§ 2-1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG RƠLE

Chia sẻ: Đinh Thế Cường | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

291
lượt xem 69
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quá dòng điện là hiện tượng khi dòng điện chạy qua phần tử của HTĐ vượt quá trị số dòng điện tải lâu dài cho phép. Quá dòng điện có thể xảy ra khi ngắn mạch hoặc do quá tải.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: § 2-1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG RƠLE

GIÁO ÁN 07 Người thực hiện: Nguyễn Văn Đạt 1
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (1) § 2-1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG • Quá dòng điện là hiện tượng khi dòng điện chạy qua phần tử của HTĐ vượt quá trị số dòng điện tải lâu dài cho phép. Quá dòng điện có thể xảy ra khi ngắn mạch hoặc do quá tải. • Bảo vệ dòng điện là bảo vệ tác động khi dòng điện đi qua phần tử được bảo vệ vượt quá một giá trị định trước (tức là giá trị cài đặt). • Phần tử chính của bảo vệ là: Rơle dòng điện (Điện từ, Cảm ứng). Có thể dùng các rơ le Sơ cấp hoặc Thứ cấp, tác động trực tiếp hoặc Gián tiếp lên MC. • Hiện nay thường dùng các rơle thứ cấp, tác động gián tiếp vào trong mạng điện công suất lớn và điện áp cao Theo phương pháp bảo đảm tính chọn lọc, bảo vệ dòng điện được chia thành 2 loại: - Bảo vệ dòng điện cực đại: bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc từng cấp; - Bảo vệ dòng điện cắt nhanh: bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn dòng khởi động thích hợp. 2
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (2) § 2-2. BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI CỦA ĐƯỜNG DÂY - Bảo vệ dòng điện cực đại thường là loại bảo vệ chính đối với mạng một nguồn cung cấp (a) Cách bố trí bảo vệ RIT RIT RIT ∼ PT 1MC 2MC 3MC N1 t (b) Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập ∆t ∆t L (km) HÌNH 2-1: Các bảo vệ dòng điện cực đại trong mạng một nguồn cung cấp + Theo điều kiện chọn lọc, bảo vệ 3 đặt gần chỗ hư hỏng nhất phải tác động cắt máy cắt 3MC trước. + Muốn vậy, các bảo vệ dòng điện phải có thời gian làm việc tăng dần từ hộ dùng điện đến nguồn cung cấp. - Bảo vệ dòng điện cực đại: bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc từng cấp. 3
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (3) § 2-3. THỜI GIAN LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (1) + Loại có đặc tính thời gian độc lập - Bảo vệ dòng điện cực đại có 2 loại: + Loại có đặc tính thời gian phụ thuộc 1)- Đối với Bảo vệ dòng điện cực đại có đặc tính thời (t) gian độc lập (I) + Thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc từng cấp, Xem hình 2-1 HÌNH 2-2 Sao cho Bảo vệ của đoạn phía sau lưng (Gần nguồn hơn) có thời gian làm việc > thời gian làm việc lớn nhất của các bảo vệ của các đoạn phía trước mặt (Xa nguồn hơn) một cấp thời gian ∆t ∆t = tn – t[n+1]Max + Cấp chọn lọc về thời gian ∆t cần chọn bé nhất để GIẢM được thời gian làm việc của các rơ le bảo vệ đầu nguồn, nhưng PHẢI ĐỦ LỚN để đảm bảo được tính CHỌN LỌC Thường chọn ∆t = 0,3-0,5 sec 4
