Bảo vệ so lệch ngang có hướng bao gồm hai khối được lắp đặt từ hai phía của trạm cung cấp A và trạm tiêu thụ B (hình 3.9).
Nguyên tắc hoạt động của bảo vệ dựa vào sự so sánh giữa các dòng chạy trong đường dây song hành. Ở chế độ làm việc bình thường hoặc khi ngắn mạch ngồi, các dịng này có trị số bằng nhau và cùng hướng, cịn khi phát sinh sự cố hư hỏng trên một đường dây sẽ khác nhau.
Các cuộn dòng của các rơle định hướng của một khối bảo vệ được mắc nối tiếp với nhau và được cung cấp từ các cuộn thứ cấp mắc nối tiếp với nhau của máy biến dòng lắp trên hai đường dây song hành. Các cuộn áp của rơle công suất (RW) được cung cấp từ máy biến điện áp (BU). Ở chế độ làm việc bình thường và khi sự cố ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ sẽ khơng tồn tại dịng trong các cuộn dây.
Khi ngắn mạch xảy ra tại điểm K trên đường dây cung cấp L2, dòng IK2 chạy tới điểm ngắn mạch trên đường L2 sẽ lớn hơn dòng IK1 cũng chạy tới điểm ngắn mạch theo đường dây L1 và theo phía kia của đườn dây L2. Dòng điện qua các cuộn dòng của rơle ở bên phía cung cấp sẽ tỷ lệ với hiệu các dòng IK2 và IK1, các tiếp điểm của rơle dịng và rơle định hướng cơng suất trong mạch cuộn cắt của máy cắt MC2 được đóng lại truyền lệnh cắt tới máy cắt (MC2), cắt đường dây cung cấp L2 khỏi nguồn cung cấp.
Trong khi đó dịng điện qua cuộn dịng của rơle bên phía tiêu thụ sẽ tỷ lệ với hai lần dòng IK1 (2IK1). Các rơle sẽ tác động và đóng các tiếp điểm của mình trong mạch máy cắt MC4 từ phía tiêu thụ của đường dây hư hỏng. Như vậy đường dây L2 sẽ được ngắt từ cả hai phía nguồn cung cấp và phụ tải. Đồng thời nguồn thao tác của
76
cả hai khối bảo vệ cũng được ngắt khỏi mạch để loại trừ khả năng cắt nhầm đường dây khơng bị sự cố.
Hình 3.9. Sơ đồ ngun lý bảo vệ so lệch ngang định hướng.
Khi ngắn mạch xảy ra trên đường dây cung cấp L1, các dòng điện qua các cuộn dòng của rơle ở cả hai khối sẽ lệch pha một góc 1800 so với dịng điện trong đường dây L2. Các rơle dòng và rơle định hướng tác động, đóng tiếp điểm trong mạch cuộn cắt, truyền lệnh cắt tới cắt máy cắt MC1 và MC3 để cắt phần tử sự cố hỏng hóc từ cả hai phía.
Dịng chỉnh định của bảo vệ được xác định theo biểu thức:
at dm cd I k .I I k (3.29) Hệ số nhạy:
77 kn = cd I ) 2 ( min . m . n I . k I , (3.30) Trong đó : I(n2.m).min - thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch hai pha ở cuối vùng bảo vệ;
kn - hệ số nhạy (kn = 2 khi ngắn mạch xảy ra ở giữa vùng bảo vệ; kn = 1,5 khi n.m ở cuối vùng);
Iđ.m - dòng tải định mức của một đường dây cung cấp; kat = 1,3 - hệ số dự trữ.
Bảo vệ so lệch ngang có hướng cũng có vùng bảo vệ ''chết''.