ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ LE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu
LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền kinh tế hiện đại ngày nay năng lượng điện năng là nguồn năng
lượng vô cùng quan trọng, việc xây dựng các nhà máy điện và hệ thống truyền tải
đang trở thành gánh nặng của quốc gia. Trong các phụ tải điện còn có những phụ tải
quan trọng không thể mất điện trong thời gian lâu dài, các thiết bị điện đắt tiền cố thể
bị hư hỏng nếu xảy ra sự cố và không được loại bỏ ngay phần tử bị sự cố. Để thực
hiện nhiệm vụ loại bỏ một cách nhanh nhất phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống cần
có hệ thống bảo vệ rơ le làm việc an toàn.
Là một sinh viên chuyên ngành hệ thống điện không thể không nghiên cứu tìm
hiểu bộ môn “ Bảo vệ rơle trong hệ thống điện”. Môn học đã mang lại cho sinh viên
những kiến thức cơ bản nhất của kỹ tuật bảo vệ hệ thống điện bằng rơle, các nguyên
tắc tác động, cách thực hiện các bảo vệ thường gặp cũng như các chế độ hư hỏng và
làm việc không bình thường điển hình nhất của hệ thống điện và các loại bảo vệ
chính đặt cho nó.
Đồ án “Bảo vệ rơle” là một bài tập giúp sinh viên hệ thống lại toàn bộ kiến
thức được học và tiếp cận với một số loại rơle trong thực tế. Những kiến thức này sẽ
là nền tảng cho quá trình tiếp cận thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thấy cô giáo trong bộ môn hệ
thống điện trường Đại học Điện Lực, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Tạ
Tuấn Hữu đã giúp em hoàn thành đồ án này. Do thời gian làm bài không nhiều, kiến
thức còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vậy em
kính mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô cho bài làm của mình hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
Hà nội ngày 9 tháng 12 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Điệp

SVTH: Phạm Văn Điệp

1

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

A./ PHẦN LÝ THUYẾT
I. Nhiệm vụ của bảo vệ Rơ le.
Khi thiết kế hoặc vận hành bất kỳ một hệ thống điện nào người thiết kế hay
vận hành nào cũng phải tính đến những khả năng phát sinh hư hỏng hoặc các tình
trạng làm việc không bình thường của hệ thống ấy.
Trong những sự cố ấy thì ngắn mạch là sự cố có thể xảy ra và gây nguy hiểm
nhất cho hệ thống điện, nó gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho hệ thống điện
như:
- Làm giảm thấp điện áp của hệ thống điện ( hiện tượng sụt áp ).
- Phá hủy các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua do tác dụng nhiệt và cơ.
- Phá hủy các phần tử lân cận do tia lửa điện.
- Làm mất tính ổn định của hệ thống điện.
Ngoài ngắn mạch là sự cố nguy hiểm nhất, hệ thống điện còn có thể gặp các
tình trạng làm việc không bình thường . Một trong những tình trạng làm việc không
bình thường là hiện tượng quá tải, dòng quá tải làm tăng nhiệt độ của các phần tử dẫn
điện quá giới hạn cho phép làm cho cách điện của chúng bị già cỗi và đôi khi phá
hỏng luôn chúng rồi tiếp tục dẫn đến hiện tượng ngắn mạch. Để giảm những hậu quả
đáng tiếc có thể xảy ra và sự phát triển của chúng phải có các phần tử để loại bỏ ngay

