BẢO VỆ THANH GÓP TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP pptx

TIỂU LUẬN
BẢO VỆ THANH GÓP
CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN
VÀ TRẠM BIẾN ÁP
08/12/14 1NGYỄN NGỌC DUY
Danh sách nhóm thực hiện
1.NGUYỄN NGỌC DUY_42
2.NGUYỄN NGỌC THÙY DƯƠNG_43
3.NGÔ DUY LINH_47
4.NGUYỄN TẤN ĐẠT_44
GVHD
TRẦN TẤN LỘC
Tài liệu tham khảo
1.GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE TRƯỜNG CĐĐL TP
HỒ CHÍ MINH
2.BẢO VỆ RƠLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TRƯỜNG
ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
3.TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA ĐÀ NẴNG
4.SIEMENS, APPLICATION FOR SIPROTEC
PROTECTION RELAYS, 2005.
5.BẢO VỆ CÁC PHẦN TỬ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG
ĐIỆN PGS.TS LÊ KIM HÙNG
08/12/14 3NGYỄN NGỌC DUY
NỘI DUNG BÀI TIỂU LUẬN
I/NHẬN XÉT CHUNG VỀ THANH GÓP
II/CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
III/MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH
GÓP
IV/RƠ LE BẢO VỆ THANH GÓP
08/12/14 4NGYỄN NGỌC DUY

I/ NHẬN XÉT CHUNG VỀ THANH GÓP

Thanh góp ít hư hỏng nhất nhưng đã hư hỏng thì rất trầm
trọng.Nguyên nhân do thao tác sai hay sứ bị lão hóa, sinh ra
ngắn mạch giữa các pha hay chạm đất một pha.

Thường chỉ cần bảo vệ ngắn mạch giữa các pha,còn chạm
đất một pha chỉ cần kiểm tra cách điện là đủ.

Có thể lợi dụng những bảo vệ của các phần tử nối vào
thanh góp mà không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng. Trường
hợp bảo vệ các phần tử nối vào thanh góp không đảm bảo
yêu cầu cắt nhanh hay chọn lọc khi ngắn mạch trên thanh góp,
ta dùng bảo vệ riêng.

Hiện nay thường dùng bảo vệ so lệch để bảo vệ thanh góp.
08/12/14 5NGYỄN NGỌC DUY
I/ CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
1. Sơ lược các dạng bảo vệ thanh góp
BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI
BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CỦA CÁC ĐƯỜNG DÂY
BẢO VỆ SO LỆCH
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
08/12/14 6
NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
2/ Những trường hợp không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng
Hình 1: Một số sơ đồ nối điện không cần đặt bảo vệ thanh góp
riêng
08/12/14 7NGYỄN NGỌC DUY

CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
3/Những trường hợp cần đặt bảo vệ thanh góp riêng
a: Mục đích đặt bảo vệ thanh góp riêng

Đảm bảo yêu cầu tác động nhanh để giữ vững tính ổn
định của hệ thống.

Đảm bảo cắt có chọn lọc ngắn mạch trên thanh góp
có phân đoạn khi cả hai phân đoạn cùng làm việc và
máy cắt phân đoạn đóng, trên hệ thống hai thanh góp
làm việc song song với máy cắt nối đóng, cũng như khi
có các nhánh rẽ nối vào đường dây nối liền các hệ thống
thanh góp.
08/12/14 8NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
3/Những trường hợp cần đặt bảo vệ thanh góp riêng
b: Một số sơ đồ nối điện cần bảo vệ riêng cho thanh góp
08/12/14 9NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
II/ Bảo vệ so lệnh hoàn toàn
a:Đặc điểm của bảo vệ so lệch hoàn toàn

Trong bảo vệ so lệch hoàn toàn, biến dòng đặt trên tất
cả các phần tử nối vào thanh góp cần được bảo vệ.

Các biến dòng có cùng tỉ số biến và có dòng định mức
chọn theo dòng làm việc của phần tử có công suất lớn
nhất.

Rơ le so lệch mắc vào tổng các dòng thứ cấp của các

biến dòng
08/12/14 10NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
•
Khi ngắn mạch ngoài ở
N
1
: tổng các dòng điện
bằng 0, dòng qua rơle là
dòng không cân bằng.
•
Khi ngắn mạch trên thanh
góp ở N
2
:
I
R
=I
1
/K
1
+I
2
/K
1
+I
3
/K
1
=I

N
/K
1

lớn hơn Ikđ. Bảo vệ tác
động và cắt tất cả các
phần tử nối với nguồn, các
phần tử không nối với
nguồn không cần cắt để dễ
dàng tự đóng lại.
08/12/14 11NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
Để giảm I
kcb
phải đảm bảo ngắn mạch ngoài các biến
dòng không được bão hòa, muốn vậy cần phải:

Chọn các biến dòng cùng loại, loại chỉ bão hòa khi
dòng kích từ lớn.

Giảm bội số I
N
/I
đm
(với I
N
là dòng ngắn mạch,I
đm
là dòng
định mức của biến dòng),tăng k

I
.

Giảm phụ tải của biến dòng tăng tiết diện và giảm
chiều dài dây nối.
Nếu các biến dòng có tỉ số biến khác nhau,dùng
biến dòng bảo hòa trung gian để giảm I
kcb
.
08/12/14 12NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
b:Dòng khởi động của bảo vệ so lệch hoàn toàn
Chọn theo 3 điều kiện:
1. Bảo vệ không tác động khi đứt dây nối của biến dòng mạch
công suất lớn nhất ở trạng thái làm việc bình
thường:I
kđ
=K
at
.I
lvmax
. Với K
at
=1,2 1,5.
2. Bảo vệ không tác động khi ngắn mạch
ngoài:I
kđ
=K
at
.I

kcbttmax
=K
at
.K
kck
.0,1.I
Nmax
. Với K
at
=1,3 1,5;K
kck
=1,3 
1,5; K
kck
=1 nếu có biến dòng bão hòa trung gian.
3. Bảo vệ phải làm việc bảo đảm độ nhạy khi dòng ngắn mạch
trên thanh góp nhỏ nhất: I
kđ
≤I
Nmin
/K
nh
;với K
nh
=2.
Dòng khởi động tính toán của bảo vệ được chọn từ trị số lớn
nhất của 3 điều kiện.
08/12/14 13NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
C:Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm

Để khắc phục dòng không cân bằng lớn của bảo vệ so lệch thanh góp khi dùng
rơle dòng điện ta có thể dùng rơle so lệch có hãm. Loại rơle này cung cấp một
đại lượng hãm thích hợp để khống chế dòng không cân bằng khi ngắn mạch
ngoài có dòng cân bằng lớn.
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có
hãm
Dòng điện so lệch I
sl
(dòng làm
việc)
I
sl
=I
lv
=I
TI
-I
TII
Dòng điện hãm I
H
I
H
= K(I
TI
+I
TII
)
Với K là hệ số hãm, K<1

08/12/14 14NGYỄN NGỌC DUY

CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
Trong chế độ làm việc bình thường, hay khi ngắn mạch
ngoài vùng bảo vệ, dòng điện làm việc sẽ bé hơn nhiều
so với dòng điện hãm nên rơle so lệch không làm việc.
Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ ( ví dụ chỉ có một
nguồn cung cấp đến thanh góp),lúc này: I
lv
= I
TI
>I
H
nên
rơle so lệch sẽ làm việc.
d: Bảo vệ so lệch thanh góp dùng rơle tổng trở
08/12/14 15NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ
thanh góp bằng role tổng
trở cao

Rơle so lệch tổng trở cao được mắc
song song với điện trở R có trị số khá
lớn.

Trong chế độ làm việc bình thường
và khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ
(điểm N
2
), ta có:
I = ITI – ITII = 0


Nếu bỏ qua sai số của máy biến
dòng, thì dòng điện thứ cấp BI chạy
qua điện trở R, có thể xem bằng
không

Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ
(điểm N
1
) toàn bộ dòng ngắn mạch sẽ
chạy qua điện trở R tạo nên điện áp
đặt trên rơle rất lớn, rơle sẽ tác động.
08/12/14 16NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
E: Bảo vệ thanh góp dùng nguyên lý so sánh pha dòng điện
Sơ đồ nguyên lý so sánh pha dòng điện

Khi có ngắn mạch trên thanh góp
tại điểm N
1
dòng điện sơ cấp và thứ
cấp của BI ở tất cả các phần tử có
pha giống nhau, thời gian trùng hợp
tính hiệu tc cho nữa chu kỳ (dương
hoặc âm) lớn (đối với dòng điện có
f
đm
= 50Hz thời gian t
Cmax
= 10ms) đủ

cho bảo vệ tác động (tC ≥ tđ). Khi
ngắn mạch ở ngoài vùng bảo vệ
(điểm N
2
), dòng điện chạy qua máy
biến dòng của phần tử bị sự cố có
pha ngược với pha dòng điện trong
các máy biến dòng khác, thời gian
trùng hợp tín hiệu cùng cực tính
bằng 0, bảo vệ không làm việc.
08/12/14 17NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
III/ Bảo vệ so lệch không hoàn toàn
Các máy biến dòng chỉ đặt trên các phần tử nối
thanh góp với nguồn (mạch máy phát điện, máy
biến áp, máy cắt phân đoạn, máy cắt nối các
thanh góp).
Thực chất bảo vệ so lệch không toàn phần là
một dạng của bảo vệ quá dòng điện có nhiều cấp
thời gian (thường là hai cấp).

