Bài giảng Nguyên tắc làm việc của các hệ thống bảo vệ - TS. Nguyễn Công Tráng

Nguyeân taéc laøm vieäc cuûa caùc heä thoáng baûo veä

TS. Nguyễn Công Tráng Đại học Tôn Đức Thắng

BAÛO VEÄ QUAÙ DOØNG ÑIEÄN

NGUYEÂN TAÉC HOAÏT ÑOÄNG Baûo veä quaù doøng ñieän laø loaïi baûo veä taùc ñoäng khi doøng ñieän qua

choã ñaët thieát bò baûo veä taêng quaù giaù trò ñònh tröôùc.

Coù theå chia baûo veä quaù doøng ñieän thaønh baûo veä doøng ñieän cöïc ñaïi vaø baûo veä doøng ñieän caét nhanh. Chuùng khaùc nhau ôû choã caùch ñaûm baûo yeâu caàu taùc ñoäng choïn loïc.

Ñeå baûo veä doøng ñieän cöïc ñaïi taùc ñoäng choïn loïc ngöôøi ta taïo cho noù thôøi gian trì hoaõn thích hôïp,coøn ñeå ñaûm baûo tính choïn loïc cho baûo veä caét nhanh caàn choïn doøng khôûi ñoäng thích hôïp.

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN CÖÏC ÑAÏI (51)

A

B

C

D

Doøng ñieän khôûi ñoäng cuûa baûo veä:

Theo nguyeân taéc taùc ñoäng , doøng ñieän khôûi ñoäng cuûa baûo veä phaûi lôùn hôn doøng ñieän phuï taûi cöïc ñaïi qua choã ñaët baûo veä, tuy nhieân trong thöïc teá vieäc choïn doøng khôûi ñoäng coøn phuï thuoäc vaøo nhieàu ñieàu kieän khaùc.

Baûo veä doøng cöïc ñaïi khôûi ñoäng chaéc chaén khi ngaén maïch nhöng ñoàng thôøi khoâng ñöôïc khôûi ñoäng ñoái vôùi doøng ñieän phuï taûi cöïc ñaïi cuõng nhö ñoái vôùi nhöõng bieán ñoäng ngaén haïn do caùc ñoäng cô töï khôûi ñoäng...

Doøng ñieän khôûi ñoäng cuûa baûo veä

Ksñ laø heä soá sô ñoà neáu keå ñeán sô ñoà noái daây vaø tæ soá bieán ñoåi nBI cuûa bieán doøng

Kmm : heä soá môû maùy, phuï thuoäc vaøo loaïi

ñoäng cô, vò trí töông ñoái giöõa choã ñaët baûo veä vaø ñoäng cô, sô ñoà maïng ñieän vaø nhieàu yeáu toá khaùc. Giaù trò thöôøng gaëp : Kmm= 2-3

Khi xaùc ñònh doøng laøm vieäc cöïc ñaïi caàn

tính ñeán tröôøng hôïp taêng lôùn nhaát nhöng coù theå xaûy ra cuûa doøng phuï taûi khi xaûy ra cheá ñoä khoâng bình thöôøng cuûa maïng.

Thí duï ñoái vôùi hai ñöôøng daây song song ,

caàn tính ñeán tröôøng hôïp moät ñöôøng daây bò thieát bò töï ñoäng caét vaø phuï taûi coøn laïi treân ñöôøng daây kia taêng gaáp ñoâi.

Khi coù thieát bò töï ñoäng ñoùng nguoàn döï tröõ caàn tính ñeán tröôøng hôïp moät ñöôøng daây nhaän theâm taûi cuûa ñöôøng daây kia.

Ñoä nhaïy cuûa baûo veä

Vuøng taùc ñoäng cuûa baûo veä goàm phaàn töû ñöôïc baûo veä (thí duï ñoaïn AB cuûa baûo veä 1) vaø cuûa phaàn töû laân caän ( caùc phaàn töû noái vôùi traïm B ... ). Phaàn töû laân caän ñöôïc baûo veä thuoäc vuøng baûo veä döï tröõ.

Ñoä nhaïy ñöôïc ñaùnh giaù baèng heä soá nhaïy:

Inmin : Doøng ngaén maïch cöïc tieåu khi ngaén maïch ôû cuoái vuøng

baûo veä

Khi ngaén maïch ôû cuoái vuøng baûo veä chính , yeâu caàu Knh > 1,5 Khi ngaén maïch ôû cuoái vuøng döï tröõ , yeâu caàu Knh > 1,2.

Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä

Baäc choïn loïc veà thôøi gian t: Ñoä cheânh leäch giöõa thôøi gian taùc ñoäng cuûa caùc baûo veä baûo veä keà nhau ñöôïc goïi

t = t1 – t2

laø baäc thôøi gian hay baäc choïn loïc.

Giaù trò cuûa baäc thôøi gian t ñöôïc choïn sao cho khi ngaén maïch phía sau,

baûo veä phía tröôùc khoâng kòp taùc ñoäng maëc duø ñaõ khôûi ñoäng.

Khi ngaén maïch treân ñoaïn ñöôøng daây BC , BV 1 laøm vieäc trong khoaûng thôøi gian

NM chaïy qua

tN =tBV + tss +tMC

Vôùi : tBV : Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä tSS : Sai soá cuûa caùc rô le thôøi gian tMC : Thôøi gian caét cuûa maùy caét 2.

Nhö vaäy ñeå baûo veä 1 khoâng kòp taùc ñoäng khi ngaén maïch trong ñoaïn BC thì

thôøi gian taùc ñoäng cuûa noù phaûi :

tBV1 > t2 + tBV + tSS + tMC t = tBV + tSS+ tMC

Khi choïn t phaûi phaân bieät loaïi baûo veä coù ñaëc tính thôøi gian ñoäc laäp hay

phuï thuoäc.

Ñaëc tính thôøi gian cuûa baûo veä quaù doøng ñieän

Ñaëc tuyeán laøm vieäc (T-C characteristic) cuûa baûo veä quaù doøng theo tieâu chuaån IEC

Caùc loaïi phöông trình ñaëc tuyeán laøm vieäc

Theo tieâu chuaån IEC Theo tieâu chuaån ANSI

Sô ñoà noái rô le quaù doøng kyõ thuaät soá tieâu bieåu

Ñaëc tuyeán laøm vieäc (T-C characteristic) cuûa baûo veä quaù doøng

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN CAÉT NHANH (50)

Baûo veä doøng ñieän caét nhanh laø loaïi baûo veä ñaûm baûo tính choïn loïc baèng caùch

choïn doøng ñieän khôûi ñoäng lôùn hôn doøng ñieän ngaén maïch lôùn nhaát qua choã ñaët baûo veä .

Khi ngaén maïch trong vuøng baûo veä doøng ñieän ngaén maïch seõ lôùn hôn doøng ñieän khôûi ñoäng , vaø baûo veä seõ taùc ñoäng .Baûo veä doøng ñieän caét nhanh thöôøng laøm vieäc töùc thôøi hoaëc vôùi thôøi gian raát beù .

Baûo veä caét nhanh cuûa ñöôøng daây coù moät nguoàn cung caáp

Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä : Muoán baûo veä khoâng taùc ñoäng sai khi ngaén maïch ngoaøi ñöôøng daây baûo veä AB , caàn choïn doøng khôûi ñoäng Ikñ = Kat

. INBmax

Trong ñoù :

INBmax doøng ñieän ngaén maïch cöïc ñaïi cuoái vuøng baûo veä (taïi thanh caùi traïm B)

Kat = 1.3- 1,5 - Heä soá an toaøn tính ñeán sai soá trong khi tính toaùn doøng ngaén maïch vaø sai soá rô le .

Vuøng taùc ñoäng cuûa baûo veä

Ngöôøi ta cho pheùp duøng baûo veä caét nhanh , neáu vuøng taùc ñoäng cuûa noù khoâng nhoû hôn 20% chieàu daøi ñöôøng daây ñöôïc baûo veä .

Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä: Loaïi töùc thôøi goàm thôøi gian laøm vieäc

cuûa phaàn ño löôøng vaø phaàn logic.

Thôøi gian taùc ñoäng baûo veä khoaûng

0,02 - 0,06s .

Ñoái vôùi caùc ñöôøng daây treân khoâng coù ñaët choáng seùt oáng ñeå choáng quaù ñieän aùp . Khi caùc choáng seùt naøy laøm vieäc chuùng treân caùc taïo neân ngaén maïch taïm thôøi ñöôøng daây trong khoaûng 0,5 - 1,5 chu kyø doøng ñieän (0,01 - 0.03 s) .

Muoán cho baûo veä caét nhanh khoâng taùc ñoäng trong tröôøng hôïp naøy coù theå theâm phaàn töû trì hoaõn thôøi gian t = 0,06 - 0.08 s .