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (4) § 2-3. THỜI GIAN LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (2) 2)- Đối với Bảo vệ dòng điện cực đại có đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn - Cũng được chọn Sao cho thời gian làm việc của (t) Bảo vệ của đoạn phía sau lưng (Gần nguồn Phần phụ Phần độc thuộc l ập hơn) có thời gian làm việc > thời gian làm việc lớn nhất của các bảo vệ của các đoạn phía trước mặt (Xa nguồn hơn) một cấp thời gian ∆t Khi ngắn mạch ở điểm tính toán (điểm N ngay đầu đoạn phía trước mặt) gây nên dòng điện (I) ngắn mạch lớn nhất có thể. HÌNH 2-2 =>Chênh lệch về thời gian làm việc của các BV thứ n và thứ n+1 bằng cấp chọn lọc ∆t - Dùng BV có đặc tính thời gian phụ thuộc có các ưu điểm sau: + Có thể phối hợp thời gian làm việc của các BV trên các đoạn gần nhau để giảm thời gian cắt ngắn mạch của các bảo vệ đặt gần nguồn. + Có thể giảm được hệ số tự mở máy kmm của các động cơ khi chọn dòng điện khởi động của bảo vệ. Vì sau khi cắt NM ngoài, dòng điện tự mở máy của các động cơ giảm xuống rất nhanh trên các đoạn không hư hỏng và BV sẽ không kịp tác động ở trị số của Dòng điện tự mở máy Gần bằng Dòng điện khởi động của BV. 5
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (5) § 2-3. THỜI GIAN LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (3) (a) Cách bố trí bảo vệ RIT RIT RIT ∼ PT1 1MC 2MC 3MC N1 I(KA) PT2 (b) Quan hệ IN=f(l) SHTMax =>Khi ngắn mạch ở cuối vùng BV, IN giảm xuống SHTMin L (km) t =>Chênh lệch về thời gian làm việc của các BV thứ n và thứ n+1 bằng cấp chọn lọc (c) Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính ∆t thời gian Phụ thuộc S HTMin S HTMax ∆t ∆t tlvMin L (km) HÌNH 2-3 6
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (6) NÂNG CAO VÀ MỞ RỘNG VỀ CÁCH PHỐI HỢP BẢO VỆ VÀ LỰA CHỌN (a) Cách bố trí bảo vệ ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH THÍCH HỢP (1) RIT RIT RIT ∼ PT 1MC 2MC 3MC N1 I(KA) Max Min L (km) t t1 Các RLBV làm việc có tính chọn lọc t1> t2 > t3 t2 ∆t ∆t ∆t t3 L (km) (b) Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc 7
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (7) § 2-4. DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (1) -Theo nguyên tắc tác động, dòng điện khởi động của BV phải lớn hơn dòng điện phụ tải cực đại Ilvmax của đường dây được bảo vệ. -Tuy nhiên việc chọn dòng điện khởi động còn phụ thuộc vào nhiều điều kiện nặng nề hơn. ♦ Xét chọn Ikđ cho BV số 1 của đoạn AB: A RIT B RIT N + Giả sử bình thường mạng điện đang làm việc với phụ tải cực đại, và dòng điện đi qua ∼ PT1 BV1 là Ilv.Max 1MC 2MC + Giả sử tại thời điểm t1 xảy ra ngắn mạch tại điểm N, thì cả BV1 và BV2 cùng khởi động. RIT PT2 + Đến thời điểm t2 thì BV2 tác động (tbv2< tbv1) I 3MC cắt ngắn mạch. IN + Khi đo điện áp trên thanh góp B được phục HÌNH 2-4 hồi, các động cơ được cấp điện từ thanh góp B tự hãm trong thời gian ngắn mạch do điện áp sụt, lại tự mở máy và Dòng điện tự mở máy này qua BV1: Ikđ Itr.V Im.m.Max Im.m.Max > Ilv.Max Ilv.Max Ilv t  Im.m.Max =kmm Ilv.Max t1 t2 (t2 - t1)= thời gian tồn tại ngắn mạch 8
