Bài giảng môn Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 7: Bảo vệ dòng điện chống chạm đất - Đặng Tuấn Khanh

SINH VIÊN:............................................ 4/7/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1
Company
LOGO
BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN CHỐNG 
CHẠM ĐẤT
GV : ĐẶNG TUẤN KHANH
Đại học quốc gia Tp.HCM
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
1
7.1 Bảo vệ cho mạng có dòng chạm đất lớn
7.2 Bảo vệ cho mạng có dòng chạm đất nhỏ
7.3 Bảo vệ điện áp thứ tự không
7.4 Bảo vệ có hướng
Khi vận hành bình thường hoặc khi ngắn mạch giữa các pha thì
dòng không cân bằng sẽ nhỏ nên bảo vệ thứ tự không sẽ không tác
động. Tuy nhiên, khi ngắn mạch chạm đất 1 pha hay 2 pha thì
thành phần thứ tự không sẽ lớn nên bảo vệ phát hiện và tác động
Chương 7: Bảo vệ dòng điện chống chạm đất
2
7.1.1 Bảo vệ dòng điện cực đại thứ tự không
7.1.2 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không
7.1. Bảo vệ mạng có dòng chống chạm đất lớn
3
7.1.1. Bảo vệ dòng cực đại TTK
51N
Nguyên tắc
Dòng không cân bằng
Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động
4
SINH VIÊN:............................................ 4/7/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 2
Nguyên tắc
Dựa vào thành phần thứ tự không I0 hay U0
Bảo vệ chống chạm đất là bảo vệ chống ngắn mạch một pha
chạm đất N(1) và hai pha chạm nhau chạm đất N(1,1). Nguyên tắc dựa
vào thành phần thứ tự không là I0
5
Dòng không cân bằng
Khi vận hành bình thường các thành phần sinh ra dòng không
cân bằng là:
o Thành phần 3I0 do tải sinh ra
o Dòng từ hóa không hình sin làm xuất hiện hài bậc ba
o Do tỷ số biến của BI không hoàn toàn giống nhau
?
kcb
I 
6
Dòng không cân bằng
Sơ đồ nối rơ le vào bộ lọc dòng thứ tự không:
7
Dòng không cân bằng
Ở chế độ bình thường, mạch BI không bão hòa nên dòng không
cân bằng có thể thực nghiệm hay lấy khoảng 0.2% - 4% dòng điện
định mức của BI
Khi có NM thì BI làm việc ở đường cong của đường đặc tính từ
hóa nên dòng không cân bằng:
(3)
,max . .kcb dn NMI k f I
,max0.1kcb lvI I
8
Dòng không cân bằng được xác định theo hai trường hợp:
SINH VIÊN:............................................ 4/7/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 3
Chỉnh định 51N
Dòng khởi động:
maxkd at kcbI k I
9
Dòng điện thứ tự không nhỏ nhất qua rơle khi NM ở cuối vùng 
bảo vệ
0min3 1.3 1.5nh
kd
IK
I
  Độ nhạy:
Chọn đặc tính giống như bảo vệ 51
0 max
51
13.5 .
3
1
chinhdinh N
I
I
t
m
K
m



Ví dụ
A B C D E
F
1 2 4
3
10
11
1 Ω
4 Ω 3 Ω
5 Ω
A B C
D
100A
150A
100A
100A
1 Ω
12 Ω 9 Ω
15 Ω
51NA
51
A
51NB2
51NB1
Isc = 200A
Itc = 1A
k = 0.3 Isc = 80A
Itc = 1 A
k = 0.3
Isc = 120A
Itc = 1.5A
k = 0.3 
Chỉnh định 51N
Dòng khởi động:
maxkd at kcbI k I
12
(3)
max
(3)
max
. . 0.5 0.1 1588 79.4( )
12700 1588( )
8
I 1.3 79.4 103.2( )
I 103.2I 1.3( )
400 5
I
:
kcb dn NM tai C
pha
NM tai C
G C
socap
kd tinhtoan at kcb
socap
thucap kd tinhtoa
thuc
n
kd tinhtoan
C
a
T
p
kd
I k f I A
U
I A
Z
K I A
A
n

 
 




    
  
    


   
1.5( ) I 120(A)socapchinhdinh kd chinhdinhA   
SINH VIÊN:............................................ 4/7/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 4
Chỉnh định 51N
13
0min3 3 244 6.1 1.3 1.5
120nh kd
IK
I

    Độ nhạy:
 (1) (1,1)0min 0 0
(1)
0 1
1 0
(1,1)
0 0
1 0
;
334( )
2
244( )
2
pha
pha
I Min I I
U
I A Z mang thu tu thuan
Z Z
U
I A Z mang thu tu khong
Z Z
SU CO NM TAI THANH GOP C

      
 
      
 
     
Chỉnh định 51N
14
Chọn đặc tính bảo vệ 51N
0 max
51
13.5 . ?
3
1
chinhdinh N
I
t K K
m
I
m

 



Khi N(1) tại TG C thì 51N tác động sau 0.5 (s)
0.3 0.
7
55
0 2
( )
.K
K t s   

Khi N(1,1) tại TG C thì 51N tác động sau ? (s)
0.3 0.79( )K t s   
7.1.2. Bảo vệ dòng cắt nhanh TTK
Dòng khởi động:
0max3. 1.3 3 334 1303
16.3(A)
16(A) 1280( )
kd tt at
thucap
kd tt
thucap
kd tt
I k I x x A
I
I A



  

  
0maxI Dòng điện NM TTK lớn nhất tại cuối phần tử rơ le
bảo vệ. Xác định từ việc tính N(1) và N(1,1)
15
Thời gian tác động: gần bằng không 20ms
Vùng bảo vệ vẽ đồ thị
50N
16
3I0 N(1)
3I0 N(1,1)
SINH VIÊN:............................................ 4/7/2014
BV rơle và tự động hóa 
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 5
17
N(1)
N(1,1)
N(3)
N(2)