Trong các ch ế độngắn mạch, dòng điện ng n mắ ạch ngoài việc được cung c p ấ năng lượng t h thừ ệ ống, còn được cung cấp năng lượng t các nguừ ồn điện phân tán
trên lưới điện. Do đó dòng điện ng n m ch trong các ch ng n mắ ạ ế độ ắ ạch trên lưới
điện s ẽ tăng lên. Có ba điều cần quan tâm khi dòng điện ngắn mạch tăng lên. Một
là, dòng điện ng n mắ ạch không được vượt quá dòng điện ng n mắ ạch định mức c a ủ
thiế ịt b .Hai là, thi t b b o v ế ị ả ệ quá dòng điện phải tương đương với mức độ ủ c a dòng
điện ng n m ch.Ba là, ph i có m t s ph i h p b o v thích h p giắ ạ ả ộ ự ố ợ ả ệ ợ ữa rơle, bộ ph n ậ
t ự động đóng lại, c u chì và các thi t b quá dòng khác dầ ế ị ựa trên các dòng điện s c ự ố
có th x y ra. Ph ể ả ụthuộc vào MBA k t n i gi a nguế ố ữ ồn điện phân tán và lưới điện mà m t vài ho c t t c ộ ặ ấ ả các dòng điện s c ự ố trong lưới điện đều tăng lên bởi vì nguồn
điện phân tán. Vì v y giá tr nh m c c a các thi t b oậ ị đị ứ ủ ế ị tr ng lưới điện, ví d ụ như
công su t chấ ịu đựng c a các t ủ ự động đóng lại…cần được ki m tra ể như là một phần c a vi c nghiên c u tính toán thi t k . ủ ệ ứ ế ế
3.1.5.Tác động đến hoạt động của rơ le bảo v quá dòng. ệ
M t trong nh ng ộ ữ ảnh hưởng c a nguủ ồn điện phân tán lên h ệthống b o v cả ệ ủa
lưới điện phân phối là tác động lên rơle bảo v quá dòng, b i vì s ng góp cệ ở ự đó ủa nguồn điện phân tán vào dòng điện trong các ch s c s ế độ ự ố ẽ tác động đến vùng bảo v cệ ủa rơle bảo v quá dòng. Vùng b o v cệ ả ệ ủa rơ le được quyết định bởi dòng điện s c nh nhự ố ỏ ất được cài đặt (dòng điện khởi động). S xu t hi n c a nguự ấ ệ ủ ồn điện
dòng, theo đó các sự c có t ng tr s c l n cu i c a các tuyố ổ ở ự ố ớ ố ủ ến đường dây s ẽ không được phát hiện. Do dòng điện mà rơle quá dòng đo đượ ở đầu đườc ng dây có giá tr nh ị ỏ hơn dòng điện s c ự ố thự ế, vì dòng điệc t n s c lúc này bao g m hai ự ố ồ
thành ph n: mầ ột là dòng điện s c n t h ự ố đế ừ ệthống điện (rơle quá dòng đầu đường
dây đo được) và một là dòng điện s c n t các nguự ố đế ừ ồn điện phân tán. Vì v y làm ậ cho rơle sẽ ỏ b qua các s c có ự ố dòng điện s c có giá tr nh ( t ng tr s c l n) ự ố ị ỏ ổ ở ự ố ớ
c a các s c ủ ự ố ởcuối đường dây. Ảnh hưởng c a nguủ ồn điện phân tán đến rơle bảo v quá dòng không ch ph ệ ỉ ụthuộc vào quy mô c a nguủ ồn điện phân tán mà còn ph ụ
thuộc vào điểm đặ ủt c a nguồn điện phân tán. Nguồn điện phân tán đặt càng g n cu i ầ ố đường dây thì tác động làm gi m ph m vi b o v cả ạ ả ệ ủa rơ le bảo v quá dòng càng rõ ệ r ệt.
