Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hóa trong hệ thống điện - Chương 6 : Bảo vệ động cơ điện
Động cơ điện là một tải quan trọng hệ thống điện công nghiệp .công suất
và đặc tiính làm việc của các động cơ khác nhau nhiều , khi bảo vệ động cơ cần
khảo sát kỹ các đặc tính làm việc của động cơ , ví dụ như : thời gian và dòng
điện khởi động phải được biết để bảo vệ quá tải, sức chịu đụng quá nhiệt của
động cơ khi có tải không cân bằng, khi bị hãm. Các tình trạng phải kể đến khi
tính toán bảo vệ cho động cơ là sự cố bên ngoài và ngắn mạch bên trong động
cơ. Tình trạng không bình thường xảy ra cho động cơ là điện áp cung cấp cho
động cơ không cân bằng, điện áp thấp, mất pha và khởi động thứ tự pha ngược.
Sự cố xảy ra bên trong làhư trục động cơ, ngắn mạch giữa các pha mà thường
gặp nhất là sự cố chạm đất và qúa tải
50 = 184 11,57 1400 550 1,5.150 = 225 14,15 700 240 2.150 = 300 18,85 300 100 3.150 = 450 28,30 105 35 4.150 = 600 37,50 55 18 5.150 = 750 47,20 33 11 6.150 = 900 56,60 23 7,5 Dòng khởi dộng của động cơ là 480A ỏ 415V hay 52,8A ở 6,6KV. Ta chọn trị số chỉnh định của rơle bảo vệ cho động cơ này là 1,3 lần dòng điện mở máy : 1,3.840=1090A ở điện áp là 415V hay 68,5A ở điện áp 6,6KV. Đặc tuyến của rơle bảo vệ này được vẽ trên(H.7.14b). • Máy biến áp 750KVA. - Rơle H (CDG63). Rơle này là sự phối hợp của rơle quá dòng thời gian rất dốc CDG13 và phần tử quá dòng tác động nhanh CAD17. Trị số chỉnh định như sau: + Rơle quá dòng CDG13: Dòng điện điện định mức máy biến áp750KVA là 65,7A ở điện áp 6,6KV và dòng điện đặt của rơle là 100% là 75A. chọn tỷ số biến dòng là 75/5A. cần phải phân biệt với cầu chì 300A ở mức độ sự cố lớn nhất của công suất hệ thống 10MVA là 13950A ở điện áp 415V và 876A ở điện áp 6,6KV. Dòng sự cố lớn nhất ở điện áp 6,6KV=876A, dòng đặt của rơle là 75A ở điện áp 6,6KV, PSM rơle=876/75=11,5. Thời gian hoạt động tai1,5 lần dòng đặt và TMS =1 là 1,42s. Cần phân biệt giửa rơle và cầu chì 300A ở mức sự cố lớn nhất, thời gian rơle đòi hỏi sẽ là :tH=0,01+(0,4.0,01)+0,15≈0,17s. Tính TMS=0,17/1,42=0,12(chon 0,15) Bảng 7.7. đặc tính của rơle H. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 158 PMS Dòng điện ở 6,6KV(A) Thời gian(s) 2 150 2,1 3 225 0,86 5 375 0,38 10 750 0,23 20 1500 0,18 + CAG17:phần tử quá dòng tác động nhanh CAG17co1 thể có trĩ số đặc trên trị số khả năng thông qua máy lớn nhất của biến áp 750KVA : 65,7.(100/7)=940 ở điện áp 6,6KV. Ta chọn 1,3 làn trị số trên :1,3.940A =1220A. Tương ứng với dòng thứ cấp (1220.5)/75=81,3A. đặc tính của rơle này được vẽtrên (H.13.14b). • Phát tuyến 6,6KV (rơle J). Bảo vệ cho phát tuyến này ta dùng rơle quá dòng loại phụ thuộc chuẩn CDG11, cần phối hợp với rơle H(quá dòng cắt nhanh ). + Rơle CDG11 : chọn BI 200/5A. trị chỉnh định của rơle này lớn hơn dòng đủ tải đủ tải trên phát tuyến này , dựa máy biến áp 750KVA và sự quá tải cho phép của nó. Mức độ dòng sự cố lớn nhất để phân biệt là 1220A ở điện áp 6,6KV. Trị số đặt của rơle là 200A ở 6,6KV. PMS rơle =1220/200=6,1. Thời gian hoạt động tại PMS =6,1 và TMS=1 là 3,8s. thời gian tác động của rơle Hứng với sự cố 1220A là 0,19s Phân biệt giửa rơle H và rơle J ở mức độ sự cố 1220A, phần tử tác động tức thời rơle H cót là :0,4s. vì vậy thời gian hoạt động rơle J sẽ là : tj=0,19+0,4=0,59s Vì vậy :chọn TMS=0,59/3,8=0,155. Từ đó đặc tính rơle J được cho ở bảng 7.8. Bảng 7.8.