Mục tiêu phát triến kinh tế của đất nước ta hiện nay là : Công nghiệp hoá và
hiện đại hoá, phấn đấu cho dân dàu nước mạnh xã hội công bằng văn minh. Vì vậy,
ngành công nghiệp điện năng có một vai trò quan trọng nhất định đòi hỏi hệ thống
điện nước ta phải phát triến không ngừng cùng với những ứng dụng của thành tựu
khoa học kỹ thuật tiên tiến trên toàn thế giới.
Điện năng là một nhu cầu không thế thiếu được trong đời sống kinh tế xã hội.
Việc sản xuất, truyền tải điện năng phải qua nhiều khâu, nhiều giai đoạn phức tạp,
nên không thế tránh khỏi nhừng sự cố hư hỏng. Đe đảm bảo sản lượng và chất lượng
điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cho các hộ tiêu thụ điện, đảm bảo an toàn
cho thiết bị và sự làm việc ốn định trong toàn hệ thống cần phải sử dụng rộng rãi và
có hiệu lực những phương tiện bảo vệ và điều chỉnh tự động trong hệ thống. Trong
các thiết bị bảo vệ này rơle là thiết bị đóng vai trò hết sức quan trọng.
Cùng với sự phát triển kỳ thuật điện nói chung và các hệ thống điện lực nói
riêng, kỳ thuật bảo vệ trong mấy năm gần đây đã có những tiến bộ và biến đổi vượt
bậc. Những thành tựu của kỹ thuật bảo vệ rơle hiện đại cho phép chế tạo những loại
bảo vệ phức tạp với những đặc tính kỹ thuật khá hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhậy
của các bảo vệ và tránh không cho các bảo vệ làm việc nhầm lẫn khi có những đột
biến của phụ tải, khi có hư hỏng trong mạch điện áp hoặc khi có dao động điện.
Nhằm hoàn thiện các phương pháp dự phòng trong các hệ thống khi có hỏng hóc
trong các sơ đồ bảo vệ và các sơ đồ điều khiển máy cắt điện cũng như khi bản thân
máy cắt điện bị trục trặc V V. . .
33 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 4167 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu và ứng dụng rơle số, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề tài Tìm hiểu và ứng
dụng rơle số
1
LỜI NÓI ĐẦU
Mục tiêu phát triến kinh tế của đất nước ta hiện nay là : Công nghiệp hoá và
hiện đại hoá, phấn đấu cho dân dàu nước mạnh xã hội công bằng văn minh. Vì vậy,
ngành công nghiệp điện năng có một vai trò quan trọng nhất định đòi hỏi hệ thống
điện nước ta phải phát triến không ngừng cùng với những ứng dụng của thành tựu
khoa học kỹ thuật tiên tiến trên toàn thế giới.
Điện năng là một nhu cầu không thế thiếu được trong đời sống kinh tế xã hội.
Việc sản xuất, truyền tải điện năng phải qua nhiều khâu, nhiều giai đoạn phức tạp,
nên không thế tránh khỏi nhừng sự cố hư hỏng. Đe đảm bảo sản lượng và chất lượng
điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cho các hộ tiêu thụ điện, đảm bảo an toàn
cho thiết bị và sự làm việc ốn định trong toàn hệ thống cần phải sử dụng rộng rãi và
có hiệu lực những phương tiện bảo vệ và điều chỉnh tự động trong hệ thống. Trong
các thiết bị bảo vệ này rơle là thiết bị đóng vai trò hết sức quan trọng.
Cùng với sự phát triển kỳ thuật điện nói chung và các hệ thống điện lực nói
riêng, kỳ thuật bảo vệ trong mấy năm gần đây đã có những tiến bộ và biến đổi vượt
bậc. Những thành tựu của kỹ thuật bảo vệ rơle hiện đại cho phép chế tạo những loại
bảo vệ phức tạp với những đặc tính kỹ thuật khá hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhậy
của các bảo vệ và tránh không cho các bảo vệ làm việc nhầm lẫn khi có những đột
biến của phụ tải, khi có hư hỏng trong mạch điện áp hoặc khi có dao động điện.
Nhằm hoàn thiện các phương pháp dự phòng trong các hệ thống khi có hỏng hóc
trong các sơ đồ bảo vệ và các sơ đồ điều khiển máy cắt điện cũng như khi bản thân
máy cắt điện bị trục trặc V V. . .
Do đó các thiết bị rơle bảo vệ ra đời nằm mục đích ngăn ngừa hạn chế những
sự cố, hư hỏng. Đảm bảo an toàn cho người, thiết bị, không bị phá huỷ, hoặc hạn chế
tới mức tối đa có thế được những thiệt hại do sự cố gây ra, duy trì sự làm việc liên
tục, ốn định cho hệ thống sản suất, truyền tải tiêu thụ điện năng
NHỮNG YÊU CẦU VÈ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN
Ngày nay, năng lượng điện được sử dụng rộng rãi trong đời sống kinh tế xã
hội. Sự biến đối về chất lượng điện gây nhiều hậu quả không tốt tới quá trình công
2
nghệ và tỷ lệ hư hỏng các chế phâm cao. Có những trường hợp mất điện đột xuất,
kéo dài gây những thiệt hại rất nghiêm trọng.
Một hệ thống điện có chất lượng lý tưởng phải là một hệ thống có :
- Điện áp 3 pha cân bàng và điện áp luôn duy trì ở mức danh định, không
phụ thuộc và thời gian và phụ tải.
- Tần số luôn on định ở mức 50Hz
- Không bị mất điện đột xuất, duy trì được thời gian cung cấp điện mà
người sử dụng đồng ỷ thoả thuận.
Ta biết rằng hậu quả của việc tăng hay sụt áp đều gây tác hại. Giả sử tần số ổn
định, điện áp bị tụt thì không phát huy được công suất phụ tải, gây tổn thất cao ; và
điện áp tụt tới mức nào đó làm các máy quay công nghiệp ngừng hoạt động và dẫn
đến hư hỏng má cùng với sản phẩm. Các phụ tải khác cũng không phát huy được
công suất tối thiếu đế thực hiện mục đích ban đầu. Ngược lại, khi điện áp tăng cao,
các máy quay công nghiệp sẽ phát nóng do bão hòa mạch từ, các phụ tải khác phát
huy quá mức cần thiết, vượt công suất chịu đựng của thiết bị cũng dẫn đến cháy và
hư hỏng.
Giả sử thông số điện áp ổn định, tần số thay đổi cũng gây tác hại không kém.
Trước hết là hệ thống truyền tải điện, các máy quay rất phụ thuộc vào sự thay đối tần
số. Khi tần số tụt, tống trở truyền tải cũng tụt theo gây tụt về điện áp theo độ dài của
các mắt xích hệ thống tăng hạ áp. Tụt tần số làm cho các máy quay giảm tốc độ.
Ngoài ra vô công hẹ thống cũng tăng theo.
Khi tần số tăng cao cung làm giảm sức truyền tải, các máy quay có tốc độ cao
hơn yêu cầu, đều gây phiền toái ở mức độ tăng theo chiều tăng tần số.
Tuy nhiên trong thực tế không xảy ra các hiện tượng độc lập như vậy. Trong
một giới hạn nào đó thì giữa tần số và điện áp cũng bị ảnh hưởng tăng giảm và gây
hậu quả càng nguy hại.
Một yếu tố dáng chú ý là sự gian duy trì thời gian cấp điện liên tục.Các yếu tố
về chất lượng điện trong thực tế chấp nhận một dung sai thay đối.
3
CÁC DẠNG Sự CÓ XẢY RA TRONG LƯỚT ĐIỆN
Hệ thống điện là một hệ thống có kết cấu phức tạp, có hàng triệu chi tiết cùng
vận hành. Tất cả các khâu đều có thể có khả năng xảy ra hư hỏng chạm chập. Ngoài
ra, môi trường cũng là yếu tố làm giảm tuối thọ các thiệt bị nên sự cố có thế xảy ra
trên các thiết bị bất cứ lúc nào.
Mỗi lần xảy ra sự cố trên lưới điện sẽ gây hậuquảnghiêm trọng : hồ
quang hủy hoại vật liệu cấu thành rất nhanh và còn gây cháy nghiêm trọng ; dòng
điện tăng cao tới điếm ngan mạch sinh ra sức điện động làm biến dạng một số chi
tiết đồng thời sinh ra nhiệt năng làm suy thoái cách điện dẫn tới cháy cách điện. Mỗi
lần sự cố như vậy làm hệ thống điện mất ốn định, tần số bị thay đối, điện áp bị tụt
xuống và làm nhừng máy quay điện 3 pha tê liệt, tất cả các quá trình sử dụng điện
đều bị ảnh hưởng kèm theo những thiệt hại không lường.