các phần tử hư hỏng hay các phần tử làm việc không bình thường ra khỏi hệ thống
điện đang vận hành.
Để đảm bảo sự làm việc liên tục của các phần tử không hư hỏng trong hệ
thống điện cần có những sự phát sinh của những hư hỏng với thời gian bé nhất phát
hiện phần tử hư hỏng và loại bỏ nó ra khỏi hệ thống. Thiết bị này được thực hiện nhờ
những khí cụ tự động gọi là rơ le. Thiết bị bảo vệ được thực hiện nhờ những rơ le
được gọi là thiết bị bảo vệ rơ le.
Như vậy nhiệm vụ chính của bảo vệ rơ le là tự động phát hiện và cắt phần tử
hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Ngoài ra bảo vệ rơ le còn ghi nhận và phát hiện
những tình trạng làm việc không bình thường của các phần tử trong hệ thống điện.
Tùy theo mức độ bảo vệ mà bảo vệ có thể tác động đi báo tín hiệu hoặc cắt máy căt
để loại bỏ phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống.
II. Các yêu cầu cơ bản của bảo vệ rơ le.
Khi thực hiện những nhiện vụ thiết bị bảo vệ rơ le phải thỏa mãn những yêu
cầu cơ bản sau: Tin cậy, chọn lọc, tác động nhanh, độ nhạy và tính kinh tế.
II.1. Độ tin cậy.
Là tính năng đảm bảo cho thiết bị bảo vệ rơ le làm việc đúng , chắc chắn và
có sự phân biệt.
Độ tin cậy tác động là mức độ chắc chắn rơ le hoặc hệ thống rơ le sẽ tác động
đúng. Nói cách khác, độ tin cậy khi bảo vệ rơ le tác động là khả năng bảo vệ làm việc
đúng khi có sự cố sảy ra và đúng phần tử bị hư hỏng trong phạm vi đã được xác định
trong nhiệm vụ bảo vệ.
Độ tin cậy không tác động là mức độ chắc chắn rằng rơ le hoặc hệ thống rơ le
không tác động sai. Nói cách khác, độ tin cậy không tác động là khả năng tránh làm
việc nhầm khi hệ thống đang vận hành ở chế độ bình thường hoặc sự cố xảy ra ngoài
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 tính
toán và thực nghiệm, còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm tra vì tập hợp
SVTH: Phạm Văn Điệp

2

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

những trạng thái vận hành và tình huống bất thường có thể dẫn đến tác động sai của
bảo vệ không thể lường trước được.
Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng rơ le và hệ thống bảo vệ rơ le có kết cấu
đơn giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế dễ sử dụng và cũng cần tăng
cường mức độ dự phòng trong hệ thống bảo vệ rơ le.
II.2. Tính chọn lọc.
Là khả năng của bảo vệ chỉ cắt phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Hệ
thống điện càng phúc tạp thì 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 tính chọn lọc tuyệt đối: Là những bảo vệ chỉ làm nhiệm vụ khi có
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 tính chọn lọc tương đối ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho phần tử
được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho các 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 đặc tính làm việc của các 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.
Xét một ví dụ cụ thể như sau:

Đối với mạng điện như hình vẽ, khi xảy ra ngắn mạch tại điểm N 1 bảo vệ 7 phải
làm việc ngay sau 0" để loại bỏ phần bị hư hỏng ra khỏi lưới điện, như vậy mạng
điện sẽ tiếp tục vận hành bình thường trừ những hộ dùng điện từ thanh góp C. Khi
xảy ra ngắn mạch tại điểm N2 để đảm bảo tính chọn lọc thì bảo vệ 4 và 6 phải làm
việc để cắt phần hư hỏng này ra khỏi mạng điện và vẫn duy trì sự hoạt động bình
thường của các phần tử còn lại.
II.3. Tác động nhanh.
Phần tử ngắn mạch càng được cắt nhanh ra khỏi mạng điện thì càng hạn chế
được mức độ phá hủy các thiết bị trong mạng điện, giảm được thời gian sụt áp của
các mạng điện và càng có khả năng duy trì được sự ổn định sự làm việc của các máy
phát điện và toàn bộ hệ thống. Tuy nhiên khi kết hơp với yêu cầu chọn lọc để thỏa
mãn yêu cầu tác động nhanh thì cần phải sử dụng các loại bảo vệ phức tạp và đắt
tiền. Vì vậy yêu cầu tác động nhanh chỉ để ra tùy thuộc vào những điều kiện cụ thể
của mạng điện và tình trạng làm việc của phần tử được bảo vệ trong hệ thống điện.
Rơ le hay bảo vệ được gọi là tác động nhanh ( có tốc độ cao ) nếu thời gian
tác động không vượt quá 50 ms ( 2,5 chu kỳ của dòng điện 50 Hz ). Rơ le hay bảo vệ
được gọi là tac động tức thời nếu không qua khâu tạo thời gian trong rơ le. Hai khái
niệm tác động nhanh và tác động tức thời được dùng thay thế lẫn nhau để chỉ các rơ
le hoặc bảo vệ có thời gian.
SVTH: Phạm Văn Điệp