đặc tính của rơle J. PMS Dòng điện ở 6,6KV(A) Thời gian 2 400 1,55 3 600 0,98 5 1000 0,69 10 2000 0,46 20 4000 0,34 Đặc tuyến của rơle J được vẽ trên (H.7.14b). • Máy phát điện 5MVA. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 159 - Rơle K (CDV62). Rơle này có ba cực để kiểm tra điện áp, nhận ra khi điện áp mất nó nó làm việc với đặc tính kép. Nó thây đổi trị số đặt khi điện áp giảm thấp, ki đó giá trị đặc của rơle loại này còn khoảng 40% giá trị đặt ban đầu và nó hoạt động theo đặc tính riêng mà đặc tính này thì bao phủ các giá trị dòng ngắn mạch do bất cứ sự cố nào gây ra. Khi sự cố xảy ra tại thanh góp máy phát điện áp có thể bị mất hoặc dưới giá trị điện áp mà ta đặt. Rơle quá dòng sẻ thây đổi đặc tình hoạt động từ đường cong quá tải thành đường cong sự cố và giá trị chỉnh định sẽ giảm còn 40% trị số chỉnh định của nó. Trị số đặt hiệu quả lúc đó là: 0,4.500=200A. trị số này cần phân biệt với rơle J,điều này có nghĩa là trị số đặt của rơle Ksẽ là 100%. (trị số BI là 500/5). Dòng ngắn mạch từ 1 điểm nào của máy phát 5MVA có thể là 2920A ở điện áp 6,6KV. Vì vậy mức độ sự cố lớn nhất được chọn tính là 2920A. trị số đặt của rơle dòng điện trên đặc tính sự cố là 200A ở 6,6 KV. PSM rơle =2920/200=14,6. Thời gian hoạt động ơ ûPSM=14,6 lần dòng đặt của đặc tính sự cốvà TMS =1 là 2,5s Thời gian hoạt động của rơle J ở 2920A là 0,38s, . t=0,4s. vì vậy thời gian hoạt động của rơle K được yêu cầu là :tK=0,38+0,4=0,78 Suy ra : TSM=0,78/2,5=0,312 (chọn 0,3) Đặc tính sự cố của rơle K là : Bảng 7.9 đặc tính sự cố của rơle K. PMS Dòng điện ở 6,6KV(A) Thời gian 2 400 3 3 600 1,68 5 1000 1,29 10 2000 0,9 20 4000 0,66 Đặc tính quá tải của rơle K: Bảng 7.10. đặc tính quá tải của rơle K. PSM Dòng điện ở 6,6KV (A) Thời gian 2 400 3 3 600 1,86 5 1000 1,29 10 2000 0,9 20 4000 0,66 Đặc tuyến của các rơle được sử dụng trong các ví dụ phối hợp với việc các rơle và cầu chí được vẽ ở (H.13.15) (TSM=1). Các phương trình đặc tuyến thời gian – dòng điện : TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 160 Dốc chuẩn – SIT : 1 14,0 02,0 − = m t ; Rất dốc – VIT : 1 5,13 − = m t ; Cực dốc – EIT : 1 80 2 − = m t ; Với t – thời gian tác động , m – bội số dòng điện đặt. 10 10 CDG 14 cực dốc 100 CDG 13 rất dốc 1 1 Thời gian (s) CDG 12 (chống chạm đất) 0,1 100 CDG11 độ dốc chuẩn Bội số của dòng đặc TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 161 MÃ SỐ RƠLE 21: Rơle bảo vệ khoảng cách. 21N: Bảo vệ khoảng cách, chống chạm đất. 24: Rơle quá từ. 25: Rơle kiểm tra đồng bộ. 26: Rơle nhiệt (dầu). 27: Rơle điện áp thấp. 30: Rơle chỉ thị vùng bảo vệ. 32F: Rơle định hướng công suất thứ tự thuận. 32R: Rơle định hướng công suất thứ tự nghịch. 