đồ án môn học bảo vệ rơle

Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

A. Phần lý thuyết:
CHƯƠNG I : NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN
CỦA BẢO VỆ RƠ LE
1. Nhiệm vụ của bảo vệ Rơle:
Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát hiện và loại trừ càng nhanh càng
tốt những phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống, nhanh chóng phát hiện và cách
ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, có thể ngăn chặn và hạn chế đến mức thấp
nhất những hậu quả tai hại của sự cố. Khi thiết kế và vận hành bất kỳ một hệ
thống nào cần phải kể đến khả năng phát sinh hư hỏng và các tình trạng làm
việc không bình thường trong hệ thống điện ấy. Nguyên nhân gây ra hư
hỏng, sự cố đối với phần tử trong hệ thống điện:
- Do các hiện tượng thiên nhiên như biến đổi thời tiết, giông bão, động đất,
lũ lụt.
- Do máy móc, thiết bị bị hao mòn, già cỗi.
- Do các tai nạn ngẫu nhiên.
- Do nhầm lẫn trong thao tác của nhân viên vận hành.
Ngắn mạch là loại sự cố có thể xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống
điện. Nhanh chóng phát hiện và cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống có
thể ngăn chặn và hạn chế những hậu quả nghiêm trọng của sự cố, trong đó
phần lớn là dạng ngắn mạch:
- Dòng điện tăng cao tại chỗ sự cố và trong các phần tử trên đường từ
nguồn đến điểm ngắn mạch có thể gây ra tác động nhiệt và các lực cơ học
làm phá huỷ các phần tử bị ngắn mạch và các phần tử lân cận.
- Hồ quang tại chỗ ngắn mạch nếu để lâu có thể đốt cháy thiết bị và gây
hoả hoạn.
- Ngắn mạch làm cho điện áp tại chỗ sự cố và khu vực lưới điện lân cận bị
giảm thấp, ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của hộ dùng điện.

- Nghiêm trọng nhất là gây mất ổn định và tan rã hệ thống điện.
Hậu quả của ngắn mạch là:
- Thụt thấp điện áp ở một phần lớn của hệ thống điện.
- Phá huỷ các phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện.
- Phá huỷ các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua do tác động nhiệt và
cơ.
- Phá huỷ ổn định của hệ thống điện.
Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng làm việc
không bình thường. Một trong những tình trạng làm việc không bình thường
đó là quá tải. Dòng điện quá tải làm tăng nhiệt độ các phần dẫn điện quá giới
hạn cho phép làm cách điện của chúng bị già cỗi hoặc đôi khi bị phá huỷ.

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

1

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Để ngăn ngừa sự phát sinh sự cố và sự phát triển của chúng, ta có thể
thực hiện các biện pháp để cắt nhanh phần tử bị hư hỏng ra khỏi mạng điện,
để loại trừ những tình trạng làm việc không bình thường có khả năng gây
nguy hiểm cho tất cả các thiết bị và hộ dùng điện.
Để đảm bảo sự làm việc liên tục của các phần tử không hư hỏng trong
hệ thống điện cần có những thiết bị ghi nhận sự phát sinh của hư hỏng với
thời gian bé nhất, phát hiện ra phần tử bị hư hỏng và cắt phần tử bị hư hỏng

ra khỏi hệ thống điện. Thiết bị tự động được dùng phổ biến nhất để bảo vệ
các hệ thống điện hiện tại là các Rơle. Ngày nay, khái niệm Rơle thường
dùng để chỉ một tổ hợp thiết bị hoặc một nhóm chức năng bảo vệ và tự động
hoá hệ thống điện thoả mãn những yêu cầu kỹ thuật đề ra đối với nhiệm vụ
bảo vệ cho từng phần tử cụ thể cũng như toàn hệ thống điện. Thiết bị bảo vệ
được thực hiện nhờ những Rơle được gọi là thiết bị bảo vệ Rơle.
Như vậy nhiệm vụ chính của thiết bị bảo vệ Rơle là tự động cắt phần
tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Ngoài ra thiết bị bảo vệ Rơle còn ghi nhận
và phát hiện những tình trạng làm việc không bình thường của các phần tử
trong hệ thống điện, tuỳ mức độ mà bảo vệ Rơle có thể tác động đi báo tín
hiệu hoặc đi cắt máy cắt. Những thiết bị bảo vệ Rơle phản ứng với tình trạng
làm việc không bình thường thường thực hiện tác động sau một thời gian
duy trì nhất định (không cần phải có tính tác động nhanh như ở các thiết bị
bảo vệ Rơle chống hư hỏng).
2. Yêu cầu cơ bản của bảo vệ rơle :
Để thực hiện được các chức năng và nhiệm vụ quan trọng như trên ,các thiết
bị bảo vệ phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau đây:độ tin cậy,chọn lọc,tác
động nhanh,nhạy và kinh tế.
a.Độ tin cậy:là tính năng đảm bảo cho các thiết bị bảo vệ làm đúng chắc
chắn.người ta phân biệt:
- Độ tin cậy khi tác động : (dependability) mức độ chắc chắn rằng rơle
hoặc hệ thống rơle sẽ tác động đúng . [IEEE C 37.2 – 1979 hiệp hội kỹ sư
điện và điện tử].
- Độ tin cậy không tác động : (security) mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc
hệ thống rơle sẽ không làm việc sai. [IEEE C 37.2 – 1979 hiệp hội kỹ sư
điện và điện tử].
Nói cách khác độ tin cậy khi tác động là khả năng bảo vệ làm việc đúng khi
có sự cố xảy ra trong phạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ ,còn
độ tin cậy không tác động là khả năng tránh làm việc nhầm ở chế độ vận
hành bình thường hoặc sự cố xảy ra ngoại phạm vi bảo vệ đã được quy định.