Ngày nay người ta đã có nhiều biện pháp hữu hiệu để hạn chế hậu quả do sự
cố trên lưới điện gây ra. Trong đó biện pháp trang bị và lắp đặt các thiết bị tự động
điều chỉnh, rơle bảo vệ để bảo vệ cũng như nhanh chóng bình ổn các thông số định
mức về tần số và điện áp đang được sự dung rộng rãi kết hợp với việc tăng cường
kiếm tra định kỳ các thiết bị vận hành.
1. Các khái niệm cơ sở về rơle báo vệ
về mặt kinh tế, rơle bảo vệ là thiết bị TĐH đượcsdùngtrong hệ thống
điện với mục đích phòng ngừa, ngăn chặn các thiệt hại kinh tế có thế xảy ra cho chủ
đầu tư khi có các sự cố. Các thiệt hại này thường rất lớn, đôi khi vượt quá nhiều lần
chi phí cho hệ thống bảo vệ rơle. Vì vậy hiện nay các thiết bị bảo vệ này có vai trò
không thế thay thế trong quá trình vận hành hệ thống điện, về phần mình, rơle bảo
vệ ngày càng phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe hơn về độ tin cậy như tính chọn lọc,
tốc độ thao tác, độ nhạy và tính bảo đảm.
về mặt kỹ thuật, rơle bảo vệ là các thiết bị tự động đóng vai trò người canh
gác không biết mệt mỏi, liên tục theo dõi tình trạng làm việc của đối tượng được bảo
vệ bằng cách đo lường các tham số điện và không điện của nó và phát ra các tín hiệu
cảnh báo khi đối tượng chuyến sang trạng thái làm việc bất thường. Với sự tiến bộ
4
của KHKT và công nghệ, các chức năng bảo vệ của các tủ rơle điện cơ cồng kềnh
đang được thay thế dần bằng các bộ rơle số đa năng nhỏ gọn, và đây chính là đoói
tượng được xem xét chính trong nội dung bản báo cáo này.
2. Những yêu cầu cơ bản về rơle bảo vệ
Hệ thống rơle bảo vệ có mục đích ngăn ngừa các sự cố, đảm bảo cho thiết bị
lực không bị phá hủy hoặc được hạn chế mức hư hỏng ; duy trì sự làm việc on định
của hệ thống đồng thời bảo đảm tách chọn lọc phần tử sự cố mà không gây ảnh
hưởng tới các hộ tiêu thụ điện.
• Tính chọn lọc của bảo vệ rơle chính là năng lực của bảo vệ chỉ cắt những
máy cắt nằm sát trực tiếp nơi xảy ra sự cố đế tách riêng phàn sự cố ra khỏi hệ thống
điện, duy trì nguồn cấp cho những phần không sự cố.
Cắt chọn lọc là điều kiện cơ bản của bảo vệ rơle vì hiệu quả của nó là duy trì
sự cấp điện bình thường cho các hộ tiêu thụ điện, trừ các hộ nằm trong phạm vi trục
tiếp của sự cố.
• Hệ thống rơle phải tác động nhanh
Ngắn mạch giẫư các pha trên hệ thống điện là sự cố nguy hiếm nhất. Dòng
ngắn mạch rất lớn có thế làm hư hỏng cách điện hoặc thậm chí hư hỏng các thiết bị
dẫn tới những hậu quả nghiêm trọng gây thiệt hại lớn vè kinh tế và kỹ thuật. Vì thế
dập tắt nhanh sự cố là yêu cầu quan trọng của bảo vệ.
Tuy nhiên trong thực tế vẫn có một khoảng thời gian trễ khi cắt điện, đó là
khoảng thời gian tác động của rơle và máy cắt.
• Độ nhạy của bảo vệ
Khi phát hiện sự cố, rơle phải tác động dứt khoát, bảo đảm tiếp điếm của nó
phải tiếp xúc chắc chắn. Bản thân rơle chỉ tác động khi tín hiệu đo được vượt quá
ngưỡng đặt khi mà sức từ động lớn hơn hăn lực cảc của nó.