3.1.6.Tác động d n s v n hành c a t ế ự ậ ủ ự động đóng lại
Sự đóng góp của nguồn điện phân tán trong ch s c c a tuyế độ ự ố ủ ến đường
dây tác động đến s v n hành c a t ự ậ ủ ự động đóng lại theo 4 cách khác nhau: 1- Sự ph i h p gi a t ố ợ ữ ự động đóng lại và c u chì có th b ầ ể ị ảnh hưởng. 2- Tựđộng đóng lại tác động v i các s c ngoài vùng b o v . ớ ự ố ở ả ệ 3-Ngăn cả ự động đóng lạn t i thành công. 4- Tựđộng đóng lại không đồng b . ộ Chúng ta lần lượt xét các tác động này 3.1.6.1. T ự đóng lại tác động v i s c ngoài vùng b o v ớ ự ố ả ệ I> MC BI R HT A IR C DG DG DG Hình 3.2.T ự đóng lại tác động v i s c ngoài vùng b o v ớ ự ố ả ệ
Khi các nguồn điện phân tán được k t nế ối vào lướ ởi, phía sau thi t b t ế ị ự động đóng lại, n u s c x y ra ế ự ố ả ở phía trước c a t ủ ự động đóng lại ta th y xu t hi n ấ ấ ệ
một dòng điện s c ch y qua các t ự ố ạ ự động đóng lại do các nguồn điện phân tán gây ra. Và có th xể ảy ra trường h p dòng s c ợ ự ốchạy qua t ự động đóng lại vượt qua giá trị dòng điện tác động c a t ủ ự động đóng lại, vì v y t ậ ự động đóng lại có th ể tác động
đối v i các s c ớ ự ố ở ngoài vùng tác động.Điều này là không được phép. Ta có th ể
khắc ph c hiụ ện tường này b ng cách trang b cho t ằ ị ự động đóng ại trên đườ l ng dây các b o v ả ệ có hướng.
3.1.6.2. Ngăn cả ự động đóng lạn t i thành công.
Khi có s c thoáng qua x y ra trong vùng b o v c a t ự ố ả ả ệ ủ ự động đóng lại, thì t ự động đóng lạ ẽ tác động nhanh đểi s cách ly vùng s c ra khự ố ỏi lưới điện. N u trong ế
ph m vi b o v c a t ạ ả ệ ủ ự động đóng lại không có nguồn điện phân tán thì sau khi ngắt ra khỏi lưới điện, h quang t i v ồ ạ ịtrí x y ra s c thoáng qua s tả ự ố ẽ ắt nghĩa là sự ố c thoáng qua b ịloạ ỏ. Sau đó tự động đóng lại tác động để đóng phần lưới điệi b n này s ẽtrở ạ l i h ệ thống. N u trong vùng b o v c a t ế ả ệ ủ ự động để đóng lại có nguồn điện phân tán, thì nguồn điện phân tán có th p t c hoểtiế ụ ạt động khi mà t ng ự độ đóng lại
đã cô lập s c l n 1, ngu n phân tán ti p t c cự ố ầ ồ ế ụ ấp năng lượng cho dòng điện s c , ự ố
dẫn đến vi c duy trì h ệ ồ quang điệ ạ ịn t i v trí x y ra s c ả ự ố thoáng qua. Do đó sẽ ngăn
c n s d p t t c a h ả ự ậ ắ ủ ồ quang điệ ạn t i vi trí s cự ố. Điều này dẫn đến s không thành ự
công khi t ự động đóng lại, và s c thoáng qua l i tr thành s c thoáng qua l i trự ố ạ ở ự ố ạ ở
thành s c ự ố vĩnh cửu.B ng viằ ệc ngăn cả ự động đóng lạn t i thành công, nguồn điện phân tán có th làm giể ảm độ tin c y cung cậ ấp điện và tăng thời gian mất điện của các ph t Ngoài ra t ụ ải. ự động đóng lại không thành công cũng làm tăng thêm các áp lực đố ới v i các thi t b ế ị điện c th ụ ể ở đây là tự động đóng lại, b i v y t ở ậ ự động đóng