Trên thực tế độ tin cậy tác động có thể kiểm tra tương đối dễ dàng bằng
cách tính toán hoặc thực nghiệm,còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

2

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

tra vì tập hợp những trạng thái vận hành và tình huống bất thường có thể dẫn
đến tác động sai của bảo vệ không thể lường trước hết được.
Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng các rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn
giản ,chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng cũng như tăng cường
mức dự phòng trong hệ thống bảo vệ.Số liệu thống kê về vận hành cho thấy,
hệ thống bảo vệ trong các hệ thống điện hiện đại xác suất làm việc tin cậy
khoảng 95-99%.
b.Tính chọn lọc:là khả năng bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử
bị sự cố ra khỏi hệ thống .cấu hình của hệ thống điện càng phức tạp việc
đảm bảo tính chọn lọc của bảo vệ càng khó khăn.
Theo nguyên lý làm việc,các bảo vệ được phân ra : bảo vệ có độ chọn lọc
tuyệt đối và bảo vệ có độ chọn lọc tương đối.
Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối là những bảo vệ chỉ làm việc khi sự cố xảy
ra trong phạm vi hoàn toàn xác định , không làm nhiệm vụ dự phòng cho
bảo vệ đặt ở các phần tử lân cận.
Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối tượng

được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho bảo vệ đặt ở các
phần tử lân cận.
Để thực hiện yêu cầu về chọn lọc đối với các bảo vệ có độ chọn lọc tương
đối,phải có sự phối hợp giữa các đặc tính làm việc củacác bảo vệ lân cận
nhau trong toàn hệ thống nhằm đảm bảo mức độ liên tục cung cấp điện cao
nhất, hạn chế tới mức thấp nhất thời gian ngừng cung cấp điện
c.Tác động nhanh:
Hiển nhiên bảo vệ phát hiện và cách ly phần tử sự cố càng nhanh càng
tốt.tuy nhiên khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thỏa mãn yêu cầu tác động
nhanh cần phải sử dụng những loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền.
Rơle bảo vệ được gọi là tác động nhanh nếu thời gian tác động không vượt
quá 50ms (2,5 chu kỳ của dòng công nghiệp 50Hz).Rơle bảo vệ được gọi là
tác động tức thời nếu không thông qua khâu trễ (tạo thời gian)trong tác động
của rơle.thông thường hai khái niệm tác động nhanh và tác động tức thời
dùng thay thế lẫn nhau để chỉ các rơle bảo vệ có thời gian tác động không
quá 50ms.
Ngoài tác động của rơle hay bảo vệ ,việc loại nhanh phần tử bị sự cố còn
phụ thuộc vào tốc độ thao tác của máy cắt điện.các máy cắt điện có tốc độ
cao hiện đại có thời gian thao tác từ 20÷60ms (từ 1÷3 chu kỳ 50Hz) những
máy cắt thông thường cũng có thời gian thao tác không quá 5 chu kỳ(khoảng
100ms ở 50Hz).Như vậy thời gian loại trừ sự cố (thời gian làm việc của bảo
vệ cộng với thời gian thao tác máycắt) khoảng từ 2 đến 8 chu kỳ (khoảng
40÷160ms ở 50Hz)đối với bảo vệ tác động nhanh.
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

3

Lớp : Đ2-H1

Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Đối với lưới điện phân phối thường sử dụng các bảo vệ có độ chọn lọc tương
đối và phải phối hợp thời gian tác động giữa các bảo vệ.Bảo vệ chính thông
thường có thời gian khoảng 0,2÷1,5sec , bảo vệ dự phòng khoảng 1,5÷2sec.
d.Độ nhạy:
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng “cảm nhận” sự cố của rơle hoặc hệ thống
bảo vệ,nó được biểu diễn bằng hệ số độ nhạy ,tức tỉ số giữa trị số của đại
lượng vật lý đặt vào rơle khi có sự cố với ngưỡng tác động của nó.Sự sai
khác giữa trị số của đại lượng vật lý đặt vào rơle và ngưỡng khởi động của
nó càng lớn ,rơle càng dễ cảm nhận sự xuất hiện của sự cố hay rơle tác động
càng nhạy.
Độ nhạy thực tế của bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố,trong đó quan trọng
nhất phải kể đến : Chế độ làm việc của hệ thống (mức độ huy động
nguồn),cấu hình lưới điện ,dạng ngắn mạch và vị trí điểm ngắn mạch
,nguyên lý làm việc của rơle,đặc tính của quá trình quá độ trong hệ thống
điện v.v…
Tùy theo vai trò của bảo vệ mà yêu cầu về độ nhạy đối với nó cũng khác
nhau.các bảo vệ chính thường yêu cầu phải có hệ số độ nhạy trong khoảng
1,5÷2, còn bảo vệ dự phòng từ 1,2÷1,5.
e.Tính kinh tế :
Các thiết bị bảo vệ được thiết kế và lắp đặt trong hệ thống điện,khác với các
máy móc và thiết bị khác ,không phải để làm việc thường xuyêntrong chế độ
vận hành bình thường.Nhiệm vụ của chúng là phải luôn luôn sẵn sàng chờ
đón những bất thườngvà sự cố có thể xảy ra bất cứ lúc nào và có những tác
động chuẩn xác.Đối với các tràn thiết bị cao áp và siêu cao áp ,chi phí để
mua sắm và lắp đặt thiết bị bảo vệ thường chỉ chiếm một vài phần trăm giá
trị công trình,vì vậy thông thường giá cả thiết bị bảo vệ không phải là yếu tố

quyết định trong lựa chọn chủng loại hoặc nhà cung cấp cho thiết bị bảo
vệ.Lúc này bốn yếu tố kỹ thuật trên đóng vai trò quyết định,vì nếu không
thỏa mãn các yêu cầu này sẽ dẫn đến hậu quả rất nghiêm trọng cho hệ thống
điện.
Đối với lưới trung,hạ áp vì số lượng phần tử cần được bảo vệ rất lớn,và yêu
cầu bảo vệ đối với thiết bị không cao bằng các thiết bị cần bảo vệ ở các nhà
máy điện lớn hoặc lưới truyền tải cao áp và siêu cao áp do vậy cần cân nhắc
đến tính kinh tế trong chọn thiết bị bảo vệ sao cho đảm bảo được các yêu
cầu về kỹ thuật với chi phí thấp nhất.

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

4

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

CHƯƠNG II : NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC BẢO VỆ ĐÃ HỌC
2.1. Bảo vệ quá dòng điện:
Quá dòng điện là hiện tượng khi dòng điện chạy qua phần tử của hệ
thống điện vượt quá trị số dòng điện tải lâu dài cho phép. Quá dòng điện có
thể xảy ra khi ngắn mạch hoặc do quá tải.
Bảo vệ quá dòng điện là bảo vệ tác động khi dòng điện đi qua phần tử
được bảo vệ vượt quá một giá trị định trước (tức là giá trị cài đặt).
Theo phương pháp đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ quá dòng điện được
chia 2 loại:

- Bảo vệ dòng điện cực đại: bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn thời
gian làm việc theo nguyên tắc từng cấp.
- Bảo vệ dòng điện cắt nhanh: bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn dòng
khởi động thích hợp.
Bảo vệ dòng điện cực đại:
Bảo vệ dòng điện cực đại thường là loại bảo vệ chính đối với mạng
một nguồn cung cấp. Bảo vệ được đặt ở đầu mỗi đoạn đường dây (về phía
nguồn), bảo vệ càng gần nguồn cung cấp thì thời gian tác động càng lớn.
-Thời gian làm việc của bảo vệ dòng điện cực đại
Hai bảo vệ cận kề nhau có thời gian chọn lớn hơn nhau một bậc Δt
trong đó việc bảo vệ gần nguồn có thời gian lớn hơn.
t n = max{ t n −1 } + Δt

Trong đó: tn - thời gian đặt của cấp bảo vệ thứ n đang xét.
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

5

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

tn-1 - thời gian tác động của các bảo vệ của cấp bảo vệ đứng trước
nó (thứ n).
Δt - bậc chọn lọc về thời gian.
Thông thường Δt = (0,2 ÷ 0,5)s với giới hạn dưới lấy cho Rơle số,
giới hạn trên lấy cho Rơle cơ.

Khi ngắn mạch tại điểm N1 và khi ngắn mạch tại điểm N2 thì đối với
bảo vệ làm việc có đặc tính thời gian độc lập thì thời gian không đổi, còn khi
dùng bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc ta thấy thời gian làm việc thay
đổi theo điểm ngắn mạch.
Ưu điểm cơ bản của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc là giảm
được thời gian cắt ngắn mạch của bảo vệ ở gần nguồn, còn nhược điểm là
thời gian cắt ngắn mạch của bảo vệ tăng lớn khi IN ≈ Ikđ, đôi khi phối hợp
thời gian làm việc của bảo vệ là tương đối phức tạp.
- Dòng điện khởi động của bảo vệ dòng điện cực đại:
Theo nguyên tắc tác động của bảo vệ Imax phải chọn lớn hơn dòng phụ tải
cực đại qua chỗ đặt bảo vệ. Trong thực tế dòng điện khởi động của bảo vệ
còn phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác.
Dòng khởi động của bảo vệ: I kd =

k at .k mm
.I lvmax
k tv

Trong đó: kat - hệ số an toàn, để đảm bảo cho bảo vệ không cắt nhầm khi có
ngắn mạch ngoài do sai số khi tính dòng ngắn mạch (kat = 1,1 ÷ 1,2).
kmm - hệ số tự mở máy của các động cơ, có trị số phụ thuộc vào
loại động cơ, vị trí giữa chỗ đặt bảo vệ với các động cơ, sơ đồ mạng điện
(kmm = 2 ÷ 3).
ktv - hệ số trở về của chức năng bảo vệ quá dòng, để đảm bảo sự
làm việc ổn định của bảo về khi có các nhiễu loạn ngắn (hiện tượng tự mở
máy của các động cơ sau khi TĐL đóng thành công) trong hệ thống mà bảo
vệ không tác động (ktv = 0,85 ÷ 0,95).
Ikđ - dòng khởi động
Ilvmax - dòng điện cực đại qua đối tượng được bảo vệ, thường xác
định trong chế độ cực đại của hệ thống.

Trong một số trường hợp thì dòng điện vào Rơle khác với dòng vào
thứ cấp của BI
I kd =

k at .k mm .k sd
.I lvmax
n i .k tv

Trong đó: ni - tỉ số biến của BI
ksđ - hế số sơ đồ đấu dây giữa BI và Rơle
- Độ nhạy của bảo vệ dòng điện cực đại:
Độ nhạy của bảo vệ dòng điện cực đại được đặc trưng bằng hệ số Kn:

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

6

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le
K nh =

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

I Nmm
I kd

Hệ số độ nhạy là tỷ số dòng qua bảo vệ khi có ngắn mạch trực tiếp ở cuối
cùng của bảo vệ với dòng điện khởi động nó.

Yêu cầu về độ nhạy là: - Đối với bảo vệ chính thì Kn ≥ 1,5
- Đối với bảo vệ dự phòng thì Kn ≥ 1,2
- Vùng tác động:
Vùng tác động của Rơle bảo vệ quá dòng có thời gian là toàn bộ phần đường
dây tính từ vị trí đặt bảo vệ về phía tải. Bảo vệ đặt gần nguồn có khả năng
làm dự phòng cho bảo vệ đặt phía sau với thời gian cắt sự cố chậm hơn một
cấp thời gian Δt.
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh:
Đối với bảo vệ quá dòng thông thường càng gần nguồn thời gian cắt
ngắn mạch càng lớn, thực tế cho thấy ngắn mạch gần nguồn thường thì mức
độ nguy hiểm càng cao hơn và cần loại trừ càng nhanh càng tốt. Để bảo vệ
các đường dây trong trường hợp này người ta dùng bảo vệ quá dòng cắt
nhanh (50).
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng
cách chọn lọc dòng điện khởi động lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất qua
chỗ đặt bảo vệ khi có ngắn mạch ở ngoài phần tử được bảo vệ (cuối cùng
bảo vệ của phần tử được bảo vệ), bảo vệ dòng cắt nhanh thường làm việc tức
thời với thời gian rất bé.
Bảo vệ cắt nhanh có khả năng làm việc chọn lọc trong lưới có cấu
hình bất kỳ với một nguồn hay nhiều nguồn cung cấp. Ưu điểm của nó là có
thể cách ly nhanh sự cố với công suất ngắn mạch lớn ở gần nguồn. Tuy
nhiên vùng bảo vệ không bao trùm được hoàn toàn đường dây cần bảo vệ,
đây chính là nhược điểm lớn nhất của bảo vệ này.
Để đảm bảo tính chọn lọc, giá trị đặt của bảo vệ quá dòng cắt nhanh
phải được chọn sao cho lớn hơn dòng ngắn mạch cực đại (ở đây là dòng
ngắn mạch ba pha trực tiếp) đi qua chỗ đặt Rơle khi có ngắn mạch ở ngoài
vùng bảo vệ.
Đối với mạng điện hình tia một nguồn cung cấp thì giá trị dòng điện khởi
động của bảo vệ cắt nhanh đặt tại thanh góp A là:
I kd = k at .I N ngmax

