Bảo vệ role và tự động hoá trong hệ thống điện

Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG
I.

NGUN TẮC HOẠT ĐỘNG

Để tăng cường tính đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, hiện nay người
ta thường thiết kế các mạng hình vịng và mạng có hai đầu cung cấp. Đối với loại
mạng điện này, BV dịng điện cực đại có thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc
từng cấp không thể đảm bảo cắt NM một cách chọn lọc được.
Ví dụ, trong mạng hình tia (H.4.1), giả thiết ở mỗi đầu đường dây đặt các BV q
dịng điện thơng thường đánh số thứ tự từ 1 đến 6. Muốn thực hiện cắt chọn lọc NM N1
cần thỏa mãn t3 < t2. Nhưng muốn cắt chọn lọc NM N2 thì yêu cầu ngược lại t2 < t3.
Trong thực tế, không thể đồng thời thỏa mãn hai yêu cầu đó. Ta có thể khắc phục khó
khăn trên bằng cách, chỉ cho BV tác động khi cơng suất NM đi từ thanh góp đến đường
dây. Muốn vậy, mỗi bộ BV cần có thêm bộ phận định hướng công suất, bộ phận này chỉ
cho phép BV tác động khi công suất NM đi từ thanh góp đến đường dây. Trên hình 4.1,
các mũi tên chỉ hướng tác động của BV. Nhờ vậy khi NM ở N1 BV2 khơng tác động,
cịn NM ở N2 BV3 khơng tác động. Khi dùng BV dịng điện có hướng, chỉ cần các BV
cùng hướng tác động: t5 < t3 < t1 và t2 < t4 < t6.

Trong BV dòng điện có hướng, rơle
cơng suất làm nhiệm vụ của bộ phận
định hướng cơng suất. Trên hình 1cho sơ
đồ cấu trúc của BV dịng điện có hướng:
RI - rơle dịng điện; AND - mạch lôgic
“VÀ” RW - phần tử định hướng công suất.

1|Page


II.

PHẦN TỬ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG SUẤT

Để phân tích cách làm việc của rơle định
hướng công suất, chúng ta sẽ khảo sát các đồ thị
vectơ tương ứng với những chiều khác nhau của
cơng suất NM đi qua BV2 trên hình 4.3. Lấy
điện áp đưa vào rơle RW là điện áp ở thanh góp
trạm B, lấy UB làm gốc. Góc lệch pha  giữa
dịng điện và điện áp có giá trị dương nếu
vectơ dòng điện chậm sau điện áp và âm nếu
ngược lại.
- Khi NM tại điểm N2 (H.4.3), giả
thiết công suất NM qua BV2 đi từ thanh góp vào đường dây IR = IN2 và jR = (UR, IR).
- Khi NM tại điểm N1, công suất NM qua BV2 đi từ đường dây vào thanh góp B,
dịng rơle IR (với chiều dương chấp nhận trước) bằng - IN1 và j2 = j1 – 180°.
Như vậy, khi dời điểm NM từ vùng BV sang vùng khơng được BV pha của dịng điện
IR đối với điện áp UR đã thay đổi 180° giống như chiều của công suất NM. Như thế rơle
định hướng cơng suất làm việc trên cơ sở góc pha tương đối giữa dòng và áp tại chỗ đặt
BV. Rơle định hướng cơng suất có thể làm việc theo dịng và áp tồn phần hay dịng và
áp các thành phần thứ tự.
Để

cho

rơle

làm

việc

đúng

theo

hướng mong muốn, ta quan sát sự phân bố áp
các thành phần thứ tự khi có NM trên
hình 4.4, ta nhận xét cơng suất NM tồn phần
và thứ tự thuận đi từ nguồn đến chỗ NM,
công suất thứ tự nghịch đi từ chỗ NM đến
nguồn, cịn cơng suất thứ tự khơng đi từ chỗ
NM đến thanh góp (trung tính nối đất của máy
biến áp (MBA).
Do đó khi chọn và nối sơ đồ của rơle định hướng, phải lưu ý theo chiều cơng suất
của dịng tồn phần hay theo các thành phần thứ tự, nếu phần tử định hướng công suất làm
việc theo dịng và áp tồn phần và thứ tự thuận thì chiều cơng suất NM là từ thanh góp
2|Page