• Độ tin cậy của bảo vệ
Bản thân rơle được cấu thành từ rất nhiều phần tủ’, bất kể phần tử nào hư
hỏng cũng làm te lệi hệ thống bảo vệ. Vì vậy, độ tin cậy bảo vệ là khả năng làm việc
hoàn hảo của tất cả các phần tử nằm trong mạng lưới của hệ thống bảo vệ. Mộy hệ
thống tin cậy là hệ thống tác động chính xác khi có sự cố nằm trong vùng bảo vẹ của
5
nó.
Độ tin cậy của bảo vệ phụ thuộc vào nhừng yếu ttó sau đây :
- Độ phức tạp của mạng lưới bảo vệ
- Quy chế bảo dưỡng và vận chuyến thiết bị trước khi lắp đặt
- Quy chế bảo dưỡng kỹ thuật
3. Các phần tử tham gia trong hệ thống rơle bảo vệ :
- Máy cắt điện
- Rơ le trung gian đầu ra
- Hệ thống nguồn tự dùng (một, xoay chiều)
- Biến dòng đo lường
- Biến áp đo lường
- Cáp điều khiển cộng với các đầu nối
- Các loại rơle dòng điện
- Các rơle điện áp
- Các rơle trung gian
- Các rơle thời gian
- Các rơle tổng trở
- Các rơle so lệch
- Các rơle ga và dòng dầu
- Hệ thống hiện thị tín hiệu
Trong đó, 2 thiết bị đầu tiên là những thiết bị bắt buộc đối với bất kỳ hệ thống
bảo vệ nào.
4. Các loại bảo vệ cơ bản
Như ta đã biết, có 4 yêu cầu cơ bản đối với các bảo vệ rơle, đó là : o
Tính chọn lọc
o Tác động nhanh
o Độ nhạy
o Tính bảo đảm
BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN (QDĐ)
a) Nguyên tắc tác động
Khi xay ra ngắn mạch , dòng điện trọng sự cố tăng lên . Nhờ rơle dòng điện
mắc vào phần tử được bảo vệ , bảo vệ quá dòng điện được khởi động và tác động đi
cắt phần tử sự cố .
Có thể chia bảo vệ quá dòng điện thành bảo vệ quá dòng điện và bảo vệ cắt
nhanh dòng điện . Chúng khác nhau cơ bản ở cách đảm bảo yêu cầu tác động chọn
lọc . Đe bảo vệ dòng điện tác động chọn lọc , người ta tạo cho nó thời gian trì hoãn
thích hợp , còn để đảm bảo tính chọn lọc cho bảo vệ cắt nhanh cần chọn dòng khởi
động thích họp .
b) Bảo vệ QDĐ cho đường dây tải điện
Bảo vệ quá dòng điện cho đường dây hình tia có một nguồn cung cấp Đối với
mạng có một nguần cung cấp , bảo vệ QDĐ là chủ yếu . Nó được đặt phía đầu nguần
của đường dây . Như vậy mỗi đường dây có bảo vệ riêng biệt
Khi NM xây ra tại N1 , dòng sự cố chạy trên cả đoạn , vì vậy các bảo vệ
1, 2, 3, 4 đều khởi động. Tuy nhiên theo yêu cầu chọn lọc , chỉ có bảo vệ 4 được tác
động cắt phần tử sự cố . Muốn vậy bảo vệ quá dòng cần thời gian trì hoãn tác động
thời gian này tăng dần tính từ hộ tiêu thụ tới nguồn ( xem hình trên) . Nhờ cách trọn
này khi NM tại N1 , bảo vệ 4 tác động sớm nhất. Sau đó các bảo vệ 1,
2, 3 trở về vị trí ban đầu mà không kịp tác động , khi NM tại N2 bảo vệ 3 sẽ tác động
.Nguyên tắc trộn thời gian trì hoãn tác động như trên gọi là nguyên tắc bậc thang.
c) Dòng khởi động của bảo vệ
Bảo vệ QDĐ cần phái tác động chắc chắn khi NM nhưng đồng thời không
được tác động đối với dòng phụ tải cực đại cũng như đối với những biến động ngắn
hạn của dòng này do các động cơ tự khởi động V . V ... Đe tránh tác động đối với
dòng phụ tải cực đại cần thực hiện 2 điều kiện sau :
Sơ đổ giải thích cách chọn dòng khởi động bảo vệ
• Rơle dòng cần phải trở về vị trí ban đầu một cách chắc chắn , sau khi ngắn
mạch ngoài được cắt ra . Ví dụ khi ngắn mạch tại điếm N của mạng các rơle dòng
của bảo vệ 1 và 2 đều tác động . Sau khi bảo vệ 2 cắt đoạn sự cố , qua rơle dòng của
bảo vệ 1 không còn dòng NM , nhưng có dòng phụ tải của các đường dây còn lại .
