Phân tích ưu nhược điểm của rơ le tĩnh và rơ le cơ trong trạm điện 110KV

Đề thi số:
1. Ưu việt của rơle số so với rơle tĩnh và rơle cơ ? Phân tích chế độ làm việc bình thường và chế độ
làm việc nguy hiểm của máy biến dòng điện (BI) .
a)Ưu việt của rơle số so với rơle tĩnh và rơle cơ
 Ưu việt rất lớn của rơle số so với các loại rơle khác là khả năng tổ hợp các chức năng bảo vệ rất
thuận lợi và rộng lớn, việc trao đổi và xử lý thông tin với khối lượng lớn với tốc độ cao làm
tăng độ nhạy, đọ chính xác, độ tin cậy cũng như mở rộng tính năng của bảo vệ
 Hạn chế được nhiễu và sai số do việc truyền thông tin bằng số.
 Có khả năng tự lập trình được nên có độ linh hoạt cao, dễ dàng sử dụng cho đối tượng bảo vệ
khác nhau.
 Công suất tiêu thụ nhỏ.
 Có khả năng đo lường và có thể nối mạng phục vụ cho điều khiển, giám sát, điều chỉnh tự động
từ xa.
 Dễ dàng mở rộng khả năng đo lường, biến đổi tín hiệu, so sánh và tổng hợp logic trong cấu trúc
rơle
 Ngoài chức năng bảo vệ cảnh cáo, rơle số hiện đại còn có thể thực hiện được nhiều nhiệm vụ
khác như:
+) Ghi chép các thông số vận hành và sự cố
+) Xác định vị trí sự cố
+) Thực hiện liên động các thiết bị bảo vệ và tự động của phần tử lân cận
+) Đóng mở trở lại máy cắt điện
 Dễ dàng ghép nối với nhau và với các thiết bị bảo vê tự động thông tin, và đo lường khác trong hệ
thống, dễ dàng ghép nối với máy tính
 Thông số của bảo vệ có thể chỉnh được giản tiện với độ chính xác cao và dễ dàng thực hiện công
việc chỉnh định thông số từ xa và chỉnh định tự động theo nguyên lý tự thích nghi
b)Phân tích chế độ làm việc bình thường và chế độ làm việc nguy hiểm của máy biến dòng điện (BI)
 Chế độ làm việc bình thường là ngắn mạch thứ cấp BI
Sơ đồ thay thế BI:
Ta có:
µ
III

Ts
+=
'
mà
i
s
T
i
s
s
n
I
I
n
I
I == ,
'

'
sT
II
=⇒

0
=⇒
µ
I
Để thỏa mãn điều kiện trên thì Z
tải
= 0, do đó phải nối tắt tải hay là ngắn mạch thứ cấp.

 chế độ làm việc nguy hiểm của máy biến dòng điện (BI) là hở mạch thứ cấp.
Vì khi hở mạch thứ cấp thì I
tải
= 0 và
'
S
I
=

I
µ
tức là dòng điện sơ cấp lúc này sẽ hoàn toàn biến thành
dòng từ hóa, dẫn đến từ cảm B
m
tăng lên đột ngột làm mạch từ bị bão hòa > từ thông và các đường cong
biến thiên theo độ từ cảm sẽ có dạng bằng đầu > sức điện động cảm ứng có dạng nhọn đầu và có biên độ
lớn
Đặc biệt khi có sự cố dòng I
S
đặt cấp bối số lớn, sức điện động thứ cấp có thể tăng lên vài trúc kV, rất
nguy hiểm cho người và thiết bị
Vì vậy: không nên để hở mạch thứ cấp
2. Bảo vệ quá dòng có hướng có đảm bảo chọn lọc đối với mạnh kín có 2 nguồn cung cấp ? Giải thích
bằng hình vẽ.
Vì sao nói : Bảo vệ so lệch là bảo vệ của Hệ thống điện ?
a) Bảo vệ quá dòng có hướng không đảm bảo chọn lọc đối với mạnh kín có 2 nguồn vì:
Dùng hình vẽ để chứng minh: Giả sử ngắn mạch tại N1 để đảm bảo chọn lọc thì phải thỏa mãn điều kiện:
t
1
>t

5
. Mặt khác giả sử ngắn mạch tại N2 để đảm bảo chọn lọc thì phải thỏa mãn điểu kiện: t
1
<t
5
. Vậy
trong cùng một lúc bảo vệ quá dòng có hướng không thể đáp ứng hai điều kiện trên, do đó: Bảo vệ quá
dòng có hướng không đảm bảo chọn lọc đối với mạnh kín có 2 nguồn
N1
N2
b) Vì sao nói : Bảo vệ so lệch là bảo vệ của Hệ thống điện ?
Câu 3: Nêu nguyên lý và thông số chỉnh định của bảo vệ quá dòng cắt nhanh và bảo vệ so lệch dòng
điện. Ưu, nhược điểm của các bảo vệ trên.
Trả lời:
Bảo vệ quá dòng cắt nhanh:
Nguyên lý:
BV10
BV9
BV1
BV6
BV5
BV4
BV2
BV3
BV8
BV12
BV7
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh là laoij bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn dòng khởi động của bảo
vệ lớn hơn trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua chỗ đặt bảo vệ khi có hư hỏng ở đầu phần tử tiếp
theo.

Thông số chỉnh định:
-dòng điện khởi động:
Dòng điện khởi động của bảo vệ được xác định theo công thức:
max
.
kd at Nng
I k I
=
Trong đó:
k
at
: hệ số an toàn, thường lấy bằng (1,2 ÷ 1,3)
I
Nng max:
là dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất thường được tính theo ngắn mạch 3 pha trực
tiếp tại điểm N với chế độ làm việc cực đại của hệ thống.
-thời gian tác động: 0 giây
Ưu: tác động tức thời
Nhược:
- không bảo vệ được toàn bộ đường đây( chỉ bảo vệ được 70-80%)
- phạm vi bảo vệ không ổn định, phụ thuộc vào dạng ngắn mạch và chế độ làm việc của HTĐ
Bảo vệ so lệch:
Nguyên lý:
Bảo vệ so lệch dòng điện là loại bảo vệ làm việc dựa trên nguyên tắc so sánh trực tiếp biên độ dòng điện
ở hai đầu phần tử được bảo vệ. Nếu sự sai lệch giữa 2 dòng điện vượt quá trị số cho trước( giá trị không
đổi) thì bảo vệ sẽ tác động.
N2
N1
I
T1

I
T2
? I
RL
BI1 BI2
P
I
S1
I
S2
A B
Vuùng b
?
o v
?
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện
dòng điện so lệch chạy qua role:
1 2SL T T R
I I I I I
= ∆ = − =
& & & & &
-Tình trạng làm việc không bình thường và ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ (điểm N1):
Trong trường hợp lý tưởng ( giả sử các biến dòng giống hệt nhau và không có sai số), ta có:
1 2S S
I I
=
& &
nên
1 2T T
I I