3

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Thời gian cắt sự cố tc gồm hai thành phần: Thời gian tác động của bảo vệ t bv
và thời gian tác động của máy cắt tmc.
Tc = tbv + tmc
Đối với các máy cắt điện có tốc độ cao hiện đại t mc = 20 ÷ 60 ms ( 1 ÷ 3 chu
kỳ 50 Hz). Những máy cắt thông thường có tmc ≤ 5 chu kỳ ( khoảng 100 ms ở dòng
điện tần số 50 Hz ). Như vậy thời gian cắt sự cố t c khoảng từ 2 ÷ 8 chu kỳ của dòng
điện tàn số 50 Hz ( khoảng 40 ÷ 160 ms ) đối với bảo vệ tác động cắt nhanh.
Đối với lưới điện phân phối thường dùng các bảo vệ có độ chọn lọc tương
đối, bảo vệ chính thông thường có thời gian cắt sự cố khoảng 0,2 ÷ 1,5s bảo vệ dự
phòng khoảng 1,5 ÷ 2s.
II.4. Độ nhạy.
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng cảm nhận sự cố rơ le trong hệ thống bảo vệ.
Độ nhạy của bảo vệ được đặc trưng bằng hệ số độ nhạy k n là tỷ số của đại lượng vật
lý đặt vào rơ le khi có sự cố với ngưỡng tác động của nó. Sự sai khác trị số của đại
lượng vật lý đặt vào rơ le và ngưỡng tác động của nó càng lớn, rơ le càng dễ cảm
nhận sự xuất hiện của sự cố nghĩa là rơ le tác động càng nhạy.
Độ nhạy thực tế của bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Chế độ làm việc
của hệ thống (mức độ huy động nguồn ) cấu hình của lưới điện dạng ngắn mạch, vị
trí điểm ngắn mạch...
Đối với bảo vệ chính thường yêu cầu phải có k n = 1,5 ÷ 2 , còn đối với bảo vệ
dự phòng kn 1,2 ÷ 1,5.
II.5. Tính kinh tế.
Các thiết bị bảo vệ được lắp đặt trong hệ thống điện không phải để làm việc
thường xuyên trong chế độ vận hành bình thường luôn luôn sẵn sàng chờ đón những
bất thường và sự cố có thể xảy ra và có những tác động chuẩn xác.
Đối với các trang thiết bị điện 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 của công trình. Vì
vậy yêu cầu về kinh tế không đề ra mà 4 vai trò kỹ thuật trên đóng vai trò quyết định.
Vì nếu không thỏa mãn các yêu cầu này có thể dẫn đến những hậu quả tai hại cho hệ
thống điện mà hậu quả về mặt kinh tế còn lớn hơn nếu đặt vấn đề kinh tế lên trên.

Đối với lưới điện trung và hạ áp, số lượng các phần tử cần được bảo vệ rất
lớn và yêu cầu đối với các bảo vệ không cao bằng các thiết bị bảo vệ trong các nhà
máy điện hoặc ở các lưới điện truyền tải cao áp. Vì vậy cần phải cân nhắc tính kinh
tế trong lựa chọn thiết bị bảo vệ sao cho vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và
chi phí thấp nhất.
III. Nguyên tắc tác động của các bảo vệ được sử dụng.
III.1 Bảo vệ quá dòng điện.
Bảo vệ quá dòng điện là loại bảo vệ tác động khi dòng điện đi qua phần tử
được bảo vượt quá một giá trị đặt trước.
Theo phương pháp đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ quá dòng điện được chia
làm hai loại.
III.1.1 Bảo vệ dòng điện cực đại.
Bảo vệ dòng điện cực đại là loại bảo vệ tác động khi có dòng điện đi qua
phần tử được bảo vệ vượt quá giới hạn dòng điện làm việc định mức (Imax).
- Thông số khởi động.
Dòng điện khởi động của bảo vệ.
SVTH: Phạm Văn Điệp

