8. TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC RƠLE BẢO VỆ
8.2.1. Chỉnh định đặc tính làm việc của rơle ∆I
Bảo vệ so lệch dòng điện được sử dụng làm bảo vệ chính cho các máy biến áp và nhiều loại thiết bị khác. Đặc tính của bảo vệ so lệch cho MBA do các hãng chế tạo thường khá giống nhau, điểm khác biệt là độ dốc các đoạn đặc tính (hệ số hãm) được chọn khác nhau do cách lấy dòng điện hãm khác nhau.
Không giảm tính tổng quát, xét đặc tính của rơle bảo vệ so lệch MBA của hãng Siemens:
0 Ihãm Dòng so lệch ngưỡng thấp VÙNG HÃM a b c d Dòng so lệch ngưỡng cao
Các giá trị chỉnh định cho bảo vệ so lệch được tính trong hệ đơn vị tương đối so với dòng định mức của MBA. Dòng điện của các phía thường được qui đổi về theo dòng điện của cuộn có điện áp cao nhất (cuộn 110kV).
Đặc tính gồm có 4 đoạn a, b, c & d. Ý nghĩa và giá trị chỉnh định cho mỗi đoạn như sau (giá trị chỉnh định được:
64 - Đoạn a: là giá trị khởi động mức thấp IDIFF> của bảo vệ so lệch. Giá trị này được chỉnh định lớn hơn dòng điện so lệch có thể xuất hiện ở chế độ bình thường. Độ dốc của đặc tính bằng 0.
Dòng điện so lệch có thể xuất hiện ở chế độ bình thường do các yếu tố sau gây ra:
Do sai số của các biến dòng điện các phía. Sai số này có thể lấy bằng 5% (với BI loại 5P) hoặc 10% nếu sử dụng BI loại 10P. Trong tính toán chỉnh định thường lấy trường hợp cực đoan nhất là 10% hay 0,1.
Sai số do việc điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp: nhà sản xuất khuyến cáo nên tăng 10% giá trị cài đặt cho mỗi 10% của phạm vi điều chỉnh đầu phân áp. Ví dụ, giá trị cài đặt là 0,2, nếu máy biến áp có dải điều chỉnh phân áp khoảng 10% thì giá trị cài đặt cuối cùng là 0,22.
Dải điều chỉnh cho phép trong rơle trong khoảng 0,1÷0,5; trong thực tế giá trị này được chọn khoảng 0,2÷0,3.
- Đoạn b: có xét tới ảnh hưởng của việc máy biến áp làm việc quá tải. Đoạn b có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ và độ dốc Khãm= 0,25.
- Đoạn c: có độ dốc lớn hơn, đảm bảo rơle hãm tốt khi có ngắn mạch ngoài vùng, BI có thể bị bão hòa. Phần kéo dài của đặc tính c đi qua điểm 2,5 trên trục Ihãm và độ dốc Khãm =0,5 - Đoạn d: đặc trưng bởi giá trị khởi động ngưỡng cao IDIFF>>. Đoạn d có độ dốc bằng 0; nghĩa là bảo vệ sẽ tác động không hãm. Do đó đoạn d cần chỉnh định đảm bảo chỉ tác động khi sự cố chắc chắn nằm trong vùng bảo vệ (trong máy biến áp).
Giá trị IDIFF>> được chỉnh định lớn hơn 20% so với dòng ngắn mạch đầu cực của MBA.
- Đoạn d có độ dốc bằng 0 (nằm ngang), do không có tác động hãm nên đoạn d chỉ sử dụng với sự cố trong vùng bắt buộc phải xác định chính xác khi nào thì sự cố được coi là trong vùng.
Xét sơ đồ đơn giản gồm một hệ thống (qui đổi tương đương về trước máy biến áp) và một máy biến áp.
Dòng điện sự cố khi xảy ra ngắn mạch ba pha đầu cực MBA có thể xác định theo:
𝐼𝑁(3) = 1
𝑋ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔 + 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝
65 Dòng ngắn mạch này lớn nhất trong trường hợp máy biến áp được nối tới hệ thống có công suất vô cùng lớn (có Xhệ thống=0), khi đó:
𝐼𝑁(3) = 1 𝑋ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔 + 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝 = 1 0 + 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝 = 1 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝
Trong hệ đơn vị tương đối với công suất cơ bản chọn bằng công suất máy biến áp thì 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝 = 𝑈𝑁%, do đó:
𝐼𝑁(3) = 1 𝑋𝑏𝑖ế𝑛 á𝑝 =
1 𝑈𝑁%
Có thể thấy rằng khi dòng điện chạy qua đối tượng được bảo vệ lớn hơn 1
𝑈𝑁% thì chắc chắn sự cố lúc đó đã ở trong vùng giá trị chỉnh định vào rơle được khuyến cáo lấy cao hơn 20% (giá trị mặc định của nhà sản xuất đối với dòng điện này là 7,5; tuy nhiên giá trị này nên được tính toán lại cụ thể theo đối tượng cần bảo vệ).
0 Ihãm/Iđịnh mức Dòng so lệch ngưỡng thấp Idiff> VÙNG HÃM a b c d Dòng so lệch ngưỡng cao Idiff>> 0.25 0.5 2.5 Iso lệch/Iđịnh mức
Hình 8.8 Đặc tính mặc định của bảo vệ so lệch cho MBA của hãng Siemens