Giáo trình bảo vệ rơ le (chương 2)

8

Chỉång 2:

BO VÃÛ DNG ÂIÃÛN CỈÛC ÂẢI
I. NGUN TÀÕC TẠC ÂÄÜNG:
Bo vãû dng âiãûn cỉûc âải l loải bo vãû phn ỉïng våïi dng trong pháưn tỉí
âỉåüc bo vãû. Bo vãû s tạc âäüng khi dng âiãûn qua chäù âàût thiãút bë bo vãû tàng
quạ mäüt giạ trë âënh trỉåïc no âọ.
Vê dủ kho sạt tạc âäüng ca cạc bo vãû dng âiãûn cỉûc âải âàût trong mảng
hçnh tia cọ 1 ngưn cung cáúp (hçnh 2.1), cạc thiãút bë bo vãû âỉåüc bäú trê vãư phêa
ngưn cung cáúp ca táút c cạc âỉåìng dáy. Mäùi âỉåìng dáy cọ 1 bo vãû riãng âãø càõt
hỉ hng trãn chênh nọ v trãn thanh gọp ca trảm åí cúi âỉåìng dáy.

Hçnh 2.1: Bäú trê cạc bo vãû dng cỉûc âải trong mảng hçnh tia
cọ 1 ngưn cung cáúp

Dng khåíi âäüng
ca bo vãû I
KÂ
, tỉïc l dng nh nháút âi qua pháưn tỉí âỉåüc
bo vãû m cọ thãø lm cho bo vãû khåíi âäüng, cáưn phi låïn hån dng phủ ti cỉûc
âải ca pháưn tỉí âỉåüc bo vãû âãø ngàn ngỉìa viãûc càõt pháưn tỉí khi khäng cọ hỉ
hng.
Cọ thãø âm bo kh nàng tạc âäüng chn lc ca cạc bo vãû bàòng 2 phỉång
phạp khạc nhau vãư ngun tàõc:
•
Phỉång phạp thỉï nháút - bo vãû âỉåüc thỉûc hiãûn cọ thåìi gian lm viãûc cng
låïn khi bo vãû cng âàût gáưn vãư phêa ngưn cung cáúp. Bo vãû âỉåüc thỉûc hiãûn nhỉ
váûy âỉåüc gi l

BV dng âiãûn cỉûc âải lm viãûc cọ thåìi gian
.
•
Phỉång phạp thỉï hai - dỉûa vo tênh cháút: dng ngàõn mảch âi qua chäù näúi
bo vãû s gim xúng khi hỉ hng cng cạch xa ngưn cung cáúp. Dng khåíi âäüng
ca bo vãû I
KÂ
âỉåüc chn låïn hån trë säú låïn nháút ca dng trãn âoản âỉåüc bo vãû
khi xy ra ngàõn mảch åí âoản kãư (cạch xa ngưn hån). Nhåì váûy bo vãû cọ thãø tạc
âäüng chn lc khäng thåìi gian. Chụng âỉåüc gi l
bo vãû dng âiãûn càõt nhanh
.
Cạc bo vãû dng âiãûn cỉûc âải lm viãûc cọ thåìi gian chia lm hai loải tỉång
ỉïng våïi
âàûc tênh thåìi gian âäüc láûp
v
âàûc tênh thåìi gian phủ thüc cọ giåïi
hản
. Bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian âäüc láûp l loải bo vãû cọ thåìi gian tạc âäüng
khäng âäøi, khäng phủ thüc vo trë säú ca dng âiãûn qua bo vãû. Thåìi gian tạc
âäüng ca bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc giåïi hản, phủ thüc vo dng
âiãûn qua bo vãû khi bäüi säú ca dng âọ so våïi dng I
KÂ
tỉång âäúi nh v êt phủ
thüc hồûc khäng phủ thüc khi bäüi säú ny låïn.



9
** Cạc bäü pháûn chênh ca BV dng cỉûc âải:

Bo vãû dng cỉûc âải cọ hai bäü pháûn chênh : Bäü pháûn khåíi âäüng (vê dủ, så âäư
bo vãû nhỉ hçnh 2.2, bäü pháûn khåíi âäüng l cạc råle dng 3RI v 4RI) v bäü pháûn
tảo thåìi gian lm viãûc (råle thåìi gian 5RT). Bäü pháûn khåíi âäüng phn ỉïng våïi cạc hỉ
hng v tạc âäüng âãún bäü pháûn tảo thåìi gian. Bäü pháûn tảo thåìi gian lm nhiãûm vủ
tảo thåìi gian lm viãûc âm bo cho bo vãû tạc âäüng mäüt cạch cọ chn lc. Cạc
råle dng âiãûn âỉåüc näúi vo phêa thỉï cáúp ca BI theo så âäư thêch håüp (xem mủc II
- chỉång 1).


