5. Bố cục đề tài
3.1.5.Sự phối hợp giữa thiết bị tự động đóng lại (recloser) và cầu chì
Như đã giới thiệu ở trên, nguyên lí bảo vệ của các bảo vệ tuyến đường dây là cầu chì tác động đối với các sự cố lâu dài trong phạm vi bảo vệ của nó. Đối với các sự cố thống qua, recloser sẽ có tác động nhanh để tách sự cố khỏi lưới điện và sự cố có thể bị giải trừ. Giả sử có một lưới phân phối trung áp được trang bị recloser ở đầu đường dây và cầu chì bảo vệ trên các rẽ nhánh như hình 3.2a thì đặc tính bảo vệ của recloser và cầu chì được phối hợp như hình 3.2b.
Hình 3.2a: Sơ đồ lưới điện phân phối hình tia được bảo vệ bởi thiết bị tự động đóng lại (recloser) và cầu chì
Hình 3.2b: Đặc tính phối hợp làm việc của thiết bị tự động đóng lại (recloser)
và cầu chì
Hình 3.2 Phối hợp bảo vệ giữa tự động đóng lại (recloser) và cầu chì
Khi có sự cố trên rẽ nhánh, recloser phải tác động nhanh với thời gian vài chu kỳ để loại trừ sự cố với đường đặc tính cắt nhanh (A- fast trip of recloser). Sau một thời gian t1 được cài đặt sẵn (từ 0,5 đến 60 giây) thiết bị tự đóng lại đóng trở lại cung cấp điện cho đường dây và tất cả các rẽ nhánh. Lúc này nếu sự cố là duy trì thì cầu chì phải tác động cắt trước với đặc tính trễ (Min melting time of fuse) khi thiết bị tự đóng lại cắt lần thứ 2 với đặc tính trễ (C- delayed curve of recloser).
Nghĩa là thời gian chảy nhỏ nhất của cầu chì khi sự cố lớn nhất xảy ra trên rẽ nhánh phải lớn hơn thời gian cắt nhanh của recloser. Có thể biểu diễn thời gian chảy nhỏ nhất của cầu chì bằng tích của thời gian cắt của lần cắt nhanh (đặc tính A) với một hệ số k tra theo bảng 2.4. Hệ số K> 1 được xác định tùy thuộc vào việc cài đặt thời gian cắt nhanh của rơle tự đóng lại và thời gian tự đóng lại là bao nhiêu chu kỳ. Thời gian nóng chảy hồn tồn của cầu chì phải nhỏ hơn thời gian làm việc của recloser theo đặc tính trễ C.
Khi có nguồn phân tán kết nối trên rẽ nhánh được bảo vệ bởi cầu chì, cầu chì có thể tác động khi sự cố ngoài vùng bảo vệ, hoặc thực hiện cắt trước làn cắt đầu tiên của thiết bị tự đóng lại.
3.1.5.1 Cầu chì tác động trước khi thiết bị tự đóng lại (recloser) cắt lần đầu tiên
Hình 3.3 Sơ đồ mơ tả trường hợp cầu chì tác động trước thiết bị tự động đóng lại
Trong lưới điện có kết cấu như hình 3.3, DG được đặt trên trục chính, sự cố trên rẽ nhánh, ta thấy rằng dịng điện sự cố chạy qua cầu chì bằng tổng dịng điện sự cố chạy từ hệ thống về điểm ngắn mạch và dòng sự cố chạy từ nguồn DG về điểm ngắn mạch.
𝐼𝑁 = 𝐼𝑁𝐻𝑇 + 𝐼𝑁𝐷𝐺 (3-1)
Giá trị IN lớn hơn 𝐼𝑁𝐻𝑇 và có thể lớn tới một mức nào đó khiến cho cầu chì tác động với thời gian nhỏ hơn thời gian cắt nhỏ nhất của recloser ở đặc tính fast trip. Do đó cầu chì có thể tác động nhanh hơn cả lần cắt đầu tiên của recloser hoặc tác động đồng thời với recloser trong các sự cố thống qua. Việc cầu chì cắt như vậy là phí phạm nếu sự cố thống qua, mà thực tế các sự cố thoáng qua lại chiếm đến 70%-80% các sự cố xảy ra tại các tuyến đường dây, vì vậy sự phối hợp khơng tốt giữa cầu chì và recloser này sẽ tác dộng đến độ tin cậy của lưới điện, làm tăng thời gian mất điện
HT R DG F F 𝐼𝑁𝐻𝑇 𝐼𝑁𝐷𝐺 A F N
của phụ tải phía sau cầu chì.
3.1.5.2. Cầu chì tác động với sự cố ngồi vùng bảo vệ
Hình 3.4. Sơ đồ mơ tả trường hợp cầu chì tác động với sự cố ngồi vùng bảo vệ
Trong lưới điện có kết cấu như hình 3.4, DG được đặt trên rẽ nhánh, sự cố xảy ra trên trục chính, tại điểm rẽ nhánh, lúc này khơng chỉ thiết bị recloser thực hiện đóng lặp lại khơng thành cơng như đã trình bày ở mục 3.1.4.2 mà việc xuất hiện DG khiến sự cố trở thành duy trì, dịng sự cố chạy từ DG đến điểm ngắn mạch có thể vượt qua dịng điện giới hạn của cầu chì khiến cầu chì cắt ngắn mạch, thậm chí, nếu dung lượng DG đủ lớn, thời gian chảy của cầu chì cịn nhỏ hơn thời gian tác động lần thứ 2 của thiết bị tự đóng lại ở đầu đường dây.