Chương III : Sơ đồ phương thức bảo vệ và tính tốn cài đặt rơ le
3.2. Bảo vệ quá dòng TTK cắt nhanh (50N):
Chọn dòng điện khởi động
Ikđ-50N = kat * 3 * I0Nngmax
Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2
I0Nngmax: dịng ngắn mạch TTK ngồi cực đại
1. Đoạn đường dây D2
Ikđ2-50N = kat * 3I0N9max = 1.2 *0.597 = 0.72 (kA) 2, Đoạn đường dây D1
Ikđ1-50N = kat * 3I0N5max = 1.2 *0.892 = 1.07 (kA)
3.3. Bảo vệ quá dòng có thời gian (51): Chọn dòng điện khởi động
Ikđ-51 = k * Ilvmax
Với: k: hệ số chỉnh định, Lấy k = 1.6
Ilvptmax: dịng làm việc max, Ta có: Ilvmax1 = 187,3 (A)=0.187 (kA)
Ilvmax2 = 112,39 (A) =0.112 (kA)
1. Đoạn đường dây D1
Ikđ1-51 = k * Ilvmax1 =1.6 * 0.187 =0.299 (kA)
2. Đoạn đường dây D2
Ikđ2-51 = k * Ilvmax2 =1.6 * 0.112 =0.179 (kA)
Chọn thời gian làm việc của bảo vệ:
Đặc tính thời gian của rơle:
với: ;
1. Chế độ MAX
Với đường dây D2:
Xét điểm ngắn mạch N9: IN9max = 0.759 (kA)
:
tN9 = 1+0.3 = 1.3 s
Xét điểm ngắn mạch N8: IN8max = 0.823 (kA)
Tính tốn tương tự cho các điểm ngắn mạch trên đường dây D2:
N5 N6 N7 N8 N9
INmax (kA) 1.102 0.991 0.899 0.823 0.759
tNk(s) 0.82 0.93 1.047 1.17 1.3
Ikđ2-51 = 0.179 (kA); Tp2 = 0.0351(s)
Với đường dây D1:
Thời gian bảo vệ làm việc tại điểm N5 trên đường dây 1 là:
Xét điểm ngắn mạch N5: IN5max = 1.102 (kA)
t1N5 = 1.12s
Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 1.348 (kA)
Tính tốn tương tự cho các điểm ngắn mạch trên đường dây D1: N1 N2 N3 N4 N5 INmax (kA) 4.077 2.435 1.736 1.348 1.102 TN(s) 0.24 0.41 0.62 0.855 1.12 Ikđ1-51 = 0.299 (kA) ; Tp1 = 0.025 (s) 2. Chế độ MIN
Đặc tính thời gian của rơle:
với: ; Ta có kết quả tính tốn như sau:
Với đường dây D2:
Xét điểm ngắn mạch N9: IN9min= 0.77 (kA) :
T2N9 = 1+0.3 = 1.3 s
Xét điểm ngắn mạch N8: IN8min = 0.82 (kA)
Với đường dây D2:
N5 N6 N7 N8 N9
INmin (kA) 1.01 0.94 0.88 0.82 0.77
t2, s 0.9 0.99 1.07 1.18 1.28
Ikđ2-51 = 0.179 (kA) ; Tp2 = 0.035 (s) Với đường dây D1:
Thời gian bảo vệ làm việc tại điểm N5 trên đường dây 1 là:
Xét điểm ngắn mạch N5: IN5max = 1.05 (kA)
t1N5 = 0.8s
Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 1.16(kA)
N1 N2 N3 N4 N5
INmin (kA) 2.10 1.64 1.35 1.16 1.01
t1, s 0.48 0.64 0.81 1 1.21
Ikđ1-51 = 0.299 (kA) ; Tp1 = 0.012(s)
Từ kết quả trên ta có đường đặc tính thời gian của bảo vệ q dịng có thời gian ở chế độ MAX và MIN như sau:
ĐẶC TÍNH THỜI GIAN LÀM VIỆC
N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0.24 0.41 0.62 0.86 1.12 0.82 0.93 1.05 1.17 1.3 0.49 0.66 0.85 1.04 1.26 0.9 0.99 1.07 1.18 1.3
ĐẶC T ÍNH T HỜI GIAN LÀM VIỆC
tNk(s) Max tNk(s) Max tNk(s) Min
3.4. Bảo vệ quá dịng TTK có thời gian (51N): Chọn dòng khởi động:
Ikđ-51N = k * IddBI
Với: k = 0.3
IddBI: dịng sơ cấp định mức BI, Ta có: IddBI1 = 200 (A)
IddBI2 = 150 (A)
1, Đoạn đường dây D1
Iđ1-51N = k *IddBI =0.3 * 200 = 60 (A) = 0.06 (kA)
2, Đoạn đường dây D2
Iđ2-51N = k *IddB2 =0.3 * 150 = 45 (A) = 0.045 (kA)
Thời gian làm việc của bảo vệ q dịng TTK có thời gian: được chọn theo từng cấp
T02 = t2pt + ∆t = 1 + 0.3 = 1.3 (s) T01 = t02 + ∆t = 1.3 + 0.3 = 1.6 (s)