lại tác động thì đó là đóng lại m t s c vào h th ng. ộ ự ố ệ ố
3.1.6.3. T ự đóng lại không đồng b ộ
Như đã trình bày ở trên khi t ự động đóng lại tác động nh m cô l p s c thoáng ằ ậ ự ố qua, tuy nhiên trong lưới điện v n còn nguẫ ồn điện phân tán ti p t c cế ụ ấp năng lượng
cho dòng điện s cự ố, nhưng ngay cả khi s c ự ố thoáng qua đã bi n m t (h quang ế ấ ồ điện t i v trí s c b t t) thì nguạ ị ự ố ị ắ ồn điện phân tán vẫn ti p t c cế ụ ấp điện cho ph n ầ lưới điện b cô l p. Phị ậ ần lưới điện này s có t n s khác v i t n s c a h ẽ ầ ố ớ ầ ố ủ ệthống. Do
đó khi tự động đóng lại tác động s ẽ đóng lại hai lưới điện không ng b , hiđồ ộ ện
tượng này r t nguy hi m n u t i thấ ể ế ạ ời điểm t ự động đóng lại tác động hai lưới điện và momen xo n l n xu t hi n trên các tr c c a thi t b quay. Các hiắ ớ ấ ệ ụ ủ ế ị ện tượng này
gây ra các hư hỏng nặng cho các máy điện quayvà máy phát điện quay.
3.1.7. Sự ph i h p gi a thi t b t ố ợ ữ ế ị ự đóng lại và c u chì ầ
Như đã giới thi u trên nguyên lí b o v c a các b o v tuyệ ở ả ệ ủ ả ệ ến đường dây là cầu chì tác động đố ới v i các s c lâu dài trong ph m vi b o v cự ố ạ ả ệ ủa nó. Đố ới v i các s c thoáng qua, t ự ố ự động đóng lạ ẽ có tác đội s ng nhanh để tách s c ự ố khỏi lưới
điện và s c có th b gi i tr . Gi s có mự ố ể ị ả ừ ả ử ột lưới phân phối trung áp được trang b ị
r le t ơ ự đóng lạ ở đầu đười ng dây và c u chì b o v trên các r ầ ả ệ ẽ nhánh như hình 2.10a thì đặc tính b o v cả ệ ủa rơle tự đóng lại và c u chì theo [6] ầ được ph i hố ợp như hình
2.10b
Hình 3.3. Phố ợi h p b o v gi a thi t b t ả ệ ữ ế ị ự đóng lại và c u chì ầ
Khi có s c trên r ự ố ẽ nhánh, rơle tự đóng lại phải tác động nhanh v i th i gian ớ ờ
vài chu k ỳ để loại tr s c vừ ự ố ới đường đặc tính c t nhanh (A- fast trip of recloser). ắ
Sau m t th i gian tộ ờ 1 được cài đặt s n ( t ẵ ừ 0,5 đến 60 giây) thiế ị ự đóng lại đóng t b t trở ạ l i cung cấp điện cho đường dây và t t c các r nhánh. Lúc này n u s c là ấ ả ẽ ế ự ố
duy trì thì c u chì phầ ải tác động cắt trước khi thi bết ị t ự đóng lạ ắ ầi c t l n th 2 v i ứ ớ đặc tính tr - delayed curve of recloser). ễ(C
Nghĩa là thời gian ch y nh nh t c a c u chì khi s c l n nh t x y ra trên r ả ỏ ấ ủ ầ ự ố ớ ấ ả ẽ
nhánh ph i lả ớn hơn thời gian c t nhanh c a thi t b t ắ ủ ế ị ự đóng lại. Có th bi u di n ể ể ễ