Baûo veä caét nhanh ñöôøng daây coù hai nguoàn cung caáp

Ñeå caùc baûo veä khoâng taùc ñoäng sai khi ngaén maïch taïi caùc ñieåm N1 vaø N2 doøng

khôûi ñoäng cuûa chuùng caàn ñöôïc choïn lôùn hôn doøng töø nguoàn coù doøng NM ngoaøi max .

Khi ngaén maïch taïi N2 doøng töø nguoàn A ( IAN2 ) vaø doøng töø nguoàn B khi ngaén maïch taïi N1 (IBN1) . Giaû thieát IAN2 > IBN1 ,doøng khôûi ñoäng cuûa CNA vaø CNB choïn theo ñieàu kieän neâu treân seõ coù giaù trò baèng nhau .

IkñA = IkñB =Kat. IAN2

Ngoaøi ra doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä caét nhanh coøn caàn phaûi choïn lôùn hôn doøng

khoâng caân baèng chaïy giöõa hai nguoàn A vaø B khi coù dao ñoäng .

IkñA =IkñB = Kat . Idñmax

Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä laáy baèng giaù trò lôùn nhaát trong hai giaù trò nhaän ñöôïc.

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN CÖÏC ÑAÏI COÙ KIEÅM TRA AÙP

Baûo veä chæ taùc ñoäng sau khi rô le giaûm aùp RU ñaõ taùc ñoäng . Trò soá cuûa rô le naøy ñöôïc choïn sao cho noù taùc ñoäng khi coù ngaén maïch , vì khi ñoù aùp cuûa maïng giaûm nhieàu , nhöng khoâng taùc ñoäng ñoái vôùi aùp laøm vieäc nhoû nhaát , maëc duø khi ñoù rô le doøng coù theå taùc ñoäng do quaù taûi .

Doøng khôûi ñoäng cuûa RI ñöôïc choïn theo ñieàu kieän khoâng ñöôïc taùc ñoäng khi ñoái vôùi phuï taûi bình thöôøng laâu daøi ILV

Vì doøng Ilv thöôøng nhoû hôn Ilvmax khoaûng 1,5 -

2 laàn neân baûo veä naøy coù ñoä nhaïy cao hôn .

Aùp khôûi ñoäng cuûa rô le giaûm aùp RU ñöôïc

choïn theo ñieàu kieän sau :

a- Rô le giaûm aùp RU khoâng ñöôïc taùc

ñoäng ñoái vôùi aùp laøm vieäc toái thieåu .

b- Rô le giaûm aùp RU phaûi trôû veà traïng

thaùi bình thöôøng sau khi ngaén maïch ñöôïc loaïi tröø

Khi yeâu caàu 2 thoûa maõn thì yeâu caàu 1

cuõng thoûa maõn . Vì vaäy aùp khôûi ñoäng cuûa RU ñöôïc choïn theo ñieàu kieän thöù 2 thöôøng ñöôïc choïn : Ukñ =0,7 - 0,75 ULVmin

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN BA CAÁP:

RÔ LE DOØNG ÑIEÄN Rô le doøng ñieän kieåu ñieän töø

a- Loaïi coù phaàn ñoäng ñoùng môû b- Loaïi coù phaàn ñoäng quay

Rô le loaïi naøy coù heä soá trôû veà thaáp vaø tieâu thuï coâng suaát lôùn

Rô le doøng ñieän loaïi cô cuûa haõng GE

Rô le doøng ñieän loaïi kyõ thuaät soá cuûa haõng GE

Rô le doøng ñieän kieåu caûm öùng

Rô le caûm öùng coù maïch töø khaù ñôn giaûn goàm loõi töø 1 , voøng

ngaén maïch 2, dóa quay 3 vaø doøng ngaén maïch 4.

Duøng nguyeân taéc caûm öùng coù theå keát hôïp ñöôïc boä phaän khôûi ñoäng

vaø boä phaän taïo thôøi gian treân cuøng moät rô le .

Ñeå coù theå nhaän ñöôïc nhöõng ñaëc tính thôøi gian phuï thuoäc coù giôùi haïn theo doøng ñieän ngöôøi ta coù theå thay ñoåi goùc quay  vaø nhöõng nam chaâm vónh cöûu maïnh.

Rô le doøng ñieän baùn daãn

Ñaëc tuyeán thôøi gian - doøng ñieän cuûa rô le doøng ñieän baùn daãn.