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

vào chỗ NM, còn làm việc theo thành phần thứ tự nghịch và khơng thì chiều cơng suất
NM đi từ chỗ NM đến thanh góp.
1. Đặc tính làm việc của phần tử định hướng công suất:

Để xác định hướng công suất, người ta dùng bộ so sánh pha để xác định quan hệ
giữa hai đại lượng
và đưa vào rơle hoặc dùng bộ so sánh trị số tuyệt đối của hai
đại lượng và tổ hợp của hai tín hiệu
và cũng cho ta quan hệ góc pha giữa và
Người ta có thể dùng các giản đồ sau để biểu diễn sự làm việc của phần tử định hướng
cơng suất (H.4.5) Đặc tính làm việc của phân tử định hướng công suất (RW) được đặc
trưng bằng phương trình:

*

với URIR, UR, IR là vectơ áp và dịng đưa vào role.
Từ (*) ta có thể xác định được vùng tác động và không tác động của phần tử
định hướng công suất (H.4.5a). Nếu một trong hai tín hiệu đưa vào UR = 0 hay IR = 0
hay vectơ IR nằm gần biên giới tác động có thể bộ phận so sánh khơng đủ độ nhạy
để tác động hoặc tác động nhầm. Từ đó đối với RW có khái niệm góc có độ nhạy
cực đại jR = jnhmax, tại góc này RW làm việc với độ nhạy cao nhất. Người ta thường
chọn a = –jnhmax. Phương trình khởi động của RW trở thành:

3|Page


Đặc tính làm việc cơ bản của RW và đặc tính góc U kđR = f(jR) khi IkđR là hằng
số (H.4.6a), là đặc tính volt-ampe U kđR = f(IkđR) khi jR là hằng số (H.4.6b). Các đặc
tuyến này của rơle được xây dựng trong điều kiện jkđR = jnhmax. Chất
lượng của RW được đánh giá bằng các giá trị khởi động U kđmin, Ikđmin. Dạng đặc
tuyến cho ở hình 4.6 là dạng gần lý tưởng. Đặc tuyến thực tế khác so với đặc tính trên
nhiều hay ít, tùy thuộc RW được cấu tạo bằng loại gì (điện cơ, điện tử...).
Ta có thể xem phần tử định hướng cơng suất là trường hợp riêng của phần tử xác

định tổng trở của đối tượng BV. Khi đó biểu diễn đặc tính làm việc là đường thẳng đi qua
gốc O của mặt phẳng tổng trở Z. Đường này chia mặt phẳng tổng trở thành hai vùng, vùng
tác động và vùng không tác động (H.4.6b). Nếu chiều cơng suất đúng thì tổng trở của đối
tượng BV nằm trong vùng tác động và ngược lại. Điện áp UR, IR đưa vào rơle có thể
là áp, dịng tồn phần hay các thành phần thứ tự, tùy theo yêu cầu của BV.

2. Sơ đồ nối rơle định hướng công suất
Phần tử định hướng công suất loại nối vào áp và dịng tồn phần, cần chọn áp và
dịng đưa vào rơle sao cho nó xác định đúng dấu của công suất NM đối với dạng NM
bất kỳ và sao cho rơle có độ nhạy cao nhất (jRN gần trùng jnhmax).
Khi NM gần chỗ đặt BV, UR có thể có giá trị gần bằng khơng, cũng như khi NM
có gốc bất lợi rơle cơng suất có thể khơng tác động được. Từ điều kiện trên có thể rút
ra kết luận là cần phải nối rơle vào áp nào sao cho khi NM gần, áp không giảm tới
không và tổ hợp áp và dòng đưa vào mỗi rơle cần được chọn sao cho NM góc jR khơng
có giá trị bất lợi. Lẽ dĩ nhiên, yêu cầu đầu tiên trong hai yêu cầu trên chỉ có thể thực
hiện được đối với NM hai pha và một pha. Khi có NM ba pha, tất cả các áp pha cũng
như áp dây có thể giảm tới khơng.
Trong các sơ đồ BV dịng điện có hướng, ngày nay người ta thường nối RW theo
sơ đồ 90°, 60° loại 1, 60° loại 2 và sơ đồ 30°. Tên gọi trên mang tính chất quy ước. Sơ đồ
được đặt tên theo góc giữa áp và dịng đưa vào rơle trong chế độ đối xứng với điều kiện
dòng trong các pha trùng với áp các pha cùng tên (xem bảng 4.1 và hình 4.7).

