I./ Các loại bảo vệ so lệch:
- Theo định luật Kirchoff tổng véc tơ của tất cả các dòng điện ra vào các nhánh của đối tượng bảo vệ sẽ bằng không, ngoại trừ trường hợp có ngắn mạch bên trong đối tượng này.
- Do đó tất cả thứ cấp của máy biến dòng các nhánh của đối tượng bảo vệ được ghép song song với nhau với một rơle dòng điện thì sẽ không có dòng điện chạy trong rơle trừ khi có ngắn mạch trong rơle bảo vệ.
- Như vậy về nguyên tắc tất cả các thiết bị điện đều có thể được bảo vệ bằng bảo vệ so lệch.
- Các loại bảo vệ so lệch thưòng dùng là: Bảo vệ so lêch máy biến áp , bảo vệ so lệch máy phát, bảo vệ so lệch thanh dẫn, bảo vệ so lệch thanh cái, bảo vệ so lệch dọc đường dây, bảo vệ so lệch ngang 2 đường dây làm việc song song.
- Tuy nhiên các thiết bị điện khác nhau luôn có những đặt trưng làm việc rất khác nhau vì vậy tuỳ theo đối tượng được bảo vệ mà rơle bảo vệ so lệch phải có thêm nhiều yêu cầu khác nhau và vì thế cấu tạo của chúng cũng rất khác nhau.
II./ Bảo vệ so lệch máy biến áp:
- Bảo vệ so lệch máy biến áp cũng dựa trên cơ sở của nguyên tắc so sánh dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ ( cả về trị số và hướng ) đối với bảo vệ so lệch dòng điện của máy biến áp là so sánh dòng điện phía cao áp I1 và dòng điện phía hạ áp I2. Vùng bảo vệ được giới hạn giữa 2 vị trí các TI phía cao áp và hạ áp đưa vào so lệch .
1- Tình trạng làm việc bình thường và ngắn mạch ngoài :
- Xét trong trường hợp lý tưởng ( bỏ qua tất cả sự sai số của TI sự sai khác của dòng điện 2 phía MBA hay hai đầu đường dây)
Ta có : I1s I2s cùng hướng và có tỉ số được xác định bằng tỉ số biến của MBA điện lực
s N 1 I
s 2 I
,
- Các máy biến dòng TAI và TAII cung cấp dòng 2 phía cho bảo vệ so lệch thì cực tính của phía thứ cấp của chúng phải đấu sao cho khi ngắn mạch ngòai và làm việc ở chế độ bình thường dòng thứ cấp I1T của TAI và T2T của TAII đi trong mạch của rơle so lệch KA phải ngược nhau và tỷ số biến phải chọn tương thích để triệt tiêu lẫn nhau
- Nghiã là dòng qua rơle Ip = I1T - I2T = 0 ( bảo vệ so lệch không làm việc).
2. Tình trạng ngắn mạch trên phần tử được bảo vệ :
- Khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ dòng điện phía sơ cấp của các máy biến dòng có hướng ngược với nhau I1T và I2T cùng hướng Ip = I1T + I2T 0 . Lúc này rơle so lệch sẽ tác động khi trị số đặt Ikđr của nó nhỏ hơn giá trị dòng điện qua rơle.
-Như vậy chức năng của bảo vệ so lệch máy biến áp là bảo vệ chính bảo vệ những hư hỏng xảy ra bên trong máy biến áp
III./ Các đặt điểm đối với bảo vệ so lệch MBA
- Như vậy điều cần đặc biệt chú ý trong các sơ đồ bảo vệ so lệch là cần phải đấu đúng cực tính của các cuộn thứ cấp của các TI để đảm bảo lúc bình thường và ngắn mạch ngoài dòng thứ cấp của các TI ngưọc chiều nhau và bằng nhau về trị số.
- Bảo vệ sẽ tác không đúng khi ngắn mach ngoài vùng nếu sự cân bằng về dòng thứ cấp I1T và I2T bị phá vỡ. Lúc đó Ip có thể lớn hơn giá trị đặt.
- Trong khi đó do đặt thù của máy biến áp hệ thống dòng điện giữa phía cao và phía hạ có trị số và góc pha khác nhau, tỷ số biến TI thì không thể chọn tuỳ ý mà phải theo những cấp bậc theo tiêu chuẩn nên dòng không cân bằng luôn luôn xuất hiện.
Các nguyên nhân đặt thù gây ra Ikcb luôn có ở rơle so lệch
- Bên cạnh các nguyên nhân riêng có ở MBA , dòng không cân bằng còn gây ra còn do các nguyên nhân sau :
1./ Đặt tính từ hoá TI
- Các TI đặt phía cao trung hạ có kết cấu khác nhau, có dòng làm việc khác nhau, có đường đặt tính từ hóa khác nhau làm cho Ith1- Ith2 lớn dẫn đến Ikcb lớn.
- Sự khác nhau về đặt tuyến từ hóa của các kiểu TI đặt lồng trên các sứ đầu ra của máy cắt so với các biến dòng có kết cấu đặt ngoài thường là quá nhiều .
- Ngay cả khi các TI điện chế tạo giống nhau thì đường đặc tính từ hóa cũng rất khó giống nhau.
- Đối với MBA do dòng làm việc ở các phía rất khác nhau, TI ở các phía cũng phải chọn khác nhau, tỷ số biến TI 2 phía rất khác nhau nên ảnh hưởng của nguyên nhân này càng lớn.
2./ Trở kháng tải.
- Nguyên nhân thứ 2 là trở kháng tải dẫn đến các cuộn thứ cấp của các TI khá lớn và rất khác nhau trên các vế của sơ đồ bảo vệ.
