Bảo vệ dựa trên cơ sở so sánh dòng giữa các pha cùng tên của các đường dây song hành (Hình 3.8) cấp điện áp dưới 10kV.
Các máy biến dịng được lắp đặt có cùng hệ số biến dịng. Rơle dịng điện được đấu vào hiệu số của dịng hai pha. Nếu hướng của dịng bên phía sơ cấp theo quy ước chạy từ thanh cái vào đường dây, thì dịng chạy trong rơle được xác định:
. . .R 2I 2II R 2I 2II
I I I (3.26).
Vì vậy ở chế độ làm việc bình thường và khi ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ (tại điểm K1), dòng điện trong cuộn dây rơle sẽ là dịng khơng cân bằng.
74
Do thành phần khơng chu kỳ của dịng khơng cân bằng ở chế độ quá độ khơng lớn, nên có thể sử dụng rơle dịng thơng thường mà khơng cần dùng tới máy biến dịng bão hồ từ nhanh.
Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch ngang các tuyến dây song hành a. Sơ đồ đấu dây; b. Sự phân bố dòng điện khi xảy ra sự cố ngắn mạch. Dòng chỉnh định của bảo vệ được xác định như sau:
Icđ = kat.Ikcbmax (3.27) trong đó: kat = 1,3 - hệ số an toàn;
Ikcb.max - dịng khơng cân bằng cực đại.
Dịng khơng cân bằng cực đại được xác định theo biểu thức:
Ikcb.max = 0,1.kđn.kkck.In.m.max/2kI (3.28) Trong đó : kđn - hệ số đồng nhất ( 0,5;...;1);
kkck - hệ số kể đến ảnh hưởng của thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạch (khi t = 0, kkck = 2).
Khi ngắn mạch xảy ra trên một đường dây cung cấp (tại điểm K2), dòng I2I và I2II sẽ sai khác nhau, do đó trong rơle sẽ xuất hiện dịng, và nếu IR Ikđ thì bảo vệ sẽ tác động và truyền lệnh cắt tới máy cắt để cắt đường dây cung cấp.
75
Khi điểm ngắn mạch càng cách xa vị trí lắp đặt bảo vệ thì sự sai khác giữa các dòng sơ cấp II và III càng giảm, do tổng trở của các nhánh được cân bằng dần. Vì vậy khi ngắn mạch xảy ra càng gần thanh cái phụ tải thì hiệu số của các dịng (II - III) càng giảm, khi hiệu số này có giá trị nhỏ hơn dịng khởi động của rơle thì bảo vệ sẽ khơng tác động. Vùng mà bảo vệ không tác động được gọi là '' vùng chết '' của bảo vệ. Theo qui định thì vùng chết khơng được vượt q 10% chiều dài của đường dây được bảo vệ.