Hinh 2.2 : Så âäư ngun lê ca bo vãû dng cỉûc âải


II. BO VÃÛ DNG CỈÛC ÂẢI LM VIÃÛC CỌ THÅÌI GIAN:
II.1.
Dng khåíi âäüng ca BV:
Theo ngun tàõc tạc âäüng, dng khåíi âäüng I
KÂ
ca bo vãû
phi låïn hån
dng âiãûn phủ ti cỉûc âải qua chäø âàût bo vãû
, tuy nhiãn trong thỉûc tãú viãûc
chn I
KÂ
cn phủ thüc vo nhiãưu âiãưìu kiãûn khạc.
Âãø xạc âënh dng khåíi âäüng ta xẹt så âäư mảng âiãûn trãn hçnh 2.1, gi sỉí
chn I
KÂ
cho bo vãû 3
’
âàût åí âáưu âoản âỉåìng dáy AB, trỉåïc hãút ta kho sạt trảng

thại ca nọ khi hỉ hng åí âiãøm N trãn âoản BC kãư phêa sau nọ (tênh tỉì ngưn
cung cáúp).
Khi cạc bo vãû lm viãûc âụng thç trong trỉåìng håüp ny mạy càõt ca âoản hỉ
hng BC s bë càõt ra. Bo vãû 3
’
ca âoản khäng hỉ hng AB cọ thåìi gian låïn hån
s khäng këp tạc âäüng v cáưn phi tråí vãư vë trê ban âáưu ca mçnh. Nhỉng âiãưu ny
s xy ra nãúu dng tråí vãư ca bo vãû I
tv
låïn hån trë säú tênh toạn ca dng måí mạy
I
mm
(hçnh 2.3) âi qua âoản AB âãún cạc häü tiãu thủ ca trảm B. Dng I
tv
l dng så
cáúp låïn nháút m åí âọ bo vãû tråí vãư vë trê ban âáưu. Âãø an ton, láúy trë säú tênh toạn
ca dng måí mạy I
mmtt
= I
mmmax
, nhỉ váûy âiãưu kiãûn âãø âm bo chn lc l : I
tv
>
I
mmmax
.
Khi xạc âënh dng I
mmmax
cáưn phi chụ l âỉåìng dáy BC â bë càõt ra, cn cạc
âäüng cå näúi åí trảm B â bë hm lải do âiãûn ạp gim tháúp khi ngàõn mảch v khi

âiãûn ạp âỉåüc khäi phủc dng måí mạy ca chụng tàng lãn ráút cao. Vç váûy dng
I
mmmax
thỉåìng låïn hån nhiãưu so våïi dng phủ ti cỉûc âải I
lvmax
. Âỉa vo hãû säú måí
mạy k
mm
âãø tênh âãún dng måí mạy ca cạc âäüng cå åí trảm B v viãûc càõt phủ ti
ca trảm C. Ta cọ I
mmmax
= k
mm
.I
lvmax
.

10


Hinh 2.3 : ọử thở õỷc trổng traỷng thaùi cuớa baớo vóỷ
khi ngừn maỷch ngoaỡi

Sai sọỳ cuớa doỡng trồớ vóử cuớa baớo vóỷ vaỡ caùc tờnh toaùn khọng chờnh xaùc õổồỹc
kóứ õóỳn bồới hóỷ sọỳ an toaỡn k
at
> 1 (vaỡo khoaớng 1,1 ữ1,2). Tổỡ õióửu kióỷn õaớm baớo sổỷ
trồớ vóử cuớa baớo vóỷ õoaỷn AB, coù thóứ vióỳt :
I
tv

= k
at
.k
mm
.I
lvmax
(2.1)
Tố sọỳ giổợa doỡng trồớ vóử cuớa rồle (hoỷc cuớa baớo vóỷ) õọỳi vồùi doỡng khồới õọỹng cuớa
rồle (hoỷc cuớa baớo vóỷ) goỹi laỡ hóỷ sọỳ trồớ vóử k
tv
.
k
I
I
tv
tv
K
= (2.2)
Nhổ vỏỷy: I
k
k
I
K
mm
tv
lv
=
k
at
.

max
(2.3)
Caùc rồle lờ tổồớng coù hóỷ sọỳ trồớ vóử k
tv
= 1; thổỷc tóỳ luọn luọn coù k
tv
< 1.
Doỡng khồới õọỹng I
KR
cuớa rồle khaùc vồùi doỡng khồới õọỹng I
K
cuớa baớo vóỷ do hóỷ
sọỳ bióỳn õọứi n
I
cuớa BI vaỡ sồ õọử nọỳi dỏy giổợa caùc rồle doỡng vaỡ BI.
Trong mọỹt sọỳ sồ õọử nọỳi rồle, doỡng õi vaỡo rồle khọng bũng doỡng thổù cỏỳp cuớa
caùc BI. Vờ duỷ nhổ khi nọỳi rồle vaỡo hióỷu doỡng 2 pha, doỡng vaỡo rồle I
R
(3)
trong tỗnh
traỷng õọỳi xổùng bũng
3 lỏửn doỡng thổù cỏỳp I
T
(3)
cuớa BI. Sổỷ khaùc bióỷt cuớa doỡng trong
rồle trong tỗnh traỷng õọỳi xổùng vaỡ doỡng thổù cỏỳp BI õổồỹc õỷc trổng bũng hóỷ sọỳ sồ
õọử:
k
I
I

sõ
R
T
()
()
()
3
3
3
= (2.4)
Kóứ õóỳn hóỷ sồ õọử, coù thóứ vióỳt : Ik
I
n
KR sõ
K
I
=
()3
(2.5)
Do vỏỷy : I
kk k
kn
I
KR
at mm sõ
tv I
lv
=
()
max

3
(2.6)