- Trở kháng tải bao gồm trở kháng của cáp nối nhị thứ từ biến dòng đến rơle khoảng cách khá dài và không cân bằng
- Ngoài ra cũng cần phải tính đến một điểm là ở các nhóm TI đấu theo hình tam giác luôn luôn phải mang tải nặng hơn ở các nhóm máy biến dòng đấu theo hình sao.
3./ Khi xảy ra ngắn mạch ngoài
- Nguyên nhân đặc biệt thứ 3 là trên các biến áp lực có 3 cuộn dây đồng thời ngay ở cả những máy biến áp lực có 2 cuộn dây nhưng có 2 máy cắt ở một phía nào đó ở cuộn dây , thì khi có ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ bội số dòng ngắn mạch đi qua các nhóm TI đặt ở các phía khác nhau. Kết quả là các nhóm TI ở các phía khác nhau bị từ hóa ở mức độ khác nhau ( sự khác biệt về dòng từ hóa giữa chúng càng lớn do vậy dòng không cân bằng cũng tăng lên.
4./Khi điều áp, từ hoá MBA
- Thành phần dòng không cân bằng xuất hiện khi thay đổi hệ số biến của máy biến áp khi máy biến áp này có bộ điều chỉnh.
- Dòng không cân bằng gây ra bởi dòng từ hóa của máy biến áp lực.
5./ Khi có máy biến dòng trung gian
- Ikcb gây ra do máy biến dòng bảo hòa trung gian hoặc máy biến dòng tự ngẫu có sai số
Các yêu cầu và các biện pháp khắc phục :
- Điều trước tiên cần quan tâm trong bảo vệ so lệch máy biến áp là xuất phát từ đặc điểm của máy biến áp ở đây các dòng nhất thứ đi vào và đi ra khỏi vùng bảo vệ khác nhau về trị số thậm chí cả về góc pha.
- Vì vậy việc cân bằng dòng nhị thứ trở nên rất phức tạp vì biến dòng được chế tạo theo tiêu chuẩn nên ta không thể chọn biến dòng hoàn toàn theo yêu cầu , do đó việc cân bằng dòng nhị thứ mà chỉ dưạ vào tỷ số biến dòng là điều không thể làm được
- Và cũng chính điều này mà trong bảo vệ so lệch MBA ta thường sử dụng bảo vệ so lệch có máy biến dòng bảo hoà trung gian hay dùng bảo vệ so lệch có máy biến dòng tự ngẫu.
- Đối với sự sai lệch về góc lệch pha người ta sẽ khắc phục bằng cách phối hợp sơ đồ đấu dây của TI.
- Đối với rơle so lệch kỹ thuật số phải có chức năng phối hợp để bù sự sai khác về trị số và góc pha của dòng điện 2 phía. ( Bù trị số và bù góc lệch pha )
- Phương pháp trên thực chất vẫn chưa không khắc phục hết các dòng không cân bằng đã xuất hiện. Nếu chỉ dùng phương pháp trên thì trị số tác động ICP > IΔ. (ICP là dòng đặt cho cơ quan thực hiện), và ICP phải rất lớn. Để đảm bảo độ nhạy ta phải tìm mọi biện pháp làm giảm nhỏ dòng không cân bằng IΔ .
- Như ta biết dòng không cân bằng trong bảo vệ so lệch MBA cơ bản là do dòng không cân bằng gây bởi TI. Việc giảm dòng không cân bằng gây ra bởi sai số của TI được đảm bảo bằng cách chọn TI và tải của nó ở phiá thứ cấp sao cho chúng không bị bảo hoà ở giá trị lớn nhất của dòng ngắn mạch xuyên qua.
- Bằng các biện pháp trên tuy có giảm nhẹ được dòng không cân bằng song giá trị của nó vẫn còn lớn...
- Do vậy để dung hoà mâu thuẩn giưã tính chọn lọc và độ nhạy cho bảo vệ so lệch cùng với các biện pháp nêu trên để tránh được sự tác động của bảo vệ do dòng không cân bằng, ta thường áp dụng những biện pháp tạo đặt tính hãm cho bảo vệ.
- Như xử dụng rơle được nối qua máy biến dòng bảo hoà trung gian như loại PHT 565 hoặc qua máy biến trong bảo hoà trung gian có cuộn hãm IIZT-11 . Lúc này dòng tác động của rơle sẽ phụ thuộc vào dòng hãm
- Hoặc các loại rơle kỹ thuật số có đặt tính phân cực (đặt tính hãm). Đối với các rơle này thì dòng tác động của rơle phụ thuộc vào dòng đi vào các phía của rơle.
- Như đã biết dòng xuyên qua các TI càng lớn thì dòng không cân bằng càng lớn nên đặt tính hãm phải giải quyết được vấn đề là khi dòng xuyên qua các TI càng lớn thì dòng tác động của rơle phải càng lớn. Độ dốc của đặt tính hãm có thể thay đổi được để phù hợp với dòng không cân bằng.
-Dùng các loại rơle có máy biến dòng bảo hoà trung gian còn có lợi trong việc khắc phục hiện tượng từ hoá khi đóng xung kích các MBA, vì qua biến dòng bảo hoà thành phần phi chu kỳ; thành phần lớn nhất dòng từ hoá bị cản lại không đi vào rơle.
- Trong các loại rơle kỹ thuật số thì phải có chức năng khoá sóng hài.
- Với các trường hợp phối hợp mạch dòng bằng sơ đồ nối dây TI cho các MBA Y/ Δ thì phía hình Δ của MBA TI đấu hình Y, phía Y của MBA TI phải đấu Δ để triệt tiêu thành phần thứ tự không do thành phần thứ tự không từ phía hình Y MBA không truyền qua phía hình Δ của MBA
PHẦN 19: