BẢO VỆ RELAY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Thông dụng nhất để bảo vệ chính hay dự trữ cho các đường dây cao thế. + đảm bảo tính chọn lọc + vùng 1 có thời gian làm việc bé + có độ nhạy cao đối với ngắn mạch Sự bao quát sự cố của mạch bảo vệ hầu như độc lập với nguồn trở kháng thay đổiThông dụng nhất để bảo vệ chính hay dự trữ cho các đường dây cao thế. + đảm bảo tính chọn lọc + vùng 1 có thời gian làm việc bé + có độ nhạy cao đối với ngắn mạch Sự bao quát sự cố của mạch bảo vệ hầu như độc lập với nguồn trở kháng thay đổi

NGUYỄN TIẾN CƯỜNG 41200444

BẢO VỆ RELAY TRONG

HỆ THỐNG ĐIỆN

CHƯƠNG 10 BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH

GVHD: PHẠM ĐÌNH ANH KHÔI

2 Nguyên lý hoạt động của rơle khoảng cách

3 Đặc tính hoạt động của rơle khoảng cách

4 Mối quan hệ giữa điện áp rơle và tỉ số

5 Vùng bảo vệ

6 Đặc tính rơle khoảng cách

7 Ví dụ

cài đặt < 6640Rơle quá dòng không thể vừa cài đặt <6640A và >7380A Trong trường hợp này sử dụng bảo vệ khoảng cách.

Bảo vệ rơ le và hệ thống (trang 135)

 Cung cấp đáng kể lợi thế về kinh

tế và kỹ thuật

 Thông dụng nhất để bảo vệ chính hay dự trữ cho các đường dây cao thế

+ đảm bảo tính chọn lọc + vùng 1 có thời gian làm việc bé + có độ nhạy cao đối với ngắn mạch

 Sự bao quát sự cố của mạch bảo

vệ hầu như độc lập với nguồn trở kháng thay đổi

cố có thể xảy ra trong phần đường dây khác nhau.

 Nguyên tắc cơ bản của bảo vệ khoảng cách bao gồm phép

chia điện áp tại điểm đặt rơle cho dòng đo được.

 Việc tính trở kháng này được so sánh với tầm trở kháng (the

reach point impedance).

 Nếu trở kháng đo được là nhỏ hơn tầm trở kháng, nó được giả định rằng một sự cố tồn tại trên đường giữa rơle và điểm xa

nhất mà rơle bảo vệ được (reach point).

là trở kháng nguồn của hệ thống đến vị trí đặt rơle.

là trở kháng đường dây tương đương với tầm hoạt động thiết lập cho rơle.

 Rơle hoạt động nếu ,với Z được cài đặt cho rơle.

 Khi tăng, sẽ làm cản trở rơle hoạt động ( sẽ dò ra xa hơn)

 Khi tăng, lúc này rơle hoạt động( giảm)

 Mạch tương đương này có thể đại diện cho bất kỳ tình

trạng sự cố trong một hệ thống điện ba pha.

Điện áp đặt cho rơle =

=>

hoặc

3.1 Rơle khoảng cách điện cơ/ tĩnh

1 Hoạt động rơle biểu diễn bởi

đường cong điện áp cho cấp

độ bảo vệ

• Trục x thể hiện % điện áp định

mức của rơle so với điện áp

nguồn Vì khi xảy ra sự cố, điện

áp đường dây giảm

• Trục y thể hiện % trở kháng thiết

lập cho vùng 1

2 Hoạt động rơle biểu diễn bởi đường

cong thời gian hoạt động tại điểm sự cố

theo giá trị khác nhau của tỷ lệ nguồn

trở kháng source impedance ratio (SIR)

SIR =

• là trở kháng nguồn của hệ

thống đến vị trí đặt rơle

• là trở kháng đường dây tương

đương với tầm hoạt động thiết

lập cho rơle

 Mạch tương đương này có thể đại diện cho bất kỳ

tình trạng sự cố trong một hệ thống điện ba pha.

Điện áp đặt cho rơle =

=>

hoặc

3 Đặc tính hoạt động của rơle

Slide English & 279 NPAG

Đường dây dài

 Trở kháng của đường dây tỉ lệ

với chiều dài

 Vùng 1 bảo vệ tức thời lên đến 80% của trở kháng đường dây.

 Rơle số và kĩ thuật số, thiết lập đến 85% để được an toàn.

 15-20% còn lại đảm bảo sai số rơle tránh tác động mất chọn lọc

do sai sót trong các máy biến dòng và điện áp, dữ liệu về tổng trở đường dây cung cấp không chính xác khi chỉnh định và đo lường rơle.

 Vùng 3 có tầm chỉnh định bằng 1.2 lần tổng trở đường dây bảo vệ

và tổng trở đường dây kế tiếp dài nhất.

 Ảnh hưởng của nguồn công suất tại thanh cái ở xa là nguyên

nhân tổng trở biểu kiến đo được của rơle lớn hơn nhiều so với trở kháng thực tới điểm sự cố và điều này được đưa vào xem xét khi thiết lập cho vùng 3.

 Chúng thay đổi balanced-beam (so sánh biên độ) và vòng cảm ứng

induction cup (so sánh pha) rơle điện từ, thông qua diode và hoạt động khuếch đại bộ so sánh trong rơle khoảng cách tĩnh, để bộ so sánh số liên tục trong rơle kỹ thuật số và các thuật toán được sử dụng trong rơle số

 Việc bổ sung và giảm các tín hiệu cho một loại bộ so sánh sản xuất theo tín hiệu yêu cầu để có được một đặc tính tương tự sử dụng loại khác

 AB đại diện cho trở kháng ở phía

trước của rơle

 RAB là góc mà dòng sự cố lệch pha với

điện áp rơle cho sự cố trên đường dây

AB , RAC trên AC

 AC đại diện cho trở kháng của

đường AC phía sau điểm đặt rơle

 Hoạt động khi giá trị trở kháng

thấp hơn thiết lập, cho tất cả các

điểm trong vòng tròn.

 Do đó không định hướng, rơle

hoạt động dọc theo AL và AM.

 AL đại diện cho tầm với của Zone 1

bảo vệ tức thời, thiết lập để chiếm

80% đến 85% của đường dây bảo vệ.

3 Nhạy với dao động điện và tải nặng của

một đường dây dài, bởi vì trong những khu

vực rộng lớn được bao phủ bởi các vòng

tròn trở kháng

Khi thêm phần tử điều khiển định hướng riêng

 Sự tự phân cực trở kháng khéo léo kết hợp những đặc tính

chọn lọc giữa kiểm soát tầm và điều khiển hướng.

6.3 rơle phân cực trở kháng

 Khi 2 yếu tố này gặp vấn đề thì sẽ ảnh hưởng đến độ chính

xác và tốc độ xử lý Điều này thì cần thêm một tín hiệu phân cực, và yếu tố trở kháng là đặc biệt hấp dẫn vì lý do kinh tế

 Nó đã được rộng rãi triển khai trên toàn thế giới trong nhiều

năm và lợi thế của họ và những hạn chế hiện nay được hiểu rõ.

 Yếu tố trở kháng, khi vẽ trên một sơ đồ R/X, là một vòng tròn có chu

vi đi qua gốc toạ độ Nó đã định hướng

 Đặc tính trở kháng được điều chỉnh

bằng cách thiết lập Zn

 Rơle hoạt động cho giá trị trở kháng

ZF của sự cố trong đặc tính của nó

 Gócđược gọi là góc đặc tính rơle

 Khi trở kháng sư cố tăng thì góc trở kháng thay đổi

 AB chiều dài của đường dây là bảo vệ

 Do đó thiết lập RCA nhỏ hơn góc đường dây

 Khi thiết lập các rơle, các sự khác biệt

giữa các góc đường dây và góc đặc

tính rơle phải được biết

 AQ là giá trị rơle cài đặt =

 Sẽ bảo vệ trở lại cho những sự

cố trên thanh cái

 Nó kết hợp với các đơn vị đo mho

như một máy dò lỗi và hoặc đơn vị

đo lường của vùng 3

 Vùng 3 còn cho bảo vệ máy

cắt trong sự cố (SOTF)

‘switch-on-to-Fault'

 Nếu sự xê dịch mho đơn vị được sử dụng

cho sự khởi động phát tín hiệu sóng mang,

thì sẽ được sắp xếp như hình bên

 Sóng mang truyền qua nếu sự cố là

bên ngoài để bảo vệ đường dây nhưng

bên trong tầm với của rơle thiết lập, để

ngăn chặn hoạt động vùng hai hoặc

vùng ba của rơle tại ở xa

với không hoạt động theo điều

kiện chuyển tải tối đa

Zone 1: 80-85% đường dây bảo vệ

Zone 2: (minimum)= bảo vệ 120% đường dây

Zone 2: (maximum) < đường dây bảo vệ + 50% đường dây liền kề ngắn nhấtZone 3F = 1.2(đường dây bảo vệ + đường dây liền kề dài nhất)

Zone 3R = 20% đường dây bảo vệ

Hầu hết các rơle đang dùng ,cung cấp thêm hệ số bù cho điều kiện sự

cố chạm đất KZ0

0

13

Zone 1: thường là xảy ra ngay lập tức => TZ1=0 ms

Zone 2: tuỳ vào khoảng cách sự cố trên đường dây liền kề

trong khoảng 200-500ms Thường là TZ2=350ms

Zone 3: các rơle hay dùng thường là TZ3=800ms

Hai ràng buộc được áp đặt lên cho thiết lập điện trở, như sau:

• Điện trở cài đặt phải lớn hơn điện trở tối đa của sự cố 2 pha cham nhau (chủ yếu là của các sự cố hồ quang (arc))

• Điện trở phải được bé hơn điện trở đo được gây ra bởi quá tải

trên đường dây

Các thiết lập tầm điện trở sẽ là lượng điện trở tối đa thêm vào do một cấp độ sẽ ngắt,bất kì sự cố xảy ra trong cấp độ nào

Dùng tỉ số dòng máy biến áp, với bảng hướng dẫn để dòng tải đạt giá trị max

ta có được trở kháng tải min Zlmin=130Ω.

Thông thường, điện trở cài đặt max=60% Zlmin=78Ω

Cài đặt phù hơp là chọn =60% Zlmin

R3ph =78 Ω

R2ph =78 Ω

R1ph =78 Ω

Thông thường, điện trở cài đặt max=80% Zlmin=104Ω

Cài đặt phù hơp là chọn =80% Zlmin

R3G =104 Ω

R2G =104 Ω

R1G =104 Ω