Trong đó: kat - hệ số an toàn, tính đến ảnh hưởng của sai số do tính ngắn
mạch, do cấu tạo của Rơle, thành phần không chu kỳ trong dòng ngắn mạch
và của biến dòng. Với Rơle cơ thì kat = 1,2 ÷ 1,3 còn với Rơle số thì kat =
1,15.

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

7

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

INngmax - dòng ngắn mạch ba pha trực tiếp lớn nhất qua bảo vệ khi ngắn
mạch ngoài vùng bảo vệ. Ở đây là dòng ngắn mạch ba pha trực tiếp tại thanh
góp B.
Ưu điểm: Làm việc 0 giây đối với ngắn mạch gần thanh góp.
Nhược điểm: Chỉ bảo vệ được một phần đường dây 70 - 80%
Phạm vi bảo vệ không cố định phụ thuộc vào chế độ ngắn mạch và chế
độ làm việc hệ thống. Chính vì vậy bảo vệ quá dòng cắt nhanh không thể là
bảo vệ chính của một phần tử nào đó mà chỉ có thể kết hợp với bảo vệ khác.

2.2. Bảo vệ dòng điện có hướng:
- Nguyên tắc tác 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 vòng và mạng có hai đầu cung cấp

điện. Đối với loại mạng này thì bảo vệ dòng cực đại có thời gian làm việc
chọn theo nguyên tắc từng cấp, không đảm bảo cắt ngắn mạch một cách
chọn lọc được.
Bảo vệ dòng điện có hướng là loại bảo vệ làm việc theo trị số dòng
điện tại chỗ nối Rơle và góc pha giữa dòng điện ấy với điện áp trên thanh
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

8

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

góp có đặt BU cung cấp cho bảo vệ, bảo vệ sẽ tác động khi dòng điện vượt
quá giá trị định trước và góc pha của nó (góc hợp với U và I vào Rơle) phù
hợp với trường hợp ngắn mạch trên đường dây được bảo vệ. Chính vì vậy
bảo vệ dòng điện có hướng là bảo vệ dòng cực đại cộng thêm bộ phận làm
việc theo góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp.
1

N1

D1

t

2

D3

N3
t1 = t3 = t5 + ∆t
t5

∆t

3

N2

D2

4
t = t 2 4 5

A

(a)
(b)
điện có hướng đường dây 2 mạch song song (a)
Cách chọn thời gian làm việc của bảo vệ ( b )

B

L

Bảo vệ dòng

Với sơ đồ trên, nếu sử dụng bảo vệ quá dòng điện thông thường thời gian
làm việc của các bảo vệ được chọn như sau :
t2 = t4 = t5 + Δt
t1 = t3 = t2 + Δt
Δt = ( 0,3 ÷ 0,5 )
Khi các bảo vệ 2 và 4 có trang bị bộ phân định hướng công suất đi từ
thanh góp vào đường dây thì không cần phối hợp thời gian tác động giữa
BV5, vì khi ngắn mạch trên D3 < N3, các bảo vệ 2 và 4 sẽ không làm việc.
Trong trường hợp này các bảo vệ 1 và 3 sẽ phối hợp thời gian trực tiếp với
BVS.
Vì vậy thời gian làm việc của các bảo vệ này sẽ được giảm đi còn thời gian
t2 và t4 có thể chọn bé tùy ý.
Cách chọn thời gian làm việc của bảo vệ được thể hiện bằng hình vẽ sau :

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

9

Lớp : Đ2-H1


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

B

A
D1

1

2

C
D2

3

5

4

tb = 1s

A
D1

2

D3

6

tc = 1,5s

B

1

D

C
D3

D2

3

D

4

6

5
tc = 1,5s

tb = 1s
t

ta = 2,5s
tb = 2s

∆t

tc = 1,5s

tb = 1s

t5 = 0,5s

B
D1

1

2

C

3

D2

tb = 1s

D
D3

4

5

6

tc = 1,5s

t

t6 = 2s
t4 = t c = 1,5s
tb = 1s
t2 = 0,5s

Phối hợp đặc tuyến thời gian của bảo vệ quá dòng điện có hướng trong lưới
điện có hai nguồn cung cấp.
Phạm vi ứng dụng : bảo vệ quá dòng điện có hướng được sử dụng trong các
mạng kín có một nguồn cung cấp, mạng hở có 2 nguồn cung cấp, còn đối
với các mạng phức tạp như mạng kín có 2 nguồn cung cấp trở nên hoặc
mạng vòng có một nguồn cung cấp cho đường chéo không qua nguồn thì
không thể dùng bảo vệ này được.
2.3. Bảo vệ khoảng cách:
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

10

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

- Nguyên tắc tác động:
Bảo vệ dòng cực đại có hướng và không hướng, việc chọn thời gian theo
nguyên tắc từng cấp đôi khi quá lớn. Trong mạng vòng có số nguồn ≥ 2 hoặc
mạng vòng có 1 nguồn nhưng có đường chéo không qua nguồn thì không

