọng sở cấp điện Nếu có xảy cố q trình thiết lập rơle q dịng hệ thống, việc sử dụng rơle vi sai có hiệu việc xác định tính chọn lọc Một ví dụ điển hình hệ thống điện bao gồm nhiều nhóm phân phối Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán mức điện áp, với cấp điện cho khác Cấu hình mạch thường dẫn đến việc rơle dòng thiết lập cao mức cho phép Đối với cấp điện máy phát cục bộ, nên sử dụng rơle vi sai để thay cho nhanh chóng giữ phần cho cịn lại hệ thống kết nối Các rơle dòng sử dụng để bảo vệ mạch điện máy phát thường cần nhiều thời gian để vận hành Các phương pháp bảo vệ vi sai thường sử dụng (được xếp trình tự tính hiệu quả) - Bộ ghép tuyến tính đáp ứng điện áp - Phần trăm vi sai (nếu có) - Đáp ứng dịng - Vi phân phần Cần có rơle phụ tiếp xúc đa điểm rơle vi sai ngắt điện tất ngắt mạch kết nối với Thiết bị phụ trợ phải rơle khóa trung gian tốc độ cao, với tiếp điểm thiết bị ngắt mạch để ngăn chặn cố tự đóng cầu dao lỗi Rơle khóa trung gian Cần lắp đặt thủ cơng trước đóng ngắt mạch 3.2.1 Rơle chênh áp Rơle chênh áp sử dụng máy biến dịng có lõi sắt "xuyên thấu" Việc sử dụng cuộn dây hoạt động đáp ứng điện áp (còn gọi cuộn dây dẫn có trở kháng cao) rơle khắc phục vấn đề máy biến dòng bị bão hòa Mỗi mạch nối với cần có máy biến dịng riêng biệt Hình 13-5 Số lượng bảo vệ chênh áp không giới hạn - khác với số lượng cấp nguồn tải, có tính sau: a) Chu trình vận hành tốc độ cao theo thứ tự từ đến chu kỳ b) Có thể thiết lập độ nhạy cao trình lắp đặt để bảo vệ hoạt động với giá trị thấp dòng pha dịng tiếp đất c) Rơle hoạt động với tất máy biến dịng tiêu chuẩn có ống lót thiết bị đóng ngắt qua máy biến dịng có cuộn dây phân tán d) Rơle khơng chịu nhiều ảnh hưởng gây độ bão hòa máy biến dòng, thành phần chiều (DC) dòng bị lỗi số thời gian (circuit time constant) e) Phân biệt lỗi bên lỗi bên trong, thu cách lắp đặt rơle mà khơng cần thiết lập thời gian trì hỗn Tất máy biến dịng phải có tỷ số biến dòng, trừ trường hợp sử dụng rơle trở kháng cao thích hợp để sử dụng với biến dịng tỷ số khác Để có tỷ số tương đồng máy biến dịng, khơng nên sử dụng máy biến dịng phụ trợ Các máy biến dịng có tỷ số tối đa khác điều chỉnh cho khớp cách vận hành máy biến áp có tỷ số cao máy biến áp tự động, sử dụng điểm nối trung gian để nối với điểm nối cực đại máy biến dịng có tỷ số thấp Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Điện kháng rò rỉ tất máy biến dòng phải có giá trị thấp; nhìn chung máy biến dịng có lỗi khơng phù hợp cho việc sử dụng Các máy biến dịng có ống lót lắp ráp với lõi hình xuyến với cuộn dây phân tán hồn tồn thường có điện kháng rị rỉ khơng đáng kể Cuộn dây phân tán bắt đầu kết thúc điểm lõi Các máy biến dòng "xuyên thấu" có sẵn đặc tính phù hợp để sử dụng cụm thiết bị đóng cắt Hình rơle chênh áp Rơle phải đáp ứng hai yêu cầu: - Thứ nhất, không ngắt mạch trường hợp có cố bên ngồi vùng bảo vệ - Thứ hai, phải có khả trì trạng thái hoạt động xảy lỗi bên vùng bảo vệ Đối với yêu cầu đầu tiên, tham khảo Hình Giả sử có ba ngắt mạch bị lỗi vị trí hiển thị, xem xét đơn giản ba giai đoạn Đối với lỗi F3 ra, dòng điện lỗi I chạy qua cầu dao dòng điện khác chạy qua cầu dao cầu dao Các dòng điện khác có cường độ nhỏ hơn, có tổng với cường độ I3 Giả sử máy biến dòng hoạt động theo lý thuyết Sau đó, dịng điện thứ cấp máy biến dịng hình thành cầu dao cân tổng cường độ dòng điện tạo cầu dao cầu dao Dịng điện thứ cấp lưu thơng mạch thứ cấp máy biến dòng tạo điện áp nhỏ (nếu có) qua Điểm A Điểm B Nếu lý đó, dịng điện thứ cấp máy biến dịng Cầu dao khơng cân với tổng cường độ dòng điện tạo biến dòng cầu dao cầu dao 2, dòng điện dư chênh lệch buộc phải chạy qua máy biến dòng gây tăng điện áp qua Điểm A Điểm B đến mức mà rơle có xu hướng hoạt động Do dựa vào tình cho, thấy rõ máy biến dịng cầu dao có xu hướng bão hịa lớn máy biến dòng cầu dao cầu dao 2, cầu dao xử lý tổng dòng điện đố hai cầu dao lại, cầu dao xử lý phần dòng điện tổng Theo nguyên tắc hoạt động rơle, tình xấu xảy máy biến dịng cầu dao gần bão hịa hồn tồn khơng tạo dịng điện thứ cấp đủ mạnh để phát được, máy biến dòng cầu dao cầu dao hồn tồn khơng bão hịa Trong trường hợp bão hịa hồn tồn, điện kháng chung ống lót máy biến dịng Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Nếu điện kháng rị rỉ thứ cấp khơng đáng kể, trở kháng thứ cấp máy biến dòng điện trở cuộn dây Do đó, để máy biến dòng Cầu dao bão hòa hồn tồn, điện áp hình thành điểm A điểm B tích (I1 + I2) với tổng tổng điện trở mạch A, B máy biến dòng cầu dao (bao gồm điện trở thứ cấp máy biến dòng) Rơle vi sai thiết lập cho khơng hoạt động mức điện áp Rõ ràng giá trị điện áp phụ thuộc vào cường độ dòng xảy cố, loại cố tổng trở Trong trường hợp lỗi bên trong, dịng thứ cấp khơng lưu thông mà tạo điện áp thứ cấp đủ cao để làm cho rơle hoạt động Một điện trở phi tuyến tính mạch giới hạn điện áp mắc song song với cuộn dây vận hành trở kháng lớn có độ nhạy cao để hạn chế phát sinh điện áp xảy cố nghiêm trọng bên mạch Để có tốc độ hoạt động cao xảy lỗi mạch, thiết bị mắc nối tiếp với điện trở phi tuyến Khi xảy cố chênh lệch dòng điện từ tính dư tồn lõi máy biến dịng, hai trường hợp, xuất thành phần chiều đáng kể dòng điện thứ cấp Tình trạng gây tượng ngắt mạch sai sử dụng rơle trở kháng thấp cho vi sai Rơle chênh áp độ nhạy không cao với thành phần chiều mắc nối tiếp cuộn dây relay-sensitive (cuộn dây nhạy cảm với rơle) với tụ điện cuộn kháng Mạch cộng hưởng tần số công suất thành phần chiều DC bị chặn tụ điện nối tiếp 3.2.2 Phương pháp biến dịng lỗi khơng khí (Bộ ghép tuyến tính) Hình Hệ thống ghép tuyến tính bảo vệ với giá trị tiêu biểu minh họa cho trình hoạt động mạch xảy cố Phương pháp biến dịng lõi khơng khí thực chức bảo vệ cách nhanh chóng đáng tin cậy Biến dịng lõi khơng khí có độ linh hoạt cao để đáp ứng thay đổi hệ thống Các ghép mở mạch cách dễ dàng để việc chuyển mạch trở nên đơn giản Thời Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán gian vận hành loại hệ thống ghép tuyến tính từ chu kỳ trở xuống với hệ thống có pickup 150% chu kỳ loại hệ thống ghép tuyến tính khác Cách mắc mạch giúp giảm thiểu khó khăn gây khác biệt đặc tính máy biến dịng lõi sắt cách sử dụng cuộn cảm chung lõi khơng khí khơng có sắt mạch từ Do đó, mạch khơng phát sinh độ bão hịa DC AC Các ghép tuyến tính ngắt mạch khác mắc nối tiếp tạo điện áp thứ cấp tỷ lệ thuận với dòng điện sơ cấp qua ngắt mạch, minh họa Hình Ta có mạch nối tiếp đơn giản minh họa qua hình 6, Trong