BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN

PowerPoint Presentation Chương 2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN 2 1 Nguyên tắc tác động Là loại bảo vệ tác động khi dòng điện qua chỗ đặt bảo vệ vượt quá dòng điện đã cài đặt trước(dòng khởi động) 2 2 Phân loại.

2.2.Phân loại:

+ Bảo vệ quá dòng điện cực đại:

- Muốn bảo vệ tác động chọn lọc thì ta phải chọn một thời gian trì hoãn thích hợp

- Vùng bảo vệ bao gồm phần tử được bảo vệ

và các vùng lân cận

+ Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh:

- Muốn cho bảo vệ tác động chọn lọc thì ta phải chọn dòng khởi động phù hợp

- Vùng bảo vệ chỉ gồm một phần của phần tử được bảo vệ

2.3.Bảo vệ quá dòng điện cực đại:

cấp như hình vẽ

- Khi có ngắn mạch tại điểm N1: Cả BV1, BV2,BV3, BV4 đều có dòng ngắn mạch chạy qua nhưng để đảm bảo tác động chọn lọc thì ta chỉ yêu cầu BV4 tác động còn các bảo vệ khác không được tác động

- Khi có ngắn mạch tại điểm N2: Cả BV1, BV2,BV3 đều có dòng ngắn mạch chạy qua nhưng để đảm bảo tác động chọn lọc thì ta chỉ yêu cầu BV3 tác động còn các bảo vệ khác không được tác động.

- Khi có ngắn mạch tại điểm N3: Cả BV1, BV2 đều có dòng ngắn mạch chạy qua nhưng để đảm bảo tác động chọn lọc thì ta chỉ yêu cầu BV2 tác động còn các bảo vệ BV1 không được tác động

- Muốn làm được cả 3 điều nêu ở trên thì các bảo vệ: BV1, BV2, BV3, BV4 phải chọn đặc tính thời trì hoãn tác động, thời gian này tăng

Dần tính từ hộ tiêu thụ đến nguồn Nguyên tắc chọn thời gian trì hoãn tác động(thời gian tác động) như vậy gọi là nguyên tắc từng cấp.

2.3.1.Dòng khởi động của bảo vệ:

BVQDĐCĐ được chọn: Ikđ  Ilvmax

Trong đó:

Ikđ - Là dòng điện khởi động của BV

Ilvmax - Là dòng điện phụ tải lớn nhất chạy qua chỗ đặt BV

- Tuy nhiên trong thực tế việc chọn dòng điện khởi động của BVQDĐCĐ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau

Ví dụ: Khi NM tại điểm N3 thì cả BV1, BV2 đều khởi

động nhưng chỉ có BV2 tác động loại trừ điểm sự

cố Khi đó BV1 không còn dòng ngắn mạch nữa nhưng còn dòng phụ tải của các đoạn đường dây còn lại Khi NM thì điện áp giảm xuống nên nó làm cho các động cơ bị hãm lại do mô men của động cơ giảm Sau khi BV2 loại trừ điểm sự cố thì điện áp trở lại bình thường do đó các động cơ đồng loạt tự khởi động trở lại với dòng tự khởi động rất lớn:

Itkđ= kmm Ilvmax

Với: kmm-là hệ số mở máy kmm= 2-3

Trong trường hợp này thì BV1 không được phép tác động do đó để đảm bảo BV1 không tác động

trong trường hợp này thì điều kiện rơ le phải trở về

vị trí ban đầu khi cắt mạch, với dòng điện trở về:

Itv  Itkđ  Itv = kat kmm Ilvmax

- Dòng điện trở về (Itv ): Là dòng điện lớn nhất mà

rơ le trở về trạng thái ban đầu

- Hệ số trở về ( ktv ): Là quan hệ giữa dòng điện

khởi động với dòng điện trở về

ktv =

Đối với rơ le cơ: ktv=0,8-0,85

Đối với rơ le kỹ thuật số: ktv=1

Từ các điều kiện trên ta rút ra được dòng khởi động của BVQDĐCĐ được xác định theo:

tv kd

I I

Trong đó:

kat : hệ số an toàn, kat=1,2 – 1,3

kmm : hệ số mở máy, kmm = 2 – 3

Ilvmax : dòng điện làm việc lớn nhất

2.3.2.Độ nhạy của bảo vệ:

kd

I k

I



Trong đó:

Ikd : dòng điện khởi động của bảo vệ

IN(min): dòng NM nhỏ nhất ở cuối vùng bảo vệ

 Chú ý:

Đối với bảo vệ chính yêu cầu knh  2

Đối với bảo vệ dự phòng yêu cầu knh  1,5

2.3.3.Thời gian tác động của bảo vệ:

2.3.3.1.Bậc thời gian:

Để đảm bảo tính chọn lọc, thời gian tác động của bảo vệ quá dòng điện cực đại được chọn theo nguyên tắc bậc thang, độ chênh lệch thời gian tác động của các bảo vệ đặt kề nhau được gọi là bậc thời gian, ký hiệu là:

t= t1 – t2= t2 – t3 = = tn-1 - tn

 Chú ý: Khi chọn bậc thời gian cần chú ý là rơ le có đặc tính thời gian độc lập hay rơ le có đặc tính thời gian phụ thuộc

2.3.3.2.Rơ le có đặc tính thời gian độc lập:

Là rơ le có thời gian trì hoãn tác động của bảo vệ được tạo nên nhờ rơ le thời gian và không phụ thuộc vào dòng điện ngắn mạch

2.3.3.3.RL có đặc tính thời gian phụ thuộc:

Là rơ le làm việc với thời gian xác định nào

đó khi dòng điện vượt quá giá trị khởi động, thời gian tác động của rơ le phụ thuộc vào trị

số dòng điện qua rơ le Dòng điện qua rơ le càng lớn thì thời gian tác động càng nhanh và ngược lại

 Chú ý:

+ Khi INM10IIđm RL làm việc theo đặc tính thời

- Đơn giản, tin cậy.

- Có thể giảm hệ số mở máy(kmm ) khi chọn

dòng khởi động của bảo vệ

bảo vệ, của các đoạn gần nhau để làm giảm thời gian cắt ngắn mạch của các bảo vệ đặt gần nguồn

NM dm

I I

2.3.4.2.Khuyết điểm:

các bảo vệ đặt gần nguồn

- Thời gian tác động càng lớn khi dòng ngắn

mạch có giá trị gần bằng với giá trị dòng khởi động

- Đôi khi sự phối hợp các đặc tính thời gian

tương đối phức tạp

điện hình tia có 1 nguồn cung cấp

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV chính

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV dự

phòng

2.4.Bảo vệ cắt nhanh:

Là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách:

Chọn dòng khởi động Ikđ  dòng điện ngắn mạch cực đại IN(max) qua chỗ đặt bảo vệ khi ngắn mạch ở ngoài phần tử được bảo vệ(ở cuối vùng bảo vệ của phần tử được bảo vệ)

Do đó khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ thì:

Inm  Ikđ

Do đó bảo vệ sẽ tác động

rất bé ( gần bằng không )

2.4.1.Bảo vệ cắt nhanh của đường dây có 1 nguồn cung cấp:

đường dây có 1 nguồn cung cấp:

- Vùng bảo vệ: Chỉ bao gồm 1 phần của phần tử

được bảo vệ

khi ngắn mạch ngoài đường dây( ngoài vùng bảo vệ) thì cần phải chọn dòng khởi động cho phù hợp như sau:

- Thời gian tác động của bảo vệ: Bao gồm thời

gian làm việc của phần đo lường và logic

Tại A đặt bảo vệ cắt nhan A( BVCNA)

Tại B đặt bảo vệ cắt nhan B( BVCNB)

