Chức năng bảo vệ quá dòng (51) thường được trang bị như bảo vệ dự phòng cho các máy phát điện công suất cỡ vừa và nhỏ (Hình 2.4).
Hình 2.4 Chức năng bảo vệ quá dòng có hãm điện áp thấp * * * a b c Grounded as desired
*50 For the 87G function
32 40 G 81O 87 59 81U 27 51V
Tuy nhiên với biện pháp này thì bảo vệ quá dòng nên sử dụng loại bảo vệ quá dòng có hãm điện áp thấp (51V), lý do sử dụng thêm chức năng hãm điện áp thấp được giải thích như sau:
Hình 2.5 Hệ thống kích từ không vành trượt
Hệ thống kích từ của máy phát thường lấy nguồn công suất từ ngay đầu cực máy phát hoặc từ hệ thống tự dùng (Hình 2.5). Khi xảy ra sự cố ngắn mạch gần đầu cực, điện áp đầu cực máy phát bị giảm xuống, kéo theo điện áp kích từ giảm và do đó dòng kích từ bị giảm theo. Hệ quả của việc này là dòng ngắn mạch thay vì tăng lên thì lại bị giảm đi và có thể dẫn tới các bảo vệ quá dòng thông thường không đủ độ nhạy.
Hiện tượng này càng trầm trọng nếu máy phát hoạt động cô lập, không có sự hỗ trợ từ phía hệ thống để duy trì điện áp đầu cực khi ngắn mạch gần.
Bảo vệ quá dòng có hãm điện áp (51V) hoạt động theo nguyên tắc: dòng điện khởi động của bảo vệ tự động thay đổi theo điện áp đầu cực máy phát. Nếu điện áp đầu cực giảm thì dòng điện khởi động của bảo vệ sẽ tự động giảm đi (Hình 2.6).
Hình 2.6 Đặc tính làm việc của chức năng bảo 51V (rơle 7UM62x – Siemens) Do có sử dụng hãm điện áp nên dòng khởi động của bảo vệ có thể đặt thấp, Chức năng 51V đảm bảo làm việc đúng, tin cậy kể cả khi có sự dao động công suất hoặc khi các động cơ khởi động.
Nhận xét: Khi hoạt động ở chế độ tách đảo, dòng điện ngắn mạch của máy
phát có thể bị giảm nhiều so với lúc kết nối lưới, do đó cần xem xét đặt chức năng bảo vệ quá dòng có hãm điện áp thấp.