Esec điện áp gây thứ cấp ghép tuyến tính, Ipri dịng điện sơ cấp (sai số trung bình bình phương đối xứng) IR dòng điện thứ cấp rơle M trở kháng chung 0.005 W, 60 Hz ZC tự trở kháng ghép tuyến tính thứ cấp ZR trở kháng role Trong điều kiện bình thường xảy cố ngồi mạch, tổng điện áp ghép tuyến tính tạo Tuy nhiên, xảy lỗi mạch, điện áp khơng cịn đo rơle có độ nhạy cao hoạt động để ngắt điện cho cầu dao Các ghép tuyến tính cuộn kháng chung có lõi khơng khí quấn lõi hình xuyến khơng từ tính để mạch lân cận không tạo điện áp không mong muốn Đối với dây dẫn hình xuyến, 1000A dòng điện sơ cấp lại sinh 5V Do đó, theo thiết kế, trở kháng chung M 0,005W, 60Hz Hay nói cách khác, Esec = Ipri M Rơle chênh áp điện tử có thời gian hoạt động nhanh so với rơle điện 3.2.3 Rơle vi sai phần trăm Trong trường hợp tương đối mạch kết nối với cái, dùng các rơle áp dụng nguyên tắc vi sai phần trăm Tuy nhiên, vấn đề phát sinh ứng dụng rơle vi sai phần trăm để bảo vệ tăng lên theo số lượng mạch kết nối với Tất máy biến dòng cấp điện cho rơle phải Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán có tỷ số có đặc tính giống Sự thay đổi đặc tính máy biến dịng, đặc biệt tượng bão hòa đoản mạch, vấn đề lớn loại hình bảo vệ thường giới sử dụng giới hạn có số cấp nguồn hạn chế 3.2.4 Rơle vi sai dòng Khi việc bảo vệ điện áp bảo vệ vi sai ghép tuyến tính (linear coupler differential protection) có chi phí q cao, cân nhắc sử dụng mạch vi sai dịng tốn Loại mạch sử dụng rơle dòng cảm ứng đơn giản (simple induction overcurrent relay) mắc để đáp ứng với chênh lệch dòng điện cấp cho dòng điện cấp từ Các máy biến dòng bố trí giống Hình 1, Hình 2, Hình Hình Các cách mắc thể Hình Một dạng rơle q dịng đặc biệt có sẵn rơle phụ gắn bên với, để giúp kiểm tra tính tồn vẹn mạch biến dòng xảy cố tiếp đất ngẫu nhiên cố hở mạch Các kết nối bố trí để kiểm tra pha, rơle hai pha lại thực chức bảo vệ 3.2.5 Bảo vệ vi sai phần Hình Rơle vi sai phần (sơ đồ ba cầu dao) Bảo vệ vi sai phần, gọi chuyển tiếp tổng dòng, cách thức điều chỉnh nhiều mạch tải không bù hệ thống vi sai (Hình 7) Vì lý này, việc gọi mạch vi sai bị nhầm lẫn Cách thức sử dụng làm phương án bảo vệ cho có tải bảo vệ cầu chì, dùng làm phương án bảo vệ cục cầu dao tải bị kẹt Rơle dòng pha thiết lập tổng tải tổng hiệu suất tất tải cấp điện từ Trong sơ đồ thông thường với rơle lắp dây dẫn đầu vào, cố hai làm hỏng hai đường dây hai dây thiết lập giống Trong mạch vi sai cục bộ, cố gây tăng dòng rơle sụt dòng rơle khác Chênh lệch cường độ dịng điện thể tính chọn lọc rơle dịng đầu, có bị lỗi bị ngắt điện Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Rơle vi sai phần cần có đủ thời gian trì hỗn để thực chức chọn lọc với rơle mạch tải Do đó, bảo vệ vi phân cục có độ nhạy tốc độ khơng bảo vệ vi phân phần 3.3 Bảo vệ dự phòng Trong hệ thống điện công nghiệp hệ thống cấp điện, cần dùng vài loại hình rơle dự phịng trường hợp hệ thống bảo vệ thứ cấp vận hành thất bại Rơle sơ cấp đầu xa đường dây cấp điện có chức bảo vệ dự phòng cho Cách thiết lập gọi bảo vệ dự phịng từ xa, không hiệu hệ thống không ổn định, gây ảnh hưởng đến hệ thống điện khác cần rơle dự phịng cục Hiệu suất mạch rơle dự phòng từ xa cục khác phân tích Các cố cầu dao