4|Page


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

Bảng 4.1

Sơ đồ
90°

Sơ đồ 60°
Loại 1

UR

IR

Ubc
Uca
Uab

Ia
Ib
Ic

A

Uac

Iab

B
C

Uba
Ucb

Ibc
Ica

Rơle
pha
A
B
C

Sơ đồ 60°
Loại 2

Sơ đồ 30°

UR

IR
Ia
Ib
Ic

A
B

– Vc
– Va
–
Vb
Vac

Vba

C

Vcb

Ic

Rơle
pha
A
B
C

Ia
Ib

Loại sơ đồ thông dụng nhất là sơ đồ 90°, ta tìm hiểu cách làm việc của sơ đồ
này trong các dạng NM khác nhau và chọn lựa jnhmax.
1- Ngắn mạch ba pha đối xứng
Khi NM ba pha đối xứng, tất cả các rơle của sơ đồ BV làm việc trong những điều
kiện giống nhau, vì thế chỉ cần khảo sát cách làm việc của rơle pha A có UR = Ubc và
IR = Ia. Góc lệch pha N3 giữa dòng điện pha Ia và áp pha khi NM ba pha là góc của tổng trở
đoạn dây. Từ chỗ NM đến chỗ BV và điện trở quá độ (rt) tại chỗ NM

Góc có độ nhạy cực đại được tính:
Giả thiết chọn α = 45 thì khi N3 = 45o , phương của vectơ dòng điện sẽ trùng với đường
có
độ

5|Page


nhạy cực đại và rơle sẽ làm việc trong điều kiện thuận lợi nhất. Từ đồ thị hình 4.8 ta
thấy rằng, đối với bất cứ giá trị nào của I3a, rơle cũng tác động đảm bảo nếu như giá trị
của điện áp đặt vào U3bc đủ để khởi động.
2- Ngắn mạch hai pha
Điều kiện làm việc của các rơle trong trường hợp này khơng giống nhau. Ví dụ,
NM hai pha BC rơle pha A khơng làm việc vì Ia(2) = 0.
Bằng đồ thị vectơ, ta sẽ khảo sát cách làm việc của rơle
pha B và rơle
pha C
Lưu ý trong trường hợp này, N2 góc N2 là góc giữa áp dây và
dịng pha.
Trên hình 4.9a là đồ thị vectơ làm việc của rơle pha B và hình 4.9b là đồ thị
vectơ làm việc của rơle pha C. Ta nhận thấy, nếu α = 45° thì vectơ IR nằm trong vùng
tác động chắc chắn ở bất kỳ giá trị nào của 0 ≤ N2 ≤ 90° .
3- Ngắn mạch một pha chạm đất trong mạng có trung tính với đất trực tiếp
Giả thiết NM xảy ra ở pha A, khảo sát cách làm việc của rơle pha A nối vào
dòng điện pha hư hỏng. Trong trường hợp này, rơle pha A làm việc giống như trong
trường hợp NM ba pha đối xứng. Cịn rơle pha B và pha C khơng làm việc. Từ những
trường hợp đã phân tích trên đây, có thểrút ra những kết luận đối với sơ đồ 90°.
- Sơ đồ có thể làm việc tốt trong các trường hợp có sự cố cơ bản nếu như 30° < –nhmax <

60°. Góc tối ưu nhất là a = –nhạy = 45°.

- Vùng chết chỉ có thể xảy ra trong trường hợp NM ba pha trực tiếp gần chỗ đặt BV UR 

0.

- Khi NM hai pha và một pha, do tác dụng của dòng điện phụ tải và dòng sự cố, các rơle

nối tiếp vào dịng điện pha khơng sự cố có thể tác động nhầm.
Khi NM (khơng đối xứng) sau MBA nối Y/ hay /Y do lệch pha giữa BI và BU có thể
làm bộ phận định hướng cơng suất tác động sai

6|Page


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

III.

