Để thực hiện được các chức năng và nhiệm vụ quan trọng của mình, BVRL phải thỏa mãn những yêu cầu cơ bản sau đây: Tác động nhanh, chọn lọc, nhạy, tin cậy, độc lập và an toàn, đơn giản và kinh tế.
- Tác động nhanh: hệ thống bảo vệ tác động càng nhanh càng tốt nhằm loại trừ sự cố một cách nhanh nhất, giảm được mức độ hư hỏng của thiết bị.
- Chọn lọc: Các bảo vệ cần phải phát hiện và loại trừ đúng phần tử hệ sự cố ra khỏi hệ thống.
- Độ nhạy: Các bảo vệ chính cần đảm bảo hệ số độ nhạy không thấp hơn 1,5, các bảo vệ phụ (dự phòng) có độ nhạy không thấp hơn 1,2.
- Độ tin cậy: Khả năng bảo vệ làm việc đúng khi có sự cố xảy ra trong phạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ, không tác động nhầm khi sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được xác định.
- Độc lập và an toàn:
+ Cuộn dây rơle độc lập với mạch động lực và điểm sự cố. +Nguồn thao tác độc lập với lưới.
- Đơn giản và kinh tế:
+ Sơ đồ kết nối rõ ràng.
+ Sử dụng ít rơle nhất mà vẫn đảm bảo các yêu cầu trên.
3.5.2.Bảo vệ so lệch dòng điện _87T
Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ:
Hình 3. 2: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện
Bảo vệ so lệch dòng điện hoạt động trên nguyên lý so sánh giá trị dòng điện (góc pha dòng điện) ở đầu vào và đầu ra của đối tượng được bảo vệ (máy phát, đường dây, thanh cái, máy biến áp). Nếu giá trị dòng điện vượt quá giá trị dòng điện đặt của bảo vệ thì bảo vệ sẽ tác động.
Khu vực bảo vệ được giới hạn bởi vị trí đặt của biến dòng ở hai đầu phần tử được bảo vệ, từ đó nhận tín hiệu dòng để so sánh.
Trên thực tế do sai số của BI, đặc biệt là sự bão hoà mạch từ, do đó trong chế độ bình thường cũng như ngắn mạch ngoài vẫn có dòng qua rơle, gọi là dòng không cân bằng (Ikcb).
Dòng khởi động của bảo vệ phải định sao cho lớn hơn dòng không cân bằng: Ikđbv> Ikcb
Để tăng khả năng làm việc ổn định và tin cậy của bảo vệ, thường người ta sử dụng nguyên lý hãm bảo vệ. Rơ le so lệch có hãm so sánh hai dòng điện, dòng làm việc (IOp) và dòng hãm (IRes).
Khi làm việc bình thường hoặc ngắn mạch ngoài tại N2, khi đó dòng I1S và I2S sẽ cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn:
(3. 1) - Dòng điện hãm (IRes): (3. 2) Khi đó rơle không tác động.
Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ (tại N1) dòng một phía (I2S) sẽ thay đổi cả chiều lẫn trị số. - Dòng điện làm việc (IOp): (3. 3) - Dòng điện hãm (IRes): (3. 4) Khi đó rơle tác động. Ta có độ dốc của đặc tính: (3. 5) Ta có đường đặc tính được thể hiện như hình 3.3
Hình 3. 3: Đường đặc tính của bảo vệ so lệch.
Đối với máy biến áp các thành phần sóng hài bậc cao (bậc 2, bậc 5) được tách ra để tăng cường hãm nhằm tránh tác động nhầm của bảo vệ khi đóng cắt máy biến áp không tải, máy biến áp bị kích thích hoặc ngắn mạch ngoài. Do dòng điện từ hoá xung kích, xuất hiện khi cắt máy biến áp không tải chứa một phân lượng rất lớn hài bậc cao (bậc 2) và có thể đạt đến trị số cực đại khoảng 20% 30% trị số dòng sự cố. Còn khi máy biến áp quá kích thích thì thành phần hài bậc 5 tăng lên đột ngột.