Tính toán dòng ngắn mạch một pha từ thanh cái C truyền tới điểm ngắn mạch

Điện kháng thứ tự thuận và điện kháng thứ tự nghịch

Điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch của toàn hệ thống điện tính đến điểm ngắn mạch Ni đã đợc tính trong phần tính ngắn mạch 3 pha, kết quả đợc ghi trong bảng 5 sau.

Tính dòng ngắn mạch một pha

• ICNa1 là dòng ngắn mạch thứ tự thuận pha A từ phía thanh cái C truyền tới diểm ngắn mạch. • ICNa2 là dòng ngắn mạch thứ tự nghịch pha A từ phía thanh cái C truyền tới diểm ngắn mạch. • ICNa0 là dòng ngắn mạch thứ tự không pha A từ phía thanh cái C Huế truyền tới diểm ngắn mạch.

+ Do sơ đồ thứ tự thuận và sơ đồ thứ tự nghịch là giống nhau (chỉ khác là trong sơ. đồ thứ tự nghịch không có nguồn). Vì vậy thành phần dòng ngắn mạch thứ tự thuận bằng với thành phần dòng ngắn mạch thứ tự nghịch.

Điểm ngắn mạch N7

Ta đi tính các dòng ngắn mạch thành phần chạy qua bảo vệ BV6 khi ngắn mạch tại N7. Các kí hiệu cũng nh giá trị của các điện kháng khác nh trong chế độ max.

Hoạt động của thiết bị hoàn chỉnh

(định vị) cho mỗi đầu vào, bộ chuyển đổi tơng tự-số (ADC) và mạch nhớ để truyền dữ liệu tới bộ vi xử lý. Bộ đầu ra bao gồm các lệnh cắt gửi tới máy cắt, tín hiệu cho bộ điều khiển từ xa các sự kiện quan trọng, cũng nh cho các đèn chỉ thị (LEDs) và màn hình hiện thị tinh thể lỏng, cho phép giao tiếp với rơle. Mọi thông số làm việc nh các giá trị chỉnh định, các thông số của đối tợng đợc bảo vệ đợc đa vào bộ bảo vệ từ bàn phímnày.

Giao tiếp với rơle có thể đợc thực hiện qua màn hình phía trớc rơle hoặc một máy tính cá nhân nối với cổng nối tiếp ở phía trớc rơle. Khi đối tợng đợc bảo vệ ở chế độ làm việc bình th- ờng, các giá trị vận hành cũng có thể đợc truyền đi (ví dụ: dòng tải). Bộ nguồn cung cấp của thiết bị, tạo ra các nguồn ở nhiều mức điện áp khác nhau phù hợp với các khối chức năng của thiết bị: +24V đợc sử dụng cho đầu ra của rơle, ±15V cho đầu vào tơng tự , trong khi bộ vi xử lý chỉ cần cấp nguồn điện áp +5V.

Các sự cố thoáng qua trong nguồn nuôi lên tới 50ms, có thể xảy ra trong tr- ờng hợp ngắn mạch ở hệ thống cấp nguồn 1 chiều của trạm, sẽ đợc khắc phục bởi phần tử duy trì điện áp một chiều.

Đặc tính cắt

Bên cạnh những vùng bảo vệ độc lập trên, 2 vùng điều khiển sẵn sàng sử dụng trong những điều kiện logic cụ thể. - Vùng bảo vệ Z1B cho các mục đích dài, ví dụ: dùng cho bảo vệ liên động, tự động đóng lại hoặc điều khiển bằng đầu vào nhị phân, có thể đợc chỉnh. T1B T1B = 0 hoặc thời gian trễ, nếu yêu cầu, chỉnh định thời gian riêng rẽ cho sự cố một pha và sự cố nhiều pha.

Tất cả các vùng bảo vệ trên, đều có thể đợc chỉnh định theo chiều thuận, nghịch, hoặc không theo chiều nào cả. Để đơn giản, chỉnh định độc lập điện trở R trong sự cố với đất chỉ đợc miêu tả trong vùng 1, vùng Z1L cũng đ- ợc đơn giản do lý do tơng tự. Nếu chọn nguyên lý phát hiện sự cố tổng trở, vùng phát hiện sự cố ZA đợc sử dụng, nh hình 3.

Giới hạn của vùng phát hiện sự cố đối với các nguyên lý phát hiện sự cố khác phụ thuộc vào chính đặc tính đó (ví dụ tỉ lệ tổng trở), vì vậy chúng không có hình dạng cố định trên hệ trục R-X.

Logic cắt

Fault in zone 1 (etc.) T1 Time T1 (etc.) expired BI Control signal via binary input TP Control signal from teleprotection logic. RAR Control signal from auto-reclose logic (Rapid AR, first shot) DAR Control signal from auto-reclose logic (Delayed AR, further shot) MC Manual close command. Tổ hợp khoá-sự cố-logic có thể đợc chỉnh định để làm khởi động cả vùng Z1B (thông thờng là có hớng) hoặc phát hiện sự cố (không hớng và không có thời gian trễ).

Khi có lệnh cắt gửi tới máy cắt, sẽ có các rơle cắt đủ khỏe, một rơle gồm hai tiếp. Rơle cắt sẽ tự động trở về , khi bộ phận phát hiện sự cố trở về và dòng sự cố không còn nữa. Cho đến thời điểm này, mạch cắt phải bị cắt bởi một tiếp điểm trong máy cắt.