11
II.2. Thồỡi gian laỡm vióỷc:
II.2.1. Baớo vóỷ coù õỷc tờnh thồỡi gian õọỹc lỏỷp:
Thồỡi gian laỡm vióỷc cuớa baớo
vóỷ coù õỷc tờnh thồỡi gian õọỹc lỏỷp
(hỗnh 2.4) õổồỹc choỹn theo
nguyón từc bỏỷc thang (tổỡng cỏỳp) ,
laỡm thóỳ naỡo õóứ cho baớo vóỷ õoaỷn
sau gỏửn nguọửn hồn coù thồỡi gian
laỡm vióỷc lồùn hồn thồỡi gian laỡm
vióỷc lồùn nhỏỳt cuớa caùc baớo vóỷ
õoaỷn trổồùc mọỹt bỏỷc choỹn loỹc vóử
thồỡi gian t.
Xeùt sồ õọử maỷng nhổ hỗnh
2.5, vióỷc choỹn thồỡi gian laỡm vióỷc
cuớa caùc baớo vóỷ õổồỹc bừt õỏửu tổỡ
baớo vóỷ cuớa õoaỷn õổồỡng dỏy
xa nguọửn cung cỏỳp nhỏỳt, tổùc laỡ tổỡ
caùc baớo vóỷ 1 vaỡ 1 ồớ traỷm C. Giaớ
thió
ỳt thồỡi gian laỡm vióỷc cuớa caùc
baớo vóỷ naỡy õaợ bióỳt, tổồng ổùng laỡ
t
1
vaỡ t

1
.


Hinh 2.4 :
Caùc daỷng õỷc tờnh
thồỡi gian cuớa baớo vóỷ doỡng cổỷc õaỷi
1- õọỹc lỏỷp; 2- phuỷ thuọỹc


Hinh 2.5 : Phọỳi hồỹp õỷc tờnh thồỡi gian õọỹc lỏỷp cuớa caùc baớo vóỷ doỡng cổỷc õaỷi

Thồỡi gian laỡm vióỷc t
2
cuớa baớo vóỷ 2 taỷi traỷm B õổồỹc choỹn lồùn hồn thồỡi gian
laỡm vióỷc lồùn nhỏỳt cuớa caùc baớo vóỷ taỷi traỷm C mọỹt bỏỷc t. Nóỳu t
1
> t
1
thỗ t
2
= t
1
+
t.
Thồỡi gian laỡm vióỷc t
3
cuớa baớo vóỷ 3 ồớ traỷm A cuợng tờnh toaùn tổồng tổỷ, vờ duỷ
nóỳu coù t
2

> t
2
thỗ t
3
= t
2
+ t.
Trổồỡng hồỹp tọứng quaùt, õọỳi vồùi baớo vóỷ cuớa õoaỷn thổù n thỗ:
t
n
= t
(n-1)max
+ t (2.7)

12
trong âọ: t
(n-1)max
- thåìi gian lm viãûc låïn nháút ca cạc bo vãû åí âoản thỉï n-1
(xa ngưn hån âoản thỉï n).
II.2.2. Bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc cọ giåïi hản:
Khi chn thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc
cọ giåïi hản (hçnh 2.4) cọ thãø cọ 2 u cáưu khạc nhau do giạ trë ca bäüi säú dng
ngàõn mảch åí cúi âoản âỉåüc bo vãû so våïi dng khåíi âäüng :
1. Khi bäüi säú dng låïn, bo vãû lm viãûc åí pháưn âäüc láûp ca âàûc tênh thåìi
gian: lục áúy thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû âỉåüc chn giäúng nhỉ âäúi våïi bo vãû
cọ âàûc tênh thåìi gian âäüc láûp.
2. Khi bäüi säú dng nh, bo vãû lm viãûc åí pháưn phủ thüc ca âàûc tênh thåìi
gian: trong trỉåìng håüp ny, sau khi phäú
i håüp thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû kãư
nhau cọ thãø gim âỉåüc thåìi gian càõt ngàõn mảch.

Hçnh 2.6 : Phäúi håüp cạc âàûc tênh ca bo vãû dng cỉûc âải
cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc giåïi hản.
N : Âiãøm ngàõn mảch tênh toạn

Xẹt så âäư mảng hçnh 2.6, âàûc tênh thåìi gian ca bo vãû thỉï n trãn âoản AB
âỉåüc lỉûa chn thãú no âãø nọ cọ thåìi gian lm viãûc l t
n
låïn hån thåìi gian t
(n-1)max

ca bo vãû thỉï (n-1) trãn âoản BC mäüt báûc ∆t khi ngàõn mảch åí âiãøm tênh toạn -
âáưu âoản kãư BC - gáy nãn dng ngàõn mảch ngoi låïn nháút cọ thãø cọ I’
N max
. Tỉì thåìi
gian lm viãûc tçm âỉåüc khi ngàõn mảch åí âiãøm tênh toạn cọ thãø tiãún hnh chènh
âënh bo vãû v tênh âỉåüc thåìi gian lm viãûc âäúi våïi nhỉỵng vë trê v dng ngàõn
mảch khạc.
Ngàõn mảch cng gáưn ngưn dng ngàõn mảch cng tàng, vç váûy khi ngàõn
mảch gáưn thanh gọp trảm A thåìi gian lm viãûc ca bo vãû âỉåìng dáy AB gim
xúng v trong mäüt säú trỉåìng håüp cọ thãø nh hån so våïi thåìi gian lm viãûc ca
bo vãû âỉåìng dáy BC.
Khi lỉûa chn cạc âàûc tênh thåìi gian phủ thüc thỉåìng ngỉåìi ta tiãún hnh v
chụng trong hãû ta âäü vng gọc (hçnh 2.7), trủc honh biãøu diãùn d
ng trãn
âỉåìng dáy tênh âäøi vãư cng mäüt cáúp âiãûn ạp ca hãû thäúng âỉåüc bo vãû, cn trủc
tung l thåìi gian.

13



Hçnh 2.7 :
Phäúi håüp âàûc tênh thåìi gian lm
viãûc phủ thüc cọ giïåïi hản ca cạc bo vãû
dng cỉûc âải trong hãû ta âäü dng - thåìi
gian.
Dng bo vãû cọ âàûc tênh
thåìi gian phủ thüc cọ thãø
gim tháúp dng khåíi âäüng so
våïi bo vãû cọ âàûc tênh thåìi
gian âäüc láûp viì hãû säú måí mạy
k
mm
cọ thãø gim nh hån.
Âiãưu ny gii thêch nhỉ sau:
sau khi càõt ngàõn mảch, dng
I
mm
âi qua cạc âỉåìng dáy
khäng hỉ hng s gim xúng
ráút nhanh v bo vãû s khäng
këp tạc âäüng vç thåìi gian lm
viãûc tỉång ỉïng våïi trë säú ca
dng I
mm
(thỉåìng gáưn bàòng I
KÂ

ca bo vãû) l tỉång âäúi låïn.
Nhỉåüc âiãøm ca bo vãû cọ âàûc tênh thåìi gian phủ thüc l :
• Thåìi gian càõt ngàõn mảch tàng lãn khi dng ngàõn mảch gáưn bàòng dng khåíi
âäüng (vê dủ, khi ngàõn mảch qua âiãûn tråí quạ âäü låïn hồûc ngàõn mảch trong tçnh
trảng lm viãûc cỉûc tiãøu hãû thäúng).
• Âäi khi sỉû phäiú håüp cạc âàûc tênh thåìi gian tỉång âäúi phỉïc tảp.

II.2.3. Báûc chn lc vãư thåìi gian:
Báûc chn lc vãư thåìi gian ∆t

trong biãøu thỉïc (2.7) xạc âënh hiãûu thåìi gian lm
viãûc ca cạc bo vãû åí 2 âoản kãư nhau ∆t

= t
n
- t
(n-1)max
. Khi chn ∆t cáưn xẹt âãún
nhỉỵng u cáưu sau :
♦
∆t cáưn phi bẹ nháút âãø gim thåìi gian lm viãûc ca cạc bo vãû gáưn ngưn.
♦
∆t cáưn phi thãú no âãø hỉ hng åí âoản thỉï (n-1) âỉåüc càõt ra trỉåïc khi
bo vãû ca âoản thỉï n (gáưn ngưn hån) tạc âäüng.

∆t ca bo vãû âoản thỉï n cáưn phi bao gäưm nhỉỵng thnh pháưn sau :
* Thåìi gian càõt t
MC(n - 1)
ca mạy càõt âoản thỉï (n-1).

* Täøng giạ trë tuût âäúi ca sai säú dỉång max t
ss(n-1)
ca bo vãû âoản thỉï n v
ca sai säú ám max t
ssn
ca bo vãû âan thỉï n (cọ thãø bo vãû thỉï n tạc âäüng såïm)
* Thåìi gian sai säú do quạn tênh t
qtn
ca bo vãû âoản thỉïï n.
* Thåìi gian dỉû trỉỵ t
dt
.
Tọm lải: ∆t = t
MC(n - 1)
+ t
ss(n - 1)
+ t
ssn
+ t
qtn
+ t
dt
(2.8)
Thỉåìng ∆t vo khong 0,25 - 0,6sec.
II.3.
Âäü nhảy ca bo vãû:
Âäü nhảy ca bo vãû dng max âàûc trỉng bàòng hãû säú âäü nhảy K
n
. Trë säú ca
nọ âỉåüc xạc âënh bàòng tè säú giỉỵa dng qua råle I

R
khi ngàõn mảch trỉûc tiãúp åí cúi
vng bo vãû v dng khåíi âäüng råle I
KÂR
.

14
K
I
I
n
R
KÂR
= (2.9)
Dảng ngàõn mảch tênh toạn l dảng ngàõn mảch gáy nãn trë säú K
n
nh nháút.
Âãø âm bo cho bo vãû tạc âäüng khi ngàõn mảch qua âiãûn tråí quạ âäü, dỉûa
vo kinh nghiãûm váûn hnh ngỉåìi ta coi ràòng trë säú nh nháút cho phẹp l K
nmin
≈1,5.
Khi K
n
nh hån trë säú nãu trãn thç nãn tçm cạch dng mäüt så âäư näúi råle khạc âm
bo âäü nhảy ca bo vãû låïn hån. Nãúu biãûn phạp ny khäng âem lải kãút qu kh
quan hån thç cáưn phi ạp dủng cạc bo vãû khạc nhảy hån.
Trỉåìng håüp täøng quạt, u cáưu âäúi våïi bo vãû âàût trong mảng l phi tạc
âäüng khäng nhỉỵng khi hỉ hng trãn chênh âoản âỉåüc nọ bo vãû, m cn phi tạc
âäüng c khi hỉ hng åí âoản kãư nãúu bo vãû hồûc mạy càõt ca âoản kãư bë hng học
(u cáưìu dỉû trỉỵ cho bo vãû ca âoản kãư). Trong trỉåìng håüp ny khi ngàõn mảch

