Bài giảng chuyên đề bảo vệ dòng so lệch

BẢO VỆ DÒNG SO
LỆCH
Đối tượng
bảo vệ
I = 0
I ≠ 0
I. NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN
Bảo vệ dòng so lệch là loại bảo vệ dựa trên nguyên tắc so
sánh trực tiếp dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ
I
TI
I
TII
Đối tượng
BV
I
I
I
II
1. SƠ ĐỒ DÒNG TUẦN HOÀN.
Ở trạng thái bình
thường hoặc NM
ngoài dòng
I
TI
= -I
TII
Dòng thứ qua rơle đối chiều nhau
R TI TII
I I I 0= + =
TI TII

R
I II
I I
I
n n
= +
Nếu chọn n
I
=n
II
thì
I
TI
I
TII
I
TI
I
TII
Đối tượng
BV
I
N
= I
I
+ I
II
R TI TII
I I I= +
N

TI TII
R
I II
I
I I
I 0
n n n
= + = ≠
Khi ngắn mạch trong vùng đối tượng BV
I
TI
I
TII
I
I
I
II
1. SƠ ĐỒ DÒNG TUẦN HOÀN.
2. SƠ ĐỒ CÂN BẰNG ÁP.
I
R
= 0
I ≠ 0
E
TI
E
TII
Khi NM ngoài hoặc bình thường, dòng phụ tải qua các
sđđ E
TI

và E
TII
như nhau. Nếu n
I
=n
II
thì:
TI TII
R
E E
I 0
Z
+
= =
Z: tổng trở toàn mạch vòng.
Khi NM trong vùng BV các sđđ
cùng chiều tạo nên dòng qua rơle
II. DÒNG KHÔNG CÂN BẰNG
I
T
=I
S
-I
µ
.
I
R
= I
TI
– I

TII
= I
µ1
- I
µ2
= I
kcb
Dòng thứ cấp của biến dòng đưa vào rơle.
Cho dù các BI giống nhau thì các dòng từ hoá I
µ
vẫn khác
nhau nên tạo ra dòng kcb.
I
kcb
sẽ rất lớn khi NM ngoài.
I
kcb
quá độ có thể lớn hơn cả giá trị dòng làm việc max.
I
kcb
đạt max hơi chậm hơn so với thời điểm đầu của NM.
I
kcb
xác lập sau NM >> so với trước NM
Đặc điểm

i
kcb
( quá độ ) > i
kcb

( xác lập ) > i
lvmax


i
kcb
đạt max với t
≠
0

i
kcb
( xác lập ở t
0
+ ) > i
kcb
( xác lập ở t
0
- )

thời gian tồn tại i
kcb
bé hơn vài phần mười giây
Dòng khởi động tác động đúng khi
I
kđ
≥ K
at
.I
kcbttmax

I
kcbttmax
= f
imax
.k
đn
.k
kck
.I
Nngmax

f
imax
= 10 % sai số cực đại cho phép của BI
k
đn
=[ 0 - 1 ] hệ số đồng nhất của các BI
k
kck
> 1 phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần phi chu kỳ
III. DÒNG KHỞI ĐỘNG
I
kd
N
N
I
K
min
=

Yêu cầu K
N
 2
Hệ số độ nhạy của BV
VI. CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ
TÍNH ĐẢM BẢO
Tác động có thời gian chậm khoảng 0,3 – 0,5s
Sử dụng điện trở phụ R
Sử dụng biến dòng bão hòa trung gian BIBHTG
Sử dụng rơle có tác động hãm.
Rơ le có hãm hoặc khoá bằng hoạ tần bậc cao của dòng
điện
Tác động có thời gian t
BV
= [ 0,3 - 0,5 ]s
Tránh trị số quá độ lớn của I
kcb

Phương pháp này ít được sử dụng vì làm mất tính tác
động nhanh của bảo vệ (giải pháp không tối ưu).
VI. CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ
TÍNH ĐẢM BẢO
6.1 Cho bảo vệ tác động chậm
R
U
B
N
2
RI
*

*
I
IS
I
IIS
I
IT
I
IIT
I
R
U
A
6.2 Sử dụng điện trở phụ R:
_ Giảm biên độ dòng điện cả dòng
không cân bằng lẫn dòng ngắn mạch
_ Nhưng chủ yếu là Ikcb vì chứa
thành phần DC lớn.
_ Biện pháp này khá đơn giản nên
cũng được sử dụng khá rộng rãi.
VI. CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ
TÍNH ĐẢM BẢO
BIG
I
R
U
B
N2
*
*

I
IS
I
IIS
I
IT
I
IIT
U
A
RI
6.3 Sử dụng BIBHTG:
Máy BI BHTG có độ bão hoà từ rất
sớm và I
NM
có hai thành phần:
_ Dòng NM chu kỳ I
Nck
nằm trong
vùng tuyến tính và tạo ra từ cảm B
thay đổi lớn và sđđ lớn.
_ I
kck
rơi vào vùng bão hoà của
đường cong từ hoá nên tạo ra từ
cảm B thay đổi bé và sđđ bé
VI. CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ
TÍNH ĐẢM BẢO
BV có Ikđ thay đổi khi dòng điện trong các nhánh của
mạch BV thay đổi.

