Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện - Đặng Tuấn Khanh

BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐiỆN GV : ĐẶNG TUẤN KHANHĐại học quốc gia Tp.HCMTrường Đại học Bách Khoa Tp.HCM1Bảo vệ rơ le và tự động hóa5.1 Nguyên tắc hoạt động5.2 Bảo vệ quá dòng cực đại5.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh5.4 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh không chọn lọc5.5 Bảo vệ dòng điện hai cấp5.6 Đánh giáChương 5: Bảo vệ quá dòng điệnNguyên tắc: BVDĐ là loại bảo vệ tác động khi dòng điện đi qua chỗ đặt thiết bị bảo vệ lớn hơn giá trị định trước.BVDĐ được phân thành:Bảo vệ dòng điện cực đại :51 (low set)Bảo vệ dòng điện cắt nhanh :50 (high set)5.1. Nguyên tắc3Bảo vệ rơ le và tự động hóa5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp5.2. Bảo vệ dòng điện cực đại4Bảo vệ rơ le và tự động hóaDòng khởi độngĐộ nhạyThời gian tác độngVùng bảo vệ5.2.1. Bảo vệ dòng điện cực đại5Bảo vệ rơ le và tự động hóaKat: hệ số an toàn 1,2Ktv: hệ số trở về 0.85Kmm: hệ số mở máy 1,3 đến 1.8Ilvmax : dòng làm việc cực đại qua thiết bị được bảo vệnBI : tỷ số biến dòngKsd : hệ số sơ đồDòng sơ cấpDòng thứ cấp vào RơleDòng điện khởi động6Bảo vệ rơ le và tự động hóaKnh > 1.1 - 1.3 	khi làm bảo vệ dự trữKnh > 1.5 - 1.8 	khi làm bảo vệ chínhINMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối ptử bảo vệCông thức tính độ nhạy Độ nhạy7Bảo vệ rơ le và tự động hóaRơ le có đặc tính độc lậpRơ le có đặc tính thời gian phụ thuộcĐặc tính thời gian có độ dốc chuẩnĐặc tình thời gian rất dốcĐặc tình thời gian cực dốcĐặc tính thời gian dàiThời gian tác động8Bảo vệ rơ le và tự động hóaĐường đặc tính9Bảo vệ rơ le và tự động hóaĐường đặc tính10Bảo vệ rơ le và tự động hóaĐộ dốc chuẩn: Đặc tính thời gian cực dốc: Đặc tính thời gian rất dốc: Loại này có độ dốc dốc hơn độ dốc chuẩn. Được dùng thay thế đặc tính có độ dốc chuẩn khi độ dốc chuẩn không đảm bảo tính chọn lọcLoại này có độ dốc lớn nhất, thích hợp dùng để bảo vệ máy phát, máy biến áp động lực, máy biến áp nối đất nhằm chống quá nhiệt. là đặc tính thời gian phụ thuộc khi dòng điện NM nhỏ (10-20 lần) và đặc tính thời gian độc lập khi dòng điện NM lớn. Áp dụng lưới phân phốiĐường đặc tính11Bảo vệ rơ le và tự động hóaNguyên tắc: bảo vệ phía trước có thời gian tác động bằng thời gian tác động của bảo vệ kề sau nó cộng với khoảng thời gian Khoảng Δt bao gồm (theo tiêu chuẩn IEC 255-4 khoảng 0.3 – 0.5s)Thời gian tác động và trở về của rơ leThời gian tác động cắt của máy cắtSai số thời gian của rơ le định thời gianThời gian dự trữThời gian tác động12Bảo vệ rơ le và tự động hóa5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra áp Giá trị khởi động Độ nhạy Thời gian tác độngVùng bảo vệ13Bảo vệ rơ le và tự động hóaĐể phân biệt giữa NM và quá tải đồng thời nâng cao độ nhạy của BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra áp.Khi NM thì dòng điện tăng và điện áp giảm xuống nên cả rơle dòng điện và rơle điện áp đều khởi động (BV chỉ tác động khi cả rơle dòng điện và rơle điện áp thỏa mãn)Dòng khởi động của BV được