=
& &
và dòng điện đi vào role:
1 2
0
R T T
I I I
= − =
& & &
nên bảo vệ so lệch dòng điện không tác động
-Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ( N2):
Trường hợp có 2 nguồn cung cấp thì
1 2S S
I I≠
& &
cả về trị số và góc pha, do đó các dòng điện thứ cấp cũng
khác nhau:
1 2T T
I I≠
& &
và dòng điện vào role:
1 2
0
R T T
I I I
= − ≠
& & &
.
Nếu
dR k

I I
≥
thì bảo vệ sẽ tác động cắt máy cắt của phần tử được bảo vệ
-Trường hợp nguồn chỉ có từ 1 phía( S
B
=0):
Khi đó dòng điện chạy qua role là:
1R T
I I
=
& &
, nếu:
dR k
I I
≥
thì bảo vệ sẽ tác động.
Thông số chỉnh định:
- Dòng khởi động:
I
Kđ
= k.I
kcbttmax
Trong đó:
I
kcbttmax
= k
đn
.k
kck
.f

imax
.I
NMNmax
Với:
k
đn
: hệ số đồng nhất của BI (=0-1)
k
kck
: hệ số kể đến thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạch.
I
NMNmax
: thành phần chu kì của dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất.
f
imax
= 0,1: sai số cực đại cho phép của BI.
Ưu:
- làm việc khá tin cậy
- đảm bảo tính chọn lọc trong các mạng khác nhau, là loại bảo vệ có tính chọn lọc tuyệt đối
- có khả năng cắt ngắn mạch nhanh
Nhược:
- sự làm việc chính xác phụ thuộc rất nhiều vào giá trị của dòng điện không cân bằng, HT dây dẫn
phụ hay HT truyền tin
- đôi khi không độ nhạy đảm bảo nếu có dây dẫn phụ với tổng trở lớn, hoặc dòng không cân bằng
lớn
Câu 4: Trình bày bảo vệ chống chạm đất điểm thứ 2 cuộn dây rôto MFĐ ?
Tại sao bảo vệ này có vùng chết khi chạm đất điểm thứ nhất tại 1 cực cuộn kích thích ?
Trả lời:
Bảo vệ chống chạm đất điểm thứ 2 cuộn dây rôto MFĐ:
Khi có tín hiệu báo chạm đất 1 điểm trong máy phát thì nhân viên vận hành sẽ điều chỉnh con trượt để

đưa Vonmet về vị trí 0. Sau đó đóng đổi nối( ĐN) để role làm việc. Mạch bảo vệ lúc này được sử dụng là
cầu điện trở 4 vai. Khi chưa có chạm đất điểm thứ 2 thì dòng điện qua role = 0 do cầu cân bằng. Khi xuất
hiện điểm chạm đất thứ 2 làm cầu mất cân bằng dẫn đến có dòng điện chạy qua role khác 0. Như vậy làm
cho role tác động
Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất điểm thứ 2
Câu 5 Cho mạng điện như hình vẽ : (Các BV là BV DĐ có hướng )
- Tại sao phải phối hợp về độ nhạy
giữa các bảo vệ :1,3,5 và 2,4,6 ?
(I
kđ1
> I
kđ3
> I
kđ5
; I
kđ6
> I
kđ4
> I
kđ2
)
- Phân tích hiện tượng khởi động
không đồng thời của BVDĐCH
trong mạng điện trên
a. Phải phối hợp độ nhạy giữa các bảo vệ như vậy để đảm bảo rơle làm việc chọn lọc, tin cậy, tác động
nhanh.
b. Hiện tượng khởi động không đồng thời là hiện tượng bảo vệ ở đầu này chỉ tác động khi và chỉ khi bảo
vệ ở đầu kia đã tác động cắt máy cắt của nó khỏi nguồn.
Ví dụ: Bảo vệ dòng có hướng cho mạng điện trên đặt cho các bảo vệ
Khi ngắn mạch ở đường dây 1-2(điểm N1).Khi đó hầu như toàn bộ dòng ngắn mạch sẽ hướng đến điểm

ngắn mạch qua BV1, còn dòng chạy qua BV6 thì gần như bằng 0. Vậy nên ngay khi sự cố thì BV1 sẽ tác
động trước tiên để cắt máy cắt ra cho dù BV2 có thời gian tác động nhỏ nhất. Sau kh bảo vệ 1 tác động
thì bảo vệ 2 mới tác động để ngăn dòng ngắn mạch.Thứ tự tác động của các bảo vệ: BV1-BV2-BV4-BV6
Câu 6 Phân tích ảnh hưởng của: Hệ số phân bố dòng điện (k
I
>1 ) và dao động điện đến sự làm việc
của bảo vệ khoảng cách
a. Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện (k
I
>1):
+ Trong TH ở giữa chỗ đặt BV và điểm ngắn mạch có thêm nguồn phụ ( hình H
1
). Điện áp trên
cực Role lúc này là:
U
R
= I
AC
.Z
AC
+ I
CN
.Z
CN
Mà I
CN
= I
AC
+ I
BC

nên U
R
= I
AC
.Z
AC
+ (I
AC
+ I
BC
).Z
CN
BV1
BV4
BV2
BV5
BV3
BV6
Dòng đi vào Role trong TH này là I
R
=I
AC
Điện trở trên đầu cực Role là:
Z
R
= U
R
/I
R
=Z

AC
+(1+I
BC
/I
AC
).Z
CN
= Z
AC
+K
I
.Z
CN
Trong đó hệ số phân bố dòng K
I
= (1+I
BC
/I
AC
)>1
Như vậy khi có nguồn bổ xung thì điểm ngắn mạch dường như xa hơn và điện trở trên đầu cực
Role sẽ lớn hơn
b. ảnh hưởng của dao động điện
- Dao động điện là 1 chế độ làm việc bình thường của HTD. Khi có dao động điện, i và U biến
thiên theo chu kỳ rơle cảm nhận như ngắn mạch nên tác động nhầm.
Câu 7: Các dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường của MFĐ ĐB. Phân tích sự
làm viêc của chức năng 50BF.
Đáp:
Các dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường của MFĐ ĐB
• Các dạng hư hỏng thường gặp:

1. Đối với cuộn dây stato:
- Một pha bị chạm đất ( chạm vỏ): Khi có một pha chạm đất có thể phát ra tia lửa điện đốt cháy
lá thép Stator và gây nên ngắn mạch giữa các pha.
- Ngắn mạch giữa các cuộn dây (các pha): Khi xảy ra sự cố ngắn mạch giữa các pha thì dòng
điện tăng lên gấp nhiều lần so với định mức, do đó nó nguy hiểm cho MFĐ
- Ngắn mạch giữa các vòng dây trong một pha: Sự cố này làm hư hỏng các cuộn dây và làm lõi
thép phát nóng cục bộ
2. Đối với cuộn dây roto
- Chạm đất 1 điểm
- Chạm đất 2 điểm
Ở cuộn dây phần cảm thường xảy ra chạm đất một điểm, nếu không xử lý kịp thời có thể dẫn
đến chạm đất điểm thứ 2 và làm cho roto hư hỏng.
• Tình trạng làm việc không bình thường của MFD ĐB:
1. Quá tải
- Quá tải đối xứng:
o Nguyên nhân: Do mất nguồn, Đóng tải đột ngột
o Hậu quả: dòng điện 3 pha tăng làm nhiệt độ tăng cao dẫn đến hư hỏng cách điện.
- Quá tải không đối xứng
o Nguyên nhân: Đường dây làm việc không toàn pha, phụ tải một pha công suất lớn
( lò điện, vận tải điện )
o Hậu quả: Xuất hiện dòng điện thứ tự nghịch sinh ra từ thông thứ tự nghịch cắt roto
với tần số góc 2ω
đb
. Làm SĐĐ cũ tăng kéo theo Dòng điện cũ tăng đót nóng MFĐ
2. Dòng điện tăng cao do ngắn mạch ngoài kéo dài:
dòng điện 3 pha tăng làm nhiệt độ tăng cao dẫn đến hư hỏng cách điện.
3. Điện áp tăng cao, giảm thấp ( Quá điện áp ở MF tuabin nước)
4. Tần số tăng cao hoặc giảm thấp
5. Dao động điện mất kích thích, mất đồng bộ
Phân tích sự làm việc của chức năng 50BF.

Chức năng 50BF có thể làm việc ở hai chế độ: Chế độ làm việc phụ thuộc (External CBF) hoặc chế
độ làm việc độc lập (Internal CBF) hoặc kết hợp cả 2 chế độ nêu trên (On, Int. or Ext.).
- Chế độ làm việc phụ thuộc: Là được khởi tạo từ các tác nhân bên ngoài đưa tới. Lúc đó chức
năng này sẽ tác động đi cắt MC vô điều kiện sau thời gian BF.
- Chế độ làm việc độc lập cần thoả mãn các điều kiện sau:
+ Giám sát dòng chạy qua MC được bảo vệ.
+ Bảo vệ có cài đặt 50BF đã xuất lệnh cắt do nguyên nhân nào đó.
+ Sau khoảng thời gian BF nếu dòng chạy qua MC nhỏ hơn ngưỡng đặt của chức năng 50BF thì
bảo vệ sẽ xác nhận MC đã dược cắt ra và tự trở về. Nếu dòng chạy qua MC vượt quá ngưỡng đặt kết hợp
với thời gian BF của nó thì chức năng 50BF sẽ tác động đi cắt các MC liền kề trước và sau MC bị lỗi.
Phạm vi tác động.
+ Tuỳ theo chức năng 50BF được khởi tạo từ bảo vệ ĐZ hay MBA các đối tượng cắt sẽ khác nhau.
Khi chức năng 50BF tác động sẽ đi cắt các MC liền kề trước và sau MC bị lỗi trong vùng bảo vệ sơ cấp.
Có thể hiểu khái niệm vùng bảo vệ sơ cấp là vùng bảo vệ mà rơ le tác động cắt MC khi xảy ra sự cố bằng
một trong các chức năng được cài đặt khác chức năng 50BF.
+ Phạm vi tác động của chức năng 50BF thường là rất rộng, gây gián đoạn cung cấp điện.
8. Phân tích ảnh hưởng của: Hệ số phân bố dòng điện và điện trở quá độ đến sự làm việc của bảo vệ
khoảng cách. Phân tích sự làm việc của BVKC dùng liên động bằng tín hiệu khóa . Ưu, nhược điểm khi
sử dụng liên động bằng tín hiệu khóa.
Trả lời:
• Ảnh hưởng của K
I
:
• + Trong TH ở giữa chỗ đặt BV và điểm ngắn mạch ( hình H
2
). Điện áp trên cực Role lúc này là:
U
R
= I
AC

.Z
AC
+ I
CN
.Z
CN
Mà I
AC
= I
CM
+ I
CN
nên U
R
= I
AC
.Z
AC
+ (I
AC
- I
CM
).Z
CN
Dòng đi vào Role trong TH này là I
R
=I
AC
Điện trở trên đầu cực Role là:
Z

R
= U
R
/I
R
=Z
AC
+(1-I
CM
/I
AC
).Z
CN
= Z
AC
+K
I
.Z
CN
Trong đó hệ số phân bố dòng K
I
= (1-I
CM
/I
AC
)<1
Như vậy khi không có nguồn bổ xung thì điểm ngắn mạch dường như rút ngắn lại và điện trở trên đầu
cực Role sẽ nhỏ hơn
• A/h của điện trở quá độ:
R

QĐ
làm tăng tổng trở trên đầu cực role làm cho điểm ngắn mạch dường như lùi xa hơn và sẽ tác
động với thời gian trễ lớn hơn vì phải xét tới thời gian tắt hồ quang tại điểm ngắn mạch, nhưng
vẫn không mất tính chọn lọc. Giá trị tổng trở đo được đến chỗ ngắn mạch là Z
d
’ có tính đến điện
trở quá độ là:
Z
d
’= Z
d
+ 0,5.R
qđ
Z
d
: Điện trở thực tế của đường dây
R
qđ
: Điện trở quá độ (điện trở hồ quang )
Có giá trị 0,5 là do điện trở quá độ tại điểm ngắn mạch được chia đều cho cả 2 pha. Giá trị điện
trở quá độ thường mang tính điện tác dụng và rất khó xác định. Thực tế có công thức thực
nghiệm:
q
1,4
28700( . )
R
k
đ
k
a v t

I
+
=
Trong đó:
a là khoảng cách trung bình giữa các pha
v là tốc độ gió cực đại tác động đến đối tượng bảo vệ, m/s
t
k
là thời gian cắt dòng ngắn mạch, s
I
k
là dòng điện ngắn mạch, A
Hoặc cũng có thể dùng công thức thực nghiệm sau:
R
qđ
= 8750/
1,4
k
I
Phân tích sự làm việc của BVKC dùng liên động bằng tín hiệu khóa .
9. Đặc điểm khi thực hiện bảo vệ so lệch hoàn toàn Thanh góp.
Những đặc điểm khi thực hiện bảo vệ so lệch toàn phần thanh góp
Khi thực hiện bảo vệ so lệch cho các thanh góp đơn hoặc thanh góp có phân
đoạn với các phần tử phân bố lên cả hai phân đoạn cần phải chú ý các đặc điểm
sau đây:
1 .Cần đặt biến dòng điện trên tất cả các phần tử nối vào thanh góp.
2. Các biến dòng điện về nguyên tắc nên chọn có cùng dòng điện định mức chọn theo
dòng điện làm việc cực đại Ilv max của phần tử mang công suất lớn nhất. Khi dùng các
biến dòng điện có hệ số biến khác nhau thì phải cân bằng các sức điện động do chúng
tạo ra bằng các biến dòng bão hoà trung gian.