đảm bảo cắt chọn lọc phần tử hư hỏng. Vì vậy ta phải tìm nguyên tắc bảo vệ
khác vừa đảm bảo tác động nhanh, vừa chọn lọc và có độ nhạy đối với mạng
phức tạp. Một trong các bảo vệ đó là bảo vệ khoảng cách.
Bảo vệ khoảng cách là loại bảo vệ có bộ phận cơ bản là bộ phận đo khoảng
cách làm nhiệm vụ xác định tổng trở từ chỗ đặt bảo vệ tới điểm ngắn mạch.
Thời gian làm việc của bảo vệ phụ thuộc vào quan hệ giữa điện áp vào Rơle,
dòng vào Rơle và góc lệch pha giữa chúng. Thời gian này tự động tăng lên
khi khoảng cách tăng từ chỗ hư hỏng đến chỗ đặt bảo vệ, bảo vệ gần chỗ hư
hỏng nhất có thời gian làm việc bé nhất vì thế bảo vệ khoảng cách về
nguyên tắc đảm bảo cắt chọn lọc đoạn hư hỏng trong mạng có cấu hình bất
kỳ với số nguồn cung cấp tuỳ ý và thời gian làm việc tương đối bé.
-Nguyên lý làm việc:
Trong trường hợp chung, bảo vệ khoảng cách có các bộ phận chính sau:
+ Bộ phận khởi động: có nhiệm vụ khởi động bảo vệ vào thời điểm phát
sinh sự cố, kết hợp với các bảo vệ khác làm bậc bảo vệ cuối cùng. Bộ phận
khởi động thường được thực hiện nhờ Rơle dòng cực đại hoặc Rơle tổng trở
cực tiểu.
+ Bộ phận khoảng cách: đo khoảng cách từ chỗ đặt bảo vệ đến điểm hư
hỏng, thực hiện nhờ Rơle tổng trở.
+ Bộ phận tạo thời gian: tạo thời gian làm việc tương ứng với khoảng cách
đến điểm hư hỏng, được thực hiện bằng một số Rơle thời gian khi bảo vệ có
đặc tính thời gian nhiều cấp.
+ Bộ phận định hướng công suất: để tránh bảo vệ tác động nhầm khi
hướng công suất ngắn mạch từ đường dây được bảo vệ đi vào thanh góp của
trạm, được thực hiện bằng các Rơle định hướng công suất riêng biệt hoặc kết
hợp trong bộ phận khởi động và khoảng cách.

2.4. Bảo vệ dòng điện thứ tự không :
Bảo vệ dòng thứ tự không trong mạng có dòng chạm đất lớn:
Những mạng có dòng chạm đất lớn là những mạng có trung tính nối

đất trực tiếp. Những mạng này đòi hỏi bảo vệ phải tác động cắt máy cắt khi
có ngắn mạch 1 pha.
Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ được trình bày như hình vẽ sau:
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

11

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Ta thấy bảo vệ dùng ba biến dòng đặt ở 3 pha làm đầu vào cho 1 rơ le.
Dòng vào rơ le bằng:
IR = Ia + Ib + Ic
Ta có:
WS

Ia = (IA - IAμ). W

T

Nên:
WS

WS

IR = Ia + Ib + Ic = (IA + IB + IC). W - (IAμ + IBμ + ICμ). W
T
T
3I 0

Hay là: IR = n - Ikcb
i
WS

Với: Ikcb = (IAμ + IBμ + ICμ). W : là thành phần dòng không cân bằng,
T
sinh ra do sự không đồng nhất của các BI.
Sơ đồ chỉ làm việc khi xảy ra ngắn mạch 1 pha. Còn khi ngắn mạch
giữa các pha thì bảo vệ không tác động do thành phần 3 I0 bằng 0.
- Dòng khởi động:
Dòng khởi động được chọn như sau:
Ikđ ≥Ikcbtt0
Tức là:

I kcbtt

IkđR = kat. n , ni: tỉ số biến của BI
i
- Thời gian tác động:
Thời gian làm việc của bảo vệ cũng được chọn theo nguyên tắc từng
cấp để đảm bảo tính chọn lọc nhưng chỉ áp dụng trong mạng trung tính nối
đất trực tiếp.
Bảo vệ chống ngắn mạch 1 pha có thời gian làm việc bé hơn so với bảo vệ
quá dòng chống ngắn mạch giữa các pha và có độ nhạy cao hơn.
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh

H1

12

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

- Áp dụng: trong các mạng có trung tính nối đất trực tiếp.
Bảo vệ dòng thứ tự không trong mạng có dòng chạm đất bé:
- Nhiệm vụ: Bảo vệ cho các mạng có trung tính cách đất, hoặc nối đất qua
cuộn dập hồ quang, thường áp dụng cho các đường dây cáp.
- Sơ đồ nguyên lý:
Vì giá trị dòng chạm đất bé nên những bảo vệ nối pha rơ le toàn phần
không thể làm việc với những dòng chạm đất nhỏ như vậy. Nên thực tế
người ta phải dùng các bộ lọc thành phần thú tự không như hình vẽ sau:
?
?
?
?
?
Ở điều kiện bình thường, ta có: IA + IB + IC = 0, từ thông trong lõi thép
bằng 0 và mạch thứ cấp không có dòng điện nên I2 = 0, rơ le không làm viêc.
Khi xảy ra chạm đất, có thành phần 3I0 chạy vào rơ le nên rơ le tác
động.
- Dòng khởi động:
Dòng khởi động được xác định theo điều kiện chọn lọc, bảo vệ không được

tác động khi chạm đất ngoài hướng được bảo vệ

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

13

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

2.5.Bảo vệ so lệch dòng điện:
-Nhiệm vụ: làm bảo vệ chính cho các đường dây, đặc biệt là các đường dây
quan trọng, làm nhiệm vụ chống ngắn mạch.
- Sơ đồ nguyên lý làm việc:
Vuù
ng b?o v?

BI1

N1

BI2
IS1

IS2

P

N2

A

B
?I

IT1

RL

IT2

Sơ đồ nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch dòng điện có dạng như
sau:
Dòng vào rơ le:
.