4

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

ikd =

kat .kmm

.I lvm
ktv

Nếu xét đến hệ số sơ đồ và hệ số biến đổi n i của BI thì dòng điện khởi động
IkdR của bảo vệ là:

ikdR =

kat .kmm .k sd
.I lvm
ktv .ni

Trong đó:
kat - hệ số an toàn ( k at =1,1 ÷ 1,2 ).
kmm - hệ số mở máy ( kmm = 2 ÷ 3 ).
k sd - hệ số sơ đồ, phụ thuộc vào sơ đồ đấu dây BI và rơle.

ktv - hệ số trở về, phụ thuộc vào loại rơ le.
ni - tỷ số biến đổi của BI.
Chọn thời gian làm việc: được đảm bảo bằng cách chọn thời gian làm việc
của hai bảo vệ kề nhauddwowcj chọn lớn hơn một lượng ∆t = 0,3 ÷ 0,5( s) . Trong đó
bảo vệ đặt gần nguồn có thời gian làm việc lớn hơn.
III.1.2./ Bảo vệ dòng điện cắt nhanh.

SVTH: Phạm Văn Điệp

5

Lớp Đ2 - H2

Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Bảo vệ dòng điện cắt nhanh là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn
dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số dòng điện mở máy lớn nhất đi qua chỗ
đặt bảo vệ khi hư hỏng ở đầu phần tử tiếp theo.
Dòng điện khởi động của bảo vệ quá dòng cắt nhanh:
Ikd = kat.Inngmax
Trong đó :
kat = 1,2 – 1,3
Inngmax : dòng điện MM lớn nhất khi có nm ở phần tử tiếp theo.
Thời gian làm việc của bảo vệ : t ≈ 0s ( t ≤ 0,1 )
Nhược điểm của bảo vệ cắt nhanh : không bảo vệ được toàn bộ đối tượng cần bảo vệ.
Vùng tác động của bảo vệ cắt nhanh thay đổi thao dạng ngắn mạch và chế độ làm
việc của hệ thống.
1. So lệch dòng điện.

Nguyên tắc tác động : 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 2 đầu phần tử được bảo vệ. Nếu sự
sai lệch giữa 2 dòng điện vượt quá trị số cho trước thì bảo vệ sẽ tác động.
Vùng tác động của bảo vệ so lệch của dòng điện được giới hạn bằng vị trí đặt của 2
tổ máy biến dòng điện ở 2 đẩu ra cuối phần tử được bảo vệ, từ đó nhận tín hiệu dòng
điện để so sánh.
Xét sự làm việc :
+ Khi bình thường và ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ ( N1 )
.
.
I

→
I
=I
I S1 = s 2
t1 t 2
→I

R

= ∆I = I

s1

=I −I =0
t1 t 2

• Đồ thị vecto :

SVTH: Phạm Văn Điệp

6

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

+ Khi có ngắn mạch ở trong vùng bảo vệ ( N2 )

I
I

R

.

.

.

S1

I t1 ≠ I t 2

≠ I→

= ∆I = I

S1

.

=I −I ≠0
t1 t 2

Đồ thị véctơ :

Khi chí có 1 nguồn ở đầu A

I

R

=I −I = I
t1 t 2 t1

Nếu I R 〉 I kdR thì bảo vệ sẽ tác động.
2. So sánh pha của dòng điện.

• Đặc tính góc pha của dòng điện

SVTH: Phạm Văn Điệp

7

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Bảo vệ so sánh góc pha làm việc dựa trên nguyên tắc so sánh pha của 2 dòng
điện ở 2 đầu phần tử được bảo vệ.
Độ lệch pha ∆ϕ = ϕ − ϕ = 0
Ở chế độ làm việc bình thường và khi có ngắn mạch ngoài ( N1) góc pha dòng
điện ở 2 đầu phần tử được bảo vệ gần như nhau nên 0 = 0°.
Khi ngắn mạch trong vùng được bảo vệ ( N2) dòng điện ở 2 đầu phần tử được
bảo vệ ngược pha nhau nên 0 = 180°.