trỉûc tiãúp åí cú
i âoản kãư, hãû säú âäü nhảy khäng âỉåüc nh hån 1,2.
Âãø so sạnh âäü nhảy ca mäüt så âäư bo vãû åí nhỉỵng dảng ngàõn mảch khạc
nhau ngỉåìi ta cn dng hãû säú âäü nhảy tỉång âäúi K
ntâ
, â l t säú giỉỵa K
n
åí dảng
ngàõn mảch âang kho sạt våïi
khi ngàõn mảch 3 pha våïi âiãưu kiãûn l dng
ngàõn mảch cọ giạ trë nhỉ nhau:
K
n
()3
K
K
K
I
I
ntâ
n
n
R
R
==
() ()33
(2.10)
Trong âọ I
R
v I

R
(3)
l dng qua råle åí dảng ngàõn mảch kho sạt v N
(3)
khi
dng ngàõn mảch så cáúp cọ giạ trë nhỉ nhau.

III. ÂẠNH GIẠ BO VÃÛ DNG CỈÛC ÂẢI LM VIÃÛC CỌ THÅÌI GIAN:
III.1.
Tênh chn lc:
Bo vãû dng cỉûc âải chè âm bo âỉåüc tênh chn lc trong cạc mảng hçnh tia
cọ mäüt ngưn cung cáúp bàòng cạch chn thåìi gian lm viãûc theo ngun tàõc báûc
thang tàng dáưn theo hỉåïng tỉì xa âãún gáưn ngưn. Khi cọ 2 ngưn cung cáúp, u
cáưu chn lc khäng âỉåüc tha mn cho d mạy càõt v bo vãû âỉåüc âàût åí c 2
phêa ca âỉåìng dáy.
III.2.
Tạc âäüng nhanh:
Cng gáưn ngưn thåìi gian lm viãûc ca bo vãû cng låïn. ÅÍ cạc âoản gáưn
ngưn cáưn phi càõt nhanh ngàõn mảch âãø âm bo sỉû lm viãûc liãn tủc ca pháưn
cn lải ca hãû thäúng âiãûn, trong khi âọ thåìi gian tạc âäüng ca cạc bo vãû åí cạc
âoản ny lải låïn nháút. Thåìi gian tạc âäüng chn theo ngun tàõc báûc thang cọ thãø
vỉåüt quạ giåïi hản cho phẹp.
III.3.
Âäü nhảy:
Âäü nhảy ca bo vãû bë hản chãú do phi chn dng khåíi âäüng låïn hån dng
lm viãûc cỉûc âải I
lv max
cọ kãø âãún hãû säú måí mạy k
mm
ca cạc âäüng cå. Khi ngàõn

mảch trỉûc tiãúp åí cúi âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû, âäü nhảy u cáưu l ≥ 1,5 (khi lm
nhiãûm vủ bo vãû chênh). Âäü nhảy nhỉ váûy trong nhiãưu trỉåìng håüp âỉåüc âm bo.
Tuy nhiãn khi cäng sút ngưn thay âäøi nhiãưu, cng nhỉ khi bo vãû lm nhiãûm vủ

15
dỉû trỉỵ trong trỉåìng håüp ngàõn mảch åí âoản kãư , âäü nhảy cọ thãø khäng âảt u cáưu.
Âäü nhảy u cáưu ca bo vãû khi lm nhiãûm vủ dỉû trỉỵ l ≥ 1,2
III.4.
Tênh âm bo:
Theo ngun tàõc tạc âäüng, cạch thỉûc hiãûn så âäư, säú lỉåüng tiãúp âiãøm trong
mảch thao tạc v loải råle sỉí dủng , bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc xem l loải bo vãû
âån gin nháút v lm viãûc khạ âm bo .
Do nhỉỵng phán têch trãn, bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc ạp dủng räüng ri trong
cạc mảng phán phäúi hçnh tia âiãûn ạp tỉì 35KV tråí xúng cọ mäüt ngưn cung cáúp
nãúu thåìi gian lm viãûc ca nọ nàòm trong giåïi hản cho phẹp. Âäúi våïi cạc âỉåìng dáy
cọ âàût khạng âiãûn åí âáưu âỉåìng dáy, cọ thãø ạp dủng bo vãû dng cỉûc âải âỉåüc vç
khi ngàõn mảch dng khäng låï
n làõm, âiãûn ạp dỉ trãn thanh gọp cn khạ cao nãn
bo vãû cọ thãø lm viãûc våïi mäüt thåìi gian tỉång âäúi låïn váùn khäng nh hỉåíng
nhiãưu âãún tçnh trảng lm viãûc chung ca hãû thäúng âiãûn .
IV. BO VÃÛ DNG CÀÕT NHANH:
IV.1.
Ngun tàõc lm viãûc:
Bo vãû dng càõt nhanh (BVCN) l loải bo vãû
âm bo tênh chn lc bàòng
cạch chn dng khåíi âäüng låïn hån dng ngàõn mảch låïn nháút qua chäø âàût
bo vãû khi hỉ hng åí ngoi pháưn tỉí âỉåüc bo vãû
, BVCN thỉåìng lm viãûc
khäng thåìi gian hồûc cọ thåìi gian ráút bẹ âãø náng cao nhảy v måí räüng vng BV.