3. Bảo vệ tác động cắt các phần tử nối với nguồn, các phần tử không nối với nguồn có thể
không cắt để giảm nhẹ việc đóng trở lại nguồn điện.
4. Trong sơ đồ bảo vệ thường dùng rơ le có biến dòng bão hoà trung gian để làm giảm ảnh hưởng các giá
trị quá độ của dòng điện không cân bằng
Hình vẽ: Bảo vệ so lệch toàn phần của thanh góp đơn
5. Nối đất chỉ thực hiện ở một điểm chung (trên bảng bảo vệ).
Để giảm số lượng cáp trong mạch thứ cấp và giảm phụ tải của các biến dòng điện, các
mạch thứ cấp của các biến dòng điện thường nối với nhau ở trạm phân phối.
Hình vẽ: Bảo vệ so lệch toàn phần thanh góp có phân đoạn với các phần tử phân bố lên
cả hai phân đoạn.
Trong sơ đồ bảo vệ thanh góp có phân đoạn (hoặc hệ thống hai thanh góp) và các phần
tử phân bố cố định lên các phân đoạn (hoặc các thanh góp) dùng 3 bộ rơ le dòng điện: 3RI làm nhiệm vụ
phân biệt ngắn mạch và làm nhiệm vụ khởi động 2 bộ 1RI và 2RI; 1RI và 2RI là nhiệm vụ chọn lọc phân
đoạn (hoặc thanh góp) bị hư hỏng.
10. Nguyên tắc tác động của BV quá dòng có hướng. So sánh độ nhạy của bảo vệ quá dòng (pha) cắt
nhanh, quá dòng (pha) có thời gian, quá dòng thứ tự không ?
*Nguyên tắc tác động của bảo vệ quá dòng có hướng:
Bảo vệ dòng điện có định hướng công suất là loại bảo vệ làm việc theo trị số của dòng điện qua
chỗ đặt bảo vệ và góc lệch pha giữa dòng điện đó với điện áp trên thanh góp của trạm có đặt bảo vệ. Bảo
vệ tác động khi dòng điện vượt quá một giá trị định trước (giá trị khởi động) và pha của nó phù hợp với
trường hợp ngắn mạch trên đường dây được bảo vệ (khi công suất ngắn mạch qua bảo vệ đi từ thanh góp
ra đường dây). Về mặt bản chất: bảo vệ dòng điện có định hướng công suất là sự kết hợp giữa bảo vệ quá
dòng và bộ phận định hướng công suất ngắn mạch.
*So sánh độ nhạy của bảo vệ quá dòng cắt nhanh, qua dòng có thời gian, quá dòng thứ tự không.
-Độ nhạy của bảo vệ quá dòng có thời gian:
Độ nhạy của bảo vệ bị hạn chế do phải chọn dòng khởi động lớn hơn dòng làm việc cực đại I
lv max
có kể
đến hệ số mở máy k
mm

của các động cơ. Khi ngắn mạch trực tiếp ở cuối đường dây được bảo vệ, độ nhạy
yêu cầu là ≥ 1,5 (khi làm nhiệm vụ bảo vệ chính). Độ nhạy như vậy trong nhiều trường hợp được đảm
bảo. Tuy nhiên khi công suất nguồn thay đổi nhiều, cũng như khi bảo vệ làm nhiệm vụ dự trữ trong
trường hợp ngắn mạch ở đoạn kề , độ nhạy có thể không đạt yêu cầu. Độ nhạy yêu cầu của bảo vệ khi làm
nhiệm vụ dự trữ là ≥ 1,2
-Độ nhạy của bảo vệ cắt nhanh:
Như đã biết bảo vệ cắt nhanh làm việc tức thời hoặc với thời gian rất nhỏ (0,1s) nên không có độ nhạy
hoặc có nhưng sẽ rất nhỏ.
-Độ nhạy của bảo vệ quá dòng thứ tự không:
11. Trình bày sơ đồ bảo vệ chống chạm đất 100% cuộn dây Stato MFĐ (có đưa điện áp hãm 20Hz
vào trung điểm MFĐ) ? Tại sao không dùng điện áp hãm có tần số cao,ví dụ 200kHz ?
Dòng điện I từ nguồn 20 Hz sau khi qua bộ lọc 1LF được phân thành hai thành phần: İ
Đ
chạy vào BU
0
nối
với trung tính máy phát điện và İ
B
chạy qua điện trở đặt R
Đ
. Thành phần İ
Đ
thông qua máy biến dòng trung
gian BIG và bộ lọc tần số 2LF được nắn thành dòng điện làm việc. Dòng điện |I
lv
| đưa vào rơ le để so sánh
với dòng điện hãm I
H
cũng do nguồn 20 Hz tạo ra thông qua điện trở đặt R
C

. Dòng điện hãm có trị số
không thay đổi. Ở chế độ làm việc bình thường (R
Đ
= ), dòng điện I
Đ
được xác định theo điện dung của
cuộn dây đối với đất C
E
nên trị số bé do đó |I
lv
| < |I
H
| và rơ le sẽ không tác động.
Khi có chạm đất, dòng I
Đ
được xác định chủ yếu theo điện trở chạm đất R
Đ
, |I
lv
| > |I
H
|
,
rơ le sẽ tác động cắt
máy phát điện.
Các bộ lọc tần số 1LF và 2LF đảm bảo cho sơ đồ chỉ làm việc với thành phần 20H
Z
, ngoài ra bộ lọc 1LF
bảo vệ cho máy phát 20 H
Z

khỏi bị quá tải bởi dòng điện tần số công nghiệp 50 Hz khi có chạm đất xảy ra
gần đầu cực máy phát điện.
 Tại sao lại dùng điện áp hãm có tần số cao, ví dụ như 200 kH
Z
?
Khi ta sử dụng tần số cao, theo công thức tính tổng trở:
1
C
X
WC
=
sẽ giảm xuống rất nhiều. Do đó:
dòng
lv
C
U
I
X
=
sẽ tăng lên rất lớn có thể xấp xỉ với dòng điện hãm (I
H
). Vì vậy, nên việc chọn thiết bị
bảo vệ cho nó là rất khó và không đảm bảo độ nhạy và an toàn. Vì thế nên người ta không sử dụng tấn số
200 kH
Z
.
12. Phân tích ngắn gọn các yếu tố ảnh hưởng đến sự làm việc của bảo vệ khoảng cách ? Tại sao tổng
trở khởi động cấp 1 (t
I
= 0(s)) của BVKC phải chọn Z

I
kđ
= 0,8 Z
đd

(80%đường dây) mà không chọn
Z
I
kđ
= Z
đd

(100% đường dây)
Trả lời:
 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự làm việc của bảo vệ khoảng cách:
1. Ảnh hưởng của điện trở quá độ: Điện trở quá độ tại chỗ sự cố làm cho tổng trở đường dây nhỏ hơn tổng
trở sự cố. R
qđ
do hồ quang tại chỗ ngắn mạch sinh ra.
Z
role đo được
= Z
tt
+ Z
qđ
> Z
tt
Bảo vệ bị hụt vùng, phạm vi bảo vệ bị thu hẹp lại. Sự xuất hiện của hồ quang tại chỗ ngắng mạch cũng
đồng thời làm cho thời gian của bảo vệ khoảng cách tăng lên vì phải tính đến thời gian tắt hồ quang tại
chỗ ngắn mạch.