Rơle tác động khi I
lv
>I
h
VI. CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ
TÍNH ĐẢM BẢO
6.4 Sử dụng rơle so lệch tác động hãm:
( )
TIITIh
II
2
1
I −=
( )
TIITIlv
III +=
TI
I
TII
I
NM ngoài I
h
>I
lv
⇒
relay không tác động
TII
I-
TIITISLlvlv
IIIII +===

TIITIhh
IIkII −==
Với BV có hai đầu ra: MBA hai cuộn dây, MF….
- Đại lượng làm việc tỷ lệ với dòng điện so lệch.
- Đại lượng hãm tỷ lệ với hiệu của hai vec tơ dòng điện.
k=1/2
Rơle tác động khi I
lv
>I
h
TI
I
TII
I
NM trong: I
lv
>I
h
⇒
relay tác động
TIITISLlvlv
IIIII +===
TIITIhh
IIkII −==
Với BV có hai đầu ra: MBA hai cuộn dây, MF….
- Đại lượng làm việc tỷ lệ với dòng điện so lệch.
- Đại lượng hãm tỷ lệ với hiệu của hai vec tơ dòng điện.
k=1/2
Rơle tác động khi I
lv

>I
h
I
lv
-I
TII
I
h
Vùng tác động
Vùng không tác động
A
Đặc tính NM
Đặc tính làm việc của BV so lệch
a
b
c
Đặc tính làm việc của BV so lệch
Nhánh a: đặc trưng cho ngưỡng độ nhạy của BVSL do ảnh
hưởng của sai số BI (dòng từ hoá).
Nhánh b: kể đến ảnh hưởng sai số từ tỷ số BI, sơ đồ đấu
dây BI, các đầu phân áp…
Nhánh c: ảnh hưởng hãm lớn nhất khi kể đến bão hoà BI.
VII. BẢO VỆ SO LỆCH NGANG
Sử dụng cho:
Các đường dây song song,
dài và có điện trở như
nhau.
MF có hai cuộn dây quấn
song song
Theo nguyên lý so sánh

trực tiếp dòng điện chạy
trên các nhánh song song
Có hai loại BVSL ngang:
So lệch ngang dòng điện và so lệch
ngang có hướng
I
R
= 0
B
A
1. BVSL NGANG DÒNG ĐỊÊN
Khi bình thường hoặc NM
ngoài.
I
R
= I
TI+
I
TII
=0
Tuy nhiên vẫn có dòng kcb
qua rơle. Để không tác động
nhầm thì I
kđ
> I
kcb
Khi NM tại N làm cho dòng
điện I
I
>I

II
nên có dòng qua
rơle
I
R
= I
TI+
I
TII
≠0
Nếu I
R
>I
kđ
thì BV tác động cắt MC chung cách ly sự cố
I
R
= 0I
R
≠ 0
B
A
Khi điểm NM tiến gần đến B
thì dòng qua rơle giảm
I
R
= I
TI+
I
TII

=0 khi N=B
Như vậy BV không bao gồm
toàn bộ đường dây mà có vùng
chết gần thanh góp đối diện.
Do đó chiều dài của BV được
xác định bằng:
kdbv
=
AB
N
I
m l
I
I
kđbv
: dòng khởi động của BV; I
N
: dòng NM tại B;
l
AB
: chiều dài đoạn AB
1. BVSL NGANG DÒNG ĐỊÊN
I
R
≈0
B
A
1. BVSL NGANG CÓ HƯỚNG
AND
RW

RW
RI
1
AND
AND
AND
Th1 cắt
MC2
Th2 cắt
MC1
Cắt
MC2
Cắt
MC1
MC1
MC2
MC4
MC3
Yêu cầu hai đầu đường dây phải có hai bộ tương tự để
đường dây có thể cắt NM từ hai phía.
bộ phận định hướng công suất giúp BV chỉ cắt đường
dây hư hỏng
1
3
42
1. BVSL NGANG CÓ HƯỚNG
1
3
42
1. BVSL NGANG CÓ HƯỚNG

1. BVSL NGANG CÓ HƯỚNG
Dòng khởi động của RI được chọn theo các điều kiện sau:
-
RI không tác động đối với Ikcb khi NM tại thanh góp
trạm đối diện.
I
kđ
=k
at
.I
kcbmax.
-
Khi một trong các đường song song được cắt ra từ đầu
kia, RI không được tác động.
I
kđ
=k
at
.I
ptmax.
-
Bộ phận khởi động không được tác động đối với dòng
trong các pha không hư hỏng khi NM hai pha và một pha.
I
kđ
=k
at
.I
khư
=k

at
.(I
pt
KI
N
)
1. BVSL NGANG CÓ HƯỚNG
Độ nhạy của bộ phận khởi động được kiểm tra với hai
trường hợp:
a. chế độ khởi động không đồng thời khi NM phía đối
diện đã cắt.
k’
nh
=I
R
/I
kđR
.
I
kđR
là dòng qua rơle ứng với điểm NM tại điểm biên vùng
khởi động không đồng thời khi MC tại B cắt.
Yêu cầu k
nh
>1,5.