Trên thực tế, do ảnh hưởng của điện dung phân bố được bảo vệ nên trong chế
độ làm việc bình thường cung như khi có ngắn mạch ở ngoài thì 0 # 0. Để cho bảo vệ
o
0
không tác động nhầm cần phải chọn góc khởi động : 0kd ≥ ± ( 30 ÷ 60 )
3. Bảo vệ quá dòng điện có định hướng công suất
Nguyên tắc tác động của bảo vệ : Bảo vệ qua dòng điện có định hướng công
suất là bảo vệ theo trị số dòng điện qua cho đặt bảo vệ và góc lệch pha giữa dòng
điện đó với điện áp trên thanh góp của trạm được bảo vệ, bảo vệ sẽ tác động khi dòng
điện vượt quá trị số định trước và góc pha phù hợp với trường hợp ngắn mạch trên
đường dây được bảo vệ.

SVTH: Phạm Văn Điệp

8

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

( d)

SVTH: Phạm Văn Điệp

(e)

9

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Để tăng cường tính đảm bảo liên tục cung cấp điện ta thường dùng các loại
mạng điện trên.
Bảo vệ dòng cực đại theo nguyên tắc cung cấp không đảm bảo cắt ngắn mạch
một cách chọn lọc.

( )
//
Khi ngắn mạch tại N2 : → t3 < t2 ( I N )

//
Ví dụ : Khi ngắn mạch tại N1 : → t2 < t3 I N

Như vậy cùng 1 lúc không thể thực hiện đươc 2 yêu cầu ngược nhau vì vậy
phải dùng bảo vệ cực đại có hướng mới đảm bảo được tính chọn lọc. Khi có bộ phận
định hướng công suất thì các bảo vệ được chia ra làm 2 nhóm, mỗi nhóm chỉ tác
động theo 1 hướng nhất định.
VD: Hình c : các bảo vệ
- 1,3,5 là một nhóm
- 2,4,6 là một nhóm
Các nhóm bảo vệ lẻ chỉ tác động với dòng điện ngắn mạch I N/ đều có hướng
từ TG ra đường dấy.
Trong mỗi nhóm bảo vệ, thời gian làm việc được chọn theo nguyên tắc từng

cấp, tăng dần từ cuối đường dây tới nguồn.
Bảo vệ có hướng chỉ bảo vệ được mạng hở 2 đầu cung cấp, mạng vòng 1
nguồn cung cấp và mạng vòng 1 nguồn cung cấp có đường chéo qua nguồn, hay bảo
vệ dòng điện có hướng không bảo vệ được mạng vòng có số nguồn cung cấp lớn hơn
hoặc bằng 2 hoắc mạng vòng có 1 nguồn cung cấp nhưng không có đường chéo qua
nguồn.
4. Nguyên lí tổng trở.

SVTH: Phạm Văn Điệp

10

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Nguyên tắc: Bảo vệ khoảng cách là loại bảo vệ làm việc theo giá trị tổng trở.
Bảo vệ làm việc có thời gian và phụ thuộc vào quan hệ của điện áp và dòng điện đưa
vào role và góc lệch pha giữa chúng, thời gian này sẽ tự động tăng lên khi tăng
khoảng cách từ chỗ hư hỏng đến chỗ đặt bảo vệ.
Z :< Z
Bảo vệ tác động
R
kd
Những yếu tố ảnh hưởng đến bảo vệ khoảng cách :
+ Sai số của BU và BI
+ Điện trở quá độ của chỗ ngắn mạch