.

.

.

I R = I = ∆ I = I − I , gọi là dòng so lệch.
sl
T1
T2

Xét tình trạng làm việc bình thường của bảo vệ. Giả sử ngắn mạch tại
N1: dòng ngắn mạch từ A đến. Ta có:
IS1 = IS2
IT1 = IT2
IR = 0 (trường hợp lý tưởng). Rơ le không tác động.
Khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ N2. Ta có: IS1 ≠ IS2, nên IT1 ≠ IT2,
nên IR = IT1 – IT2 ≠ 0. Nếu I >IKĐ thì rơ le tác động.
- Dòng khởi động:
Để bảo vệ so lệch làm việc đúng ta phải chỉnh định dòng khởi động
của bảo vệ lớn hơn dòng không cân bằng lớn nhất khi có ngắn mạch ngoài
vùng bảo vệ. Tức là: IKđ = k.Ikcbttmax
Trong đó:
Ikcbttmax = kđn.kkck.fimax.INMNmax
Với:
.

R

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

14

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

kđn: hệ số kể tới sự đồng nhất của các BI, bằng 0 khi các BI
cùng loại, và có cùng đặc tính từ hóa, hoàn toàn giống nhau, có dòng ISC như
nhau.
kđn = 1 khi các BI khác nhau nhiều nhất, 1 bộ có sai số, 1 bộ
không.
kkck: hệ số kể đến thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạch
ngoài.
INMNmax: thành phần chu kì của dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất.
fimax = 0,1: sai số cực đại cho phép của BI làm việc trong tình trạng ổn
định.
- Vùng tác động:
Bảo vệ so lệch có vùng tác động được giới hạn bởi vị trí đặt của 2 tổ
BI ở đầu và cuối đường dây được bảo vệ, là loại bảo vệ có tính chất tác động
chọn lọc tuyệt đối, không có khả năng làm dự phòng cho các bảo vệ khác.

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

15

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

B. Phần tính toán:
A

B

1

MBA1

HTĐ

110kV

MBA2

C

2

22kV

Các thông số:
Hệ thống: SNmax = 1500MVA; SNmin = 0,85 x SNmax; X0 = 0,8 x X1
Trạm biến áp: S = 2 x 20MVA; U1/U2 = 115/23; UK% = 11
Đường dây:
Tổng trở đơn
Đường
Tổng trở đơn
Dài (km) Loại dây
vị thứ tự
dây
vị thứ tự thuận

không
1
5
AC-95
0,27 + j0,39
0,48 + j0,98
2
5
AC-95
0,27 + j0,39
0,48 + j0,98
Đường dây 1: Phụ tải có P = 5MW; cosφ = 0,85
Đường dây 2: Phụ tải có P = 2,5MW; cosφ = 0,85

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

16

Lớp : Đ2-

D


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

CHƯƠNG I : CHỌN MÁY BIẾN DÒNG
Chọn tỷ số biến đổi máy biến dòng BI1, BI2 dùng cho bảo vệ đường

dây D1, D2. Dòng điẹn sơ cấp danh định của BI chọn theo quy chuẩn lấy theo
giá trị lớn. Dòng thứ cấp lấy bằng 1A.
I

Sdd
Tỷ số biến đổi của máy biến dòng BI: ni = I
Tdd
Chọn ISdd ≥ Ilvmax = Icb: dòng điện làm việc lớn nhất đi qua BI
Chọn ITdd = 1A
Dòng điện làm việc trên đường dây 2 là:

I 2lvmax = 1,4I pt2max = 1,4.

P2
3.U dm .cos ϕ2

= 1,4.

2,5.10

3

3.23.0,85

= 103,362 A

hihDòng điện làm việc trên đường dây 1 là:
I1lvmax = 1,4I
= 1,4.

pt1max

P1

+ I 2lvmax = 1,4.

5.10 3
3.23.0,85

3.U dm .cos ϕ1

+ I 2lvmax

+103,362 = 310,086 A

I

Sdd
Tỷ số của máy biến dòng điện: n i = I
với ITdđ = 1A
Tdd
Dòng điện sơ cấp danh định của BI1 là: I1 = 310,086A

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

17

Lớp : Đ2-

Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt
I

350

I

125

Sdd
Tỷ số biến dòng: n 1 = I = 1
Tdd
Dòng điện sơ cấp danh định của BI2 là: I2 = 103,362A
Sdd
Tỷ số biến dòng: n 2 = I = 1
Tdd

CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
2.1. Vị trí các điểm ngắn mạch:
A

B
D

C
HTĐ

N1

MBA1

N2

N3

N4

N5

N6 N7

N8

N9
S2

S1

110kV

MBA2

22kV

Giả thiết trong quá trình tính toán ngắn mạch ta bỏ qua:
- Bão hoà từ
- Dung dẫn ký sinh trên đường dây, điện trở của máy biến áp và cả đường

dây
- Ảnh hưởng của phụ tải
2.1.1. Các đại lượng cơ bản:
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

18

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Tính trong hệ đơn vị tương đối, gần đúng ta chọn:
Công suất cơ bản: Scb = SđmB = 20MVA
Điện áp cơ bản: Ucb = Utb các cấp = 1,05Uđm i = (115; 23)
EHT = 1
2.1.2. Điện kháng các phần tử:
Hệ thống:
S Nmax = 1500 MVA
S Nmin = 0,85.S

Nmax

= 0,85.1500 = 1275 MVA

S 0HT = 0,8.S 1HT = 0,8.1500 = 1200 MVA

Giá trị điện kháng thứ tự thuận:
S

20

S

20

cb
=
= 0,0 133
Chế độ cực đại: X1HTmax = S
1500
Nmax
cb
=
= 0,0157
Chế độ cực tiểu: X1HTmin = S
12750
Nmin
Giá trị điện kháng thứ tự không:
Chế độ cực đại: X 0HTmax = 0,8.X 1HTmax = 0,8.0,0133
Chế độ cực tiểu: X 0HTmin = 0,8.X 1HTmin = 0,8. 0,0157
Máy biến áp:

X B1 = X B2 =

= 0,0106
= 0,0126

U N % S cb
11 20
=
.
= 0,11
100 S dmB 100 20

Đường dây:
Chia đường dây D1, D2 lần lượt thành 4 đoạn bằng nhau. Ta có:
Giá trị điện kháng thứ tự thuận:
S
1
1
20
X1 L1 cb2 = .0,39.5. 2 = 0,0184
4
U cb 4
23
S
1
1
20
= X 2 L 2 cb2 = .0,39.5. 2 = 0,0184
4
U cb 4
23

X1D11 = X 1D12 = X 1D13 = X 1D14 =
X1D21 = X1D22 = X1D23 = X 1D24

Giá trị điện kháng thứ tự không:
S
1
1
20
X 01 L1 cb2 = .0,98.5. 2 = 0,0463
4
U cb 4
23
S
1
1
20
= X 02 L 2 cb2 = .0,98.5. 2 = 0,0463
4
U cb 4
23

X 0D11 = X 0D12 = X 0D13 = X 0D14 =
X 0D21 = X 0D22 = X 0D23 = X 0D24

2.2. Tính dòng ngắn mạch của mạng điện ở chế độ cực đại:
Để tính toán chế độ ngắn mạch không đối xứng ta sử dụng phương pháp các
thành phần đối xứng. Điện áp và dòng điện được chia thành ba thành phần:
thành phần thứ tự thuận, thành phần thứ tự nghịch và thành phần thứ tự
không.
Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch và không:
Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

19

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

XB1
XD11

XHT

XD12

XD13

XD14

XD21

XD22

XD23

XD24

XB2

N1

N2

N3

N4

N5

S1

S2
N6

N7

N8

N9

Xét các điểm ngắn mạch:
Dòng ngắn mạch thứ tự thuận của mọi dạng ngắn mạch được tính theo công
thức:
I1(Nn ) =

X1
∑

1

+ X ∆( n )

với: XΔ(n) là điện kháng phụ của loại ngắn mạch n.
Trị số dòng điện ngắn mạch tổng tại các pha được tính theo công thức:
I N( n ) = m.I 1(Nn )

Ta có bảng tóm tắt sau:
Dạng ngắn
X (n)
Δ
mạch
X2
+X0
N(1)
∑
∑
(2)
X
2∑
N

X2

(1,1)

N

∑

//X 0

m (n )

3
3

3. 1 −

∑

N(3)
0
Ngắn mạch một pha chạm đất N(1):

X 2 ∑ . X0 ∑
( X2 ∑ + X 0 ∑ ) 2

1
I a0 = I a1

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1): I a 0 = I a1. X

X 2∑
2∑ + X 0∑

Dòng ngắn mạch thứ tự không tại điểm ngắn mạch là:
Ngắn mạch tại điểm N1:
Sơ đồ thứ tự thuận, nghịch, không:
XHT

XB

XHT

XB

N1

EHT

N1

I 0 = 3.I

a0

XHT

XB
N1

Ta có:

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

20

Lớp : Đ2-

Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

1
X1
= X2
= X 1HT + X B = 0,0133 + .0,11 = 0,0683
∑
∑
2
1
X0
= X 0HT + X B = 0,0106 + .0,11 = 0,0656
∑
2

Ngắn mạch ba pha chạm đất N(3):
I (3)
N1 =

E HT
1
=
= 14, 6413
X1
0,0758
∑

Trong hệ đơn vị có tên:
I (3)kA
= I (3)
N1
N1 .

S cb

20

= 14,6413.

3.U cb

3.23

= 7, 3506

kA

Ngắn mạch 2 pha với nhau N(2) :
Dòng ngắn mạch thứ tự thuận :
Dòng ngắn mạch của pha sự cố
I(2)
N1 = 3.

E HT
1
= 3.
x1∑ +X 2∑

0,0683 + 0,0683 =12,6797

Đơn vị có tên :
I(2)kA
N1 =I N1.

Scb
20
=12,6797.
= 6,3658
3.U cb
3.23

Ngắn mạch một pha chạm đất N(1):
Ta có: X ∆ = X 2∑ + X 0 ∑ = 0,0683 + 0,0656
Sơ đồ phức hợp rút gọn như sau:
Xtđ
EHT

Với:

= 0,1339

N1

X td = X 1
+ X Δ = 0,0683 + 0,1339 = 0,2 022
∑

E

1

(1)
(1)
(1)
HT
Lại có: I1N1 = I 2N1 = I 0N1 = X = 0,2022 = 4,9456
td
Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên là:
(1)
I (1)kA
= m (1) .I 1N1
.
N1

S cb
3.U cb

= 3.4,4956.

20
3.23

= 7, 4487

kA

Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên là:
20

= 7,4487
3.23

I (1)kA
= 3.I (1)
0N1
0N1 .I cb = 3.4,956.

kA

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1):
Ta có:

XΔ =

X2
X2

.X 0

0,0683.0,0 656
∑
=
= 0,0 335
+ X0
0,0683 + 0,0656
∑
∑
∑

m (1,1) = 3. 1 −

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

X2
(X 2

∑

∑

.X 0

∑

+X 0

∑

)

2

21

= 3. 1 −

0,0683.0,0 656
(0,0683 + 0,0656)

2

= 1,5

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Sơ đồ phức hợp rút gọn như sau:
Xtđ

N1

EHT

Với:

X td = X 1
+ X ∆ = 0,0683 + 0,0335 = 0,1018
∑

E

1

(1,1)

(1,1)
(1,1)
HT
Lại có: I1N1 = I 2N1 = I 0N1 = X = 0,1018 = 9,8232
td
Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên là:
20
(1,1)
= 7,4008 kA
I (1,1)kA
= m (1,1) .I 1N1
.I cb = 1,5.9,8232 .
N1

3.23

Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
I (1,1)kA
= 3.I (1,1)
0N1
0N1 .I cb .