33: Rơle chỉ thị mức dầu thấp. 37: Dòng điện thấp và công suất thấp. 40: Rơle phát hiện mất kích thích máy phát. 46: Rơle dòng cân bằng pha hay ngược pha(bảo vệ dòng thứ tự nghịch). 47: Rơle thứ tự pha. 48: Mất gia tốc. 49: Rơle nhiệt độ. 49R: Bảo vệ nhiệt độ Rôto. 49S: Bảo vệ nhiệt độ stato. 50: Rơle quá dòng cắt nhanh. 51BF: Rơ le bảo vệ hư hỏng máy cắt. 50N: Quá dòng cắt nhanh chống chạm đất. 51: Rơle quá dòng cực đại. 51G: Quá dòng chống chạm đất. 51GS: Quá dòng chạm đất Stato. 51N: Quá dòng chống chạm đất thời gian trễ. 51V: quá dòng có kiểm tra điện áp. 52: Máy cắt AC. 59: Rơle quá điện áp. 59N: Rơle áp thứ tự không chống chạm đất. 60: Cân bằng dòng và điện áp. 62: Rơle thời gian. 63: Rơle áp suất. 64: Rơle chống chạm đất. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 162 64R: Bảo vê chống chạm đất rôto. 67: Rơle dòng định hướng. 67N: Rơle dòng định hướng chống chạm đất. 74: Rơle xoá giám sát mạch cắt. 76: Rơle quá dòng DC 78: Mất đồng bộ hay đo góc lệch pha. 79: Tự đóng trở lại. 80: Rơle phát hiện mất nguồn DC. 81: Rơle tần số. 85: Bảo vệ tần số cao, viba hay cáp quang (pilot). 86: Rơle cắt và khoá máy cắt. 87: Rơle so lệch dọc. 87G: So lệch máy phát. 87T: So lệch máy biến áp. 87B: So lệch thanh góp. 87M: So lệch đợng cơ. 87L: So lệch đường dây. 87N: So lệch chống chạm đất. 90: Rơle điều hoà điện thế. 92: Rơle định hướng công suất và điện áp. 95: Rơle phát hiện đứt mạch thứ cấp BI. 96: Rơle hơi. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 163 ANH VIỆC ĐỐI CHIẾU VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT ACB Air circuit breakers Máy cắt không khí ACR Automatic circuit recloser Máy cắt tự đóng lại ADC Analog digital converter Bộ biết đổi tương tự _số AFC Automatic frequency control Điều khiển tần số tự động AGC Automatic generation control Đk phân phối công suất tự động ATS Automatic transfer switch Thiết bị chuyển nguồn tự động AVR Automatic voltage regulator Bộ điều chỉnh điện áp tự động ARS Autoreclosing schemes Sơ đồ tự đóng lại tự động CB circuit breakers máy cắt DAS Data acquisition systems Hệ thống thu thập dữ liệu ELCB Earth leakage circuit breakers Máy cắt chống dòng rò FCO Fusse cut out Cầu chì tự rơi PT Potential transformers Máy biến điện áp CT Current transformers Máy biến dòng điện PLC Programmable logic controller OCB Oil circuit breakers Máy cắt dầu EHV Extra high voltage Siêu cao áp Instantaneous overcurrent protection : bảo vệ quá dòng cắt nhanh. Maximum overcurrent protection: bảo vệ quá dòng cực đại. Back-up protection:bảo vệ dự trữ. Differentical protection: bảo vệ so lệch. Transverse Differentical protection:bảo vệ so lệch ngang. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA ĐIỆN GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG HTĐ Trang 164 Longitudinal Differentical protection: bảo vệ so lệch dọc Directional protection: bảo vệ có hướng Tài liệu tham khảo Bảo vệ rơle và tự động hoá trong hệ thống điện-Ts NGUYỄN HOÀNG VIỆT. Tự động hoá hệ thống điện – IA-D BARKAN 1981. Power system protection and switchgear- Badri Ram-1995.
File đính kèm:
- giao_trinh_bao_ve_role_va_tu_dong_hoa_trong_he_thong_dien_ch.pdf