CHUYÊN Đ : Ề
H TH NG B O V SO L CH THANH CÁIỆ Ố Ả Ệ Ệ
L I NÓI Đ UỜ Ầ
H th ng b o v thanh cái là m t ph n quan tr ng trong h th ng b o v c a tr mệ ố ả ệ ộ ầ ọ ệ ố ả ệ ủ ạ
bi n áp b i vì nó quy t đ nh đ n vi c phân ph i đi n năng c a toàn tr m và là lo i b o vế ở ế ị ế ệ ố ệ ủ ạ ạ ả ệ
có giá thành cao g p nhi u l n so v i các b o v chính khác. Tuy nhiên, vi c l a tr n hấ ề ầ ớ ả ệ ệ ự ọ ệ
th ng b o v này ch a đ c quan tâm đúng m c trong quá trình thi t k đ ng th i v iố ả ệ ư ượ ứ ế ế ồ ờ ớ
vi c ch a có qui đ nh rõ ràng c a EVN, tài li u gi ng d y t i tr ng đ i h c trình b y hệ ư ị ủ ệ ả ậ ạ ườ ạ ọ ầ ệ
th ng b o v cũ, l c h u so v i th c t nên n y sinh nhi u b t h p lý khi l a ch n b oố ả ệ ạ ậ ớ ự ế ả ề ấ ợ ự ọ ả
v thanh cái. Chuyên đ này s ch y u ph c v phân tích vi c l a ch n lo i b o v thanhệ ề ẽ ủ ế ụ ụ ệ ự ọ ạ ả ệ
cái nh m nâng cao ch t l ng trong quá trình thi t k . Chuyên đ bao g m 4 ph n chínhằ ấ ượ ế ế ề ồ ầ
nh sau:ư
Ph n 1: Gi i thi u chungầ ớ ệ
Ph n 2: Nguyên lý làm vi c c a b o v so l chầ ệ ủ ả ệ ệ
Ph n 3: B o v tr kháng cao và th pầ ả ệ ở ấ
Ph n 4: Gi i thi u m t s b o v đ c s d ng ph bi n trong th c tầ ớ ệ ộ ố ả ệ ượ ử ụ ổ ế ự ế
M c dù đã dành nhi u th i gian cho chuyên đ nh ng do kh năng c a tác gi cònặ ề ờ ề ư ả ủ ả
h n ch nên chuyên đ không tránh kh i thi u sót. Kính mong t p th phòng Thi t k tr mạ ế ề ỏ ế ậ ể ế ế ạ
quan tâm và góp ý đ tôi có th hoàn thi n chuyên đ này. Xin chân thành c m n!ể ể ệ ề ả ơ
Tác gi : ả
NGUY N VI T THANHỄ Ệ
1
I. GI I THI U CHUNG:Ớ Ệ
H th ng thanh cái là m t trong nh ng ph n t quan tr ng trong các tr m đi n, làệ ố ộ ữ ầ ử ọ ạ ệ
n i nh n đi n năng t ngu n cung c p đ n và phân ph i đi n năng cho các h tiêu th .ơ ậ ệ ừ ồ ấ ế ố ệ ộ ụ
M t s nguyên nhân gây ra s c trên thanh góp có th là: ộ ố ự ố ể
•H h ng cách đi n do già c i v t li u. ư ỏ ệ ỗ ậ ệ
•Quá đi n áp. ệ
•Máy c t h do s c ngoài thanh góp. ắ ư ự ố
•Thao tác nh m. ầ
•S c ng u nhiên do v t d ng r i ch m thanh góp. ự ố ẫ ậ ụ ơ ạ
S c x y ra v i thanh góp r t ít, nh ng vì thanh góp là đ u m i liên h c a nhi uự ố ả ớ ấ ư ầ ố ệ ủ ề
ph n t trong h th ng nên khi x y ra ng n m ch trên thanh góp n u không đ c lo i trầ ử ệ ố ả ắ ạ ế ượ ạ ừ
m t cách nhanh chóng và tin c y thì có th gây ra nh ng h u qu nghiêm tr ng và làm tanộ ậ ể ữ ậ ả ọ
rã h th ng.ệ ố
H th ng b o v thanh cái nh m lo i tr các s c x y ra trên thanh cái. Khi x y raệ ố ả ệ ằ ạ ừ ự ố ả ả
ng n m ch duy trì trong vùng tác đ ng c a b o v thanh cái, b o v s g i tín hi u đi c tắ ạ ộ ủ ả ệ ả ệ ẽ ử ệ ắ
t i t t c các máy c t n i đ n thanh cái b h h ng. ớ ấ ả ắ ố ế ị ư ỏ