Tự động đóng lại

- RAR PROG = SINGLE/THREE-POLE, tức là sự cố một pha, sẽ dẫn đến tự động đóng lại một pha, sự cố nhiều pha sẽ dẫn đến tự động đóng lại ba pha. Nếu sử dụng tự động đóng lại nhiều lần, các lần tự động đóng lại từ thứ 2 trở đi sẽ là loại tự động đóng lại có thời gian trễ, có thời gian chết (dead time) đợc chỉnh. - DAR PROG = DAR AFTER RAR, tức là các chu trình DAR chỉ đợc bắt đầu sau khi RAR không thành công.

- DAR PROG = DAR WITHOUT RAR, tức là chu trình DAR có thể đợc hoạt động cả khi cha có chu trình RAR (ví dụ RAR bị khoá) - DAR PROG = NO DAR, tức là chu trình DAR không xảy ra, RAR không.

Tự động đóng lại một pha

Nếu loại bỏ đợc sự cố (tự động đóng lại thành công), reclaim time kết thúc và tất cả các chức năng trở về trạng thài tĩnh. Nếu không loại trừ đợc sự cố (tự động đóng lại không thành công), bảo vệ khoảng cách đa ra lệnh cắt vĩnh viễn với vùng Z1. Trong chế độ này, chỉ có một lần tự đóng lại một lần đợc thực hiện.

Tự động đóng lại một pha và ba pha

Thiết bị bảo vệ rơle có nhiệm vụ phát hiện và loại trừ phần tử sự cố ra khỏi hệ thống điện càng nhanh càng tốt, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất những hậu quả. Nếu sự cố không đợc loại trừ kịp thời thì các phần tử có dòng sự cố có dòng chạy qua có thể sẽ bị phá hỏng gây gián đoạn cung cấp điện.

Yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ rơle

Tác động nhanh: càng cắt nhanh phần tử bị sự cố, càng hạn chế đợc mức độ thiệt hại do sự cố gây ra, đồng thời nâng cao khả năng làm việc ổn định của hệ thống. Tuy nhiên, khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần phải sử dụng những loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền. Rơle bảo vệ đợc coi là tác động nhanh nếu thời gian tác động không vợt quá 50 ms.

Rơle bảo vệ đợc coi là tác động tức thời nếu không thông qua khâu trễ (tạo thời gian) trong tác động của rơle. Độ nhạy: độ nhạy đặc trng cho khả năng cảm nhận sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo vệ, nó đợc biểu diễn bằng hệ số độ nhạy, tức tỷ số giữa trị số của đại lợng vật lý đặt vào rơle khi có sự cố với ngỡng tác động của nó. Vì những yêu cầu của thiết bị bảo vệ rơle rất ngiêm ngặt, nên khi đa ra phơng thức bảo vệ cần tuân thủ một số nguyên tắc sau.

Nguyên tắc lựa chọn phơng thức bảo vệ

: Bảo vệ quá dòng và quá dòng thứ tự không cắt nhanh : bảo vệ quá dòng và quá dòng thứ tự không có thời gian : Rơle tự đóng lại. ⇒ Vùng II của bảo vệ khoảng cách BV1 đặt tại đầu C sẽ bảo vệ đợc toàn bộ chiều dài đờng dây CB, và bảo vệ thêm đợc 30% chiều dài đờng dây BA tính từ đầu thanh cái B. - Vùng III của bảo vệ khoảng cách BV1 sẽ bảo vệ cho toàn bộ đờng dây CB, và nó còn bảo vệ đợc toàn bộ chiều dài đờng dây BA.

Rơle bảo vệ khoảng cách đặt tại Hòa Khánh sẽ phát hiện đợc ra sự cố khi tổng trở mà rơle đo đợc nằm trong vùng phát hiện sự cố nh trên (vùng bao bởi hình chữ. nhËt to nhÊt). Chế độ min của hệ thống, nếu xảy ra ngắn mạch 3 pha thì bảo vệ quá dòng cắt nhanh bảo vệ đợc khoảng 55% chiều dài đờng dây (46,2km); nếu xảy ra ngắn mạch một pha thì bảo vệ quá dòng cắt nhanh bảo vệ đợc khoảng 32,5% chiều dài. Tuy nhiên, do IN5max< ΙIkd.BV3, nên cấp II của bảo vệ quá dòng sẽ chỉ bảo vệ 100% chiều dài đờng dây Hòa Khánh-Huế.

Theo đó, trong chế độ max cũng nh chế độ min nếu xảy ra ngắn mạch 3 pha hoặc ngắn mạch một pha thì bảo vệ quá dòng cấp III đều bảo vệ đợc 100% chiều dài đ- ờng dây Hòa Khánh-Huế. Theo đó ở chế độ max nếu xảy ra ngắn mạch một pha thì bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh bảo vệ đợc 87% chiều dài đờng dây (74km), trong chế độ min nếu xảy ra ngắn mạch một pha thì bảo vệ quá dòng thứ tự không bảo vệ đợc 72%. Theo đó, trong chế độ max nếu xảy ra ngắn mạch một pha bảo vệ quá dòng thứ tự không cấp II bảo vệ đợc 100% chiều dài đờng dây Hòa Khánh-Huế; chế độ min bảo vệ đợc 92% chiều dài đờng dây Hòa Khnáh-Huế (77km).