Hçnh 2.15 : Âäư thë tênh toạn bo vãû dng càõt nhanh khäng thåìi gian
âäúi våïi âỉåìng dáy cọ ngưn cung cáúp mäüt phêa

Xẹt så âäư mảng trãn hçnh 2.15, BVCN âàût tải âáưu âỉåìng dáy AB vãư phêa trảm
A. Âãø bo vãû khäng khåíi âäüng khi ngàõn mảch ngoi (trãn cạc pháưn tỉí näúi vo
thanh gọp trảm B), dng âiãûn khåíi âäüng I
KÂ
ca bo vãû cáưn chn låïn hån dng
âiãûn låïn nháút âi qua âoản AB khi ngàõn mảch ngoi. Âiãøm ngàõn mảch tênh toạn l
N nàòm gáưn thanh gọp trảm B phêa sau mạy càõt.

16
I
K
= k
at
. I
Nngmax
(2.13)
Trong õoù :
I
Nngmax
: Laỡ doỡng ngừn maỷch lồùn nhỏỳt khi ngừn maỷch ngoaỡi vuỡng baớo vóỷ
(thổồỡng laỡ doỡng N
(3)
)
k
at
: hóỷ sọỳ an toaỡn; xeùt tồùi aớnh hổồớng cuớa thaỡnh phỏửn khọng chu kyỡ, vióỷc tờnh

toaùn khọng chờnh xaùc doỡng ngừn maỷch vaỡ sai sọỳ cuớa rồle. Thổồỡng k
at
= 1,2 ữ1,3.
Khọng kóứ õóỳn k
tv
vỗ khi ngừn maỷch ngoaỡi baớo vóỷ khọng khồới õọỹng.
IV.2.
Vuỡng taùc õọỹng cuớa BV:
Khi hổ hoớng caỡng gỏửn thanh goùp traỷm A thỗ doỡng õióỷn ngừn maỷch seợ caỡng
tng theo õổồỡng cong 1 (hỗnh 2.15). Vuỡng baớo vóỷ cừt nhanh l
CN
õổồỹc xaùc õởnh
bũng hoaỡnh õọỹ cuớa giao õióứm giổợa õổồỡng cong 1 vaỡ õổồỡng thúng 2 (õổồỡng thúng
2 bióứu dióựn doỡng õióỷn khồới õọỹng I
K
). Vuỡng l
(3)
CN
chố chióỳm mọỹt phỏửn chióửu daỡi
cuớa õổồỡng dỏy õổồỹc baớo vóỷ. Doỡng ngừn maỷch khọng õọỳi xổùng thổồỡng nhoớù hồn
doỡng khi ngừn maỷch 3 pha. Vỗ vỏỷy, õổồỡng cong I
N
(õổồỡng cong 3) õọỳi vồùi caùc daỷng
ngừn maỷch khọng õọỳi xổùng trong tỗnh traỷng cổỷc tióứu cuớa hóỷ thọỳng coù thóứ nũm rỏỳt
thỏỳp so vồùi õổồỡng cong 1; vuỡng baớo vóỷ l
CN
< l
(3)
CN
, trong mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp l

CN
coù
thóứ giaớm õóỳn 0.
IV.3.
BVCN cho õổồỡng dỏy coù 2 nguọửn cung cỏỳp:
Baớo vóỷ cừt nhanh coỡn coù thóứ duỡng õóứ baớo vóỷ caùc õổồỡng dỏy coù hai nguọửn
cung cỏỳp. Trón hỗnh 2.16, giaớ thióỳt BVCN õổồỹc õỷt ồớ caớ 2 phờa cuớa õổồỡng dỏy AB.
Khi ngừn maỷch ngoaỡi taỷi õióứm N
A
thỗ doỡng ngừn maỷch lồùn nhỏỳt chaỷy qua caùc BVCN
laỡ I
NngmaxB
theo hổồùng tổỡ thanh goùp B vaỡo õổồỡng dỏy. Khi ngừn maỷch ngoaỡi taỷi
õióứm N
B
thỗ doỡng ngừn maỷch lồùn nhỏỳt chaỷy qua caùc BVCN laỡ I
NngmaxA
theo hổồùng tổỡ
thanh goùp A vaỡo õổồỡng dỏy. óứ baớo vóỷ cừt nhanh khọng taùc õọỹng nhỏửm khi ngừn
maỷch ngoaỡi, cỏửn phaới choỹn I
K
> I
Nngmax
. Trong trổồỡng hồỹp õang xeùt (hỗnh 2.16),
I
NngmaxA
> I
NngmaxB
, vỗ vỏỷy doỡng tờnh toaùn I
Nngmax

= I
NngmaxA
. Doỡng õióỷn khồới õọỹng cuớa
baớo vóỷ choỹn giọỳng nhau cho caớ hai phờa:
I
K
= k
at
.I
NngmaxA
Vuỡng baớo vóỷ l
CNA
vaỡ l
CNB
õổồỹc xaùc õởnh bũng hoaỡnh õọ giao õióứm cuớa caùc
õổồỡng cong 1 (I
NA
= f(l)) vaỡ 3 (I
NB
= f(l)) vồùi õổồỡng thúng 2 (I
k
), gọửm 3 õoaỷn:
* Ngừn maỷch trong õoaỷn l
CNA
chố coù BVCN phờa A taùc õọỹng
* Ngừn maỷch trong õoaỷn l
CNB
chố coù BVCN phờa B taùc õọỹng
* Khi ngừn maỷch trong õoaỷn giổợa thỗ khọng coù BVCN naỡo taùc õọỹng. Tuy nhión
nóỳu (l