gây hậu qua nghiêm trọng, chẳng hạn làm cho hệ thống ngưng hoạt động hoàn toàn Sự cố cầu dao cục mạch rơle cầu dao bị kẹt dễ xảy cầu dao phía đường dây cầu dao mạch bị lỗi không hoạt động thời gian định Tuy nhiên, kiểu mắc mạch điện sử dụng trường hợp có giá thành không cao 3.4 Bảo vệ dây dẫn điện áp thấp thiết bị đóng cắt Thanh thiết bị đóng cắt hạ áp thường bảo vệ cầu chì hạn chế dịng điện, có kích thước định mức đầy tải thiết bị đóng cắt có giằng nhỏ dịng cố có sẵn Cầu chì hạn chế dòng điện thường sử dụng để hạn chế dòng điện cố mức mà thiết bị đóng cắt xử lý Khi thời gian trì hỗn ngắn hạn ngắt mạch vượt q chu kỳ, thiết bị đóng ngắt cần kiểm tra khoảng thời gian dài bình thường: việc kiểm tra giằng theo tiêu chuẩn kéo dài chu kỳ Để giảm khả cố phóng hồ quang xảy với hệ thống tiếp đất 480 Y/277 V, 480 V cần cách điện Điều giúp ngăn chặn cố tiếp đất xảy hiệu nhiều so với việc tắt hệ thống phần hệ thống sau cố chạm đất xảy 3.5 Bảo vệ tăng áp Tất thiết bị đóng ngắt kết nối với mạch hở nạp điện xuất điện khỏi thiết bị cần bảo vệ đề phòng tăng áp tia lửa điện, phóng điện hồ quang, tượng chuyển mạch Một mạch coi tiếp xúc với điện áp tăng lên mạch kết nối với loại dây hở nào, dù trực tiếp qua dây cáp, cuộn kháng điều chỉnh Mạch điện nối với dây hở qua máy biến áp coi khơng bị ảnh hưởng bảo vệ đầy đủ phía đường dây máy biến áp Các mạch điện lắp đặt hoàn toàn bên Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán tòa nhà, chẳng hạn bên nhà máy điện công nghiệp, coi không tiếp xúc với tia sét, tia lửa điện khơng cần bảo vệ chống sét Hiện nay, nhiều hệ thống sử dụng dãy tụ điện để điều chỉnh hệ số công suất thấp Cách thiết lập đặc biệt quan trọng dự án đồng phát Mất kiểm sốt q trình điều khiển tụ điện dẫn đến tượng tăng áp đột ngột Công tắc áp suất dầu công tắc áp suất chân không sử dụng để chuyển đổi khối tụ điện gây tượng tăng áp trình chuyển mạch Thiết bị chống sét lan truyền kết nối đầu nối mạch tiếp xúc thực chức bảo vệ, dù khơng có cầu chì hay thiết bị ngắt điện Khi sử dụng biện pháp bảo vệ chống sét lan truyền kết nối trực tiếp với làm giảm độ an toàn Các chống sét oxit kim loại (metal oxide arrester) đại có điện trở phi tuyến tính với điện trở giảm mạnh tăng điện áp đặt vào Do đó, chống sét nhạy với điện áp vận hành đường dây nối đất hệ thống tần số dòng nguồn điện tiếp đất tạm thời (TOV) Bộ chống sét oxit kim loại có hiệu suất điện áp hoạt động liên tục tối đa (MCOV) không vượt điện áp hoạt động dự kiến hệ thống nối đất tối đa Các nhà sản xuất thiết chống sét cung cấp số liệu điện áp dòng tạm thời theo thời gian để tạo điều kiện cho phép sử dụng mức điện áp dòng tạm thời thích hợp Thơng thường, điện áp pha-đất khơng xác định có liên quan đến cố đường dây đơn-đất coi cường độ điện áp dòng tạm thời Cần thiết lập thời gian giả định điện áp dòng tạm thời để xác định nhiệm vụ điện áp dòng tạm thời chống sét Ở mức tối thiểu, giá trị thời gian khắc phục cố tiếp đất cộng với biên độ lớn Thường 10 giây chọn thời gian quy ước điển hình cho điện trở trung tính Trong hệ thống trung áp có tiếp đất khơng có điện trở, điện áp q dịng tạm thời điện áp dự kiến tối đa để vận hành đường dây Đối với hệ thống tiếp đất kiên cố, điện áp dòng tạm thời