X2
X2

∑

∑
+X0

20

0,0683
= 7,5495
0,0683
+ 0,0656
3.23

= 3.9,8232.
∑

.

kA

Khi ngắn mạch tại điểm N1 thì không có dòng qua BI.
b. Ngắn mạch tại điểm N2:
Sơ đồ thứ tự thuận, nghịch, không:
X1Σ
N2

EHT

XHT

X2Σ
N2

N1

Ta có:
1
X1
= X2
= X 1HT + X B + X 1D11 = 0,0133 + .0,11 + 0,0184 = 0,0867
∑
∑
2
1
X0
= X 0HT + X B + X 0D11 = 0,0106 + .0,125 + 0,0463 = 0,1119
∑
2

Ngắn mạch ba pha chạm đất N(3):
I (3)
N1 =

E HT
1
=
= 11,534
X1
0,0867
∑

Trong hệ đơn vị có tên:
I (3)kA
= I (3)
N1

N1 .

S cb
3.U cb

= 11,534.

Ngắn mạch một pha chạm đất N(1):
Ta có: X Δ = X 2∑ + X 0 ∑ = 0,0867 + 0,1119
Sơ đồ phức hợp rút gọn như sau:

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

20
3.23

= 5,790 6

kA

= 0,1986

22

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

Xtđ

N2

EHT

Với:

X td = X 1
+ X Δ = 0,0867 + 0,1986 = 0,2853
∑

E

1

(1)
(1)
(1)
HT
Lại có: I1N1 = I 2N1 = I 0N1 = X = 0,2853 = 3,5051
td
Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên là:
(1)
I (1)kA
= m (1) .I 1N1
.
N1

S cb
3.U cb

20

= 3.3,5051.

3.23

= 5,2791

kA

Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên là:
20
= 5, 2791
3.23

I (1)kA
= 3.I (1)
0N1
0N1 .I cb = 3.3,5051.

kA

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1):
Ta có:

XΔ =

X2
X2

.X 0

0,0867.0,1 119
∑
=
= 0,0489
+ X0
0,0867 + 0,1119
∑
∑
∑

m (1,1) = 3. 1 −

X2
(X 2

∑

∑

.X 0

∑

+X 0

∑

)

2

= 3. 1 −

0,0867.0,1 119
(0,0867 + 0,1119)

2

= 1,504

Sơ đồ phức hợp rút gọn như sau:
Xtđ

N2

EHT

Với:

X td = X 1
+ X Δ = 0,0867 + 0,0489 = 0,1356
∑

E

1

(1,1)
(1,1)
(1,1)
HT
Lại có: I1N1 = I 2N1 = I 0N1 = X = 0,1356 = 7,3746
td
Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên là:
20
(1,1)
= 5,5705 kA
I (1,1)kA
= m (1,1) .I 1N1
.I cb = 1,504 .7,3746 .
N1

3.23

Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
I (1,1)kA
= 3.I (1,1)
0N1
0N1 .I cb .

X2
X2

∑

∑
+X0

= 3.7,3746 .
∑

20

0,0867
= 4,8507
3.23 0,0867 + 0,1119
.

kA

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

23

Lớp : Đ2-


Đồ Án Môn Học Rơ Le

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

N3: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+2.X1D11
X0∑=X0HT+XB12/2+2.X0D11

N4: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+3.X1D11
X0∑=X0HT+XB12/2+3.X0D11
N5: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+4.X1D11
X0∑=X0HT+XB12/2+4.X0D11
N6: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+5.X1D11
X0∑=X0HT+XB12/2+5.X0D11
N7: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+6.X1D11
X0∑=X0HT+XB12/2+6.X0D11
N8: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+6.X1D11+1.X1D21
X0∑=X0HT+XB12/2+6.X0D11+1.X0D21
N9: X1∑=X2∑=XHT+XB12/2+6.X1D11+2.X1D21
X0∑=X0HT+XB12/2+6.X0D11+2.X0D21
Tính toán tương tự với các điểm ngắn mạch còn lại ta có bảng tổng kết sau:

N1

X 1Σ

X 0Σ

0,068

0,065

)kA
I (3
N

)kA
I (2

N

)kA
I (1
N

,1)kA
I (1
N

7,350

6,365

7,448

7,400

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

24

)kA
I (1
0N

,1)kA
I (1
0N

7,4487 7,549

max
IO
N

7,549
Lớp : Đ2-

ax
Im
N

7,4487


Đồ Án Môn Học Rơ Le

N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9

6
0,111
9

0,158
2
0,204
5
0,250
8
0,297
1
0,343
4
0,389
7
0,436

6
5,790
6
4,776
8
4,065
1

8
5,014
8
4,136
8
3,520
5

3,538

3,064

3,131
9
2,809
4
2,547
2
2,329
7

2,712
3
2,433
2,205
9
2,017
6

7
5,279
1
4,088
3
3,335
8
2,817
3

2,438
3
2,149
2
1,921
3
1,737
2

8
5,570
5
4,506
2
3,793
9
3,279
9
2,890
1
2,583
9
2,336
8
2,133
1

5,2791
4,0883
3,3358

2,8173
2,4383
2,1492
1,9213
1,7372

5
4,850
7
3,573
3
2,828
4
2,340
5
1,996
2
1,740
2
1,542
4
1,384
9

5
5,279
1
4,088
3
3,335

8
2,817
3
2,438
3
2,149
2
1,921
3
1,737
2

Đồ thị dòng điện ngắn mạch ở chế độ phụ tải cực đại:
Đồ thị dòng cực đại chế dộ phụ tải cực đại

I (A)

N2

3
0,086
7
0,105
1
0,123
5
0,141
9
0,160
3

0,178
7
0,197
1
0,215
5

GVHD : GV Nguyễn Văn Đạt

8.00
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00

Imax0N kA
ImaxN kA

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

N9

2.3. Tính dòng ngắn mạch của mạng điện ở chế độ phụ tải cực tiểu:
Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch và không:

Sinh Viên : Nguyễn Huy Thanh
H1

25

Lớp : Đ2-

5,7906
4,7768
4,0651
3,538

3,1319
2,8094
2,5472
2,3297