+ Hệ số phân bố dòng điện trong nhánh bị sự cố với dòng điện tại chỗ đặt bảo
vệ đặc biệt là quá trình dao động điện.
Bảo vệ đường dây tải điện
Các loại bảo vệ cho đường dây :
+ Đường dây hạ áp ( U≤ 35kV).
- Qúa dòng điện cắt nhanh, cực đại có thời gian
- Qúa dòng điện có hướng
- So lệch dùng cáp thứ cấp chuyên dùng
- Khoảng cách
+ Đường dây cao áp và siêu cao áp
- So lệch dòng điện
- Khoảng cách
- So sánh tind hiệu
- So sánh pha
SVTH: Phạm Văn Điệp

11

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

- So sánh có hướng
1. Bảo vệ quá dòng điện
1.1 Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh

Hình 1 : Bảo vệ dòng điện cắt nhanh đường dây có 1 nguồn cung cấp

Bảo vệ dòng điện cắt nhanh là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc, bằng cách
chọn dòng điện khởi động của bảo vệ hơn trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua
chổ đặt bảo vệ khi có hư hỏng ở đầu phần tử tiếp theo
Dòng điện khởi động của bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh được xác định như
sau :
= k .I
kd at ng max
khi : k = 1, 2 ÷ 1,3
at
I

Ingmax : dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất thường được tính theo ( N 3 ) trực
tiếp tại N với chế độ làm việc cực đại của hệ thống.
Để ngăn chặn bảo vệ cắt nhanh làm việc sai khi có sét đánh vào đường dây
( khi ấy các sự cố làm việc ) hoặc khi đóng MBA có thể vượt quá trị số đặt của bảo
vệ cắt nhanh thông thường ta cho bảo vệ làm việc chậm lại khoảng 50 ÷ 80 ms.
Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không ( TTK ) thường có độ nhạy cao hơn và vùng
bảo vệ ổn định hơn khi chế độ vận hành của hệ thống thay đổi.
Đối với các đường dây có 2 nguồn cung cấp, nếu BVCN đặt ở 2 đầu đường
dây không có bộ phận định hướng công suất thì dòng điện khởi động ở cả 2 đầu phải
chọn theo dòng điện NMmax xảy ra trên 1 trong 2 thanh góp đầu đường dây.
Trong sơ đồ trên, khi HTA có công suất lớn hơ HTB thì dòng khởi động phai
chon theo điều kiện ( N 3 ) trực tiếp trên đầu đường dây B. Nếu chênh lệch công suất
SVTH: Phạm Văn Điệp

12

Lớp Đ2 - H2

Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

giữa 2 đường dây quá lớn, vùng tác động của BVCN phía HTCS bé sẽ rất hạn chế.
Để khắc phục nhược điểm này cần đặt bộ phận định hướng công suất ở đầu có nguồn
dòng ngắn mạch bé hơn.
Tuy nhiên nhược điểm của BVCN cho sơ đồ trên là khi chạm I kd < Inngmax thì sẽ
có 1 vùng bảo vệ nếu xảy ra ngắn mạch thì cả 2 bảo vệ cùng tác động.
1.2 Bảo vệ quá dòng điện có thời gian

Hình 2 : Phối hợp đặc tuyến thời gian của bảo vệ quá dòng điện trong lưới điện hình
tia ( a )
( b ) Cho trường hợp độc lập
( c ) Đặc tuyến phụ thuộc
Bảo vệ quá dòng điện có thời gian dùng để bảo vệ các đường dây TA hình tia.
Tính chọn lọc của bảo vệ được đảm bảo bằng nguyên tắc phân cấp việc chọn thời
gian tác động. Bảo vệ càng gần nguồn cấp, thời gian tác động càng lớn
Dòng khởi động của bảo vệ được chọn ở từng cấp theo trị số của dây điện I max
của bảo vệ tại vị trí đặt bảo vệ.
k .k
I = at mm .I
k
lvm
k
v

Trong đó : kat = 2 ÷ 3
kcđ = 1,1 ÷ 1,2
I

v
kv : hệ số trở về kv = k

kd

Nếu xét đến hệ số sơ đồ và hệ số ni của BI thì :
I

SVTH: Phạm Văn Điệp

k .k
.k
= at mm sd
kd
k .n
v i

13

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Phạm vi bảo vệ của dòng cực đại bao trùm hết phần tử đường dây đặt bù và có
tính dự phòng cho các đường dây sau nó. Tuy nhiên trong MĐ phức tạp hoặc có
nhiều nguồn cung cấp thì nó không đảm bảo được tính chọn lọc.