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN COÙ HÖÔÙNG

NGUYEÂN TAÉC HOAÏÏT ÑOÄNG Chæ cho baûo veä taùc ñoäng khi coâng suaát ngaén

maïch ñi töø thanh goùp ñeán ñöôøng daây

Muoán vaäy moãi boä baûo veä caàn coù theâm boä phaän ñònh höôùng coâng suaát , boä phaän naøy chæ cho pheùp baûo veä taùc ñoäng khi coâng suaát ngaén maïch ñi töø thanh goùp ñeán ñöôøng daây .

Trong baûo veä doøng ñieän coù höôùng ,rô le coâng suaát laøm nhieäm vuï cuûa boä phaän ñònh höôùng coâng suaát .

Sô ñoà noái rôle ñònh höôùng coâng suaát

BAÛO VEÄ DOØNG ÑIEÄN COÙ HÖÔÙNG 3 CAÁP

Baûo veä doøng ñieän coù höôùng caáp 1

Baûo veä coù höôùng caáp 1 laø baûo veä

caét nhanh thoâng thöôøng keøm theo boä phaän ñònh höôùng coâng suaát .

Rô le ñònh höôùng coâng suaát trong

baûo veä caét nhanh coù höôùng khoâng cho pheùp coù taùc ñoäng khi coâng suaát höôùng tôùi thanh goùp .

Vì vaäy doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä

naøy chæ caàn choïn lôùn hôn doøng ngaén maïch ñi töø thanh goùp cuûa traïm .

Ñoù laø ñieåm khaùc nhau cô baûn giöõa

baûo veä caét nhanh coù höôùng vaø thoâng thöôøng

Ikñ = Kat . Inngmax

Inngmax - Doøng ngaén maïch cöïc ñaïi ñi töø thanh goùp traïm ñang xeùt .

Thí duï ñoái vôùi baûo veä 1 vaø 2

Ikñ1 = Kat . INBmax Ikñ2 = Kat . INAmax

Baûo veä doøng ñieän coù huôùng caáp hai

Baûo veä doøng ñieän coù höôùng caáp II

laø baûo veä caét nhanh coù höôùng .

Vieäc choïn thôøi gian tII vaø doøng khôûi

ñoäng IIIkñ ñöôïc tính töông töï nhö trong tröôøng hôïp caáp hai khoâng höôùng nhöng ñeå yù ñeán heä soá phaân doøng kpd .

I IIkñ1 = Kat . KpdT . INT

Baûo veä doøng ñieän coù höôùng caáp III

Baûo veä coù höôùng caáp III laø baûo veä

doøng ñieän cöïc ñaïi coù höôùng .

Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä caàn ñöôïc

choïn theo ñieàu kieän sau :

1- Baûo veä phaûi trôû veà sau khi ngaén

maïch ñöôïc loaïi tröø .

2-Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä

Ikñ = Kat . Ikh Ikh = Ipt + KIN IN : moät phaàn doøng ngaén maïch Kat = 1,15 - 1,3 tuøy thuoäc vaøo ñoä chính

phaûi lôùn hôn doøng ñieän caùc pha khoâng hö hoûng

3- Phaûi phoái hôïp ñoä nhaïy vôùi caùc baûo veä

xaùc khi ñaùnh giaù löôïng Ikh .

laân caän

Thôøi gian taùc ñoäng cuûa baûo veä caáp III choïn theo nguyeân taéc baäc thang

RÔ LE ÑÒNH HÖÔÙNG COÂNG SUAÁT Rô le coâng suaát loaïi ñieän cô

Rô le coâng suaát coù höôùng kieåu caûm öùng taùc ñoäng theo goùc leäch pha giöõa UR vaø IR

RÔ LE ÑÒNH HÖÔÙNG COÂNG SUAÁT

RÔ LE ÑÒNH HÖÔÙNG COÂNG SUAÁT

RÔ LE ÑÒNH HÖÔÙNG COÂNG SUAÁT

BAÛO VEÄ SO LEÄCH

NGUYÃN TÀÕC THÆÛC HIÃÛN Theo âënh luáût Kirchoff täøng vectå cuía táút caí doìng âiãûn ra vaìo caïc nhaïnh cuía âäúi tæåüng baío vãû bàòng khäng, ngoaûi træì træåìng håüp coï ngàõn maûch bãn trong âäúi tæåüng baío vãû naìy. Baío vãû so lãûch laìm viãûc dæûa trãn sæû so saïnh træûc tiãúp caïc doìng âiãûn trãn caïc nhaïnh cuía âäúi tæåüng baío vãû.

DOÌNG KHÄNG CÁN BÀÒNG TRONG BAÍO VÃÛ SO LÃÛCH

Doìng âiãûn tæì hoïa I I vaì I II thæåìng khaïc nhau ngay caí trong træåìng håüp

caïc BI giäúng nhau.