GVHD:

BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG BA CẤP
1. Bảo vệ dịng điện có hướng cấp I.
Bảo vệ có hướng cấp I là BV cắt nhanh, thông thường kèm thêm bộ phận định
hướng cơng suất. Quan sát hình 4.10a, dịng khởi động
của BV cắt nhanh, thông
thường đối với đường dây
A
B
D
C
1
2
được cung cấp từ hai phía,
~
~

cần được chọn lớn hơn dịng
I
lớn nhất đi qua BV đang xét
khi NM tại thanh góp các
trạm đối diện với nguồn
i
I
(mục hai phần 3.3). Dịng
I kđ1
Hình 4.10
Ikđ2
khởi động chọn như vậy
nhiều khi quá lớn và BV
không đủ độ nhạy.
N

Rơle định hướng cơng suất trong BV
cắt nhanh có hướng không cho phép tác động khi công suất NM hướng tới thanh
góp. Vì vậy, dịng khởi động của BV này chỉ cần chọn lớn hơn dòng NM đi từ
thanh góp của trạm đó, đây là điểm khác nhau cơ bản giữa BV cắt nhanh có
hướng và thơng thường. Dịng khởi động của BV cắt nhanh có hướng nhỏ hơn. Vì
vậy, vùng tác động của nó lớn hơn nhiều so với BV cắt nhanh thơng thường.
Dịng khởi động được chọn Ikđ = kat.INngmax
với INngmax là dòng NM cực đại đi từ thanh góp trạm đang xét.
Ví dụ, đối với BV1 và 2 ở hình 4.10: IIkđ1 = kat.INbmax; IIkđ2 = kat.INAmax
Khi có dao động dịng khơng cân bằng, Ikcb có thể lớn hơn dịng NM ngồi cực đại.
Những trường hợp này không cho phép BV làm việc. Phân tử định hướng cơng
suất có thể tác động sai khi dao động. Do đó dịng khởi động cấp I kèm theo điều
kiện: IIkđ = kat.Ikcbmax.

2. Bảo vệ dịng điện có hướng cấp II.
Bảo vệ dịng điện có hướng cấp II là BV cắt nhanh có hướng. Việc chọn thời
gian tII và dịng khởi động IIIkđ được tính tương tự như trong trường hợp cấp II
khơng có hướng nhưng để ý đến hệ số phân dòng kpd.

7|Page


A
B

A

~

1

2

4

3

~

C

1

B

INA

2

INB

3

~

4

C

~

~
INA

INT

INB

NT
II

I kđ1

I

I kđ1

Hình 4.11 Chọn dịng khởi động cấp II có rẽ nhánh Hình 4.12 Chọn dịng khởi động cấp II khi tại
trạm B có nguồn

Trường hợp tại trạm B có rẽ nhánh (H.4.11), dịng khởi động cấp II đặt tại trạm A
được chọn

Trường hợp tại trạm B có nguồn (H.4.12), dòng khởi động cấp II đặt tại trạm A được
chọn

3. Bảo vệ dịng điện có hướng cấp III
Bảo vệ dịng điện có hướng cấp III là BV dịng điện cực đại có hướng. Dịng khởi động
của BV cần được chọn theo các điều kiện sau:
- Bảo vệ phải trở về sau khi NM ngoài được loại trừ

Để tăng độ nhạy của BV, có thể khơng cần xét đến phụ tải cực đại với hướng
8|Page


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

từ đường dây vào thanh góp, vì lúc đó phần tử cơng suất khơng tác động.
- Dịng khởi động của BV phải lớn hơn dịng điện các pha khơng hư hỏng.
Trong một số dạng NM, ví dụ như NM một pha trong mạng có trung tính nối đất trực
tiếp, dịng điện trong các pha khơng hư hỏng bằng tổng dịng điện phụ tải. Dịng điện
hư hỏng này đơi khi có giá trị rất lớn, có thể làm cho BV có hướng tác động nhầm. Vì

