Bài giảng môn Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 6: Bảo vệ dòng điện có hướng - Đặng Tuấn Khanh

SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1
Company
LOGO
BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN 
CÓ HƯỚNG
GV : ĐẶNG TUẤN KHANH
Đại học quốc gia Tp.HCM
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
1Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Chương 6: Bảo vệ dòng điện có hướng
Để đảm bảo và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, người ta
thường dùng mạng vòng hay nhiều nguồn cung cấp. Đối với mạng
điện này thì nếu không dùng thiết bị định hướng công suất thì tính
chọn lọc của bảo vệ sẽ không được đảm bảo.
6.1 Nguyên tắc hoạt động
6.2 Phần tử định hướng công suất
6.3 Bảo vệ có hướng
6.4 Đánh giá
6.5 Bài tập
2Bảo vệ rơ le và tự động hóa
67 VÀ 67N
Rơle công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất.
Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất
Khi NM tại N1
A B C
1 2 3 4
N1
Thì BV2 cắt trước BV3
6.1. Nguyên tắc hoạt động
3Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất
Khi NM tại N2
A B C
1 2 3 4
N2
Thì BV3 cắt trước BV2
Như vậy ta thấy nếu không đặt thiết bị định hướng công suất thì
tính đảm bảo không chọn lọc.
6.1. Nguyên tắc hoạt động
4Bảo vệ rơ le và tự động hóa
SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 2
Trong mạng điện có nhiều nguồn cung cấp, thì ta cần dùng thiết
bị định hướng công suất. 67 LOW SET ~ 51
A B C
1 2 3 4
, 1R NU

1R NI


Lúc này ta thấy
góc lệch pha có giá
trị dương
6.2. Phần tử định hướng công suất
BU

5Bảo vệ rơ le và tự động hóa
51 RW
A B C
1 2 3 4
N2
, 2RU N

2R NI

,
Lúc này ta thấy
góc lệch pha có giá trị
âm
, 0180  
BU

6.2. Phần tử định hướng công suất
6Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Rơ le công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất.
RU
RI
RI
UI
UI
R
U
cos( )W R R RM K U I   
6.2. Phần tử định hướng công suất
90 U   7Bảo vệ rơ le và tự động hóa
RU
RI
UI
R

U
R
U
sin( )W R R U RM K U I   
Đặt:
Max
Vùng tác động ứng với điều kiện.
0 0
0 0
cos( ) 0
90 90
(90 ) 90
R
R
R
 
 
  
 
   
    
Momen cực đại ứng với hướng nhạy nhất của rơle:
cos( ) 1
( ) 0
90
R
R
R U






  
 