Sơ đồ nguyên lý bảo vệ thanh góp điện áp máy phát
(hình vẽ)
.
08/12/14 18NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ thanh góp điện áp máy phát

Cấp thứ nhất của bảo vệ:
Là cấp chủ đạo để bảo vệ

chống ngắn mạch trên
thanh góp và trên các đoạn
nối giữa các phần tử nối với
thanh góp. Khi cấp thứ nhất
của bảo vệ tác động cho
xung đi cắt các máy cắt nối
với hệ thống MC1 và máy
cắt phân đoạn MC2,máy cắt
máy phát điện MC3 (với
máy cắt 3MC có thể cắt
hoặc không).
08/12/14 19NGYỄN NGỌC DUY
CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP
Đôi khi người ta không cho MC3 vì sau khi cắt MC1 và
MC2 thì ngắn mạch sẽ tiêu tan và để MC3 lại sẽ giữ để
cung cấp các phụ tải, điện áp máy phát. Nếu ngắn
mạch tốn tại lâu cấp thứ hai sẽ làm việc và cắt MC3.

Cấp thứ hai của bảo vệ
Cấp thứ hai của bảo vệ là bảo vệ dỏng cực đại có thời
gian, làm nhiệm vụ dự phòng chống ngắn mạch trên
các phần tử nối với thanh góp không được bảo vệ so
lệch bọc lấy khi bảo vệ chính của phần tử này không
tác động.
08/12/14 20NGYỄN NGỌC DUY
21
MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP
52
1


Rơle 50
2
qua biến
dòng bão hòa trung gian
làm nhiệm vụ bảo vệ
chính,sẽ tác động cắt
các máy cắt.

Khi đứt dây nối, rơ le
50
1
tác động báo hiệu
và đồng thời cắt mạch
điều khiển ngừa bảo vệ
tác động sai (không cho
cắt các máy ngắt).
Sơ đồ bảo vệ hệ thống một thanh
góp
52
2
52
3
1/ Sơ đồ bảo vệ hệ thống một thanh góp
08/12/14NGYỄN NGỌC DUY
22
MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP
Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế
độ làm việc có một thanh góp dự bị.

Bình thường chỉ một

thanh góp (II) làm việc, máy
ngắt 52
x
cắt, thanh góp (I)
không có điện làm nhiệm vụ
dự bị, biến dòng BI
5
nối tắt,
sơ đồ làm việc bảo vệ như
hệ thống một thanh góp.

Nếu muốn sửa chữa máy
cắt đường dây (máy cắt 52
2

hoặc 52
3
) và dùng máy cắt
52x thay thế, sẽ dùng biến
dòng BI
5
thay thế cho biến
dòng BI
6
hay biến dòng BI
7
.
2/Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế độ làm việc có một
thanh góp dự bị.
08/12/14NGYỄN NGỌC DUY

23
MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP

Khi đóng máy cắt 52x để chuyển phụ tải sang thanh góp dự bị,
nếu có ngắn mạch, yêu cầu bảo vệ tác động chỉ cắt máy 52
x
mà
không cắt nhầm máy cắt 52
2
hay máy cắt 52
3
. Để làm được điều
này, lúc ra lệnh “Đóng 52
x
” để đóng máy cắt 52
x
, đồng thời cấm
cắt 52
2
và 52
3
.
3/ Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp ở chế độ cùng
làm việc (hình vẽ).
Các nhánh được nối cố định vào mỗi hệ thống thanh góp. Để đảm
bảo cắt chọn lọc ngắn mạch trên mỗi hệ thống thanh góp cần cắt
máy cắt liên lạc 52x và tất cả máy cắt nối vào thanh góp hư hỏng.
Muốn vậy, có thể dùng 2 bảo vệ riêng cho mỗi hệ thống thanh góp
nhưng sơ đồ này có 2 khuyết điểm:
+) Khi nối tất cả các nhánh vào cùng một hệ thống thanh góp thì

bảo vệ làm việc không chọn lọc khi ngắn mạch ngoài.
08/12/14NGYỄN NGỌC DUY
24
MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP
+) Khi thay đổi các nhánh nối cố
định thì bảo vệ không đảm bảo cắt
chọn lọc khi ngắn mạch ngoài.

Để đảm bảo cắt chọn lọc ngắn
mạch ngoài đối với sơ đồ 2 hệ
thống cùng làm việc ta dùng sơ đồ
bảo vệ có 3 bộ phận: 2 bộ phận
chọn lọc 50
4
, 50
5
để chọn cắt thanh
góp có hư hỏng,bộ phận thứ 3 là
50
6
là bảo vệ so lệch dùng để khởi
động bảo vệ, tránh tác động nhầm
khi ngắn mạch ngoài. Ví dụ khi
ngắn mạch thanh góp (I) các rơle
50
4
,50
6
tác động cắt máy cắt liên
lạc 52

x
và các máy cắt 52
1
,52
2
, rơle
50
5
không làm việc.Nếu ngắn
mạch thanh góp (II) thì cắt máy cắt
máy cắt 52
x
và các máy cắt 52
3
,52
4
Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh
góp ở chế độ cùng làm việc
08/12/14 NGYỄN NGỌC DUY
RƠ LE BẢO VỆ THANH GÓP
I/ Rơle bảo vệ 7ss601
a: Tổng quan
Hình dạng
tổng thể rơle
7ss601
08/12/14 25NGYỄN NGỌC DUY