IR
UR
Hình 18:Ngun lý cấu tạo rơle định hướng cơng suất.
Để chế tạo rơle cơng suất (rơle q dịng có hướng) người ta dùng ngun tắc so sânh trực tiếp góc lệch pha giữa hai đại lượng điện UR vă IR hoặc so sânh trị số tuyệt đối của hai đại lượng lă tổ hợp của hai tín hiệu UR vă IR.
Rơle định hướng cơng suất lăm việc theo ngun tắc so sânh pha:
Dòng điện IR vă điện âp UR đưa văo hệ thống từ có số đơi cực chẵn, lõi thĩp hình trụ ở bín trong để lăm giảm từ trở của mạch từ vă phần động lă một ống hình trống lăm bằng nhơm hoặc đồng, câc cuộn điện âp vă dịng điện quấn trín từng đơi cực tương ứng.
Mơmen quay của rơle: Mq = KURIRcos(ϕ+α)
Trong đó: - UR, IR lă điện âp vă dòng điện đặt văo câc cuộn dđy tương ứng của rơle.
- ϕ lă góc lệch pha giữa UR vă IR.
- K, α lă câc thông số phụ thuộc văo cấu tạo, mạch từ của rơ le.
Rơle sẽ tâc động khi Mq >0 nghĩa lă: Cos(ϕ+α)>0 Hay lă: - (90o+α)< ϕ < (90o - α)
Biểu thức trín chứng tỏ rơle tâc động (Mq >0) khi góc lệch pha ϕ giữa UR vă IR nằm trong một giới hạn nhất định, nghĩa lă khi cơng suất theo một hướng nhất định.
Ngun tắc chỉnh định rơle có hướng :
a - Dịng khởi động của bảo vệ:
Dòng khới động của bảo vệ cần chọn theo 2 điều kiện sau:
- Bảo vệ phải trở về sau khi ngắn mạch ngoăi được loại trừ. Muốn vậy dòng trở về của bảo vệ phải lớn hơn dòng phụ tải ngay sau lúc cắt sự cố, khi câc động cơ đồng loạt tự khởi động.
IKĐB = Kat.KK TKI TV
Trong đó: Ilvmax lă giâ trị dịng điện lăm việc cực đại (xâc định đối với chế độ lăm việc nặng nề nhất).
Để tăng độ nhạy của bảo vệ có thể khơng cần xĩt đến phụ tải cực đại với hướng từ đường dđy văo thanh góp, vì đối với nó rơle cơng suất khơng khĩp tiếp điểm, vă do đó bảo vệ không thể tâc động sai. Khi mạch điện bị hư hỏng, pha của điện âp đưa văo rơle cơng suất bị mĩo, rơle có thể khĩp tiếp điểm.
Khi xảy ra ngắn mạch chạm đất trong mạng có điểm trung tính trực tiếp nối đất, trong pha khơng hư hỏng có thể có dịng sự cố vă đối với dịng năy rơle không được tâc động. Muốn vậy cần chọn dòng khởi động lớn hơn dịng trong pha khơng hư hỏng.
IKĐB = Kat . IKH (2)
Trong đó: IKH = IPT + KIN
Kat = 1,15-1,3 tùy thuộc văo độ chính xâc khi đânh giâ đại lượng IKH.
Dịng điện khởi động được chọn lă giâ trị lớn hơn trong hai giâ trị xâc định theo (1) vă (2).
Đối với mạng có dịng chạm đất nhỏ (IKH=IPT) vă mạng có trung điểm nối đất trực tiếp nhưng bảo vệ được khóa khi có ngắn mạch chạm đất thì dịng khởi động cần được chọn theo điều kiện (1).
b - Thời gian tâc động của bảo vệ:
Thời gian tâc động của bảo vệ được chọn theo nguyín tắc bậc thang ngược chiều nhau.
( Xem hình dưới đđy)
1 2 3 4 5 6 0 t t1 t3 t5 t2 t4 t6 N N N
Hình 19: Ngun tắc bậc thang chọn thời gian của bảo vệ q dịng có hướng.
Theo u cầu tâc động chọn lọc, thời gian tâc động của câc bảo vệ trong cùng một hướng cần thỏa mên:
t5 < t3 < t1 vă t2 < t4 < t6. c - Độ nhạy của bảo vệ:
Knhạy = IINminKĐB
INmin lă dòng điện ngắn mạch cực tiểu khi ngắn mạch ở cối vùng bảo vệ. Knhạy min = 1,2-1,5.
Khi ngắn mạch ở cuối vùng dự trữ, yíu cầu Knhạy min = 1,2.