Rơle dòng của bảo vệ 1 cần phải trở về vị trí ban đầu trong điều kiện có dòng khi tải
này chạy qua . Neu không trở về bảo vệ 1 sẽ cắt hai đường dây hư hỏng , mặc dù sự
cố đã được loại trừ .
d) Bảo vệ quả dòng băng rơỉe áp giảm .
Dòng khởi động của bảo vệ QDĐ phải chọn sau cho thoả mãn
Ikđb ^ tvnax
• Rơle bảo vệ không được tác động đối với dòng làm việc cực đại ỈLvmax, muốn vậy
dòng khởi động của bảo vệ ỉkđb cần phái chọn lớn hơn ỈLvmax
tl tl > t2 t2
Vì có giá trị lớn , bảo vệ nhiều khi có độ nhậy không đạt yêu cầu . Đe nâng
cao độ nhậy của bảo vệ người ta dùng rơle áp giảm có bộ phận khởi động . Bảo vệ
chỉ tác động sau khi rơle áp giảm 1 đã tác động . Trị số của rơle này chon sao cho nó
tác động khi ngắn mạch , vì áp của mạng giảm nhiều , nhưng không tác động đối với
áp làm việc nhỏ nhất mặc dù khi có rơle dòng 3 có thể khép tiếp điếm do quá tải.
Rơle dòng 3 làm nhiệm vụ ngăn chặn bảo vệ tác động khi đứt cầu chì mạch
điện cung cấp cho các rơle áp . Khi đó , tiếp điếm của rơle 1 khép , báo tín hiệu đứt
cầu chì.
Rơle áp giảm 1 gồm 3 chiếc nối vào áp dây của mạng , nhờ vậy bảo vệ chắc
chắn dược khởi động khi NM hai pha . NHưng khi nối rơle áp giảm 1 vào áp dây ,
nó xẽ không nhậy cảm đối với NM một pha . Vì vậy trong mạng có trung điểm nối
đất người ta đặt thêm rơle áp tăng 2 . Nó làm việc theo thứ tự Ưo xuất hiện khi ngắn
mạch một pha. Trong mạng có trung điểm cách điện , rơle dòng chỉ đặt ở hai pha , vì
bảo vệ chỉ làm nhiệm vụ trống NM giữa các pha . Khi đó vẫn phải cần ba rơle áp
giảm 1, còn rơle áp tăng 2 thì không cần đặt
e) Đảnh giá và phạm vỉ ứng dụng bảo vệ QDĐ
ưu điếm của bảo vệ QDĐ là đơn gản , độ tin cậy cao , giá thành hạ , bảo vệ
tác động chọn lọc trong mạng hình tia với nguần cung cấp . Trong một số trường hợp
có thế dùng cho mạng phức tạp hơn với hai nguồn cung cấp. Sau đây là một số
nhược điếm của bảo vệ :
- Thời gian cat NM khá lớn, nhất là ở gần nguần trong khi đó NM ở gần
nguồn cần được cắt đế đảm bảo on định hệ thống.
- Có độ nhậy kém đối với mạng phân thành nhiều nhánh, có nhiều nhánh song
song và có dòng phụ tải lớn. Bảo vệ được dùng rộng rãi nhất trong các mạng hình tia
của tất cả các cấp điện áp, trong mạng lOkV và thấp hơn, nó là bảo vệ chính.
9
BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CẮT NHANH
a) Nguyên tăc của bảo vệ dòng điện căt nhanh
Bảo vệ cắt nhanh thuộc loại bảo vệ dòng điện, nhưng đảm bảo cắt nhanh ngắn
mạch. Bảo vệ cắt nhanh gồm loại tác động tức thời và loại tác động có thời gian
(khoảng 0,3- 0,6s).