Để các bảo vệ tác động chọn lọc ( tức là không tác động sai) khi có ngắn mạch tại điểm

N1, N2 như hình vẽ thì:

- Dòng khởi động của BVCNA phải chọn lớn hơn

dòng ngắn mạch đi từ nguồn A qua BVCNA khi có ngắn mạch tại điểm N2 ( IAN2 )

- Dòng khởi động của BVCNB phải chọn lớn hơn

dòng ngắn mạch đi từ nguồn B qua BVCNB khi có ngắn mạch tại điểm N1 ( IBN1 )

 Chú ý: Dòng khởi động của BVCNA, BVCNB khi chọn cần tính theo giá trị lớn nhất giữa IAN2 và IBN1

Giả sử: Nếu IAN2  IBN1 thì dòng khởi động của BVCNA, BVCNB được chọn:

Ikđ(BVCNA) = Ikđ(BVCNB) = kat IAN2 ( 1 )

Ngoài ra, dòng khởi động của BVCNA, BVCNBcòn được chọn theo giá trị dòng không cân bằng giữa 2 nguồn A và B khi có dao động

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV chính.

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV dự

phòng

2.4.Bảo vệ quá dòng điện 3 cấp:

BV quá dòng điện 3 cấp là BV cắt nhanh không thời gian (cấp I), BV cắt nhanh có thời gian (cấp II), BVQDĐCĐ (cấp III)

Xét BVQDĐ 3 cấp đặt tại vị trí máy cắt 1 như hình vẽ:

2.4.1.Bảo vệ cấp I: Là bảo vệ cắt nhanh không thời gian.

dây AB

động của rơ le và thời gian làm việc của máy cắt, tI

một phần các phần tử kế tiếp nối vào thanh cái trạm B.

phía sau MBA.

Là bảo vệ quá dòng điện cực đại

Điện trở của cuộn hạ được xác định theo:

 Tóm lại:

- Bảo vệ dòng điện 3 cấp đảm bảo cắt nhanh

đường dây được bảo vệ đồng thời dự trữ cho chính đường dây mà nó bảo vệ và các trạm hay đường dây phía sau

- Bảo vệ quá dòng điện 3 cấp có thể kết hợp với

BVCN, BVQDĐCĐ để thay thế cho những BV phức tạp hơn

2.5.Đánh giá BV quá dòng điện:

2.5.1.Ưu điểm:

- Đơn giản, độ tin cậy cao

1 nguồn cung cấp

2.5.2.Khuyết điểm:

- Thời gian cắt ngắn mạch khá lớn, đặt biệt

đối với các đường dây đặt gần nguồn

tải lớn

mạng điện hình tia ở các cấp điện áp

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV chính.

- Đối với cấp điện áp U35kV làm BV chính.kV làm BV dự

A B

F

G

a) Cho biết thời gian tác động của các bảo vệ

phụ tải ( tính bằng giây ) như ở bảng sau:

Hãy tính thời gian tác động của các BVQDĐCĐ

có đặc tính thời gian độc lập đặt tại vị trí các MC(1,2,3,4,5kV làm BV chính.,6) Cho t = 0I,5kV làm BV chính (s)

b) Dòng điện phụ tải cực đại (A) tại các thanh cái được cho ở bảng sau:

3

- Hãy chọn tỉ số biến của các biến dòng điện đặt tại

vị trí các MC(1,2,3,4,5,6)

- Hãy tính dòng khởi động của các BVQDĐCĐ đặt

tại vị trí các MC(1,2,3,4,5,6) Cho biết: ktv=0, 85;

kat= 1,2 ; kmm= 2

c) Dòng ngắn mạch nhỏ nhất tại thanh góp có phụ

tải ( Inmin(TG)) được cho ở bảng sau:

Hãy tính độ nhạy của các BVQDĐCĐ đặt tại vị trí các MC(1,2,3,4,5,6)