Trong l−ới trung tính nối đất, điện trở mạch đất vẫn có thể rất cao (ví dụ đ−ờng dây không có dây chống sét hoặc đất sỏị Đôi khi thậm chí các phần tử trở kháng thấp cũng không khởi động nên không có lựa chọn pha nào có thể dungf để đo khoảng cách. Thậm chí khi sử dụng phát hiện sự cố theo tổng trở, trở kháng của đất có thể lớn đến mức nằm ngoài đặc tính khởi động của rơlẹ
Bảo vệ đ−ờng dây 7SA511, phụ thuộc vào model đ−ợc đặt hàng có thể trang bị bảo vệ chạm đất qua điện trở cao nh− vậy một trong các đặc tr−ng sau có thể đ−ợc lựa chọn :
- Bảo vệ chạm đất có h−ớng (bảo vẹ quá dòng chạm đất, thời gian độc lập với dự phòng không h−ớng và các chức năng dự phòng.
- Bảo vệ quá dòng, thời gian phụ thuộc không có h−ớng với đặc tính có thể lựa chọn. Bảo vệ chạm đất có h−ớng có thể phối ghép với chức năng lôgic so sánh h−ớng để thông qua các kênh truyền, việc cắt chọn lọc và nhanh cho các ngắn mạch chạm đất, điện trở cao có thể thực hiện đ−ợc.
Bảo vệ thời gian phụ thuộc, không có h−ớng sử dụng thích hợp nhất cho l−ới điện lớn có nối đất nhiều điểm, nơi các đầu cuối đ−ờng dây bị sự cố mang dòng điện lớn nhất và do đó tạo ra thời gian cắt ngắn nhất.
3.6.1 Bảo vệ chạm đất có h−ớng.
Bảo vệ chạm đất có h−ớng (hình 3.6.1), có phần tử phát hiện dòng chạm đất IE> và có thời gian duy trì có thể điều chỉnh đ−ợc. Nhờ khả năng so sánh h−ớng bảo vệ đ−ợc thực hiện ở 2 cấp, giá trị dòng thấp 0.75 IE> xác định h−ớng và khởi động thời gian duy trì.
Để cắt, cấp dòng cao hơn phải đ−ợc v−ợt qua (t−ơng ứng với giá trị đặt của IE). Việc xác định h−ớng yêu cầu điện áp lệch giá trị nhỏ nhất (mức đặt UE> đ−ợc sử dụng).
Nếu điện áp lệch quá nhỏ, việc xác định h−ớng và qua đó cắt phụ thuộc có h−ớng là không thể thực hiện đ−ợc. Việc phát hiện h−ớng cũng bị chối bỏ và cắt bị ngăn cản khi có tín hiệu (cắt thiết bị bảo vệ của máy biến điện áp ) tới Rơ le thông qua đầu vào nhị phân.
Tiêu chuẩn cho thời gian duy trì là mức đặt T-DIRECT.
Cấp thời gian T-NON-DIR sẽ tạo ra cắt mà không có xác định h−ớng. Nó có thể đ−ợc chỉnh định nh− là cấp dự phòng không có h−ớng cho cấp có h−ớng.
Nếu điện áp lệch quá nhỏ hoặc thiết bị bảo vệ của máy biến điện áp tác động, cấp này vẫn có hiệu lực và có thể làm việc nh− là chức năng dự phòng cho bảo vệ chạm đất có h−ớng và bảo vệ so sánh h−ớng chạm đất.
Chức năng bảo vệ chạm đất có h−ớng bị khoá từ bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng dự phòng. Khi sự cố đ−ợc phát hiện bởi bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng dự phòng, bảo vệ chạm đất sẽ không tác động. Điều này cho phép xác định sự cố một cách chọn lọc nhờ tham chiếu bảo vệ khoảng cách qua tác đôngj cắt của bảo vệ chạm đất. Lệnh
cấm bằng bảo vệ khoảng cách có thể kéo dài bằng thời gian điều chỉnh TBLOCK để cho phép chu trình tự động đóng lại 1 pha thực hiện.