Ngoaìi doìng âiãûn tæì hoïa ra, doìng khäng cán bàòng coìn chëu aính hæåíng cuía âiãûn

tråí cuïa caïc dáy dáùn phuû trong caïc nhaïnh cuïa maûch baío vãû.

Nãúu duìng caïc BI coï tyí säú biãún âäøi khäng giäúng nhau (baûo veä cho caïc pháön tæí nhæ MBA dáy quáún, tæû ngaãu, thanh goïp...) thç doìng khäng cán bàòng seî tàng lãn nhiãöu vç khi áúy doìng tæì hoïa khaïc nhau nhiãöu.

Âàûc biãût doìng Ikcb seî âaût nhæîng giaï trë ráút låïn khi coï NM ngoaìi, khi áúy caïc

maûch tæì cuía BI baõo hoìa våïi mæïc âäü khaïc nhau vaì aính hæåíng cuía thaình pháön khäng chu kç cuía doìng NM lãn doìng thæï cáúp cuía maïy biãún doìng cuîng khaïc nhau.

DOÌNG ÂIÃÛN KHÅÍI ÂÄÜNG CUÍA BAÍO VÃÛ SO LÃÛCH

Ikâ = Kat . I kcbtt max

Våïi I kcbtt max : doìng khäng cán bàòng tênh toaïn cæûc âaûi.

I kcbtt max = fimax.kdn.kkck.I NMngoaìi max

fimax: sai säú cæûc âaûi cho pheïp cuía BI trong tçnh traûng äøn âënh fimax = 10 = 0.1 kdn: hãû säú âäöng nháút cuía caïc BI. Kdn = 0  1 kdn = 0 khi caïc BI hoaìn toaìn giäúmg nhau. kdn = 1 khi caïc BI khaïc nhau hoaìn toaìn. kkck : hãû säú kãø âãún aính hæåíng cuía thaình pháön khäng chu kç cuía doìng NM. I NMngoaìi max : thaình pháön chu kç cuía doìng NM låïn nháút.

Yãu cáöu vãö âäü nhaûy cuía BVSL:

NHÆÎNG BIÃÛN PHAÏP THÆÅÌNG DUÌNG ÂÃØ NÁNG CAO ÂÄÜ NHAÛY VAÌ TÊNH ÂAÍM BAÍO CUÍA BAÍO VÃÛ

ÑÑãø laìm tàng âäü nhaûy cuía baío vãû cáön phaíi duìng nhæîng biãûn phaïp âàûc biãût

haûn chãú doìng âiãûn khäng cán bàòng. Caïc phæång phaïp thæåìng gàûp laì:

1. Cho baío vãû laìm viãûc cháûm khoaíng 0.3-0.5s. Âãø caïc giaï trë quaï âäü cuía Ikcb këp tàõt âãún giaï trë säú beï. Phæång phaïp naìy hiãûn nay êt duìng vç noï laìm cho baío vãû máút tênh taïc âäüng nhanh. 2. Näúi tiãúp caïc rå-le mäüt âiãûn tråí taïc duûng phuû, khi âiãûn tråí trong maûch so lãûch tàng, doìng âiãûn khäng cán bàòng cuîng nhæ doìng Nm thæï cáúp giaím xuäúng, tuy nhiãn mæïc âäü giaím cuía doìng khäng cán bàòng nhiãöu hån vç trong âiãûn khäng cán bàòng thaình pháön khäng chu kç nhiãöu hån trong doìng di chuyãøn maûch. 3. Näúi rå-le qua caïc biãún doìng baõo hoìa trung gian. 4. Duìng rå-le coï taïc âäüng haîm. 5. Duìng rå-le coï haîm hoàûc khoïa bàòng hoüa táön báûc cao cuía doìng âiãûn.

Phæång phaïp duìng maïy biãún doìng baõo hoìa trung gian vaì duìng rå-le coï taïc

âäüng haîm laì hai phæång phaïp thäng duûng nháút.

Näúi caïc rå-le qua maïy biãún doìng baõo

hoìa trung gian: Maïy biãún doìng baõo hoìa trung gian chênh laì bäü pháûn loüc thaình pháön khäng chu kç cuía doìng ngàõn maûch.

