Hình 2.8. Các cài đặt cho Vùng 1 của bảo vệ khoảng cách
+ Operating mode Z1: Lựa chọn là Forward (Vùng bảo vệ nhìn về phía đường dây)
+ R(Z1), Resistance for ph-ph faults: Với đặc tính tứ giác thì phải cài đặt các giá trị R & X riêng. Các giá trị này khác nhau cho đặc tính pha-pha & pha-đất.
Độ nghiêng của đặc tính đã được chọn bằng góc nghiêng tổng trở đường dây, do đó về phía trục R cần mở rộng để có thể bao trọn cả điện trở hồ quang tại điểm sự cố. Điện trở hồ quang có thể tính theo công thức gần đúng:
Trong đó điện áp hồ quang Uarc có thể tính theo công thức sau (Cách tính này thường cho kết quả điện trở hồ quang lớn hơn thực tế, điều này đảm bảo bảo vệ sẽ làm việc chính xác): , với larc là chiều dài của hồ quang. Thông thường chiều dài hồ quang xuất hiện lớn hơn khoảng cách pha-pha do hồ quang có
dạng đường vòng cung, một cách gần đúng có thể lấy chiều dài này bằng 2 lần khoảng cách pha-pha:
Để có một mức độ dự phòng, thường giá trị này được lấy lớn hơn 20%, như vậy giá trị điện trở hồ quang sau khi qui đổi về thứ cấp là:
Giá trị này được chia 2 vì tổng trở được rơle tính theo mạch vòng pha-pha, còn giá trị cài đặt là cho từng pha riêng biệt.
Giá trị này được coi là độ mở về trục R nhỏ nhất để bao gồm cả điện trở hồ quang, tùy theo giá trị đặt của X mà có thể mở rộng thêm về phía trục R đảm bảo đặc tính có tính đối xứng. Theo quan điểm này và kết hợp với kinh nghiệm, giá trị này đặt như sau:
0.8 ڄ X(Z1) < R(Z1) < 2.5 ڄ X(Z1)
Giả thiết điện kháng vùng 1 là 3,537Ω thì giá trị R vùng 1 nên đặt là: R(Z1) = 0,8 ڄ 3,537 = 2,830 Ω (thứ cấp).
So sánh giá trị 2,01 và 2,830 thì chọn giá trị lớn hơn 2,830 Ω đặt cho điện trở vùng 1 R(Z1).
+ X(Z1), Reactance: Giá trị điện kháng vùng 1, giá trị này đặt bằng 80% điện kháng đường dây. Do đó:
X(Z1) = 0.8 ڄ 80 ڄ 0.021 = 13.44 Ω (Sơ cấp)
Qui đổi về phía thứ cấp
X(Z1) = 13.44 ڄ 0.2632 = 3.537 Ω (thứ cấp)
+ RE(Z1), Resistance for ph-e faults: Điện trở vùng 1 cho đặc tính sự cố pha- đất. Với sự cố chạm đất thì trong mạch vòng tính toán có sự tham gia của không những của điện trở hồ quang mà cả điện trở nối đất cột điện. Mặc dù điện trở nối đất của một cột điện là 15Ω, tuy nhiên do có nhiều cột điện cùng nối đất song song nên điện trở này được giảm đi và giá trị cuối cùng là 1,5 Ω.
Ngoài ra còn một yếu tố khác góp phần vào mạch vòng tính toán tổng trở khi sự cố chạm đất, đó là nguồn ở phía đầu đối diện cũng góp dòng điện chạy qua điện trở nối đất cột điện gây ra điện áp giáng trên điện trở này, điện áp giáng này cũng bao gồm trong mạch tính toán
Hình 2.9. Ảnh hưởng của nguồn phía đối diện
Để loại trừ ảnh hưởng của dòng phía nguồn đối diện cần biết tỷ số dòng điện góp từ phía đối diện (theo thông số ban đầu thì tỷ số I2/I1=3). Vậy điện trở nối đất cột điện tương đương có thể tính theo :
Điện áp hồ quang và điện trở hồ quang cho sự cố pha đất tính theo
và
Như vậy tổng điện trở mà đặc tính pha-đất phải bao phủ gồm có điện trở nối đât tương đương của cột điện và điện trở hồ quang này.
Giá trị thực tế cài vào trong rơle bao gồm thêm 20% dự phòng và chia cho tỷ số (1 + RE/RL) vì Rarc and RTF xuất hiện trong mạch vòng tính toán nhưng giá trị cài đặt lại đặt cho từng pha:
Tương tự với đặc tính pha-pha, độ mở của đặc tính về phía trục R có thể tăng lên để đảm bảo tính đối xứng với giá trị X của đặc tính tác động. Công thức kinh nghiệm :
Do đó RE(Z1)=0,8*3,537=2,83 Ω (Thứ cấp)