CNA
+ l
CNB
) > l thỗ khi ngừn maỷch ồớ õoaỷn giổợa caớ hai BVCN seợ cuỡng taùc õọỹng.
** Hióỷn tổồỹng khồới õọỹng khọng õọửng thồỡi:
Nóỳu giổợa caùc traỷm A,B ngoaỡi õổồỡng dỏy õổồỹc baớo vóỷ ra coỡn coù caùc maỷch lión
laỷc voỡng phuỷ khaùc thỗ coù thóứ xaớy ra hióỷn tổồỹng khồới õọỹng khọng õ.thồỡi giổợa caùc
baớo vóỷ õỷt ồớ 2 õỏửu A,B cuớa õổồỡng dỏy vaỡ chióửu daỡi vuỡng baớo vóỷ coù thóứ tng lón.
Hióỷn tổồỹng maỡ
mọỹt baớo vóỷ chố bừt õỏửu khồới õọỹng sau khi mọỹt baớo vóỷ
khaùc õaợ khồới õọỹng vaỡ cừt maùy cừt õổồỹc goỹi laỡ hióỷn tổồỹng khồới õọỹng khọng
õọửng thồỡi
. Khi kóứ õóỳn taùc õọỹng khọng õọửng thồỡi, BVCN thỏỷm chờ coù thóứ baớo vóỷ
õổồỹc toaỡn bọỹ õổồỡng dỏy coù nguọửn cung cỏỳp 2 phờa.


17

Hinh 2.16 :
ọử thở tờnh toaùn baớo vóỷ doỡng cừt nhanh
õọỳi vồùi õổồỡng dỏy coù nguọửn cung cỏỳp tổỡ 2 phờa

V. BAO V DOèNG COẽ C TấNH THèI GIAN NHIệU CP:
Baớo vóỷ doỡng coù õỷc tờnh thồỡi gian nhióửu cỏỳp (hay coỡn goỹi laỡ õỷc tờnh thồỡi gian
phuỷ thuọỹc nhióửu cỏỳp) laỡ sổỷ kóỳt hồỹp cuớa caùc baớo vóỷ doỡng cừt nhanh khọng thồỡi
gian, baớo vóỷ doỡng cừt nhanh coù thồỡi gian vaỡ baớo vóỷ doỡng cổỷc õaỷi. Sồ õọử nguyón lờ
mọỹt pha cuớa baớo vóỷ nhổ trón hỗnh 2.18, õỷc tờnh thồỡi gian trón hỗnh 2.19.

Hỗnh 2.18 : Sồ õọử nguyón lờ 1 pha cuớa baớo vóỷ doỡng
coù õỷc tờnh thồỡi gian nhióửu cỏỳp

Nguyón từc laỡm vióỷc cuớa baớo vóỷ õổồỹc khaớo saùt thọng qua sồ õọử maỷng hỗnh
tia coù nguọửn cung cỏỳp 1 phờa nhổ hỗnh 2.20. Caùc baớo vóỷ A vaỡ B õỷt ồớ õỏửu õổồỡng
dỏy AB vaỡ BC. Sổỷ thay õọứi giaù trở cuớa doỡng ngừn maỷch theo khoaớng caùch tổỡ thanh
goùp traỷm A õóỳn õióứm hổ hoớng õổồỹc õỷc trổng bũng õổồỡng cong I
N
= f(l).
*
CP THặẽ NHT
cuớa caùc baớo vóỷ A vaỡ B (rồle 3RI, 4RGT vaỡ 5Th trón hỗnh
2.18) laỡ cỏỳp
cừt nhanh khọng thồỡi gian
(t
I
0,1 giỏy). óứ õaớm baớo choỹn loỹc, doỡng
khồới õọỹng I
I
KA
vaỡ I
I
KB
õổồỹc choỹn lồùn hồn doỡng ngừn maỷch ngoaỡi cổỷc õaỷi. Phỏửn l
I
A


18
v l
I
B
ca âỉåìng dáy (xạc âënh bàòng âäư thë trãn hçnh 2.20) l vng thỉï nháút ca

bo vãû A v B, chụng chè chiãúm mäüt pháưn chiãưu di ca âỉåìng dáy AB v BC.
*
CÁÚP THỈÏ HAI
(råle 6RI, 7RT v 8Th) l cáúp
càõt nhanh cọ thåìi gian
, âãø âm
bo chn lc âỉåüc chn våïi thåìi gian t
II
låïn hån thåìi gian tạc âäüng t
I
ca cáúp thỉï
nháút v ca bo vãû khäng thåìi gian âàût
åí cạc mạy biãún ạp trảm B v C mäüt báûc
∆t. Khi chn thåìi gian t
II
nhỉ váûy, dng
khåíi âäüng I
II
KÂA
v I
II
KÂB
ca cáúp thỉï hai
âỉåüc chn låïn hån dng ngàõn mảch cỉûc
âải khi hỉ hng ngoi vng tạc âäüng
ca bo vãû khäng thåìi gian âàût åí cạc
pháưn tỉí kãư trỉåïc (vê dủ, I
II
KÂA
âỉåüc chn

låïn hån dng ngàõn mảch cỉûc âải khi hỉ
hng åí cúi vng l
I
B
ca cáúp thỉï nháút
bo vãû B hồûc hỉ hng trãn thanh gọp
âiãûn ạp tháúp ca trảm B).