Duìng rå-le so lãûch taïc âäüng haîm:

Rô le so leäch doøng 3 pha loaïi vi xöû lyù Haõng Astom

Rô le so leäch doøng 3 pha loaïi vi xöû lyù Haõng Astom

BAÍO VÃÛ SO LÃÛCH NGANG

Âäúi våïi âæåìng dáy taíi âiãûn daìi, nhæåüc âiãøm cuía baío vãû laì täøn phê cho dáy dáùn phuû cao cho viãûc truyãön tên hiãûu. Ngoaìi ra baío vãû coï thãø taïc âäüng sai khi khi dáy dáùn bi hoíng.

Âãø baío vã cho âæåìng dáy song song, daìi coï âiãnû tråí dáy nhæ nhau, hay MF

coï hai cuäün dáy quáún song song ngæåìi ta coï thãø duìng baío vãû lãûch ngang. Nguyãn lê baûo veä cuía noï dæûa trãn sæû so saïnh træûc tiãúp doìng âiãûn chaûy trãn caïc nhaïnh song song.

Baío vãû so lãûch ngang doìng âiãûn

Vuìng âæåüc baío vãû khäng thãø bao gäöm toaìn bäü âæåìng dáy. Âoaûn m cuía âæåìng dáy nàòm gáön thanh goïp traûm âäúi âiãûn maì NM nàòm trong âoï, baío vãû khäng thãø taïc âäüng vç khäng âuí nhaûy âæåüc goüi laì vuìng chãút baío vãû.

Baío vãû so lãûch ngang coï hæåïng

Så âäö cáúu truïc baûo veä so lãûch ngang coï hæåïng riãng biãût âàût taûi traûm A

Rô le so leäch doøng 3 pha loaïi vi xöû lyù haõng Siemens

Rô le so leäch doøng 1 pha loaïi ñieän töû _ haõng Siemens

BAÛO VEÄ KHOAÛNG CAÙCH

Nguyeân taéc hoaït ñoäng

Baûo veä khoaûng caùch laø loaïi baûo veä coù boä phaän cô baûn laø boä phaän ño

khoaûng caùch, laøm nhieäm vuï xaùc ñònh toång trôû töø choã ñaët baûo veä tôùi ñieåm ngaén maïch.

Thôøi gian laøm vieäc cuûa baûo veä phuï thuoäc vaøo quan heä giöõa ñieän aùp UR, doøng ñieän IR ñöa vaøo phaàn ño löôøng cuûa baûo veä vaø goùc leäch pha giöõa chuùng. Thôøi gian naøy taêng leân khi taêng khoaûng caùch töø choã hö hoûng ñeán choã ñaët baûo veä. Baûo veä ñaët gaàn choã hö hoûng nhaát coù thôøi gian laøm vieäc beù nhaát. Vì theá baûo veä khoaûng caùch veà nguyeân taéc ñaûm baûo caét choïn loïc ñoaïn hö hoûng trong caùc maïng coù hình daùng baát kyø vôùi soá löôïng nguoàn cung caáp tuøy yù vôùi thôøi gian töông ñoái beù.

Rôle toång trôû laøm boä phaän ño löôøng khoaûng caùch (Z, R, X). Tuøy boä phaän khoaûng caùch phaûn öùng theo Z, R, X ngöôøi ta phaân bieät baûo veä khoaûng caùch loaïi toång trôû, ñieän trôû, hoaëc ñieän khaùng. Baûo veä khoaûng caùch duøng thoâng duïng nhaát laø loaïi toång trôû.

Phaïm vi taùc ñoäng

4

3

2

vuøng I

vuøng II

vuøng III

Ñaëc tính thôøi gian / khoaûng caùch cho ba vuøng baûo veä khoaûng

caùch

Vuøng I =80% toång trôû ñöôøng daây ñöôïc baûo veä Vuøng II= ñöôøng daây ñöôïc baûo veä + 50% ñöôøng daây thöù hai ngaén nhaát Vuøng III = 1.2 (ñöôøng daây ñöôïc baûo veä + ñöôøng daây thöù hai daøi nhaát) Vuøng IIIN = 20% höôùng ngöôïc cuûa ñöôøng daây ñöôïc baûo veä

Ñaëc tuyeán khôûi ñoäng cuûa baûo veä khoaûng caùch vaø bieåu dieãn chuùng trong maët

phaúng toång trôû Z

jx

Z DA

Z BC

Z DA

C

N

D

A

B

C

B’

N

L 3

L 2

N’

J

 L

I

Z N

r hq

A

 N

N”

r

D

Bieåu dieãn ñöôøng daây treân maët phaúng taïp Z

Toång trôû ZN töø choã ñaët baûo veä A cho ñeán ngaén maïch (ñieåm N treân hình) ñöôïc bieåu

dieãn baèng ñoaïn AN nghieâng moät goùc N = 1 vôùi truïc r. Neáu ngaén maïch qua hoà quang (trôû cuûa hoà quang laø taùc duïng), thì toång trôû ngaén maïch ñöôïc bieåu dieãn baèng vecto AN’ baèng toång hình hoïc cuûa vecto AN vaø ñieän trôû hoà quang rhq:

AN’ = ZN + rhq Moãi ñöôøng daây coù theå xaây döïng töù giaùc ABB’N’ bieåu thò töù giaùc söï coá cuûa ñoaïn ñöôïc baûo veä. Muoán baûo veä taùc ñoäng ôû baát kyø söï coá naøo naèm trong ñoaïn ñöôïc baûo veä AB (ngaén maïch tröïc tieáp hay qua ñieän trôû trung gian) thì toaøn boä hình töù giaùc söï coá phaûi naèm beân trong vuøng taùc ñoäng cuûa ñaëc tuyeán khôûi ñoäng baûo veä.

Ñaëc tuyeán khôûi ñoäng cuûa baûo veä khoaûng caùch vaø bieåu dieãn chuùng trong maët

phaúng toång trôû Z

jx

jx

jx

Zkd

Zkd

Zkd

r

Xkd =k

R

r

R

r

R

b)

a)

c)

jx

jx

jx

Zkdmax

jx

Zkd

Zkdmax

Zkd

R

L

R

R

r

r

r

r

f)

e)

D

g)

Caùc daïng ñaëc tuyeán khôûi ñoäng cuûa baûo veä khoaûng caùch

Caùch choïn rôle UR, IR ñöa vaøo boä phaän khoaûng caùch ñeå phaûn aùnh ngaén

maïch giöõa caùc pha.

Rôle

IR

UR

A

Ia – Ib

Uab

B

Ib – Ic

Ubc

C

Ic - Ia

Uca

Sô ñoà noái rôle khoaûng

caùch choáng NM nhieàu pha

Caùch choïn UR, IR ñöa vaøo boä phaän khoaûng caùch ñeå phaûn aùnh

chaïm ñaát moät pha

Rôle

URo

IRo

A

Ua

Ia + 3KcIo

B

Ub

Ib + 3KcIo

C

Uc

Ic + 3KcIo

Sô ñoà ñaáu BI coù buø doøng thöï töï khoâng

Choïn tham soá baûo veä

. Choïn tham soá baûo veä khoaûng caùch

Choïn tham soá baûo veä

Caáp I cuûa baûo veä Ñaëc tính laøm vieäc cuûa rôle toång trôû thöôøng ñöôïc choïn daïng coù höôùng, coù theå laø ñaëc

Thôøi gian laøm vieäc cuûa baûo veä caáp I laø thôøi gian taùc ñoäng rieâng cuûa baûo veä

tính Mho hoaëc töù giaùc söï coá hoaëc ellipse tuyø theo nhieäm vuï vaø ñoái töôïng baûo veä.

(taùc ñoäng töùc thôøi khoâng caàn boä phaän thôøi gian).

Toång trôû khôûi ñoäng caáp I ZkñI ñöôïc choïn theo ñieàu kieän sao cho boä phaän

khoaûng caùch caáp I khoâng taùc ñoäng khi coù ngaén maïch ngoaøi phaïm vi ñöôøng daây baûo veä.

Do ñoù, ZkñI ñöôïc choïn nhoû hôn toång trôû ñöôøng daây baûo veä so vôùi sai soá lôùn

nhaát vaãn ñaûm baûo: ZkñI + Z < ZL

Toång trôû khôûi ñoäng baûo veä khoaûng caùch caáp I choáng ngaén maïch nhieàu pha :

trong ñoù:

ZkñI = k1ZL1 = k1Z1l Z1 : toång trôû thöù töï thuaän treân moãi km ñöôøng daây baûo veä L : chieàu daøi ñöôøng daây baûo veä

ZL1 : toång trôû thöù töï thuaän ñöôøng daây baûo veä

k1 =0.8 – 0.9 : heä soá xeùt ñeán sai soá BI, BU, ñieän trôû trung gian…

Z0

kñ1 = ko ZL1 = koZ1l

vôùi : ko = 0.75 – 0.85 : ko thöôøng ñöôïc choïn hôn k1 vì ñieän trôû chaïm

trung gian moät pha vôùi ñaát thöôøng lôùn hôn chaïm giöõa caùc pha.

