Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 9: Bảo vệ so lệch dọc - Phạm Thị Minh Thái

BẢO VỆ SO LỆCH 
 GV : ĐẶNG TUẤN KHANH 
Đại học quốc gia Tp.HCM 
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 
1 
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 
Chương 9 
2 
	 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. 
Đối tượng bảo vệ 
9.1. Bảo vệ so lệch dọc 
3 
0 
Đối tượng 
bảo vệ 
Load 
Source 
9.1. Bảo vệ so lệch dọc 
4 
CT I 
CT II 
	 Khi NM ngoài hay làm việc bình thường dòng vào rơle bằng không nên không tác động . 
	 Khi NM trong thì nên dòng vào rơle sẽ khác không nên sẽ tác động. 
Đối tượng 
bảo vệ 
Load 
Source 
9.1. Bảo vệ so lệch dọc 
5 
9.2. Dòng điện không cân bằng 
	Theo lý thuyết thì dòng vào rơle là không nhưng thực tế nó sẽ bằng dòng không cân bằng. 
Dòng không cân bằng do: 
Do dòng từ hóa 
Do dây nối không đều 
Do cấu tạo và sai số biến dòng 
Do thành phần phi chu kỳ của dòng NM 
6 
Dòng khởi động bảo vệ so lệch phải lớn hơn dòng không cân bằng tính toán cực đại khi có ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ. 
Dòng khởi động 
9.3. Dòng khởi động 
7 
	 k at : hệ số an toàn lấy bằng 1.2 đến 1.5 
	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 
	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. 
	Với: 
	 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. 
Dòng không cân bằng cực đại 
8 
Tính độ nhạy 
I nmmin :dòng ngắn mạch qua rơle khi ngắn mạch tại cuối vùng bảo vệ. 
Độ nhạy 
9 
9.4.1 Dùng biến dòng điện bão hòa 
9.4.2 Dùng rơle có cuộn hãm 
9.4.3 Bảo vệ thứ tự không có hãm 
9.4. Nâng cao độ nhạy 
10 
	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. 
	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. 
Dùng BI bão hòa 
11 
	Sơ đồ 
Đối tượng bảo vệ 
Khi NM bên ngoài 
Khi NM bên trong 
Có cuộn hãm 
12 
Momen do cuộn hãm: 
Momen do cuộn làm việc : 
	 Khi làm việc bình thường hay ngắn mạch ngoài thì dòng điện hãm lớn hơn dòng làm việc nên bảo vệ không tác động . 
	Còn khi có ngắn mạch bên trong thì dòng làm việc lớn hơn dòng hãm nên bảo vệ tác động 
Có cuộn hãm 
13 
	Điều kiện tác động: 
	Ngưỡng tác động : 
	 Tổng quát thì ta có dòng khởi động bảo vệ có cuộn hãm : 
k h : là hệ số hãm 
I 0 : là dòng điện khởi động nhỏ nhất khi I h = 0 
Có cuộn hãm 
14 
	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. 
Có cuộn hãm 
15 
Sai số dòng từ hóa BI 
Bão hòa BI 
Cách đấu BI, tỷ số BI, đầu phân áp  
Có cuộn hãm 
16 
I KCB = (K đn .K KCK .f i + U). I dđB 
 = (0.5x1.1x0.1+0.1602) .I dđB = 0.2152 I dđB 
I DIFF > = K at .I KCB =0.28 I dđB 
a 
I DIFF / I dđB 
I RES / I dđB 
MBA: 
t DIFF> =0.02 s 
Có cuộn hãm 
17 
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. 
b 
 Theo nhà sản xuất, chọn 1 =14  , vậy K Hb = tg 1 = 0,25 (K Hb là hệ số hãm đoạn b), SLOPE 1 = 0,25 
Có cuộn hãm 
18 
C 
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 
K h1 =0.25 
I htt 
I SLtt 
I SL 
K h1 =0.5 
Có cuộn hãm 
19 
d 
I DIFF >> = 
Đối với MBA hay MF có trung tính nối đất trực tiếp, bảo vệ chạm đất một điểm trong cuộn dây có thể dùng BVSL thứ tự không có hãm. 
BVSL TTK 
Khi NM bên ngoài 
Khi NM bên trong 
Có cuộn hãm TTK 
20 
Đặc tuyến làm việc phụ thuộc vào góc lệch pha giữa 3I 0 và I N 
Vùng tác động 
Vùng không tác động 
Có cuộn hãm TTK 
21 
	Nguyên tắc 
	Vùng chết 
	Dòng không cân bằng 
	Dòng khởi động 
9.5. Bảo vệ so lệch ngang 
22 
Bảo vệ so lệch ngang áp dụng cho đường dây kép. 
Khi làm việc bình thường hay ngắn mạch ngoài thì không tác động 
Khi ngắn mạch trên một trong hai đường dây song song thì bảo vệ sẽ tác động 
Nguyên tắc 
23 
Khi ngắn mạch gần thanh cái đầu hay thanh cái 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. 
Vùng chết 
24 
Dòng không cân bằng của bảo vệ so lệch gồm hai phần: 
+ Do biến dòng điện gay ra 
+ Do sai lệch đường dây gay ra 
Dòng không cân bằng 
25 
Dòng khởi động chọn theo hai điều kiện 
Theo dòng không cân bằng lớn nhất 
Ngừng một trong hai đường dây 
Lấy max 
Dòng khởi động 
26 
Khi mạng có nhiều nguồn thì dùng bảo vệ có hướng 
Lúc này sẽ có vùng tác động không đồng thời 
Bảo vệ có hướng 
27 
Kiểm tra độ nhạy: 
chế độ không đồng thời 
tất cả các MC đều đóng 
Bảo vệ có hướng 
28 
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 
Đánh giá 
29 
Kết thúc chương 9 
BẢO VỆ So lệch 
30