thời gian ch y nh nh t c a c u chì b ng tích c a th i gian c t c a nhát c t nhanh ( ả ỏ ấ ủ ầ ằ ủ ờ ắ ủ ắ đặc tính A) v i mớ ộ ệ ốt h s k tra theo b ng 3.1. H s K> ả ệ ố 1 được xác định tùy thu c ộ
vào việc cài đặt thời gian c t nhanh cắ ủa rơle tự đóng lại và th i gian t ờ ự đóng lại là bao nhiêu chu k .Th i gi nóng ch y hoàn toàn c a c u chì ph i nh ỳ ờ an ả ủ ầ ả ỏ hơn thời gian làm vi c cệ ủa rơle tự đóng lại theo đặc tính tr C. ễ
Ví d N u sụ: ế ự c ố gây ra dòng điện ng n m ch cắ ạ ực đại x y ra trên r nhánh ả ẽ
thiế ị ự đóng lại cài đặ ắt b t t c t nhanh m t l n v i th i gian c t nhanh là vài chu k ( ộ ầ ớ ờ ắ ỳ
giả ử s 5 chu k , 1 chu k ỳ ỳ tương ứng v i 0,02 giây. Suy ra th i gian c t nhanh l n 1 ớ ờ ắ ầ
là 5*0,02=0,1 giây), N u th i gian t ế ờ ự đóng lại là 25÷30 chu kỳ thì th i gian ch y ờ ả
nh nh t c a cỏ ấ ủ ầu chì được ch n b ng 1,25*0,1=0,125 giây t c ch n h s K=1,25 ọ ằ ứ ọ ệ ố
N u s c ế ự ố gây ra dòng điện ngắn mạch cực đạ ải x y ra trên r nhánh, thi t b ẽ ế ị TĐLcài đặ ắt c t nhanh hai l n v i th gian c t nhanh v n là 5 chu k =0,1 giây, thầ ớ ời ắ ẫ ỳ ời gian t ự động đóng lại v n là 25÷30 chu k thì ẫ ỳ thời gian chảy nh ỏnhấ ủt c a c u chì ầ được ch n là 1,8*0,1=0,18 giây t c ch n h s K=1,8. ọ ứ ọ ệ ố
B ng 3.1. B ng h s ả ả ệ ố K dùng để ph i h p b o v gi a reloser và c u chì ố ợ ả ệ ữ ầ Thời gian t ự đóng lại ( Tính b ng chu kằ ỳ) H s K ệ ố Tác động c t nhanh 1 ắ l n ầ Tác động c t nhanh 2 ắ l n ầ 25-30 1,25 1,8 60 1,25 1,35 90 1,25 1,35 120 1,25 1,35
Khi có ngu n phân tán k t n i trên r ồ ế ố ẽ nhánh được b o v b i c u chì, c u chì ả ệ ở ầ ầ
có th ể tác động khi s c ngoài vùng b o v , ho c th c hi n cự ố ả ệ ặ ự ệ ắt trước nhát cắt đầu tiên c a thi t b t ủ ế ị ự đóng lại
a. Cầu chì tác động trước khi thi t b t ế ị ự đóng lạ ắt nhát đầi c u tiên
R HT A F DG F F HT N I DG N I N I
Hình 3.4.Sơ đồ mô t ả trường h p cợ ầu chì tác động trước thi t b t ế ị ự đóng lại
Trong lưới điện có kế ấu như hình vẽ DG được đặt c , t trên tr c chính, s c ụ ự ố
trên r nhánh, ta th y rẽ ấ ằng dòng điện s c ch y qua c u chì b ng tự ố ạ ầ ằ ổng dòng điện s ự
c ốchạ ừ ệy t h thống v ề điểm ng n m ch và dòng s c ắ ạ ự ốchạ ừy t ngu n DG v ồ ề điểm ng n m ch ắ ạ
HT DG
Giá tr Iị N lớn hơn HT N
I và có th l n t i m t mể ớ ớ ộ ức nào đó khiến cho c u chì tác ầ động v i th i gian nh ớ ờ ỏ hơn thời gian c t nh nh t cắ ỏ ấ ủa rơle tự đóng lạ ở đặi c tính fast trip. Do đo cầu chì có th ể tác động nhanh hơn cả ầ l n cắt đầu tiên của rơle ự đột ng
đóng lại hoặc tác động đồng th i v i t ờ ớ ự động đóng lại trong các s c thoáng qua. ự ố
