SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

Đại học quốc gia Tp.HCM

Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

Nguyên tắc: là loại bảo vệ dùng nguyên tắc so sánh sự khác nhau giữa dòng điện đi vào và dòng điện ra khỏi đối tượng được bảo vệ. Vùng bảo vệ là khu giới hạn của các BI 2 đầu đối tượng.

BẢO VỆ SO LỆCH

Đối tượng bảo vệ

Company LOGO GV : ĐẶNG TUẤN KHANH

0

1

3

Chương 9

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

VẬN HÀNH BÌNH THƯỜNG

9.1 bảo vệ so lệch dọc

9.2 Dòng không cân bằng

9.3 Dòng khởi động

9.4 Nâng cao độ nhạy hay hạn chế dòng không cân bằng

Đối tượng bảo vệ

9.5 Bảo vệ so lệch ngang

0

4

2

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

1

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

9.1. Bảo vệ so lệch dọc 9.1. Bảo vệ so lệch dọc

SỰ CỐ BÊN NGOÀI (NGOÀI 02 CT) SỰ CỐ BÊN NGOÀI (NGOÀI 02 CT)

KHÁC 0

Đối tượng bảo vệ Đối tượng bảo vệ

0

7

5

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

SỰ CỐ BÊN NGOÀI (NGOÀI 02 CT)

02 NGUỒN

Đối tượng bảo vệ

Đối tượng bảo vệ

0

0

8

6

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

2

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

9.1. Bảo vệ so lệch dọc 9.2. Dòng điện không cân bằng

Theo lý thuyết thì dòng vào rơle là không nhưng 02 NGUỒN

0

thực tế nó sẽ bằng dòng không cân bằng.

Dòng không cân bằng do:

Do dòng từ hóa Đối tượng bảo vệ Do dây nối không đều

Do cấu tạo và sai số biến dòng

0

9

11

Do thành phần phi chu kỳ của dòng NM

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

9.3. Dòng khởi động

02 NGUỒN

Khác 0

I

I

kd

kcbtt

max

lớn hơn dòng không cân bằng tính toán cực đại

Đối tượng bảo vệ

I

kd

k I at kcbtt

max

Dòng khởi động

10

12

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

3

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

I

f

k

k

Dòng không cân bằng cực đại 9.4. Nâng cao độ nhạy

kcbtt

max

i

max dongnhatBI

I kck nm

max

Với: 9.4.1 Bảo vệ so lệch có thời gian trì hoãn

9.4.2 Dùng điện trở phụ

kat: hệ số an toàn lấy bằng 1.2 đến 1.5 fimax: sai số cực đại của BI lấy 0.1 = 10% kdongnhatBI: hệ số đồng nhất BI, nếu các BI cùng loại thì lấy bằng 0.5, nếu không

cùng loại thì lấy bằng 1.0

9.4.3 Dùng biến dòng điện bão hòa

9.4.4 Dùng rơle có cuộn hãm

9.4.5 Bảo vệ thứ tự không có hãm

Inmmax: là dòng ngắn mạch qua rơle khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ kkck: hệ số ảnh hưởng của thành phần phi chu kỳ của dòng NM, lấy bằng 1.5 đến 2 khi không có biến dòng bão hòa, lấy bằng 1.1 đến 1.2 khi có biến dòng bão hòa.

Biến dòng bão hòa là loại có lõi thép có đặc tính từ hóa rất nhanh bão hòa. Được đặt trước rơle dòng điện. Nó có tác dụng dập tắt thành phần phi chu kỳ của dòng ngắn mạch cũng như dòng từ hóa.

13

15

Độ nhạy

Dùng BI bão hòa

I

min

k

2

nh

nm I

kd

Tính độ nhạy

Biến dòng bão hòa là loại có độ bão hòa rất nhanh. Như ta đã biết thì dòng ngắn mạch có thành phần phi chu kỳ (DC) và thành phần chu kỳ (AC). Thành phần phi chu kỳ lệch hẳn về một phía trục thời gian và rơi vào vùng bão hòa của đường cong từ hóa nên gay ra một độ từ cảm bé hay nói cách khác suất điện động thứ cấp của thành phần phi chu kỳ này nhỏ.

Inmmin:dòng ngắn mạch qua rơle khi ngắn mạch tại cuối vùng bảo vệ.

Trong khi đó thành phần chu kỳ nằm trong vùng tuyến tính của đường cong từ hóa nên có độ từ cảm lớn và gay nên suất điện động lớn. Nghĩa là chuyển tốt sang phía thứ cấp

Biến dòng bão hòa là bộ phận lọc thành phần phi chu kỳ của

dòng ngắn mạch.

14

16

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

4

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

2

I

)

9.1. Bảo vệ so lệch dọc Có cuộn hãm

M k w I ( 1 1

h

2 h

2

2 2 k w I h h 1

Momen do cuộn hãm: 02 NGUỒN

Khác 0

2

I

)

M k w I ( 2 1

lv

2 lv

2

2 2 k w I lv lv 2

Momen do cuộn làm việc:

Khi làm việc bình thường hay ngắn mạch ngoài thì dòng điện Đối tượng bảo vệ hãm lớn hơn dòng làm việc nên bảo vệ không tác động.