Đe đảm bảo yêu cầu tác động chọn lọc cần giới hạn vùng tác động của bảo vệ
cắt nhanh sao cho nó không tác động khi ngắn mạch ở những phần tử kề có bảo vệ
với thời gian bằng hoặc lớn hơn bảo vệ cắt nhanh đang xét. Muốn vậy cần chọn thời
gian dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh hơn dòng cực đại đi qua bảo vệ khi ngắn
mạch ở cuối vùng đang xét.
b) Bảo vệ không chọn lọc .
Khi cần thực hiện cắt nhanh, toàn bộ đường dây được bảo vệ do yêu cầu đảm
bảo on định của hệ thống chang hạn, có thế dùng bảo vệ cắt nhanh tác động không
chọn lọc, sau đó dùng tác động của thiết bị TĐL để sửa lại.
c) Bảo vệ dòng điện cắt nhanh tác động có thời gian
Bảo vệ cắt nhanh không thời gian chỉ bảo vệ được một phần của đường dây.
Đe bảo vệ phần còn lại của đường dây và làm dự trữ cho CN không thời gian, ta có
thể dùng cắt nhanh tác động có thời gian. Đe đảm bảo yêu cầu tác động có chon lọc,
vùng bảo vệ cũng như thời gian tác động của bảo vệ cần phối hợp với bảo vệ cắt
nhanh không thời gian của đoạn kề. Đe đơn giản ta quy định bảo vệ không thời gian
là bảo vệ cap I, còn bảo vệ có thời gian là bảo vệ cap II.
d) Bao vệ dòng điện ba cấp
Bảo vệ dòng điện ba cấp gồm cắt nhanh tức thời (cap I), cắt nhanh có thời
gian (cấpll) và QDĐ (cap III). Bảo vệ này đảm bảo cắt nhanh đường dây được bảo
vệ, đồng thời dự trữ cho đoạn kề sau. Khi chế độ làm việc của hệ thống thay đổi,
chiều dài của các vùng bảo vệ cũng thay đối theo.
e) Đảnh giả bảo vệ dòng điện cắt nhanh
10
Bảo vệ cắt nhanh tác động tức thời là bảo vệ đơn giản nhất. ưu điếm rất quan
trọng của chúng là tác động nhanh , Sơ đồ đơn giản và do đó bảo quản dễ dàng .
Nhược điếm của bảo vệ này vùng tác động của bảo vệ không bao gồm toàn
bộ đường dây và phụ thuộc vào trở trung gian tại chỗ NM cũng như chế độ làm việc
của hệ thống . Tuy nhiên nhược điếm sau không rõ rệt khi hệ thống có công suất lớn
.
Trong nhiều trường hợp, nó có thế dùng đế thay thế các bảo vệ phức tạp BẢO
VỆ DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG
a) Sự cần thiết phải có bảo vệ dòng điện có hướng trong mạng được cung
cấp từ hai phía
Trong mạng điện có nguần cung cấp từ hai phía , bảo vệ dòng điện thông
thường không thể đảm bảo cắt ngắn mạch một cách trọn lọc được . Sau đây ta sẽ
nghiệm lại điều đó trong thí dụ trên hình dưới đây
A N2 B Ni c D
Mạng hình tia có ngồn cung cấp từ hai phía . Giả thiết ở mỗi đầu đường dây
ta đặt các bảo vệ quá dòng điện thông thường đánh số thứ tự từ 1 đến 6 . Muốn thực
hiện cắt trọn lọc NM N1 cần thoả mãn
Í3 < Í2
nhưng muốn cắt chọn lọc NM N2 thì yêu cầu ngược lại
Í3 > Í2
Lẽ dĩ nhiên không thế đồng thời thoả mãn cả hai yêu cầu đó. Có thế khắc
phục khó khăn nêu trên bằng cách chỉ cho bảo vệ tác động khi công suất ngắn mạch
đi từ thanh góp đến đường dây. Trên hình vẽ ta chỉ hướng mũi tên tác động của bảo
vệ. Nhờ vậy khi ngắn mạch ở NI thì bảo vệ 2 không tác động , còn khi NM ở N2 thì
bảo vệ 3 không tác động do đó không cần phải thực hiện các yêu cầu mâu thuẫn nêu
(~~7\ 1 2
o o
3 4
o o
5 6
o o
—ỈA/Ì
(rỵ) (A/j
trên.