tính: Trong biểu thức không có Kmm vì sau khi cắt NM, ngoài các động cơ tự khởi động nhưng không làm điện áp giảm nhiều nên các rơle không tác động đượcRõ ràng khi không có Kmm thì độ nhạy sẽ tăng. Vì dòng khởi động nhỏGiá trị khởi động14Bảo vệ rơ le và tự động hóaYêu cầu của rơle giảm áp:Rơ le giảm áp không được tác động đối với điện áp làm việc tối thiểuRơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau khi loại bỏ NMĐiện áp khởi động được chọn sao cho rơ le không khởi động khi điện áp min và rơ le trở về ngay sau khi cắt NMKat = 1.2Ktv = 1.25Ksd = 1 nếu BU đấu sao nđ / sao nđ Ksd = nếu BU đấu sao nđ / tam giácUlvmin = 0.9UdmGiá trị khởi động15Bảo vệ rơ le và tự động hóaUN max là điện áp NM cực đại khi có NM (ở chế độ min)tại cuối vùng bảo vệKnh > 1.1 - 1.3 	khi làm bảo vệ dự trữKnh > 1.5 - 1.8 	khi làm bảo vệ chínhINMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối vùng bảo vệĐộ nhạy16Bảo vệ rơ le và tự động hóaThời gian tác độngVùng bảo vệSơ đồ nối dây BI5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra ápGiống như rơle quá dòng điện cực đại17Bảo vệ rơ le và tự động hóaThời gian tác độngDòng khởi độngAdd Your TextVùng bảo vệ5.3.1. Bảo vệ dòng điện cắt nhanh18Bảo vệ rơ le và tự động hóaKhi có 1 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệVí dụ: Vùng bảo vệDòng khởi động19Bảo vệ rơ le và tự động hóaKhi có 2 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh 2 phía phải giống nhau và bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ nào lớn nhấtVí dụ: Dòng khởi động20Bảo vệ rơ le và tự động hóaKhi có 2 nguồn cung cấp: trường hợp tồn tại vùng không bảo vệ được (vùng chết)Ví dụ: Vùng chếtDòng khởi động21Bảo vệ rơ le và tự động hóaTác động tức thời, gần bằng khôngThời gian tác động và vùng bảo vệMuốn tìm vùng bảo vệ ta giải đồ thị hoặc giải phương trình:22Bảo vệ rơ le và tự động hóaI_kd=kat.I_NMmaxB = constI_Nmmax=f(X)f(x)=constGiải x ra ta được vùng bão vệ5.4 Bảo vệ cắt nhanh không chọn lọcDo bảo vệ cắt nhanh chỉ bảo vệ được một phần thiết bị, nên có trường hợp ta muốn bảo vệ hoàn toàn thiết bị thì cần có thêm tự đóng lại 79, ví dụ:23Bảo vệ rơ le và tự động hóaABCVBV cấp I của BVBV cấp I của A~Dòng khởi động của BV A:Dòng khởi động của BV B:Ưu điểm Đơn giản Độ tin cậy cao Chọn lọc với mạng hình tia Thời gian chịu NM lớn Độ nhạy kém khi mạng có nhiều nhánh và phụ tải lớn Dùng nhiều cho mạng hình tia của các cấp điện áp Mạng trung thế 15kV, 22kV là bảo vệ chính, cấp điện áp cao hơn nó là bảo vệ dự trữKhuyết điểmỨng dụng5.6. Đánh giáBảo vệ rơ le và tự động hóa25Bảo vệ rơ le và tự động hóa26Kết thúc chương 5BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐiỆN27Bảo vệ rơ le và tự động hóaBảo vệ rơ le và tự động hóa28515151505050ABCIa + Ib + IC = 3.I0IcIC600 : 550N51NTẠI AIaIbIcIAIBICABCBảo vệ rơ le và tự động hóa29515151505050ABCIa + Ib + IC = 3.I0240A / 2A 3000A / 25A 600 : 550N2160A / 18A 51N168A / 1.4A TẠI ABảo vệ rơ le và tự động hóa30515151505050ABCIa + Ib + IC = 3.I0120A / 1A 1524A / 12.7A 600 : 550N1033A / 8.6A 51N84A / 0.7A TẠI B1000 A