Hçnh 2.19 : Âàûc tênh thåìi gian
ca bo vãû trãn hçnh 2.18
Âäúi våïi bo vãû A, nãúu trỉåìng håüp tênh toạn l chènh âënh khi dng ngàõn
mảch åí cúi vng l
I
B
ca cáúp thỉï nháút bo vãû B (dng ngàõn mảch lục âọ bàòng
dng khåíi âäüng I
I
KÂB
) thç ta cọ : I
II
KÂA
= k
at
.I
I
KÂB


Hçnh 2.20 : Âäư thë tênh toạn bo vãû dng cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp

19
Hãû säú an ton K
at
tênh âãún sai säú ca råle v mạy biãún dng, láúy bàòng
1,1÷1,15.Vng bo vãû ca cáúp thỉï hai bao gäưm pháưn cúi âỉåìng dáy, thanh gọp
ca trảm v mäüt pháưn cạc pháưn tỉí kãư näúi vo thanh gọp ny. Vng thỉï hai l
II
A
ca
bo vãû A âỉåüc xạc âënh bàòng âäư thë trãn (hçnh 2.20), trong trỉåìng håüp âang xẹt l
II
A

chỉïa pháưn cúi âỉåìng dáy AB, thanh gọp B v pháưn âáưu âỉåìng dáy BC.
Âäü nhảy cáúp thỉï hai ca bo vãû A v B âỉåüc kiãøm tra theo ngàõn mảch trỉûc
tiãúp åí cúi âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû AB v BC tỉång ỉïng. u cáưu hãû säú K
II
n
khäng
âỉåüc nh hån 1,3 ÷ 1,5.
*
CÁÚP THỈÏ BA
ca bo vãû A v B (råle 9RI, 10RT, 11Th) l
bo vãû dng cỉûc
âải
, cọ dng khåíi âäüng I
III
KÂA
v I
III

KÂB
låïn hån dng âiãûn lm viãûc cỉûc âải. Tạc âäüng
chn lc ca chụng âỉåüc âm bo nhåì chn thåìi gian t
III
A
v t
III
B
theo ngun tàõc
báûc thang.
Vng bo vãû ca cáúp thỉï ba l
III
A
v l
III
B
bàõt âáưu tỉì cúi vng hai tråí âi. Nhiãûm
vủ ca cáúp thỉï ba l dỉû trỉỵ cho hng học mạy càõt hồûc bo vãû ca cạc pháưn tỉí
kãư, cng nhỉ càõt ngàõn mảch trãn âỉåìng dáy âỉåüc bo vãû khi 2 cáúp âáưu khäng tạc
âäüng, vê dủ khi ngàõn mảch qua âiãûn tråí quạ âäü låïn. Âäü nhảy ca cáúp thỉï ba âỉåüc
kiãøm tra våïi ngàõn mảch åí cúi pháưn tỉí kãư. u cáưu hãû säú K
n
III
khäng âỉåüc nh hån
1,2.
Ỉu âiãøm cå bn ca bo vãû dng âiãûn cọ âàûc tênh thåìi gian nhiãưu cáúp l bo
âm càõt khạ nhanh ngàõn mảch åí táút c cạc pháưn ca mảng âiãûn. Nhỉåüc âiãøm
chênh l âäü nhảy tháúp, chiãưu di vng bo vãû phủ thüc vo tçnh trảng lm viãûc
ca hãû thäúng v dảng ngàõn mảch, chè âm bo tênh chn lc trong mảng håí cọ
mäüt ngưn cung cáúp.

VI. BO VÃÛ DNG CỌ KIÃØM TRA ẠP:
Âãø phán biãût giỉỵa
ngàõn mảch v quạ ti,
âäưng thåìi náng cao âäü
nhảy vãư dng ca bo vãû
dng cỉû
c âải, ngỉåìi ta
dng så âäư bo vãû dng
cọ kiãøm tra ạp (hçnh
2.21). Khi ngàõn mảch thç
dng âiãûn tàng v âiãûn ạp
gim xúng do váûy c
råle dng RI v råle ạp RU
âãưu khåíi âäüng dáùn âãún
càõt mạy càõt. Trong trỉåìng
håüp ny, dng khåíi âäüng
ca bo vãû âỉåüc tênh
theo biãøu thỉïc:
I
k
k
I
KÂ
at
tv
lv
=
max

Hinh 2.21 : Så âäư ngun lê 1 pha ca
bo vãû dng cọ kiãøm tra ạp


20
Trong bióứu thổùc trón khọng cỏửn kóứ õóỳn k
mm
vỗ sau khi cừt ngừn maỷch ngoaỡi
caùc õọỹng cồ tổỷ khồới õọỹng nhổng khọng laỡm õióỷn aùp giaớm nhióửu, caùc rồle RU
khọng khồới õọỹng vaỡ baớo vóỷ khọng thóứ taùc õọỹng õổồỹc.
Roợ raỡng laỡ khi khọng kóứ õóỳn hóỷ sọỳ k
mm
thỗ doỡng khồới õọỹng cuớa baớo vóỷ doỡng
coù kióứm tra aùp seợ nhoớ hồn nhióửu so vồùi doỡng khồới õọỹng cuớa baớo vóỷ doỡng cổỷc õaỷi
vaỡ tổồng ổùng õọỹ nhaỷy õổồỹc nỏng cao õaùng kóứ.