Trong bảo vệ dòng điện có hướng thì rơle công suất làm nhiệm vụ của bộ
phận định hướng công suất. Tiếp điểm của nó khép cho phép bảo vệ tác động khi
mômen quay của rơle
Mq = KURỉRcó(a + |3 ) > 0
Trong đó UR, IR là áp và dòng đưa vào rơle : p,a là góc lệch pha giữa điện áp
và dòng điện .
b) Bảo vệ dòng điện CN có hưởng
Bảo vệ dòng cắt nhanh có hướng là bảo vệ cắt nhanh thông thường kèm thêm
bộ phận định hướng công suất.
Dòng bảo vệ của cắt nhanh thông thường đối với đường dây được cung cấp từ
hai phía cần được chọn lớn hơn dòng lớn nhất đi qua bảo vệ đang sét khi ngắn mạch
tại thanh góp các trạm điện với nguồn . Dòng khởi động chọn như vậy nhiều khi quá
lớn và bảo vệ không đủ nhậy .
Rơle công suất trong bảo vệ cắt nhanh có hướng không chon phép tác động
khi công suất NM hướng tới thanh góp . Vì vậy dòng khởi động của bảo vệ này chỉ
cần chọn lớn hơn dòng NM đi tù’ thanh góp của trạm . Đó là điều khác nhau cơ bản
giữa bảo vệ căt nhanh có hướng vào bảo vệ thông thường . Dòng khởi động của bảo
vệ cắt nhanh có hướng nhỏ hơn , vì vậy vùng tác động của nó lớn hơn nhiếu so với
bảo vệ cắt nhanh thông thường
c) Đảnh giá bảo vệ dòng điện có hướng
Bảo vệ dòng điện có hướng đơn giản và đảm bảo tác động chọn lọc đối với
mạng điện được cung cấp từ hai phía . Sử dụng cắt nhanh có hướng với bảo vệ dòng
điện có hướng ta nhận được bảo vệ trong nhiều trường hợp độ nhậy cũng như thời
gian tác động thoả mãn yêu cầu
Bảo vệ này có một số nhược điểm sau :
- Thời gian tác động khá lớn, nhất là đối với bảo vệ gần nguồn.
- Có độ nhậy kém trong mạng với phụ tải lớn và bội số dòng NM nhỏ
- Có vùng chết khi ngắn mạch ba pha
12
- Rơle công suất có thế tác động sai khi hư mạch cấp điện áp cho rơle
Bảo vệ QDĐ có hướng dùng rộng rãi làm bảo vệ chính trong mạng điện
tới 35kV được cung cấp tù' hai phía . Trong mạng 110 và 220kV nó được dùng làm
bảo vệ dự trừ và đôi khi nó được sử dụng với bảo vệ cắt nhanh có hướng làm bảo vệ
chính .
BẢO VỆ SO LỆCH
a) Công dụng và các dạng bảo vệ so lệch
Nhiều khi theo yêu cầu on địng , cần phảỉ cắt NM không thời gian
(t = 0) trên toàn bộ đường dây được bảo vệ nối với thanh góp nhà máy điện
trạm nút của hệ thống . Bảo vệ cắt nhanh không thời gian ở trên không đáp ứng được
yêu cầu này vì chỉ bảo vệ được một phần đường dây . Ngoài ra bảo vệ cắt nhanh
không dùng được cho đường dây ngắn , vì dòng khi NM ở đầu và cuối đường dây ít
khác nhau .
Một trong những bảo vệ thoả mãn yêu câu trên là bảo vệ so lệch . Nó cắt tức
thời NM ở bất cứ điểm nào trên đường dây được bảo vệ và không tác động khi NM
ở ngoài đường dây đó (ngắn mạch ngoài)
Có hai loại bảo về so lêch : so lệch ngang và so lệch dọc . Loại đầu dùng cho
đường dây song song , còn loại thứ hai dùng cho dây đơn cũng như dây kép
b) Đánh giả bảo vệ so lệch dọc đường dây
Bảo vệ này thuộc loại đơn giản và tin cậy. Bảo vệ không phản ứng theo dao
động , quá tải và tác động không thời gian khi NM xấy ra tại bất kỳ điếm nào trên
đường dây được bảo vệ. Nhược điếm của bảo vệ là tốn phí