Chương 2_Bảo vệ quá dòng

 RT: Bộ phận tạo thời gian RTLàm nhiệm vụ khởi động BV khi xuất hiện hư hỏng trong HTĐ và tác động đến bộ phận thời gian Tạo thời gian làm việc đảm bảo cho bảo vệ tác động một cách c

CHƯƠNG II: BẢO VỆ QUÁ

DÒNG (OVERCURRENT PROTECTION)

I Nguyên tắc làm việc

 BVQD phản ứng theo dòng qua phần tử

được BV.

 BV sẽ tác động khi dòng qua phần tử được

BV tăng quá giá trị định trước

Vùng rơ le không làm

việc

I

IlvA

 RT: Bộ phận tạo thời gian (RT)

Làm nhiệm vụ khởi động

BV khi xuất hiện hư hỏng trong HTĐ và tác động đến bộ phận thời

gian

Tạo thời gian làm việc đảm bảo cho bảo vệ tác động một cách có chọn lọc

Đi cắt

BI Đo

lườ ng

Bộ Logi c

Thời gian hiệTín

u

Chấ

p hàn h

Tín hiệu cắt

C cao

8085A Bộ vi xử lí Kit Cổng

C thấp

Cổng B

Chuyể

n đổi A/D

ADC 0800

Chọ

n kênh AM 3705

C.lư u

Biến đổi I/U

BI

C.lư u

BI Biến

đổi I/U

Sơ đồ khối của Rơ le quâ dòng

II Phân loại

 Theo thời gian:

• Bảo vệ quá dòng cực đại (51) có 2 loại:

BVQDCĐ có đặc tính thời gian độc lập

BVQDCĐ có đặc tính thời gian phụ thuộc

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) của BV

III Bảo vệ quá dòng có thời

gian (51)

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up Current) của BV

Ví dụ chọn IKĐ cho BV1 khi NM tại N4

 Rơle không tác động ở chế độ phụ tải cực đại: IKĐ>Ilvmax

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up

Current) của BV

 Tính đến sai số của Itv và các tính toán

không chính xác, ta thêm vào hệ số: k at 1,1 1,2 

kd

I k

I

tv

I I

I lv

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up

Current) của BV

Đồ thị biến thiên của dòng điện theo thời gian

1 Dòng điện khởi động IKĐ (Pick-up

Current) của BV

 Trường hợp có đặt Recloser tại vị trí MC1

thì đồ thị dòng điện qua chỗ đặt bv có

dạng như thế nào?

đến trường hợp tăng lớn nhất có thể xảy ra của dòng phụ tải.

 Vùng tác động của BV: gồm phần tử được BV (ví dụ đoạn AB của BV1) và phần tử lân cận

I



2 Độ nhạy của BV

lập

(Definite Time Overcurrent

Protection) Thời gian làm việc của BV tbv = const

tBV

It

3 Thời gian làm việc của BV

ra sự cố.

 t: thời gian cắt

TMS: thể hiện tỷ lệ giảm thời gian tắc động theo tính toán

0,02

0,14

1

N kd

t TMS

I I

Department of Electrical Engineering 20

thuộc

(Inverse Time Overcurrent

Protection) Ví dụ thời gian tác động theo tính toán là:

22

4 Phối hợp BV

gian độc lập

- Chọn tbv cho BV xa nguồn nhất: t(n)max;

- Thêm bậc chọn lọc về thời gian để các

BV gần nguồn hơn đảm bảo tính chọn

Khi lựa chọn t cần quan tâm 3 vấn đề sau:

+ t cần phải nhỏ để giảm thời gian làm việc của các BV gần nguồn;

+ t cần đủ lớn để đảm bảo tính chọn lọc

Chân

tMC, s 0,08 ÷

0,12 0,1 ÷ 0,2 0,06 ÷ 0,08 0,04 ÷ 0,05

+ t (n) : thời gian tác động của BV đoạn

trước đó; + s t : tổng sai số về thời gian của BV đoạn trước

đó Đối với rơle số st=0,03÷0,07s

+ t qt : sai số do quán tính (0,03÷0,07s);

+ t qt : tính thời gian dự trữ (0,06÷0,2s)  t 0,25 0,6  s

a. Sự phối hợp BV với các đặc tính thời

Số liệu

Thời gian tác động của các BV

tI tII tIII tIV tV tVI tVII tVIII tIX tX tXI tXII tXIII tXIV

Dòng NM tại thanh góp có phụ tải (A)

I+II III+IV V+VI VII+V

III IX+X XI+X II XIII+XI V

5A Tính chọn tỷ số máy biến dòng

Biết rằng các BI nối theo sơ đồ sao

hoàn toàn)

c. Kiểm tra độ nhạy Cho kat = 1,2; ktv =

0,95

4 Phối hợp BV

gian phụ thuộct

tttBV1t

4 Phối hợp BV

gian phụ thuộc

Quy tắc chọn đặc tuyến thời gian:

i. Vẽ đặc tuyến cho BV3 (giải thích các vẽ).

ii. Xác định giá trị dòng NM lớn nhất đi qua các

BV2 và BV3 khi NM tại đầu đường dây B (N 2 ).