3.5. Kiểm tra độ nhạy cho BVQD có thời gian (51) và BVQD TTK có thời gian(50N). gian(50N).
1. BVQD có thời gian (51)
Cơng thức tính độ nhạy:
Điều kiện yêu cầu: Kn � 1.5
C/T Min N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9
INmin 2.10 1.64 1.35 1.16 1.01 0.94 0.88 0.82 0.77
3*I0min(kA
) 2.12 1.57 1.25 1.03 0.88 0.81 0.75 0.69 0.65
+ Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận: Bảo vệ đường dây 1:
Bảo vệ đường dây 2:
+ Dòng điện ngắn mạch thứ tự không: Bảo vệ đường dây 1:
Bảo vệ đường dây 2:
Kết luận: Độ nhạy của BV quá dịng có thời gian đã chọn là đảm bảo u cầu về độ
nhạy.
3.6. Xác định phạm vi bảo vệ của BV quá dòng cắt nhanh (50): 1. Sử dụng phương pháp hình học 1. Sử dụng phương pháp hình học
*Bảo vệ q dịng cắt nhanh (50): Chọn dòng điện khởi động
Ikđ-50 = kat * INngmax
Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2
INngmax: dịng ngắn mạch ngồi cực đại, thường lấy bằng giá trị dòng ngắn mạch lớn nhất tại thanh cái cuối đường dây.
3. Đoạn đường dây D2
Ikđ2-50 = kat * IN9max = 1.2 * 0.759 = 0.91 (kA)
4. Đoạn đường dây D1
Ikđ1-50 = kat * IN5max = 1.2 * 1.102 = 1.32 (kA)
0 3 .7 5 7 .5 11.25 15 17 .5 20 22.5 25 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91
đồ thị g iao điể m ikd1, ikd2 vớ i đư ờ ng đặc tính inm ax và inm in
INmax (kA) 3*I0min(kA) Ikd1 - 50 Ikd2 - 50
Từ đồ thị trên ta có thể xác định được phạm vi của các BV quá dòng cắt nhanh như sau:
Đường dây D1: L1 = 15 km
Lcn1max = 11.71 km ( 78.6% đường dây D1) Lcn1min = 8.44 km ( 56.26% đường dây D1)
Đường dây D2: L2 = 10 km
Lcn2max = 5 km ( 50% đường dây D2) Lcn2min = 3.75 km (37.5% đường dây D2)
3.7. Xác định phạm vi bảo vệ của BV q dịng cắt nhanh thứ tự khơng (50N):
1. Sử dụng phương pháp hình học
*Bảo vệ quá dòng TTK cắt nhanh (50N): Chọn dòng điện khởi động
Ikđ-50N = kat * 3 * I0Nngmax
Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2
I0Nngmax: dịng ngắn mạch TTK ngồi cực đại
3. Đoạn đường dây D2
Ikđ2-50N = kat * 3I0N9max = 1.2 *0.597 = 0.72 (kA) 2, Đoạn đường dây D1
Ikđ1-50N = kat * 3I0N5max = 1.2 *0.892 = 1.07 (kA)
N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 đồ t hị g ia o điểm i0 kd 1, i0 kd 2 vớ i đườ ng đặ c tí nh i0 nm ax và i0 nm in
3*I0max(kA) 3*I0min(kA) Ikd1 - 50N Ikd2 - 50N
Từ đồ thị trên ta có thể xác định được phạm vi của các BV quá dòng cắt nhanh như sau:
Đường dây D1: L1 = 15 km
L0cn1max = 12.2 km (81.25% đường dây D1) L0cn1min = 10.3 km ( 68.7% đường dây D1)
Đường dây D2: L2 = 10 km
L0cn2max = 6.25 km ( 62.5% đường dây D2) L0cn2min = 4.4 km (44% đường dây D2)
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho đường dây D1 và D2: