Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 9: Bảo vệ so lệch dọc

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

0

LOGO

GV : ĐẶNG TUẤN KHANH

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

9.5 Bảo vệ so lệch ngang

Đối tượng bảo vệ

0

2

4

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

1

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

5/9/2014

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

SỰ CỐ BÊN NGOÀI (NGOÀI 02 CT)

KHÁ C 0

Đối tượng bảo vệ

0

5

7

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

SỰ CỐ BÊN NGOÀI (NGOÀI 02 CT)

02 NGUỒN

Đối tượng bảo vệ

0

6

8

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 dò ng vào rơle là khô ng nhưng

thực tế nó sẽ bằng dò ng khô ng câ n bằng.

02 NGUỒN

0

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

Do thành phần phi chu kỳ của dòng NM

11

0

9

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

9.3. Dòng khởi động

02 NGUỒN

Khá c 0

I_kd I_{kcbtt max}

lớn hơn dò ng

khô ng câ n bằng tí nh toá n cực

đại

Đối tượng bảo vệ

I_kd k_atI_{kcbtt max}

Dòng khởi

động

10

12

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

3

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

5/9/2014

Dòng không cân bằng cực đại

9.4. Nâng cao độ nhạy

I_{kcbtt max} f_imaxk_dongnhatBIk_kckI_nmmax

Với:

9.4.1 Bảo vệ so lệch có thời gian trì

hoã n

k_at: hệ số an toàn lấy bằng 1.2 đến 1.5

9.4.2 Dùng điện trở phụ

f_imax: sai số cực đại của BI lấy 0.1 = 10%

k_dongnhatBI: 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 hã m

I_nmmax: là dòng ngắn mạch qua rơle khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ

k_kck: 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.

9.4.5 Bảo vệ thứ tự không có hãm

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 bã o hò a

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.

I_nmmin

k_nh

 2

I_kd

Tính độ nhạy

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

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

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

9.1. Bảo vệ so lệch dọc

Có cuộn hãm

M_h k₁w_h²(I₁ I₂)² k₁w_h²I_h²

M_lv k₂w²(I₁ I₂)² k₂w²I_l²_v

Momen do cuộn hãm:

02 NGUỒN

Khá c 0

Momen do cuộn làm việc:

lv

Khi làm việc bình thường hay ngắn mạch ngoài thì dòng điện

hãm lớn hơn dòng làm việc nên bảo vệ không tác động.

Đối tượng bảo vệ

Còn khi có ngắn mạch bên trong thì dòng làm việc lớn hơn

dòng hãm nên bảo vệ tác động

17

19

Có cuộn hãm

Sơ đồ

Điều kiện tác động:

M_lv M_h M_C

Đối tượng bảo vệ

 k₁w_h²I_h² k₂w²I_l²_v

Ngưỡng tác động:

M_h M_lv

lv

w_h

k₁

 I_kd I_lv

I_h

k₂w

lv

 I_lv k_hI_h

k_h: là hệ số hãm



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

I_lv I₀ k_hI_h





I_h K_h. I _I I _II I_RES

I_SL I_lv I _I I _II I_DIFF









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

18

20

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

5

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

5/9/2014

Có cuộn hãm

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.

Độ dốc của đoạn đặc

tí nh b đảm bảo cho rơle

làm việc tin cậy trong

trường hợp khô ng câ n

bằng xảy ra do sai số

của BI và sự thay đổi

đầu phâ n á p của má y

biến á p khi dò ng ngắn

mạch khô ng lớn.

Khi có tác động hãm thì độ nhạy tăng. Vì nó thay đổi theo dòng

hãm.

I_SL

b

₁

Bão hòa

BI

Sai số

dòng từ

hóa BI

Cách đấu BI,

tỷ số BI, đầu

Theo nhà sản xuất, chọn ₁=14, vậy K_Hb= tg₁= 0,25

(K_Hblà hệ số hã m đoạn b), SLOPE 1 = 0,25

phân áp …

I_h

21

23

Có cuộn hãm

I = (K_đn.K_KCK.f_i+ U).I_dđB

MBA:^KCB

_{= (0.5x1.1x0.1+0.1602)}.I_{dđB = 0.2152 dđ}

I

I_SL

C

K_h1=0.5

t_DIFF>=0.02 _s

I_DIFF/I_dđB

₂

I_{DIFF >}= K_at.I_KCB=0.28I_d

I_SLtt

K_h1=0.25

I_htt

Độ dốc này được xá c định theo độ lớn của gó c ₂, nhà

sản xuất đã đặt sẵn trong rơle điểm cơ sở là 2,5 và

₂=26,56, SLOPE 2= 0,5

a

I_RES/I_dđB

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

Đặc tuyến làm việc phụ thuộc vào góc lệch pha giữa 3I₀và I_N

I_NM/ I_kd

d

1

I_{DIFF >>}

=

U_N%

Vùng tác động

 3I , I



_NM



0

Vùng không tác động

25

27

Có cuộn hãm TTK

9.5. Bảo vệ so lệch ngang

87N

Sự cố bên ngoài

 No-trip

Nguyên tắc

Vùng chết

CHẠM ĐẤT

 DÒ NG TT

KHÔ NG

Dòng không cân bằng

Dòng khởi động

3I₀

I_N

BVSL TTK

87N

26

28

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

7

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

5/9/2014

Nguyên tắc

Dòng không cân bằng

Dò ng khô ng câ n

bằng của bảo vệ

so lệch gồm hai

phần:

Bảo vệ so lệch

ngang áp dụng cho

đường dây kép.

I_kcb,max I_kcbBI I_kcbSLDD

+ Do biến dòng

điện gay ra

+ Do sai lệch

đường dây gay ra

Khi làm việc bì nh

thường hay ngắn

mạch ngoài thì

khô ng tá c động

I_kcbBI f_imax.k_dongnhatBI.k_kck.I_nmmax

I_kcbSLDD Z.k_kck.I_nmngoaimax

Khi ngắn mạch trên

một

trong

hai

Z_L1 Z_L2

(Z_L1 Z_L2)

đường dâ y song

song thì bảo vệ sẽ

tá c động

Z 

2

29

31

Vùng chết

Dòng khởi động

chọn theo hai

điều kiện

A

Khi ngắn mạch gần thanh cá i

đầu hay thanh cá i cuối

đường dâ y thì dò ng điện đi

qua hai nhá nh gần bằng

nhau nên dò ng vào rơle sẽ

nhỏ nên bảo vệ khô ng phá t

hiện. Ta gọi là vùng chết.

Lấy max

Theo dò ng khô ng

Ngừng một trong

hai đường dây

cân bằng lớn nhất

k_atk_mm

I_kd k_atI_kcbmax

I_kdBVA

I_kd



I_lvmax

m  l_AB

k_tv

m

I_{NM max B(quaBVA)}

B

30

32

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

8

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

5/9/2014

Bảo vệ có hướng

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

m_B

m_A

33

35

Đánh giá

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

Bảo vệ SLN

đơn giản, tin

cậy. Tuy nhiên

có vùng chết,

vùng tác động

không đồng

thời

34

BV rơle và tự động hóa

GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

9

Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 9: Bảo vệ so lệch dọc - Đặng Tuấn Khanh