iii. Theo đặc tuyến đã vẽ của BV3 và ứng với giá

trị I N2max , tìm thời gian tác động của BV3: t BV1 Đây chính là thời gian tác động của BV3 khi

NM tại N2.

iv. Theo yêu cầu đảm bảo tác động chọn lọc thì

thời gian tác động của BV2 khi NM tại N2 phải thỏa mãn điều kiện:

t BV2 > t BV3 + ∆t

4 Phối hợp BV

gian phụ thuộc

Quy tắc chọn đặc tuyến thời gian:

v. Ta có thời gian tác động của BV2 khi NM cuối

Từ đó ta tính được TMS  chọn được đường

đặc tuyến cho BV2

- I N < 10I dm : làm việc theo đặc tính thời gian phụ thuộc - 10I dm < I N < 20I dm : làm việc theo đặc tính thời gian giới hạn.

+ Đặc tính thời gian rất dốc

+ Nằm giữa loại độ dốc chuẩn và loại cực dốc.

+Được dùng khi đặc tính dốc chuẩn không đảm

bảo tính chọn lọc

+ Đặc tính thời gian cực dốc

+ Dùng để BV máy phát, MBA, MBA nối đất, cáp

để chống quá tải nhiệt

b. Sự phối hợp BV với các đặc tính thời

+ Có thể phối hợp thời gian làm việc của BV các

đoạn gần nhau để làm giảm thời gian cắt NM của

Bài tập 2: BVQD có đặc tính thời gian

+ Tại C đặt Rơle Micom P142, điện áp dây

Cho sơ đồ mạng điện như hình

vẽ:

+ B2: 220/110V, 2kVA, 3,6 Ohm

1. Tính dòng NM tại các vị trí N1, N2, N3.

2. Cài đặt chức năng 51 cho các Rơle đặt tại A,

B, C

Giả sử dòng khởi động của các rơ le đặt tại

các vị trí trên I kd_R =1 (A) Tất cả các rơ le đều

sử dụng đường đặc tính C1 (Standard

Inverse)

Yêu

cầu:

42

Bài tập

2. Cài đặt chức năng 51 cho các Rơle A,

B ,C

Cài đặt cho Rơle C

+ Vì Rơle C BV cho phần tử cuối cùng nên

ta có thể chọn tBV nhỏ nhất cho rơle Đối

Bài tập

2. Cài đặt chức năng 51 cho các Rơle A,

B ,C

Cài đặt cho Rơle B

+ Rơle B làm nhiệm vụ BV chính cho MBA B2 và BV dự phòng cho Rơle C Do đó khi

NM tại N3 thì thời gian tác động của Rơle B phải thỏa mãn: tBV B_  BV C_    t 0,24 0,3 0,54   s

+ Khi sự cố tại N3, dòng đi vào Rơle B là

14,06/7=2,09 A

+ Giá trị TMS được xác định như sau:

 0,02

0,14 0,54



 TMS = 0,057

Bài tập

2. Cài đặt chức năng 51 cho các Rơle A,

B ,C

Cài đặt cho Rơle B

+ Giá trị TMS gần nhất có thể đặt vào rơle TMS = 0,05 Khi đó thời gian tác động của

BV B khi sự cố tại N3 là:_  0,02

0,14 0,05 0,48 2,09 1

- Khi dây chảy

đứt, cơ cấu cơ

IV Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

1 Nguyên lý của BVQD cắt nhanh

 Đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn Ikd

lớn hơn dòng

NM lớn nhất qua BV khi NM

ở cuối phần tử được BV.

 BVCN thường làm việc tức

IV Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

at Nng

kd R

i

k I I

IV Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

3 Vùng tác động và vùng BV của BVCN

 Được xác định bằng hoành độ của điểm giao nhau giữa

đường cong

I N =f(L N ) và và đường thẳng

I kd.

IV Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

50

4 Thời gian tác động của BV

 Thời gian tác động của BV khoảng 0,02÷0,06;

 Đối với đường dây trên không có đặt chống sét ống, khi các chống sét này làm việc sẽ tạo nên

NM tạm thời trên các DZ trong khoảng 0,5÷1,5

chu kỳ (0,01÷0,03s) Muốn BVCN không tác

động trong trường hợp này thì có thể đặt t BV = 0,06÷0,08s

IV Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

 Negative sequence quantities are found in

line-line (LL) and line-line-ground (LG) faults

 Zero sequence quantities are found only in line to ground faults

tripping  This decreases the sensitivity to LL

faults Because there are no zero sequence

currents in LL faults, zero sequence ground fault protection will not work

 In this situation, negative sequence currents

found in LL faults are useful Because no

negative sequence quantities exist in a balanced system, negative sequence pickups can be set

below load current

a12 a11

VA VB VC

IC IB IA

(L)

IN

VA VB VC

• Không dự trữ cho nhau

2 Nhanh

 BVQD có thời gian

• Cần thời gian để

đảm bảo tính chọn lọc

VI Đánh giá

5 Lĩnh vực ứng dụng

nguồn cấp

 Bảo vệ dự trữ cho lưới truyền tải

 Bảo vệ dự trữ cho các thiết bị chính

điện có nhiều nguồn cấp

Thank You!

Department of Electrical Engineering 60