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (8) § 2-4. DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (2) -Để BV1 có thể trở về, thì: tbv1> (t2 - t1 = tbv2) Tại thời điểm t2 tuy có dòng điện Imm.Max chạy qua, BV1 vẫn phải trở về. Muốn vậy, Dòng  ITrV > Im.m.Max  ITrV =kat .Im.m.Max điện trở về của BV1 phải lớn hơn Dòng điện mở máy cực đại, nghĩa là: I - Ta có: Im.m.Max =kmm Ilv.Max IN => ITrV =kat .kmm .Ilv.Max Kmm: - Hệ số tự mở máy của các Ikđ ITrV Im.m.Max động cơ có trị số phụ thuộc vào loại động cơ, vị trí tương đối giữa chỗ đặt BV Ilv.Max Ilv t và các động cơ, sơ đồ mạng điện và t1 t2 một số yếu tố khác. Thường thì kmm= 2 ÷ 3 (t2 - t1)= thời gian tồn tại ngắn mạch Kat - Hệ số an toàn, thường lấy: kat = 1,1 ÷ 1,2 HÌNH 2-4 9
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (9) § 2-4. DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (3) ITrV ITrV kat . kmm - Ta có: = kTrV Ikđ = Ilv.Max = Ikđ kTrV kTrV Ta đã tính được dòng điện của BV - Hệ số trở về KTrV của rơle phụ thuộc tính chất cơ và điện của cấu tạo rơle. Trong các rơ le lý tưởng KTrV=1. Nhưng thực tế do ma sát trong phần động và một số yếu tố khác nên các rơle có KTrV
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (10) § 2-5. ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI (1) - Độ nhạy của bảo vệ dòng điện cực đại được đặc trưng bằng hệ số kn: IR Kn = IkđR Trong đó: IR – là dòng điện đi qua rơle khi NM trực tiếp ở cuối Vùng BV - Dạng NM tính toán là dạng NM cho trị số Kn bé nhất. (Tương ứng với INM bé nhất khi NM trực tiếp ở cuối vùng BV. - Để đảm bảo sự tác động của bảo vệ khi: + NM qua điện trở quá độ trên Đường dây; + NM trên Thanh cái (thanh góp) của Trạm nhận điện; Yêu cầu về độ nhạy là: + Đối với bảo vệ chính: Kn ≥ 1,5 + Đối với bảo vệ dự phòng: Kn ≥ 1,2 11
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (11) § 2-6. BIẾN DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC SƠ ĐỒ BẢO VỆ (1) - Máy biến dòng làm nhiệm vụ cách ly mạch thứ cấp nối vào các rơ le khỏi điện áp cao của mạch sơ cấp và bảo đảm trị số tiêu chuẩn của các dòng điện thứ cấp (1A, 5A) khi dòng điện định mức có trị số khác nhau; RIT - Máy biến dòng còn tạo ra khả năng phối hợp các pha một S1 T1 cách hợp lý theo yêu cầu của các BV. 1)- Cách đánh dấu đầu các cuộn dây của Máy biến dòng điện. T2 - Trong các sơ đồ BV cần phải nối đúng các đầu S1, S2 của S2 cuộn dây sơ cấp Và T1 và T2 của cuộn dây thứ cấp. - Các đầu của các cuộn dây được xác định theo qui ước: + Chọn tuỳ ý đầu S1 Với qui ước là: Khi I tức thời sơ cấp đi từ S1 đến S2, thì I tức thời thứ cấp đi từ T2 đến T1. + Đầu T1 được xác định theo đầu S1 - Với cách chọn đầu dây theo qui ước này, có thể xem dòng điện đi thẳng từ mạch sơ cấp vào rơle mà không đổi chiều. - Vì vậy trên các bản vẽ người ta thường không đánh dấu các cuộn dây, mà chỉ hiểu ngầm rằng các đầu S1 và T1 hoặc Các đầu S2 và T2 ở cùng nhau. 12
Chương II: BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN (12) § 2-6. BIẾN DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC SƠ ĐỒ BẢO VỆ (2) 2)- Điều kiện làm việc của các Máy biến dòng điện trong các sơ đồ bảo vệ. - Không được phép để hở mạch phía thứ cấp khi có dòng điện chạy trên phía sơ cấp của BI, vì khi đó UTC có trị số lớn gây nguy hiểm cho cách điện của biến dòng điện. 13