2. Ảnh hưởng của dòng điện trong các nhánh
Vì tổng trở đo được bởi role là tỉ số giữa điện áp và dòng điện đưa vào role:
R
R
R
V
Z
I
•
•
•
=
tuy nhiên dòng
điện đi vào rơ le khoảng cách lại phụ thuộc vào các nhánh nhất là trong các hệ thống đường dây kép như
trên hình:
3. Ảnh hưởng sai số các thiết bị đo lường
Các thiết bị đo lường BU, BI có ảnh hưởng khá lớn đến sự làm việc của rơ le khoảng cách. Vì tổng trở rơ
le đo được phụ thuộc vào giá trị điện áp và dòng điện đo được.
,
V
R Z
Z i
n
Z
Z n
n n
= =
. Do đó các BU, BI
cần phải đảm bảo nhỏ hơn sai số cho phép.
4. Dao động điện

Khi có dao động điện bảo vệ khoảng cách không được phép tác động bởi vì tác động có thể dẫn đến tan rã
hệ thống. Dao động điện là 1 hiện tường bất thường nhưng không phải sự cố. Khi có dao động điện bảo
vệ khoảng cách phải được khóa lại theo nguyên tắc
dZ
dt
5. Các ảnh hưởng khác
Tổng trở đo được bị ảnh hưởng bởi 1 số yếu tố khác như: dao động công suất, khi ngắn mạch gần nguồn
có thể làm cho điện áp giảm quá thấp và các rơ le có thể không khởi động được, tổng trở của đường dây
thay đổi khi có thiết bị bủ (tụ bù dọc, kháng bù dọc, thiết bị bù ngang) và ảnh hưởng của hỗ cảm giữa các
đường dây.
 Tại sao tổng trở khởi động cấp 1 (t
I
= 0(s)) của BVKC phải chọn Z
I
kđ
= 0,8 Z
đd

(80%đường dây)
mà không chọn Z
I
kđ
= Z
đd

(100% đường dây)
1. Điện trở quá độ làm tăng tổng trở trên đầu cực của các role làm cho điểm ngắn mạch dường
như lùi xa hơn, phạm vi bảo vệ bị thu hẹp lại.
2. Giả sử bảo vệ cấp 1 trên đường dây AB bao trùm toàn bộ đường dây thì khi đó nếu xảy ra ngắn
mạch tại điểm bắt đầu của đoạn dây tiếp theo (giả dụ đầu BC) thì rơ le cũng sẽ tác động tức thời như khi

ngắn mạch xảy ra trong đoạn dây AB. Như vậy để đảm bảo điều kiện làm việc chọn lọc của bảo vệ điện
trở khởi động của bảo vệ vùng 1 phải nhỏ hơn điện trở của đoạn dây được bảo vệ, ở đây ta thường chọn
Z
I
kđ
= 0,8 Z
đd
13. Lựa chọn phương thức bảo vệ cho MBA giảm,3 cuộn dây, công suất S=125MVA (110kV/35kV/10kV)
(Y
0
/∆/∆).
S=125MVA  Máy biến áp 3 cuộn dây công suất lớn.
Sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp:
Đối với máy biến áp ba cuộn dây công suất lớn (như trên) , người ta dùng các bảo vệ:
Bảo vệ chính:
- Bảo vệ so lệch có hãm (1)
- Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (2)
- Rơle khí (3); (4)
Bảo vệ dự phòng :
- Bảo vệ khoảng cách (5); (6)
- Bảo vệ quá dòng có thời gian (7)
Để bảo vệ quá tải dùng bảo vệ quá dòng (8); (9) & (10), đặt riêng cho các phía và bảo vệ phản ứng theo
nhiệt độ của dầu (11).
15.Trình bày bảo vệ chống ngắn mạch nhiều pha Động cơ điện không đồng bộ?
- Các động cơ kđb trên 1kV được BV chống ngắn mạch nhiều pha trên cuôn dây Stator. Việc BV
chống ngắn mạch nhiều pha sẽ đưa tính hiệu đến các cơ câu thừa hành để cắt động cơ và đồng thời
đến cơ cấu khử từ trường khi cần thiết. Dòng điện khởi động của Role dòng được xác định theo
biểu thức:
I
kđR

= (k
at
.k
mm
/k
tv
).I
lv.đc
16. Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo vệ khoảng cách. Đối với các đường dây tải điện có đặt tụ bù dọc thì tụ
bù dọc có ảnh hưởng đến sự làm việc của bảo vệ khoảng cách như thế nào?
Đáp:
*/ Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo vệ khoảng cách
-
Sai số của BU, BI
o
i
U
Z
R
n
n
n
Z
Z
==
o
Nếu BU, BI phản ánh không trung thực thì Z
R
đo được không chính xác
-

Ảnh hưởng của điện trở quá độ R
qđ
o
Điện trở quá độ làm tăng tổng trở trên đầu cực của các role làm cho điểm ngắn mạch
dường như lùi xa hơn và bảo vệ làm việc với thời gian trễ lớn hơn vì phải tính đến thời
gian dập tắt hồ quang tại chỗ ngắn mạch. Như vậy bảo vệ bị hụt vùng (phạm vi bảo vệ bị
thu hẹp).
-
Hệ số phân bố dòng điện
o
Vì tổng trở đo được bởi rơle là tỉ số giữa điện áp và dòng điện đưa vào rơle
R
R
R
I
V
Z =
,
tuy nhiên dòng điện đi vào rơ le khoảng cách lại phụ thuộc vào các nhánh nhất là trong hệ
thống có đường dây kép
-
Dao động điện
o
Khi có dao động điện , bảo vệ khoảng cách không được phép tác độngvì tác động có thể
dẫn đến tan rã hệ thống. Dao động điện là hiện tượng không bình thường, không phải sự
cố.
o
Khi có dao động điện thì bảo vệ phải khóa lại theo nguyên tắc
dt
dz