B o v thanh góp c n tho mãn nh ng đòi h i r t cao v ch n l c, kh năng tácả ệ ầ ả ữ ỏ ấ ề ọ ọ ả
đ ng nhanh và đ tin c y.ộ ộ ậ
Đ th c hi n b o v thanh cái ng i ta th ng s d ng các nguyên lý sau đây: Soể ự ệ ả ệ ườ ườ ử ụ
sánh dòng đi n có hãm v i nguyên lý r le t ng tr cao ho c th p.ệ ớ ơ ổ ở ặ ấ
II. NGUYÊN LÝ LÀM VI C:Ệ
87
N1
CT2CT1
It1 It2
I
N2
2
Trên hình v trên trình b y nguyên lý b o v so l ch dòng đi n.ẽ ầ ả ệ ệ ệ
Dòng đi n so l ch ch y qua r le.ệ ệ ạ ơ
ΔI = It1 – It2
N u b qua sai s c a bi n dòng đi n thì trong ch đ làm vi c bình th ng vàế ỏ ố ủ ế ệ ế ộ ệ ườ
ng n m ch N1 ngoài ta có:ắ ạ
It1 = It2 → ΔI = 0 → r le không làm vi cơ ệ
Trong tr ng h p ng n m ch trong vùng b o v ta có:ườ ợ ắ ạ ả ệ
It1 ≠ It2 → ΔI ≠ 0 → r le tác đ ngơ ộ
III. R LE SO L CH TR KHÁNG CAO VÀ TR KHÁNG TH P:Ơ Ệ Ở Ở Ấ
A. R le so l ch tr kháng cao:ơ ệ ở
1. Nguyên lý làm vi c:ệ
•Thành ph n chính:ầ
Đi n tr n đ nh Rsệ ở ổ ị
Đi n tr phi tuy n Rnlệ ở ế
R le quá dòng F50ơ
•Nguyên lý:
Rnl
Rs
Rc t1 Rl1 Rc t 2 Rl2
87
CT2
MC2MC1
CT1
N1
N2 Inm
X1 X2
3
S đ trên trình bày ph ng án th c hi n b o v r le tr cao đ i v i thanhơ ồ ươ ự ệ ả ệ ơ ở ố ớ
cái. Đ đ n gi n, ta xét tr ng h p s đ thanh góp ch có hai ph n t (1, 2) và máyể ơ ả ườ ợ ơ ồ ỉ ầ ử
bi n dòng có thông s gi ng nhau. R le đ c m c n i ti p v i m t đi n tr n đ nhế ố ố ơ ượ ắ ố ế ờ ộ ệ ở ổ ị
Rs, vi c m c n i ti p m t đi n tr n đ nh Rs s làm tăng t ng tr m ch r le nênệ ắ ố ế ộ ệ ở ổ ị ẽ ổ ở ạ ơ
ph n l n dòng không cân b ng (do s bão hoà không gi ng nhau gi a các CT khiầ ớ ằ ự ố ữ
ng n m ch ngoài) s ch y trong m ch CT b bão hòa có t ng tr th p h n, nghĩa làắ ạ ẽ ạ ạ ị ổ ở ấ ơ
Rs có tác d ng phân dòng qua r le tránh r le tác đ ng không mong mu n khi có ng nụ ơ ơ ộ ố ắ
m ch ngoài vùng b o v . N u xem các máy bi n dòng hoàn toàn gi ng nhau thì Rct1ạ ả ệ ế ế ố
= Rct2, dây d n ph đ c đ c tr ng b i Rl1 = Rl2, n u các máy bi n dòng không bẫ ụ ượ ặ ư ở ế ế ị
b o hòa thì tr s đi n kháng X1, X2 khá l n nên dòng đi n t hóa có th b qua,ả ị ố ệ ớ ệ ừ ể ỏ
dòng đi n ra vào nút cân b ng nhau (đ nh lu t 1 Kirchoff) do đó phía th c p CTệ ằ ị ậ ứ ấ
không có dòng ch y qua r le, r le không tác đ ng. Tr ng h p t i t nh t là máyạ ơ ơ ộ ườ ợ ồ ệ ấ
bi n dòng đ t trên ph n t có s c bão hòa hoàn toàn, gi thi t ng n m ch ngoài ế ặ ầ ử ự ố ả ế ắ ạ ở
nhánh 1 làm CT nhánh 1 b bão hòa hoàn toàn (X1 = 0) nghĩa là bi n dòng 1 không cóị ế
tín hi u đ u ra, tình tr ng này đ c bi u th b ng cách n i t t X1. Máy bi n dòng 2ệ ầ ạ ượ ể ị ằ ố ắ ế
cho tín hi u đ u ra l n h n, không b bão hòa. Dòng đi n ng n m ch phía th c pệ ầ ớ ơ ị ệ ắ ạ ứ ấ
( Inm) phân b qua các t ng tr nhánh g m Rct1, Rl1 và nhánh r le.ố ổ ở ồ ơ
Đi n áp đ t trên r le:ệ ặ ơ
Dòng đi n qua r le:ệ ơ
N u Rs có giá tr nh , I s g n b ng Inm đi u này là không cho phép. M t khác, n uế ị ỏ ẽ ầ ằ ề ặ ế
Rs l n khi đó I gi m. Ph ng trình g n đúng nh sau: ớ ả ươ ầ ư
Ur = Id.Rs = Inm.(Rct1 + Rl1)
Mu n tăng đ nh y c a b o v c n ch n CT có đi n tr cu n Rct nh vàố ộ ậ ủ ả ệ ầ ọ ệ ở ộ ỏ
gi m đi n tr c a dây d n t i r le.ả ệ ở ủ ẫ ớ ơ
Khi ng n m ch đi n phía s c p ch y vào thanh góp, phía th c p t t cắ ạ ệ ơ ấ ạ ở ứ ấ ấ ả
các dòng đi n đ u ch y vào r le t o nên đi n áp đ t trên r le r t l n, r le s tácệ ề ạ ơ ạ ệ ặ ơ ấ ớ ơ ẽ
đ ng, nh ng cũng có th gây quá đi n áp trên c c c a r le n u đi n tr n đ nhộ ư ể ệ ự ủ ơ ế ệ ở ổ ị
đ c s d ng có giá tr l n. Đ ch ng quá áp cho r le có th m c song song 1 đi nượ ử ụ ị ớ ể ố ơ ể ắ ệ
tr phi tuy n v i r le.ở ế ớ ơ
2. Tính toán ch nh đ nh r le:ỉ ị ơ
4
B o v so l ch tr kháng cao s tác đ ng khi dòng đi n so l ch Id > Ikđ và Ur >ả ệ ệ ở ẽ ộ ệ ệ
Ukđ.
Đ đ m b o đ tin c y, ch n l c và tránh tác đ ng nh m do sai s c a CT taể ả ả ộ ậ ọ ọ ộ ầ ố ủ
ch n dòng kh i đ ng l n h n t ng dòng đi n t hóa c a các CT t i đi n áp kh iọ ở ộ ớ ơ ổ ệ ừ ủ ạ ệ ở
đ ng.ộ
Ikd = m.Ie
m: s CT c p dòng cho BVTCố ấ
Ie: dòng đi n t hóaệ ừ
B o v so l ch tr kháng cao th ng đ c tính toán làm vi c n đ nh trongả ệ ệ ở ườ ượ ệ ổ ị
tr ng h p có dòng s c trong vùng b o v v i nhi u nh t m t CT b bão hòa hoànườ ợ ự ố ả ệ ớ ề ấ ộ ị
toàn.
Ukđ = (Ifm/n).(Rct + Rl)
Ifm: dòng s c maxự ố
n: t s CTỷ ố
Trong tr ng h p dòng đi n làm vi c l n h n dòng kh i đ ng nh ng đi n ápườ ợ ệ ệ ớ ơ ở ộ ư ệ
đ t trên r le nh h n đi n áp kh i đ ng, r le s đ c khóa l i.ặ ơ ỏ ơ ệ ở ộ ơ ẽ ượ ạ
M t y u t quan tr ng n a trong quá trình tính toán là thông s Vk c a CTộ ế ố ọ ữ ố ủ
(đi n áp đi m g p trong đ ng cong t hóa V/Ie). Đ CT không b bão hòa tr c khiệ ể ậ ườ ừ ể ị ướ
đi n áp tăng đ n ng ng tác đ ng d n đ n CT t o ra dòng th c p v i sai s l n,ệ ế ưỡ ộ ẫ ế ạ ứ ấ ớ ố ớ
ng i ta th ng ph i ch n CT v i c p chính xác Class PX v i thông s Vk l n h nườ ườ ả ọ ớ ấ ớ ố ớ ơ
đi n áp l n nh t đ t trên r le.ệ ớ ấ ặ ơ
Vk > 2.Ithứ_c p_maxấ.(Rct+Rcable+2.Rrelay)
3. Các yêu c u chính và ph m vi ng d ng khi s d ng r le so l ch tr khángầ ạ ứ ụ ử ụ ơ ệ ở
cao:
Khi trang b r le so l ch tr kháng cao c n đáp ng nh ng yêu c u sau:ị ơ ệ ở ầ ứ ữ ầ
•Các CT ph c v cho r le c n gi ng nhau v : T s , đ ng cong t hóa,ụ ụ ơ ầ ố ệ ỷ ố ườ ừ
đi n tr c a CT.ệ ở ủ
•Đi n áp đi m g p Vk c a CT ph i l n h n đi n áp kh i đ ng r le.ệ ể ậ ủ ả ớ ơ ệ ở ộ ơ
5