Hình 3.6.1
3.6.2. Bảo vệ chạm đất so sánh h−ớng.
Với sự trợ giúp của lôgíc so sánh, bảo vệ chạm đất có h−ớng có thể đ−ợc kéo dài để tạo ra bảo vệ so sánh h−ớng. Cho mục đích này các kênh mang cần thiết cho mỗi h−ớng để truyền tín hiệu bảo vệ vệ khoảng cách, trong điều kiện thủ tục so sánh t−ơng ứng đ−ợc lựa chọn ở các phần tử bảo vệ khoảng cách.
Sau khởi động mức 0.75 IE>, Rơ le tiến hành so sánh h−ớng, sử dụng dòng chạm đất IE (3Io) và điện áp lệch UE (√3 Uo).
Với sự cố chạm đất trong h−ớng đ−ờng dây, tín hiệu nhả đ−ợc gửi tới đầu đối diện. Nếu tín hiệu nhả nhận đ−ợc ở đầu ấy, lệnh cắt đ−ợc đ−a ra, nếu Rơ le đã phát hiện trong h−ớng đ−ờng dây và giá trị đặt cho khởi động đã đ−ợc v−ợt quá. Cả 2 tín hiệu truyền và cắt có thể đ−ợc làm phụ thuộc thời gian trì.
Duy trì bằng thời gian T-DELAY có thể thích hợp, khi Rơ le khoảng cách làm việc liên quan tới tự động đóng lại 1 phạ
Do so sánh h−ớng chạm đất không cung cấp thông tin về pha bị sự cố, nó chỉ có thể khởi động tự động đóng lại 3 phạ
Tín hiệu bất kỳ có thể đ−ợc tạo ra bởi các giao động quá độ trong khi giải trừ các sự cố ngoài hoạc sự đổi h−ớng của trào l−u công suất sau khi giải trừ sự cố trên các đ−ờng dây song song nhờ chức năng cấm quá độ. Nguyên lý của chức năng cấm quá độ là sau khi xẩy ra sự cố ngoài, việc tạo ra tín hiệu nhả bị ngăn ngừa trong khoảng thời gian riêng (có thể điều chỉnh đ−ợc).
Nếu sau khi phát hiện sự cố, h−ớng sự cố đ−ợc xác định là ng−ợc (ng−ợc với h−ớng đặt các mạch truyền và nhả sẽ bị cấm sau thơì gian 40 ms). Lệnh cấm này sẽ đ−ợc duy trì cho thời gian cấm quá độ, thậm chí sau khi tiêu chuẩn cấm đã đ−ợc xoá bỏ.
Một cách t−ơng tự lệnh cắt có h−ớng có thể bị giới hạn, nếu sau khi phát hiện sự cố không có tín hiệu nhả nhận đ−ợc từ đ−ờng dây đối diện trong thời gian chờ. Lệnh cấm này có thể đ−ợc kéo dài bằng thời gian cấm quá độ. Thông th−ờng chế độ cấm quá độ chỉ cần thiết khi sơ đồ bảo vệ ở đ−ờng dây xa không có đặc tính cấm quá độ.
Việc cấm quá độ đ−ợc loại bỏ khi thời gian chờ Tw đ−ợc đặt bằng ∞.
Đối với đ−ờng dây có một nguồn cung cấp hoặc trung tính chỉ đ−ợc nối đất ở một đầu đ−ờng dây, lệnh nhả không đ−ợc hình thành từ đ−ờng dây không có dòng điện d− (Io) do không có tín hiệu sự cố ở đầu đó. Để đạt đ−ợc cắt sự cố nhờ phần tử so sánh h−ớng, chức năng tín hiệu phản hồi đ−ợc cung cấp. Nó có tác dụng khi tín hiệu phát hiện giá trị thấp không có ở một đầu đ−ờng dây (0.75IE>) tín hiệu nhận đ−ợc sẽ đ−ợc gửi trở lại đầu đ−ờng dây kia nh− là một " tiếng vang" và qua đó cho phép nhr xung lệch cắt ở đầu đó. Khoảng thời gian cho xung phản hồi là điều chỉnh đ−ợc (T-ECHO-IMP).