-
Các ảnh hưởng khác
o
Tổng trở của đường dây thay đổi khi có thiết bị bù ( tụ bù dọc, kháng bù dọc, thiết bị bù
ngang) và ảnh hưởng hỗ cảm giữa các đường dây.
*/ Đối với các đường dây tải điện có đặt tụ bù ảnh hưởng đến sự làm việc của bảo vệ khoảng cách
Các bộ tụ này làm giảm cảm kháng của đường dây, tăng giới hạn truyền tải công
suất
theo điều kiện ổn định của hệ thống, giảm tổn thất và cải thiện điều kiện phân bố điện áp
theo
dọc chiều dài đường dây ở những chế độ tải công suất khác
nhau.
Các bộ tụ điện bù dọc có thể đặt tập trung hoặc phân tán theo dọc chiều dài đường
dây.
Tuỳ theo mức độ bù và vị trí đặt của bộ tụ mà tổng trở đo được ở đầu đường dây sẽ
khác
nhau. Mức độ bù dọc được đặc trưng bằng hệ số bù dọc K
C
biểu diễn tỷ số giữa dung
kháng
X
C
của tụ bù dọc và cảm kháng X
L
của đường dây. Đối với các đường dây truyền tải siêu
cao
áp thường chọn hệ số bù dọc K
C
= 0,25 đến 0,75 (đường dây 500 kV Bắc - Nam của Việt

Nam
có K
C
=
0,6).
Hình vẽ 4-18: Bảo vệ khoảng cách trên đường dây có bù dọc, a) Sơ đồ nguyên lý, b) khi
bộ
tụ
làm việc bình thường, c) khi bộ tụ bị nối
tắt
Đối với các đường dây có đặt tụ bù dọc, hành vi của bảo vệ khoảng cách có thể bị
sai
lệch khi ngắn mạch xảy ra ở những vị trí khác nhau trên đường dây. Chẳng hạn, ở ví dụ
trên
Hình vẽ 4-18 rơ le khoảng cách RZ
1
đặt ở đầu A không thể "nhìn thấy" ngắn mạch tại N
1
sau
bộ tụ X
CA
(Hình vẽ 4-18-a) và cả ở một phần đường dây trước đó có thể phản ứng sai,
tác
động mất chọn lọc vì điểm N
1
lại rơi vào miền tác động của RZ
3
(Hình vẽ
4-18,b).
Để ngăn chặn tác động sai của các rơ le khoảng cách, trong trường hợp này có thể

dùng
phương pháp nối tắt bộ tụ khi xảy ra ngắn mạch và cho vùng I của các rơ le khoảng cách
tác
động với một độ trễ chừng 0,1 - 0,15
s.
Khi bộ tụ bị nối tắt, đặc tính tổng trở của đường dây được bảo vệ trở lại giống
như
những đường dây bình thường không có bù dọc và rơ le khoảng cách có thể đảm bảo
tính
chọn lọc bình thường (Hình vẽ
4-18-c).
Khi có ngắn mạch tuỳ theo vị trí điểm sự cố (trị số của dòng ngắn mạch) và thời
gian
tồn tại sự cố mà các thiết bị này sẽ làm việc và nối tắt bộ tụ lại. Tất nhiên nối tắt tụ và
cho
vùng I của rơ le khoảng cách làm việc trễ sẽ ảnh hưởng đến tính tác động nhanh của bảo
vệ.
17. Sơ đồ và phân tích nguyên lý làm việc của bảo vệ MBA bằng rơle khí
Những hư hỏng bên trong thùng của máy biến áp có cuộn dây ngâm trong dầu đều làm cho dầu
bốc hơi và chuyển động. Các máy biến áp có dầu công suất lớn hơn 500 kVA thường được bảo vệ bằng
rơ le khí có cấp tác động (với biến áp từ 500 kVA đến 5 MVA) hoặc 2 cấp tác động (lớn hơn 5 MVA).
Rơ le khí thường đặt trên đoạn ống nối từ thùng dầu đến bình dãn dầu của máy biến áp. Rơ le với
cấp 2 tác động gồm có 2 phao bằng kim loại mang bầu thuỷ tinh con có tiếp điểm thuỷ ngân hoặc tiếp
điểm từ. Ở chế độ làm việc bình thường trong bình rơ le đầy dầu, các phao nổi lơ lửng trong dầu, tiếp
điểm của rơ le ở trạng thái hở. Khi khí bốc ra yếu (chẳng hạn vì dầu nóng do quá tải), khí tập trung lên
phía trên của bình rơ le đẩy phao số 1 xuống, rơ le gửi tín hiệu cấp 1 cảnh báo. Nếu khí bốc ra mạnh
(chẳng hạn do ngắn mạch trong thùng dầu) luồng dầu vận chuyển từ thùng lên bình dãn dầu xô phao
thứ 2 chìm xuống gửi tín hiệu đi cắt máy biến áp. Rơ le khí còn có thể tác động khi mức dầu trong bình
rơle hạ thấp do dầu bị rò hoặc thùng biến áp bị thủng. Để rơ le khí được làm việc được dễ dàng người ta
tạo một độ nghiêng nhất định của ống dẫn so với mặt phẳng ngang. Góc nghiêng ỏ khoảng từ 2 đến 5

0
đối
với rơ le khí có một phao có từ 3 đến 7
0
đối với rơle có 2 phao. Cấp cảnh báo thường tác động với lượng
khí tập trung phía trên bình dầu rơle từ 100 đến 250 cm
3
, cấp 2 tác động cắt máy biến áp khi tốc độ di
chuyển của dầu qua rơ le, chiều dài của đoạn ống từ thùng dầu đến rơ le phải lớn hơn 5 lần đường kính
của nó và từ rơ le đến bình dãn dàu phải lớn hơn 3 lần.
Rơ le khí có thể làm việc khá tin cậy chống tất cả các loại sự cố bên trong thùng dầu, tuy
nhiên kinh nghiệm vận hành cũng phát hiện một số trường hợp tác động sai do ảnh hưởng của chấn động
cơ học lên máy biến áp (chẳng hạn do động đất, do các vụ nổ gần nơi đặt máy biến áp vv …)
Đối với máy biến áp lớn bộ điều chỉnh điện áp dưới tải thường được đặt trong thùng dầu riêng và
người ta dùng một bộ rơ le khí riêng để bảo vệ cho bộ điều áp dưới tải.
Khi thực hiện bảo vệ so lệch MBA cần chú ý điều gì ?
18. Nguyên tắc tác động của bảo vệ khoảng cách.
Nguyên lý đo tổng trở được dùng để phát hiện sự cố trên hệ thống tải điện hoặc máy phát
điện bị mất đồng bộ hay thiếu (mất) kích thích. Đối với các hệ thống truyền tải, tổng trở đo được tại chỗ
đặt bảo vệ trong chế độ làm việc bình thường (bằng thương số giữa điện áp chỗ đặt bảo vệ và dòng
điện phụ tải) phải cao hơn nhiều so với tổng trở đo được trong chế độsự cố. Ngoài ra, trong nhiều
trường hợp tổng trở của mạch vòng sự cố thường tỷ lệ với khoảng cách từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ
ngắn mạch.
Đối với các hệ thống truyền tải, tổng trở đo được tại chỗ đặt bảo vệ trong chế độ làm việc
bình thường (bằng tỷ số của điện áp chỗ đặt bảo vệ với dòng điệnphụ tải) lớn hơn nhiều so với tổng trở
đo được trong chế độ sự cố. Ngoài ra trong nhiều trường hợp, tổng trở của mạch vòng sự cố thường
tỷ lệ với khoảngcách từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ ngắn mạch (Hình vẽ 3-10).
Trong chế độ làm việc bình thường, tổng trở đo được tại chỗ đặt bảo vệ phụ thuộc vào trị số và
góc pha của dòng điện phụ tải. Trên mặt phẳng phức số, ở chế độ dòng điện phụ tải cực đại I
Amax

