Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ :
Hình 3. 4: Sơ đồ nguyên lý
của bảo vệ 50, 51.
Quá dòng là hiện
tượng dòng qua các phần
tử tăng lên vượt quá giá
trị lâu dài cho phép. Quá
dòng điện xuất hiện khi
có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải.
- Khi làm việc bình thường dòng qua rơ le có giá trị nhỏ hơn giá trị dòng khởi động (IKđ) của rơle, khi đó rơ le không làm việc.
- Khi có sự cố trong phạm vi bảo vệ của rơle, dòng qua sơ le tăng lên, nếu dòng này vượt quá dòng khởi động thì rơ le sẽ tác động.
- Đối với rơle quá dòng điện cắt nhanh: Khi dòng điện Ikđbv qua bảo vệ tăng đến I > Ikđbv bảo vệ tác động cắt máy cắt tức thời với thời gian t 0s.
- Đối với rơ le quá dòng điện có thời gian: Khi dòng điện qua bảo vệ (I) tăng đến I > Ikđbv thì bảo vệ sẽ hoạt động nhưng người ta sẽ khống chế thời gian đưa ra tín hiệu đi cắt máy cắt.
- Dòng khởi động của rơ le được chỉnh định theo biểu thức sau:
(3. 6) Trong đó:
Ilvmax: là dòng làm việc lớn nhất cho phép đối với phần tử được bảo vệ kđt = 1,5÷4
Inmmin: Dòng ngắn mạch cực tiểu đi qua bảo vệ đảm bảo cho các bảo vệ tác động
được
Bảo vệ 50:
Yêu cầu
- Cắt tức thời đối tượng bị sự cố ra khỏi mạng điện khi dòng điện ngắn mạch lớn xẩy ra ở cuối vùng bảo vệ.
- Tác động với nhiều loại sự cố nhất có thể, nhưng phải chọn lọc. - Không làm việc với sự cố cuối vùng bảo vệ.
Nguyên tắc tác động
- Đo lường dòng điện dư (dòng điện ngắn mạch) ở đầu đối tượng bảo vệ. Bảo vệ tác động khi dòng điện dư lớn hơn dòng điện khởi động của bảo vệ.
Đặc điểm:
- Làm việc khi dòng điện đi qua chỗ đặt bảo vệ lớn hơn dòng đặt trước. - Chỉ bảo vệ được 1 phần của đối tượng.
- Thời gian làm việc là cố định (nhỏ hơn 0,1 giây). - Dòng điện khởi động bảo vệ:
Ikđ=Iđặt=Kdt.IN1max (3. 7)
Trong đó:
IN1max: là dòng điện ngắn mạch lớn nhất trên thanh góp kế tiếp. Bảo vệ 51:
Yêu cầu
- Cắt đối tượng bị sự cố ra khỏi mạng điện sau một khoảng thời gian trễ. - Tác động với nhiều loại sự cố nhất có thể, nhưng phải chọn lọc.
- Không làm việc với dòng điện khởi động của tải, quá dòng cho phép, dòng xung,… Nguyên tắc tác động
- Làm việc khi dòng điện đi qua chỗ đặt bảo vệ lớn hơn dòng đặt trước. Đặc điểm:
- Tác động với dòng điện ngắn mạch lớn hơn dòng tải cực đại, - Thường được phối hợp với bảo vệ quá dòng lân cận và cầu chì. - Dòng khởi động bảo vệ 51:
Ikđ = IS=Kdt. Ilvmax (3. 8)
Trong đó:
ILVmax : Dòng làm việc lớn nhất cho phép đối với phần tử được bảo vệ trong
điều kiện làm việc bình thường. Kdt = 1,5 4 là hệ số dự trữ
Với bảo vệ cho máy biến áp thì phải quy đổi dòng điện ngắn mạch ở phía thứ cấp về phía sơ cấp.
3.5.4. Bảo vệ quá dòng chạm đất (51N)
Làm việc dựa trên dòng điện dư (Io) của hệ thống 3 pha đo được. Làm việc độc lập với dòng tải kể cả tải không cân bằng giữa các pha.
Tác động với dòng điện chạm đất nhỏ (dòng điện dung), dòng điện ngắn mạch chạm đất 1 pha và 2 pha.
- Dòng khởi động của rơ le được chỉnh định theo biểu thức sau:
Ikđ=Kdt.Imax (3. 9)
Hoặc 1,3.IRmax ≤ Ikđ ≤ 0.7IEmin
Trong đó:
Imax : là dòng điện toàn tải
IRmax: là dòng điện dư cho phép cực đại trong điều kiện làm việc. IEmin: là dòng điện chạm đất dư nhỏ nhất mà rơle có thể giải trừ.