Xung phản hồi đ−ợc duy trì bằng thời gian có thể điều chỉnh đ−ợc. Thời gian duy trì này cần thiết để xung phản hồi không có tác dụng khi bảo vệ ở một đàu đ−ờng dây có thời gian phát hiện sự cố cao hơn hoặc khởi động muộn hơn do phân bổ dòng chạm đất không thuận lợị Tuy nhiên, nếu máy cắt ở đầu không có nguồn cấp cắt, thời gian duy trì cho xung phản hồi là không cần thiết. Nó có thể đ−ợc đấu tắt nếu Rơ le đ−ợc thông báo trạng thái của máy cắt thông qua các đầu vào nhị phân. Để tránh tạo ra xung phản hồi khi giải trừ sự cố hoặc giải trừ các phần tử phát hiện sự cố, xung phản hồi sẽ không đ−ợc hình thành nếu kôửi động đã đ−ợc thực hiện. Cũng vì lý do đó xung phản hồi không đ−ợc phép trong khoảng thời gian T-ECHO- BLO sau khi lệnh cắt đ−ợc đ−a rạ
Độc lập với kết quả so sánh h−ớng, cấp chạm đất có h−ớng mô tả trong phần 4.6.1 có hiệu lực với thời gian T-DIRECT và cấp dự phòng không có h−ớng với thời gian T-NON-DIR. Nếu một trong hai cấp này không yêu cầu, thời gian t−ơng ứng đ−ợc đặt bằng vô cùng.
Từng chức năng so sánh h−ớng sự cố bị cấm từ bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng khẩn cấp. Do đó, nếu sự cố đ−ợc nhận biết với bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng dự phòng thì bảo vệ chạm đất sẽ không làm việc. Điều này tạo ra sự đánh giá sự cố chọn lọc bằng tham chiếu bảo vệ khoảng cách trên lệnh cắt thông qua bảo vệ chạm đất. Lệnh cấm bằng bảo vệ khoảng cách có thể kéo dài với thời gian điều chỉnh T-BLOCK để nối dài thời gian mà chu trình tự đóng lại 1 pha yêu cầụ
3.6.3. Bảo vệ quá dòng thời gian phụ thuộc cho các sự cố chạm đất.
Bảo vệ quá dòng thời gian phụ thuộc là bảo vệ không có h−ớng. Nó có thể đ−ợc sử dụng để thay thế cho bảo vệ chạm đất có h−ớng đã đ−ợc mô tả trong phần 3.6.1 và 3.6.2.
Đặc tính yêu cầu có thể đ−ợc lựa chọn từ 3 đặc tính sau đây: - Phụ thuộc bình th−ờng (loại A)
- Phụ thuộc mạnh (loại B) - Phụ thuộc rất mạnh (loại C)
Các đ−ờng cong đặ tính và công thức đ−ợc cho trong phần số liệu kỹ thuật. Thời gian cắt khi đó phụ thuộc vào mức dòng điện. Nếu giá trị này không đổi trong quá trình sự cố, thì thời gian cắt cũng đ−ợc xác định một cách chặt chẽ, phù hợp với giá trị dòng điện thay đổị Điều này đạt đ−ợc nhờ một xử lý t−ơng tự nh− Rơ le bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc thông th−ờng.
Qua đó, có thể phối hợp dễ dàng với các cấu trúc thông th−ờng của Rơ le quá odngf có thời gian phụ thuộc.
Trong các l−ới điện lớn, dòng sự cố lớn nhất chạy qua các đầu của phần đ−ờng dây sự cố do đó Rơ le có thời gian phản ứng ngắn nhất.
Dải xác định của đặc tính đi tiếp hơn so với tiêu chuẩn IEC. Chúng đ−ợc xác định từ Io% trên giá trị đặt đến 20 lần giá trị đặt. Trên điểm đó sẽ không có sự giảm trong thời gian cắt.
Chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất có thời gian bị cấm từ bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng khẩn cấp dự phòng. Do đó, nếu sự cố đ−ợc nhận biết bởi bảo vệ khoảng cách hoặc bảo vệ quá dòng dự phòng, thì khi đó, bảo vệ chạm đất sẽ không làm việc. Điều này tạo ra sự dánh giá chọn lọc. Lệnh cấm bởi bảo vệ khoảng cách có thể kéo dài với thời gian T- BLOCK có thể điều chỉnh đ−ợc để kéo dài thời gian cần thiết cho chu trình tự động đóng lại 1 phạ