khi phụ
tải thay đổi, mút véc tơ tổng trở phụ tải cực tiểu ZAmin sẽ vẽ nên cung tròn có tâm ở gốc toạ độ của
mặt phẳng tổng trở phức (Hình vẽ 3-10-b).
Tổng trở của đường dây tải điện AB được biểu diễn bằng véc tơ Z
AB
trên mặt phẳng phức. Độ
nghiêng của véc tơ Z
AB
so với trục hoành (điện trở tác dụng R) phụ thuộc vào tương quan điện kháng của
đường dây X
AB
và điện trở tácdụng của đường dây RAB.
Ta có:
AB
AB
D
R
X
arctg
=
ϕ
Khi có ngắn mạch trực tiếp tại điểm N trên đường dây, tổng trở đo được tại chỗ đặt bảo vệ: Z
AN
=
R
AN
+ Jx
AN
.Trị số tổng trở đo được sẽ giảm đột ngột so với chế độ làm việc bìnhthường, nhưng độ
nghiêng của véc tơ tổng trở không thay đổi. Khi ngắn mạch qua điện trở trung gian (thường do điện

trở của hồ quang Rqđ phát sinh tại chỗ ngắn mạch) tổng trở đo được tại chỗ đặt bảo vệ: Z’
AN
= R
AN
+
Jx
AN
+ Rqđ = Z
AN
+ Rqđ Tổng trở đo được có trị số lớn hơn nhưng góc nghiêng của véc tơ tổng trở có
giảm đi so với khi ngắn mạch trực tiếp tại N (Hình vẽ 3-10-c).
Câu 19: . Phân tích các ưu điểm của bảo vệ so lệch dòng điện ? Để đảm bảo tính chọn lọc và độ nhạy, giải
pháp phổ biến nhất hiện nay là gì ? Trình bày.
 Ưu điểm của bảo vệ so lệch dòng điện:
1. Tính tin cậy: làm việc khá tin cậy, tuy nhiên sự làm việc chính xác phụ thuộc rất nhiều vào giá trị
của dòng điện không cân bằng, và hệ thống dây dẫn phụ, hay hệ thống truyền tin.
2. Tính chọn lọc: đảm bảo tính chọn lọc trong các mạng khác nhau, là loại bảo vệ có tính chọn lọc
tuyệt đối.
3. Tính tác động nhanh: có khả năng cắt ngắn mạch nhanh,
4. Độ nhạy: đôi khi không đảm bảo nếu có dây dẫn phụ với tổng trờ lớn, hoặc dòng không cân bằng
lớn
KL: Do đó thông thường bảo vệ khoảng cách được làm bảo vệ chính cho các đường dây cao áp với hệ
thống truyền tin hiện đại, các MBA, các MPĐ, thanh góp, động cơ điện công suất
lớn.
 Các biện pháp nâng cao độ nhạy:
- Để ngăn ngừa bảo vệ so lệch làm việc không chọn lọc dưới ảnh hưởng của I
kcb
, thường dùng các
biện pháp để giảm dòng điện không cân bằng như dùng biến dòng bão hoà trung gian, sử dụng
nguyên lý hãm bảo vệ bằng dòng điện pha hoặc các hài bậc cao (xuất hiện trong quá trình quá độ

và khi mạch từ bị bão hoà).
- Khi sử dụng nguyên lý so lệch dòng điện để bảo vệ máy biến áp và biến áp tự ngẫu, cần chú ý
đến khả năng bảo vệ so lệch có thể làm việc sai khi đóng máy biến áp không tải.
- Tuỳ thuộc thời điểm đóng máy cắt nối máy biến áp không tải với nguồn điện mà trị số ban đầu
(xung kích) của dòng điện từ hoá máy biến áp có thể đạt trị số lớn gấp nhiều lần dòng điện định
mức của máy biến áp. Trường hợp xấu nhất (I lớn nhất) sẽ xảy ra khi đóng máy cắt điện vào
thời điểm điện áp nguồn có trị số tức thời qua điểm 0. Khi quá trình quá độ chấm dứt, dòng điện
từ hoá (I ) trở lại trị số bình thường (khoảng vài phần trăm dòng điện định mức).
- Do dòng điện từ hoá chỉ chạy ở phía cuộn dây máy biến áp nối với nguồn khi máy biến áp đang ở
chế độ không tải nên dòng điện ở cuộn dây bên kia bằng không. Bảo vệ so lệch máy biến áp có
thể tác động nhầm (lúc này tương đương với trường hợp ngắn mạch trong máy biến áp có nguồn
cung cấp từ một phía).
- Để phân biệt trường hợp đóng máy biến áp không tải với trường hợp ngắn mạch trong máy biến
áp, người ta dựa vào tính chất của dòng điện từ hoá xung kích và dòng điện ngắn mạch trong máy
biến áp.
- Qua phân tích sóng hài của hai dòng điện này ta thấy: Dòng điện từ hoá xung kích chứa phần lớn
hài bậc hai (khoảng 70% so với hài cơ bản) và có thể đạt trị số cực đại đến khoảng 30% trị số của
dòng sự cố. Do đó có thể sử dụng hãm bổ sung bằng hài bậc hai (f2 = 100Hz) của dòng điện quá
độ đưa vào bảo vệ so lệch cho máy biến áp. Sơ đồ nguyên lý dùng ba biến dòng phụ:
- Trong đó:
BI
LV
: để lấy ra dòng điện làm việc (hay dòng điện so lệch: I
SL
=I
T1
-I
T2
)
BI

H
: để lấy ra dòng điện hãm (I
H
=I
T1
+I
T2
)
BI
L
: để lọc hài bậc hai trong dòng điện so lệch đưa vào hãm bổ sung trong bộ so sánh pha.
- Nguyên lý hãm bổ sung bằng hài bậc hai hiện nay đang được sử dụng để chế tạo các rơ le bảo vệ
máy biến áp.
Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ so lệch có hãm bổ sung bằng dòng điện hài bậc hai dùng cho bảo vệ máy
biến áp hai dây quấn
Câu 20: Các dạng hư hỏng đối với MBA ?Khi thực hiện bảo vệ so lệch MBA cần chú ý điều gì ?
 Các dạng hư hỏng đỗi với máy biến áp:
- Cũng giống như đối với máy phát điện, những hư hỏng thường xảy ra đối với máy biến áp và
máy biến tự ngẫu có thể phân ra thành hai nhóm: hư hỏng bên trong và hư hỏng bên ngoài.
- Hư hỏng bên trong máy biến áp bao gồm:
Chạm chập giữa các vòng dây
Ngắn mạch giữa các cuộn dây
Chạm đất (vỏ) và ngắn mạch chạm đất
Hỏng bộ chuyển đổi đầu phân áp
Thùng dầu bị thủng hoặc rò dầu
- Những hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường bên ngoài máy biến áp bao gồm:
Ngắn mạch nhiều pha trong hệ thống
Ngắn mạch một pha trong hệ thống
Quá tải
Quá bão hoà mạch từ