nhỏ điện áp vận hành theo đường dây việc xác định xác số liệu theo cách truyền thống địi hỏi phải có liệu trở kháng đối xứng thành phần hệ thống Bảng 3-1 Những giá trị hiệu suất MCOV phổ biến chống sét cấp trạm cấp trung gian hệ thống tiếp đất điện trở Điện áp hệ thống (kV) Hiệu suất MCOV chống sét (kV) 13.8 12.7 6.9 6.1 - 7.65 4.16 3.7 - 5.1 2.4 2.2 - 2.55 Chương 3: Các phương pháp bảo vệ GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán Bảng 3-2 Những giá trị hiệu suất MCOV phổ biến chống sét cấp trạm cấp trung gian hệ thống tiếp đất hoàn toàn Điện áp hệ thống (kV) Hiệu suất MCOV chống sét (kV) 13.8 8.4 6.9 5.1 4.16 2.55 - 3.7 2.4 2.2 - 2.55 Trong công nghiệp, chống sét phân loại theo nhóm theo thứ tự hiệu độ bền: - Bộ chống sét trạm - Bộ chống sét trung gian - Bộ chống sét phân phối - Bộ chống sét thứ cấp Ba nhóm sử dụng cho dịng điện điện cao áo trung áp, chống sét thứ cấp ứng dụng hệ thống điện hạ áp Các thành phần quan trọng hệ thống (ví dụ, trung thiết bị đóng cắt) thường sử dụng chống sét cấp trạm cấp trung gian Nếu đường dây cáp dùng chống sét oxit kim loại, thiết bị đóng cắt khơng cần sử dụng chống sét chiều dài cáp Có thể cần thêm chống sét lan truyền để bảo vệ thiết bị đóng ngắt độ cao km, mạch điện không nối với mạch điện tiếp xúc phải xem xét hệ số hiệu chỉnh điện áp áp dụng độ cao km Bộ chống sét lan truyền đặt cho mức điện áp xung bảo vệ trì thấp khoảng 20% so với mức điện áp xung hiệu chỉnh thiết bị đóng ngắt Các thiết bị phải chống sét lan truyền cấp độ trạm Chương 4: Kết luận GVHD: th.s Nguyễn Hào Nhán CHƯƠNG KẾT LUẬN Do có vị trí vai trị đặc biệt quan trọng hệ thống điện, hệ thống đóng ngắt nên thiết kế, lắp đặt bảo trì để ngăn ngừa cố Phương pháp bảo vệ 600V thường sử dụng đáp ứng điện áp đặt rơle ghép tuyến tính vi sai để giúp cho hoạt động cấp điện trì liên tục Rơle bảo vệ tốt hệ thống thiết lập đơn hoạt động để cắt nguồn điện dẫn tới mạch điện cung cấp điện Vị trí rơle mơi trường tốt điều kiện bảo dưỡng tảng có kế hoạch thuận lợi giúp hạn chế việc phải sử dụng rơle để vận hành hệ thống điện Trong trường hợp có cố xảy ra, rơle cảm biến tốc độ cao giúp hạn chế hư hỏng để việc sửa chữa diễn cách nhanh chóng hệ thống phục hồi khoảng thời gian ngắn Ngoài ra, việc khắc phục kịp thời cố gây tác động người dùng giúp hạn chế việc trường hợp dẫn đến thương tích tử vong cháy nổ Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO http://luanvan.net.vn/luan-van/he-thong-bao-ve-so-lech-thanh-cai-69387/ IEEE-242-BUFF-Recommended-practice-for-protection-and-coord-2 file:///F:/%C4%91%E1%BB%93%20%C3%A1n%20htd/bvrl%20mba.pdf file:///F:/%C4%91%E1%BB%93%20%C3%A1n%20htd/bvrl%20tram %20110.pdf ... 12 3.2.5 Bảo vệ vi sai phần 12 3.3 Bảo vệ dự phòng 13 3.4 Bảo vệ dây dẫn điện áp thiết bị đóng cắt .13 3.5 Bảo vệ tăng áp 13 Chương 4: KẾT LUẬN ... phân phối điện toàn trạm loại bảo vệ có giá thành cao gắp nhiều lần so với loại bảo vệ khác Tuy nhiên, việc lựa chọn thiết bị bảo vệ chưa quan tâm mực trình thiết kế, đồng thời chưa có quy định... trọng đến toàn hệ thống Hệ thống bảo vệ nhầm loại trừ cố xảy Khi xảy cố trì vùng tác động bảo vệ cái, bảo vệ gữi tín hiệu cắt tới tất máy cắt nối đến bị cố Bảo vệ cần thỏa mãn yêu cầu đòi hỏi