 
6.2. Phần tử định hướng công suất
8Bảo vệ rơ le và tự động hóa
SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 3
Ví dụ rơle PBM 171
Thông thường 065U  nên
0 0 065 90 25Rnhay    
Thông thường 020U   nên
0 0 020 90 110Rnhay     
NM chạm pha
NM chạm đất
6.2. Phần tử định hướng công suất
Ví dụ rơle PBM 177
9Bảo vệ rơ le và tự động hóa
RI
RU
RI
RU
025Rnhay  
0110Rnhay  
065U 
020U  
6.2. Phần tử định hướng công suất
10Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Rơ le định hướng sông suất có thể làm việc theo dòng và áp
toàn phần. Hay nó có thể làm việc theo dòng và áp thứ tự
Ta khảo sát sự phân cố công suất của các thành phần thứ tự
T T T
T T N
T T K
6.2. Phần tử định hướng công suất
11
1S 1I
2S 2I
0S 0I
Sơ đồ nối rơ le định hướng công suất:
1. Sơ đồ 90
2. Sơ đồ 60 loại 1
3. Sơ đồ 60 loại 2
4. Sơ đồ 30
6.2. Phần tử định hướng công suất
12Bảo vệ rơ le và tự động hóa
SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 4
SƠ ĐỒ 
90
Rơ le pha UR IR
67A UBC IA
B UCA IB
C UAB IC
A
C BBC RU U
A RI I
6.2. Phần tử định hướng công suất
Sơ đồ có độ nhạy cao với tất cả các dạng sự cố bất đối xứng
13Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Cuon Dong Dien
Cuon Dien Ap
Khi co su co thi 
kiem goc lech 
giau IR va UR
Goc nhon
Goc tu
Khoa
Kich hoat
51
RW 67
6.2. Phần tử định hướng công suất
Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ?
14Bảo vệ rơ le và tự động hóa
A B C
N2
t1 t3 t4
T2 Khoa
>
Pham vi su dung 67  nhieu nguon
Vi dam bao duoc tinh chon loc 
1 2 3 4
6.2. Phần tử định hướng công suất
Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ?
15Bảo vệ rơ le và tự động hóa
A B C
N1
t1 t2 t4
T3 Khoa
<
1 2 3 4
6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng
16Bảo vệ rơ le và tự động hóa
A B C
1 2 3 4
Dòng lv ngược
Dòng lv thuận
Dòng NM khi tại B 
Dòng NM khi tại C 
Dòng NM khi tại A 
SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 5
6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng
17Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Xét bảo vệ 2 và 9
Xét bảo vệ 1 và 10
~
A B C
DE
1 2 3 4 5
678910
Mở vòng AB và AE để phối hợp 
100A100A
100A
100A
100A 100A
67
A
Vùng chết của rơle công suất: khi NM ba pha xảy ra gần nơi đặt
bảo vệ thì UR = 0 nên rơle không tác động. Để khắc phục ta dùng
bảo vệ cắt nhanh không hướng
A B C
1 2 3 4
UR = 0
6.5. Đánh giá
Đơn giản, bảo đảm tác động chọn lọc đối với mạng nhiều nguồn
cung cấp
Các ưu nhược điểm tương tự như bảo vệ 50/51
18Bảo vệ rơ le và tự động hóa
,min
(3)
0
.
.cos .3.
kdVT
vc
NM R
UnL
Ix  

6.6. bảo vệ thứ tự không có hướng
19Bảo vệ rơ le và tự động hóa
Ta xét quan hệ giữa IR = 3I0 và UR = 3U0 khi có sự cố
chạm đất ta thấy φ0 = - 900 khi bỏ qua R. Thực tế thì khi có R thì
φ0 khoảng -1000 đến -1200 nên ta có góc nhạy nhất là -1100
51N
RW0 67N
Bộ lọc dòng 
thứ tự không
Bộ lọc điện áp 
thứ tự không
N(1), N(1,1)
0
0
3
A B C
A B C
U U U
U U U U
  
   
Đối xứng: N(3), Vh bình thg 
Bất đối xứng: 3U0
Bảo vệ rơ le và tự động hóa 20
G1 G2
G3
52 52 52 52
5252
Relay I Relay I’ Relay II Relay II’
Relay III Relay III’
Các nguồn đấu dây hình sao trung tính nối đất trực tiếp  Thứ tự không
1 Ohm
2 Ohm
1
2
1
2
4
12
4
12
3
9
1 2 3
4
0
1 02
PhaUI
X X 


N(1,1)
0
0 12
PhaUI
X X 


N(1)
SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 6
21Bảo vệ rơ le và tự động hóa 22
Cho mạng điện phân phối 110 kV như hình vẽ: 
Cho các thông tổng trở thứ tự thuận =TTnghịch
Thứ tự không 
1 Ω
12 Ω
12 Ω
20 Ω
A B C
D
150A
100A
100A
1 Ω
36 Ω 36 Ω
60 Ω
67
A
67B2
67B1
400:5
120A
100A
1 Ω
1 Ω
1 Ω
1 Ω
67D
67C
67
B3
G1
G2
G367 HIGH SET