thế, dịng khởi động của BV cần phải chọn lọc lớn hơn giá trị cực đại của dịng điện các
pha khơng hư hỏng Ikđ = kat .Ikh
với: Ik = Ipt ¸ kIN; IN - là một phần dịng NM
kat
= 1,15 ¸ 1,3 - tùy thuộc vào độ chính xác khi đánh giá lượng Ikh.
Đối với mạng có dịng chạm đất nhỏ (Ikh = Ipt) và mạng có trung tính trực tiếp
nối đất, nhưng BV được khóa khi có NM chạm đất, thì dịng khởi động của BV chỉ cần
chọn theo điều kiện đầu. Để BV chống chạm đất người ta dùng những BV có hướng thứ
tự không đặc biệt.
- Phải phối hợp độ nhạy với các BV lân cận. Ngoài hai điều kiện nêu trên, đối
với mạng vịng có một nguồn cung cấp cịn phải thực hiện phối hợp các BV tác động
theo cùng một hướng. Điều kiện để thực hiện sự phối hợp đó như sau (H.4.1b)

Cần đảm bảo cho dòng khởi động của các BV kề nhau theo cùng một hướng phải
khác nhau ít nhất 10%. Điều kiện nêu trên có thể được giải thích như sau.
Trong mạng vịng có một nguồn cung cấp (H.4.1b) quan sát giữa các dòng INI và IIIN
ngược với quan hệ tổng trở của các nhánh tướng ứng:

Như vậy, khi NM gần nguồn (điểm N2), ZINnhỏ hơn so với ZIIN
, do đó INII nhỏ hơn
I
I
IN . Nếu IN nhỏ đến mức gần bằng Ikđ2, thì khi đó BV1 sẽ tác động trước (mặc dầu t1 > t2)
máy cắt đặt ở phía đầu nguồn của đường dây sự cố. Chỉ sau khi đó dịng tăng vọt lên
và BV2 mới tác động cắt máy cắt đầu kia của đường dây sự cố. Hiện tượng tác động
chờ và nối tiếp nhau như vậy gọi là hiện tượng khởi động không đồng thời. Khi NM
xảy ra ở biên giới của vùng này, INI = Ikđ2 và nếu không thực hiện phối hợp theo (4.3) (ví
dụ ta có Ikđ4 > Ikđ2) thì BV4 sẽ tác động vượt cấp, và kết quả là đường dây AB và BC bị
mất điện.
9|Page

Thời gian tác động của BV cấp III chọn
theo nguyên tắc bậc thang. Theo hướng tác
động có thể chia BV thành hai nhóm
(H4.13)

- Các BV1, 3, 5, 7 tác động khi hướng công suất NM theo chiều mũi tên từ trái

sang phải.

- Các BV0, 2, 4, 6 tác động khi hương công suất NM theo chiều ngược lại.

Theo yêu cầu tác động chọn lọc, thời gian tác động của các BV trong cùng nhóm
cần thỏa mãn:
t7 < t5 < t3 < t1 ; to < t2 < t4 < t6
Nguyên tắc này gọi là nguyên tắc bậc thang ngược chiều nhau.
Cần lưu ý, BV đang xét không những cần phối hợp về thời gian với các BV đặt
trên đường trục của mạng mà còn cả với các BV của các phần tử đi ra từ thanh góp trạm
đối diện (ví dụ t7 và to).
Xét đặc tuyến thời gian hình 4.13 ta thấy, không nhất thiết tất cả các BV đều cần
bộ phận định hướng cơng suất. Ví dụ, theo hình vẽ ta có t3 > t2, do đó BV3 khơng cần
bộ phận định hướng công suất mà vẫn không tác động sai. Quy tắc chung để xét vấn
10 | P a g e


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

đề này như sau: bộ phận định hướng công suất cần đặt cho BV nào mà khi hướng công
suất NM từ đường dây đến thanh góp BV đó có thể tác động sai. Để xét xem BV nào
cần đặt bộ phận định hướng công suất, trước tiên phải chọn thời gian tác động của BV
theo nguyên tắc bậc thang ngược chiều nhau.

IV.

MỘT SỐ LĨNH VỰC VÀ LƯU Ý KHI ÁP DỤNG BỘ PHẬN
ĐỊNH HƯỚNG CƠNG SUẤT CHO BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN
1. Hai đường song song.
Khi dùng rơle dòng điện BV hai đường song song, cần thiết phải đặt bộ phận
định hướng cơng suất ở tất cả các vị trí máy cắt như hình 4.14.