17

19

Còn khi có ngắn mạch bên trong thì dòng làm việc lớn hơn dòng hãm nên bảo vệ tác động

Có cuộn hãm

Có cuộn hãm

Sơ đồ

Điều kiện tác động:

Đối tượng bảo vệ

M M M

lv

h

C

Ngưỡng tác động:

M M

h

lv

2 2 k w I 1 h h

2 2 k w I 2 lv lv

I

I

  I kd

lv

h

wk 1 h k w 2 lv

  I lv

k I h h

kh: là hệ số hãm

Tổng quát thì ta có dòng khởi động bảo vệ có cuộn hãm:

I

II

I

K

.

 I

 I

I

I

II

h

h

RES

I

I

 I

 I

I

SL

lv

DIFF

  

  

I

I

lv

0

k I h h

I0: là dòng điện khởi động nhỏ nhất khi Ih = 0

18

20

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

5

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

Có cuộn hãm Có cuộn hãm

SLI

Dòng khởi động tự thay đổi theo dòng hãm. Trong thực tế thì do sự bão hòa của lõi thép nên đặc tuyến khởi động có dạng phi tuyến. Khi có tác động hãm thì độ nhạy tăng. Vì nó thay đổi theo dòng hãm.

b 1

Bão hòa BI

Độ dốc của đoạn đặc tính b đảm bảo cho rơle làm việc tin cậy trong trường hợp không cân bằng xảy ra do sai số của BI và sự thay đổi đầu phân áp của máy biến áp khi dòng ngắn mạch không lớn.

Sai số dòng từ hóa BI

Cách đấu BI, tỷ số BI, đầu phân áp …

hI

21

23

Theo nhà sản xuất, chọn 1=14, vậy KHb= tg1= 0,25 (KHb là hệ số hãm đoạn b), SLOPE 1 = 0,25

Có cuộn hãm

Có cuộn hãm

IKCB= (Kđn.KKCK.fi + U).IdđB

MBA:

= (0.5x1.1x0.1+0.1602).IdđB = 0.2152 IdđB

C

ISL

Kh1=0.5

tDIFF>=0.02 s

2

ISLtt

IDIFF > = Kat.IKCB =0.28IdđB

Kh1=0.25

IDIFF/IdđB

Ihtt

a

IRES/IdđB

Độ dốc này được xác định theo độ lớn của góc 2, nhà sản xuất đã đặt sẵn trong rơle điểm cơ sở là 2,5 và 2=26,56, SLOPE 2= 0,5

22

24

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

6

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

Có cuộn hãm Có cuộn hãm TTK

I

/

I

NM

kd

Đặc tuyến làm việc phụ thuộc vào góc lệch pha giữa 3I0 và IN

d

IDIFF >> =

1 %NU

Vùng tác động

 

I 03 , NM I

Vùng không tác động

25

27

Có cuộn hãm TTK

9.5. Bảo vệ so lệch ngang

87N

Sự cố bên ngoài  No-trip

03I

NI

Nguyên tắc Vùng chết Dòng không cân bằng Dòng khởi động

CHẠM ĐẤT  DÒNG TT KHÔNG

BVSL TTK

87N

26

28

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

7

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

I

I

I

kcb

,max

kcbBI

kcbSLDD

Dòng không cân bằng của bảo vệ so lệch gồm hai phần:

Bảo vệ so lệch ngang áp dụng cho đường dây kép.

+ Do biến dòng điện gay ra

+ Do sai lệch đường dây gay ra

ngoài

Khi làm việc bình thường hay ngắn mạch thì không tác động

f

k .

k .

.

I

I

kcbBI

i

max

dongnhatBI

kck

nm

max

L

L

I

 

Z k .

I .

kcbSLDD

kck

nmngoai

max

  Z

Z Z

 Z 1  Z

2 )

(

L 1

L

2

Khi ngắn mạch trên một hai trong đường dây song song thì bảo vệ sẽ tác động

2

29

31

Nguyên tắc Dòng không cân bằng

Vùng chết

Dòng khởi động

A

Lấy max

Dòng khởi động chọn theo hai điều kiện

thanh cái

Khi ngắn mạch gần thanh cái đầu hay cuối đường dây thì dòng điện đi qua hai nhánh gần bằng nhau nên dòng vào rơle sẽ nhỏ nên bảo vệ không phát hiện. Ta gọi là vùng chết.

Theo dòng không cân bằng lớn nhất

Ngừng một trong hai đường dây

I

kd

k I at kcb

max

I

I

I

kdBVA

kd

lv

max

 m l

AB

k k at mm k

m

tv

I

NM

max (

B quaBVA

)

B

30

32

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

8

SINH VIÊN:............................................

5/9/2014

Khi mạng có nhiều nguồn thì dùng bảo vệ có hướng

Lúc này sẽ có vùng tác động không đồng thời

M

N

A

B

Bm

Am

33

35

Bảo vệ có hướng

Đánh giá

Bảo vệ SLN đơn giản, tin cậy. Tuy nhiên có vùng chết, vùng tác động không đồng thời

Bảo vệ SLD đơn giản, tin cậy tác động tức thời khi sự cố trong vùng bảo vệ, dùng bảo vệ MF, ĐC, MBA, TC, ĐD

34

BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

9