2.3.4.1. Bảo vệ máy biến áp
Dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh ICN đối với máy biến được chỉnh định theo một trong hai điều kiện:
Theo dòng ngắn mạch lớn nhất sau máy biến áp quy về phía điện áp nơi đặt bảo vệ.
Ikđ1 = Kat.INngmax (2.17) Theo dòng từ hố đột biến, xuất hiện khi đóng máy biến áp dưới điện áp và khi phục hồi điện áp sau khi cắt sự cố ngắn mạch ngoài.
Ikđ2= Kdb.Idm.BA (2.18) Trong đó:
Idm.BA- dịng định mức của máy biến áp;
Kdb- hệ số từ hố đột biến, có giá trị trong khoảng 35.
Giá trị dòng điện nào trong hai điều kiện trên lớn hơn thì sẽ được chọn làm giá trị tính tốn.
Hình 2.10. Sơ đồ bảo vệ cắt nhanh máy biến áp
2.3.4.2. Bảo vệ đường dây và máy biến áp
Bảo vệ cắt nhanh chung cho cả đường dây và máy biến áp nên dòng khởi động được chỉnh định theo dịng ngắn mạch ngồi tại điểm N1 sau máy biến áp (Hình 2.11).
37
Như trên hình 2.11 vùng tác động của bảo vệ cắt nhanh bao gồm toàn bộ đường dây và một phần cuộn dây của máy biến áp. Dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh được xác định tương tự như trường hợp bảo vệ máy biến áp. Độ nhạy của bảo vệ ứng với dòng ngắn mạch tại cuối đường dây (điểm N2).
Hình 2.11. Sơ đồ bảo vệ cắt nhanh đường dây và máy biến áp
2.3.4.3. Bảo vệ máy phát
Bảo vệ cắt nhanh thường được áp dụng đối với máy phát có cơng suất nhỏ, máy biến dịng được mắc ở phía đầu ra của máy phát đến thanh cái (Hình 2.12). Khi có ngắn mạch trong các cuộn dây của máy phát, chỉ có dịng điện từ hệ thống chạy qua các máy biến dòng, còn thành phần dòng điện ngắn mạch sinh ra bởi suất điện động pha của máy phát sẽ chạy đến điểm trung tính, thành phần này có giá trị không lớn, đặc biệt là khi có điện trở quá độ tại điểm ngắn mạch.
Dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh được xác định theo dòng ngắn mạch ba pha (3)
1N N I IN.mf N1 N.HT I HT Hình 2.12. Sơ đồ lựa chọn vị trí bảo vệ và tính tốn ngắn mạch cho máy phát điện
38
tại điểm N1 (Hình 2.12). Thực tế giá trị dịng ngắn mạch này có giá trị bằng dòng ngắn mạch trên đầu cực của máy phát.
''(3) (3) N1 '' d E I x (2.19)
Trong đó: E''- xd''- sức điện động và điện kháng siêu quá độ dọc trục của máy phát.
2.3.4.4. Bảo vệ đường dây hai nguồn cung cấp
Đối với đường dây hai nguồn cung cấp bảo vệ cắt nhanh được đặt ở hai phía. Khi có ngắn mạch xảy ra tại các điểm gần thanh cái hệ thống 1 và thanh cái hệ thống 2 (điểm N1 và điểm N2 hình 2.13) Các dòng điện ngắn mạch (3) 1 N I và (3) 2 N
I chạy qua cả hai bảo vệ, do đó dịng khởi động của cả hai bảo vệ đều phải đặt giống nhau và chỉnh định theo giá trị lớn nhất IN.ngmax trong số các dòng điện ngắn mạch kể trên (IN.ngmax= max [ (3)
1N N I ; (3) 2 N I ] tức là ICN.1= ICN.2= kat.IN.ngmax.
Vùng tác động của bảo vệ cắt nhanh LCN1 và LCN2 được xác định bởi các điểm cắt nhau giữa đường thẳng IkđCN và các đường cong IN1= f(LN) và IN2= f(LN). Hiệu quả tác động của bảo vệ cắt nhanh phụ thuộc vào nhiều đặc tính của dịng điện ngắn
Hình 2.13. Sơ đồ bảo vệ cắt nhanh mạng điện hai nguồn cung cấp 1. Đường cong IN1 = f(L); 2. Đường cong IN2 = f(L)
39
mạch IN= f(LN). Trong nhiều trường hợp các vùng tác động khơng thể phủ kín tồn bộ đường dây cần bảo vệ, phần đường dây đó gọi là vùng chết. Trên hình 2.13 vùng chết là vùng có gạch chéo.