2. Đường dây có hai nguồn cung cấp từ hai phía.
Việc quyết định chọn bộ phận định hướng thường được xác định bằng tỷ số dòng
điện chạy qua rơle ở hai đầu đường dây. Từ hình 4.15, theo yêu cầu thực tế, cần bộ
phận định hướng công suất (ĐHCS) đặt ở vị trí 1, nếu bất kỳ dòng tải và dòng NM tại N1,
N2, N3 thỏa:
IN1max ³ 0,25 IN2min; IN1max ³ 0,25 IN3min; Ilvmax ngược ³ 0,25 Ilvmax thuận

với IN1, IN2, IN3, Ilvmax ngược, Ilvmax thuận là dòng điện NM tại N1, N2, N3 và dòng điện tải
ra và vào thanh cái A

Dòng NM tại N1 chạy ngược từ đường dây vào thanh cái A trong khi
dòng NM tại N2, N3 chạy từ thanh cái ra đường dây. Nếu dịng NM hay
dịng tải chạy về phía trái và vượt q dịng khởi động rơle dịng điện thì cần
11 | P a g e


thiết phải đặt bộ phận ĐHCS. Nếu dòng tải từ B tới A ( Ilv max ngược ) lớn hơn

dòng tải từ A tới B ( Ilv max thuận ) thì dùng bộ phận ĐHCS sẽ cho phép chỉnh
định trị số đặt dịng để có độ nhạy cao hơn. Giả sử rằng rơle BV dự trữ từ xa
cho rơle 1 khi có sự cố tại đường dây BC.
3. Mạng vịng kín hai nguồn.
Từ mạng vịng kín một nguồn như ở hình 4.16 ta nhận thấy: tại vị trí 1 và 10 khơng
cần đặt RW, vì khi NM trên thanh cái A khơng có dịng NM qua vị trí 1 và 10.
Trong mạng, khi có bất kỳ một máy cắt nào mở, mạng sẽ trở thành sơ đồ hình tia
một nguồn. Đối với các rơle phía phải của B và E, dịng điện tải có thể chảy theo
hai hướng tùy thuộc vào tải và điều này phải được lưu ý khi tính tốn trị số khởi
động của tất cả rơle, dịng điện qua rơle 2 và 9 cũng có thể có cả hai hướng.

Khi NM tại thanh cái A sẽ không có dịng sự cố trên đường dây AB. Khi
điểm NM dời về phía phải, dịng điện NM trong rơle 2 tăng lên đến trị số khi NM
tại B. Vì trị số dòng NM qua rơle 2 từ 0 nên rơle có thể chỉnh định tác động tức
thời với dịng khởi động rất nhỏ. Điều này có thể rơle 2 sẽ là rơle cắt nhanh
khơng có bộ phận thời gian. Tương tự cho rơle số 9.
Khi điểm NM di chuyển từ A đến B, dòng điện NM tại 2 bắt đầu tăng từ 0,
còn trong rơle 1 từ trị số dòng NM cực đại và giảm dần khi điểm sự cố gần tới
thanh cái B. Vì dịng NM tại 1 thì lớn nên rơle này sẽ được chỉnh để cắt đầu tiên,
do đó mạng vịng sẽ hở và tạo mạng hình tia ngược chiều kim đồng hồ từ rơle 10
đến 2. Điều này làm tăng dòng NM qua rơle 2, 4, 6, 8, 10. Chúng ta lưu ý phối
hợp các rơle này giống như mạng hình tia.
Ví dụ sau sẽ làm rõ dòng phân bố trong mạng vòng (H.4.16), giả sử tất cả
12 | P a g e


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

GVHD:

đường dây cótổng trở tương đối là 0,1 ĐVĐ (chỉ tính kháng trở), và kháng trở máy
phát tương đương 0,1 ĐVTĐ.
Từ đây, tính được dịng NM tổng tại thanh cái B và C, sự phân bố dòng NM và
sự thay đổi dịng trên đường dây khi rơle khơng hướng 1 và 10 đã cắt.
Giải:
Kết quả tính dịng NM cho ở bảng 4.2. Đầu tiên khảo sát NM tại
B. Dòng trong rơle 1 trên đường dây AB tăng từ 4,44 khi vịng kín tới 5,0 ĐVTĐ
nếu đường dây AB mở (tại máy cắt 3). Dòng trong rơle 4 trên đường dây BC tăng
từ 1,11 tới 2,00 nếu đường dây AB mở (tại máy cắt1) nhận thấy rằng rơle 1 và 4
tăng lên sau khi mạng hở.

Đối với rơle dòng điện, đặc tính thời gian phụ thuộc điều kiện phối hợp
ln ln ở tình trạng dịng điện lớn nhất, do đó điều kiện phối hợp của rơle dòng
trong mạng vòng 1 nguồn như sau:
- Khảo

sát tình trạng cực đại

- Chỉnh

rơle đầu mạng vòng (2 hay 9) cắt tức thời

- Mở

vòng ở một đầu (2 hay 9)

- Tính

dịng cực đại ở thanh cái B hay E

- Phối

hợp rơle khi mạng hở

- Lặp

lại cho hướng khác.

Lưu ý, rơle không thời gian 2 và 9 khơng thể tác động sai vì dịng điện
chạm tại A là zero. Do đó, các rơle này có thể chỉnh định dòng khởi động rất
13 | P a g e


nhỏ ngay cả nhỏ hơn dòng tải. Để xác định dịng khởi động, tính dịng điện tải
cực đại lưu ý đến các hệ số an tồn; tính dịng khởi động khi mạng vịng hở.
Vì NM cực đại chảy qua bất kỳ vị trí rơle khảo sát mạng vịng hở, cho
phép ta nên phối hợp rơle trong điều kiện này, nghĩa là mạng mở một đầu. Sự
phối hợp ở điều kiện dòng cực đại để chắc chắn bậc thời gian phối hợp tác động
giữa hai BV gần nhau là lớn nhất (Dt). Trong mạng hình tia, rơle được phối hợp
từng cặp như thế khi máy cắt 1 mở, chúng ta phối hợp 2 với 4, 6 với 4, 8 với 6 và
10 với 8; tương tự, chúng ta phối hợp hướng cịn lại.
4. Mạng vịng có nhiều nguồn cung cấp.
Phối hợp mạng loại này phức tạp hơn nhiều. Tất cả rơle dịng điện cần có
bộ phận RW vàtừng cặp rơle phải phối hợp với nhau xoay vòng cho cả hai hướng.
Hơn nữa, ở tại các nút có nguồn liên kết với mạng vòng, rơle của nguồn cũng
được phối hợp với rơle của mạng vịng. Q trình phối hợp rơle dịng điện
trong mạng nhiều nguồn rất phức tạp. Thông thường, trong các mạng vòng,
người ta dùng các loại rơle làm việc theo các nguyên tắc chọn lọc tốt hơn như
BV khoảng cách hay so lệch.

14 | P a g e


Bảo vệ rơ le và tự động hóa hệ thống điện

V.

GVHD:

ĐÁNH GIÁ BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG
Bảo vệ dịng điện có hướng đơn giản và đảm bảo tác động chọn lọc đối
với mạng điện được cung cấp từ hai phía. Sử dụng kết hợp cắt nhanh có hướng
với BV dịng điện có hướng, ta nhận được BV trong nhiều trường hợp có độ
nhạy cũng như thời gian tác động thỏa mãn yêu cầu. Kinh nghiệm vận hành
cho thấy BV này làm việc chắc chắn. Bảo vệ có một số nhược điểm như sau:
- Thời gian tác động khá lớn, nhất là đối với BV gần nguồn
- Có độ nhạy kém trong mạng với phụ tải lớn và bội số dịng NM nhỏ
- Có vùng chết khi NM ba pha.
Bảo vê q dịng điện có hướng dùng rộng rãi làm BV chính trong mạng
điện tới 35kV được cung cấp từ hai phía. Trong mạng điện 110kV và 220kV,
nó chủ yếu làm BV dự trữ và đơi khi nó được sử dụng kết hợp với cắt nhanh
có hướng làm BV chính.

15 | P a g e