Heä soá buø cho sô ñoà baûo veä choáng chaïm ñaát:

Choïn tham soá baûo veä

Caáp II cuûa baûo veä

Toång trôû khôûi ñoäng khôûi caáp II ñöôïc choïn theo ñieàu kieän sao cho vuøng baûo veä caáp II phaûi bao phuû toaøn boä ñöôøng daây moät caùch chaéc chaén ñeå baûo veä phaàn coøn laïi cuûa ñöôøng daây maø baûo veä caáp II phaûi vöôït ra phaïm vi ñöôøng daây baûo veä (theo yeâu caàu ñoä nhaïy vuøng caáp II phaûi bao phuû ít nhaát 120% ñöôøng daây baûo veä.

Ñeå ñaûm baûo tính choïn loïc vaø thôøi gian taùc ñoäng nhanh, ñoä daøi vuøng II vaø thôøi gian

laøm vieäc cuûa noù phaûi ñöôïc tính toaùn phoái hôïp vôùi caùc baûo veä cuûa caùc phaàn töû noái vôùi thanh caùi cuûa caùc ñöôøng daây.

baèng nhau:

Thoâng thöôøng thôøi gian laøm vieäc cuûa baûo veä caáp II cuûa maùy caét laân caän ñöôïc choïn

tII = tI + t

vôùi tI laø thôøi gian taùc ñoäng nhanh caáp I cuûa phaàn töû tieáp theo; t = 0.3- 0.5s. Töø caùc ñieàu kieän treân toång trôû khôûi ñoäng caáp II ñöôïc tính: ZIIA = k11(Z1lAB + k1ZIB)

Vôùi k1 = 0.85 – 0.9 heä soá phoái hôïp vôùi baûo veä caáp I tieáp sau khi keå ñeán sai soá cuûa

baûo veä

k11 = 0.8 – 1 heä soá tính sai soá cuûa baûo veä caáp II; lAB chieàu daøi ñöôøng daây baûo

veä

Z1 toång trôû ñöôøng daây baûo veä treân moãi km

ZIB toång trôû khôûi ñoäng caáp I nhoû nhaát cuûa phaàn töû xuaát phaùt töø thanh caùi cuoái ñöôøng

daây baûo veä.

Choïn tham soá baûo veä

Caáp III cuûa baûo veä

Muïc ñích cuûa vuøng baûo veä caáp II laø döï tröõ cho ñöôøng daây baûo veä vaø phaàn töû noái vaøo

Toång trôû khôûi ñoäng caáp III coù theå ñöôïc choïn moät trong hai ñieàu kieän: Vuøng baûo veä caáp III bao phuû toaøn boä ñöôøng daây baûo veä noái töø thanh caùi cuoái ñöôøng

thanh caùi cuoái ñöôøng daây baûo veä.

daây baûo veä.

ZIIIA > ZAB + ZBC ; ZIIIA > ZAB + ZT1 Toång trôû ñöôïc choïn:

ZIIIA = 1,2{ZAB + max{ZBC ; ZT1…}}

Thôøi gian laøm vieäc caáp III: tIIIA = tIIB + t

Caáp IV cuûa baûo veä

Baûo veä caáp IV höôùng ngöôïc coøn ñöôïc duøng cho sô ñoà baûo veä khoaûng caùch pilot khoaù

hay cho pheùp. Vuøng baûo veä caáp IV trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc tính toaùn lôùn hôn vuøng baûo veä caáp II cuûa baûo veä ñaàu kia ñöôøng daây nghóa laø:

Choïn tham soá baûo veä

Trong thöïc teá aùp duïng tính toaùn, neáu kieåm tra caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán sai soá do toång trôû naèm trong giôùi haïn cho pheùp, ngöôøi ta thöôøng choïn toång trôû ba caáp sau:

Caáp I : 85% - 90% toång trôû ñöôøng daây baûo veä Caáp II : toång trôû ñöôøng daây baûo veä + 50% toång trôû phaàn töû tieáp sau ngaén

nhaát

Caáp III : 1,2(toång trôû ñöôøng daây baûo veä + toång trôû phaàn töû tieáp sau daøi

nhaát)

jx

jx

jx

C

III

III

C

C

B

A

B

II

B

II

I

I

R

R

A

I II III

A

R

b)

c)

a)

Caùc daïng ñaëc tuyeán cuûa

baûo veä

Rô le baûo veä khoaûng caùch ñöôøng daây

Ñaëc tuyeán khôûi ñoäng cuûa caùc rô le baûo veä khoaûng caùch