Việc c u chì cầ ắt như vậy là phí ph m n u s c thoáng qua, mà th c t các s c ạ ế ự ố ự ế ự ố
thoáng qua lại chiếm đến 70%-80% các s c x y ra t i các tuyự ố ả ạ ến đường dây, vì vậy s ph i h p không t t gi a c u chì và t ự ố ợ ố ữ ầ ự động đóng lại này s tác dẽ ộng đến độ tin c y cậ ủa lưới điện, làm tăng thời gian mất điện c a ph t i phía sau c u chì. ủ ụ ả ầ
b. Cầu chì tác động v i s c ngoài vùng b o v ớ ự ố ả ệ R HT A F DG F F HT N I DG N I N
Hình 3.5.Sơ đồ mô t ả trường h p cợ ầu chì tác động v i s c ngoài vùng b o v ớ ự ố ả ệ
Trong lưới điện có k t cế ấu như hình vẽ, DG được đặt trên r nhánh, s c x y ẽ ự ố ả
ra trên tr c chính, tụ ại điểm r nhánh, lúc này không ch ẽ ỉthiế ị ự đóng lại đóng lặt b t p lại không thành công như đã trình bày ở ụ m c 3.1.6.2 mà vi c xu t hi n DG khi n s ệ ấ ệ ế ự
c ốtrở thành duy trì, dòng s c ự ố chạy t ừ DG đến điểm ng n m ch có th ắ ạ ể vượt qua
dòng điện gi i h n c a c u chì khi n c u chì c t ng n m ch, th m chí, n u dung ớ ạ ủ ầ ế ầ ắ ắ ạ ậ ế lượng DG đủ ớ l n, th i gian ch y c a c u chì còn nh ờ ả ủ ầ ỏ hơn thời gian tác động l n th ầ ứ
2 c a thi t b t ủ ế ị ự đóng lạ ở đầu đười ng dây.
3.1.8. Tác động đến việc cài đặt chỉnh định rơle.
giữa các thi t b b o vế ị ả ệ rong lưới điệ t n phân ph i, không ch là số ỉ ự ph i h p giố ợ ữa các b o v trên cùng m t xu t tuy n mà còn là s ph i h p v i các b o v trên các ả ệ ộ ấ ế ự ố ợ ớ ả ệ
xu t tuy n lân c n. ấ ế ậ
3.1.8.1. Vấn đề ph i h p b o v ố ợ ả ệ
Như đã giới thi u trên, nguệ ở ồn điện phân tán được kết nối vào lưới điện phân phối, trong khi lưới điện phân phối thường được thi t kế ế có k t c u hình tia, ế ấ
nh m ph c v cho các ph t i n m dằ ụ ụ ụ ả ằ ọc theo đường dây. Điều này có th gây ra mể ột s vố ấn đề ớ v i vi c ph i h p các thi t b b o vệ ố ợ ế ị ả ệ, ngoài các tác động đến rơle bảo v ệ
quá dòng hay t ự động đóng lại như đã trình bày ởtrên. a. Rơle, cầu chì và t ự động đóng lại trên đường dây.
Việc k t n i nguế ố ồn điện phân tán vào lưới điện đòi hỏ ầi c n ph i xem xét l i ả ạ
kho ng th i gian ph i h p gi a các b o v ả ờ ố ợ ữ ả ệ ở đường dây lân c n, vì ậ ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến s ph i h p c a các b o v không ch ự ố ợ ủ ả ệ ỉ giới h n trong ạ đường dây mà nguồn điện phân tán kế ốt n i vào. S c ự ố ở đường dây lân c n có th ậ ể
khi n cho các b o vế ả ệ ở đườ ng dây có nguồn điện phân tán k t n i vào hoế ố ạt động.
Điều này là không mong mu n vì s c ố ự ố đó không nằm trong ph m vi b o v c a các ạ ả ệ ủ
thiết bi b o v ả ệ trên đường dây có nguồn điện phân tán k t n i vào, và s dế ố ẽ ấn đến