 Khi thực hiện bảo vệ so lệch MBA cần chú ý:
- Tuỳ theo công suất của máy biến áp, vị trí và vai trò của máy biến áp trong hệ thống mà người ta
lựa chọn phương thức bảo vệ thích hợp cho máy biến áp. Những loại bảo vệ thường dùng để
chống các loại sự cố và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp được áp dụng trong
bảng sau:
21. Phân tích sự làm việc của chức năng 50BF .
- Bảo vệ 50BF là bảo vệ chống MC từ chối: sử dụng cho dự phòng trường hợp MC không hoạt động.
- Sơ đồ nguyên lý:
- Sự làm việc:
• Tín hiệu đầu vào cho 50BF gồm: tín hiệu dòng điện( qua TI) và tín hiệu điện áp( qua BU).
• Khi có sự cố xảy ra trong phạm vi bảo vệ: tín hiệu đi vào rơle khoảng cách, rơle khoảng cách sẽ
tác động đi cắt MC trên phần tử sự cố. Đồng thời một TI khác đưa tín hiệu vào rơle quá dòng cực
đại 51. Hai rơle hoạt động đưa tín hiệu vào mạch AND, mạch AND sẽ nhận giá trị là 1.
• Nếu MC của phần tử sự cố hoạt động bình thường, sau một khoảng thời gian nhỏ hơn t, MC sẽ
cắt, loại bỏ phần tử sự cố.
• Nếu MC của phần tử sự cố bị hư hỏng, MC không được cắt ra sau khoảng thời gian nhỏ hơn t.
Sau khoảng thời gian lớn hơn hoặc bằng t, rơle thời gian sẽ đóng tiếp điểm, đưa tín hiệu đi cắt tất
cả các MC bên ngoài thanh góp.
22. Nguyên tắc tác động của bảo vệ so lệch dòng điện, sự làm việc của bảo vệ khi có ngắn mạch
trong và ngoài vùng bảo vệ. Thiết lập biểu thức chọn dòng điện khởi động của bảo vệ dòng điện cực
đại.
 Nguyên tắc tác động:
-
Dựa trên sự so sánh trực tiếp trị số dòng điện ở 2 đầu phần tử được bảo vệ. Khi trị số này vượt giá
trị đặt cho rơle, rơle sẽ tác động.
-
Trị số dòng điện khởi động:
. .
1 2T T
R

I I I
= −
 Ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ:
-
1S
I
→
và
2S
I
→
cùng chiều và bằng nhau, dẫn tới
1T
I
→
và
2T
I
→
cùng chiều và bằng nhau.
-
Dòng điện đi vào RI có giá trị:
. .
1 2T T
R
I I I
= −
= 0
 Bảo vệ không tác động.
 Ngắn mạch trong vùng bảo vệ:

-
1S
I
→
và
2S
I
→
ngược chiều và khác nhau, dẫn tới
1T
I
→
và
2T
I
→
cùng ngược chiều và khác nhau.
-
Dòng điện đi vào RI có giá trị:
. .
1 2
1 2
0
T T
R T T
I I I I I
= − = +
?

-

Nếu I
R
> I
kđ R
, bảo vệ tác động.
 Biểu thức chọn dòng điện khởi động của bảo vệ dòng điện cực đại.
-
Giả sử có sơ đồ bố trí các bảo vệ như trên, tính toán dòng điện khởi động cho BV1.
-
Khi xảy ra ngắn mạch tại vị trí N, điện áp tại B giảm thấp, các động cơ M giảm tốc độ ( có thể bị
ngừng).
-
BV2 có thời gian đặt nhỏ hơn nên tác động. Điện áp tại B được phục hồi. các động cơ M đồng
loạt mở máy với:
ax
. ,( 1,5 3)
mm mm lvm mm
I k I k
= = ÷
-
Lúc này BV1 phải trở về ( tiếp điểm RI nhả), và qua BV1 có dòng I
mm
lớn. Điều kiện để BV1 trở
về được là:
. .
. ,( 1,1 1,2)
tr v mm tr v at mm at
I I I k I k
> ⇒ = = ÷
-

Dòng trở về được tính theo công thức:
. d
.
tr v v k
I k I=
-
Dòng khởi động của bảo vệ được xác định:
.
d ax
. .
.
tr v at mm at mm
k lvm
v v v
I k I k k
I I
k k k
= = =
-
Vậy dòng khởi động đi vào rơle:
d
dR d
.
k
k s
I
I
I k
n
=

với k
sd
là hệ số sơ đồ nối BI
Câu 23: Nguyên tắc tác động của BV khoảng cách? Tại sao vùng bảo vệ cấp 1 của BVKC không
chọn bọc lấy 100% đường dây?
Trả lời:
- Nguyên tắc tác động của bảo vệ khoảng cách 21(Z<):
Bảo vệ dùng role tổng trở cực tiểu, có thời gian làm việc phụ thuộc vào U
R
/I
R
và góc φ
R
. Thời
gian của bảo vệ thay đổi khi khoảng cách từ điểm NM tới điểm đặt bảo vệ thay đổi.
- Vùng bảo vệ cấp I không lấy bằng 100% đường dây vì:
Trong thực tế thường vùng I thường lấy khoảng 80%, bỏ đi 20% vì sai số
Những yếu tố làm sai lệch đến sự làm việc của rơ le:
+ Ảnh hưởng của điện trở quá độ: Điện trở quá độ tại chỗ sự cố làm cho tổng trở của đường dây
nhỏ hơn tổng trở sự cố.
+ Ảnh hưởng của dòng điện các nhánh: vì tổng trở được đo dựa trên tỷ số U
R
/I
R
, mà dòng điện
vào rơ le lại phhuj thuộc vào dòng điện các nhánh nhất là đối với hệ thống đường dây kép.
+ Ảnh hưởng sai số của các thiết bị đo: BU, BI ảnh hưởng khá lớn tới sự làm việc của rơ le
khoảng cách, vì tổng trở phụ thuộc vào U, I đo được. Do đó các BU, BI phải đảm bảo sai số nhỏ
hơn giá trị cho phép.

+ Các ảnh hưởng khác: Dao động công suất, các thiết bị bù, hỗ cảm của các đường dây khác…