1.3 Bảo vệ quá dòng có khóa điện thấp.

Hình 3 : Bảo vệ quá dòng điện có khóa điện áp thấp
Trong nhiều trường hợp bảo vệ dòng cực đại có thời gian với dòng điện khởi
động chọn Ilvmax có thể không đủ độ nhạy vì Ilvmax có giá trị quá lớn trong 1 số biểu
thức.
I

N min

>I

k
.k
= mm at .I
kd
lvm
k
v

Không thỏa mãn để nâng cao độ nhạy của bảo vệ quá dòng điện có thời gian
đảm bảo cho bảo vệ có thể phân biệt được ngắn mạch và quá tải người ta thêm vào
sơ đồ bảo vệ bộ khóa điện áp thấp được chọn theo điều kiện :
U

lv min > U >
kd
n
u

U

N max
n
u

Trong đó : Ulvmin là điện áp làm việc tối thiểu cho phép tại chỗ đặt bảo vệ trong
điều kiện quá tải nặng nề nhất
U Nmax là điện áp dư lớn nhất tại chỗ đặt bảo vệ khi có ngắn mạch ở
vùng bảo vệ của bảo vệ quá dòng
nu là tỷ số biến của BU
Khi có thêm bộ phận khóa điện áp thấp, dòng điện khởi động của bộ phận quá
dòng điện có thể chọn theo điều kiện làm việc bình thường mà không cần xét đến chế
độ quá tải sự cố
Dòng khởi động được chọn
I

k
= at .I
kd k
v
v

Thời gian làm việc cũng được chọn như bảo vệ dòng điện cực đại làm việc có
thời gian. Phạm vi nảo vệ của bảo vệ loại này cũng như bảo vệ có thời gian, nhưng
chúng có tính chọn lọc hơn và độ nhạy cao hơn.
1.4 Bảo vệ quá dòng điện có hướng
SVTH: Phạm Văn Điệp

14

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Để tăng cường tính cung cấp cho các hộ tiêu thụ người ta thường thiết kế
các mạng hình vuông và mạng có 2 đầu cung cấp. Đối với loại bảo vệ này bảo vệ quá
dòng điện có thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc từng cấp không thể đảm bảo
cắt ngắn mạch một cách được chọn lọc.

(a)

(b)
Hình 4 : Bảo vệ dòng điện có hướng đường dây 2 mạch song song (a)
Cách chọn thời gian làm việc của bảo vệ ( b )
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 t 2 và
t4 có thể chọn bé tùy ý.
Cách chọn thời gian làm việc của bảo vệ được thể hiện bằng hình vẽ sau :

SVTH: Phạm Văn Điệp

15

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Hình 5 : 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.
1.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh có hướng.
• Sơ đồ

SVTH: Phạm Văn Điệp

16

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

(a)
(b)
Hình 6 : Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh không có hướng ( a ), có hướng ( b )
Trong đó : dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất Inngmax = max { InngmaxA ; InngmaxB }
InngmaxA : Dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất chạy qua bảo vệ từ phía A ( N1 )
InngmaxB : Dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất chạy qua bảo vệ từ phía B ( N2 )
Dòng khởi động chọn theo :
Ikd = kat.INngmax và INngmax = max { { InngmaxA ; InngmaxB }
Nếu công suất nhà máy của nguồn 2 đầu dây khác nhau nhiều thì có thể :
LCNA + LCNB < LAB
Có nghĩa là có thể tồn tại một phần đường dây mà khi sảy ra sự cố trên đó bảo
vệ cắt nhanh ở cả 2 đầu dây không làm việc.
Để mở rộng vùng bảo vệ cắt nhanh trong nhiều trường hợp nguồn CSNM chênh
lệch nhau nhiều để có thể đặt thêm bộ phận định hướng công suất ở đầu có nguồn
yếu hơn ( đầu B ). Khi ấy dòng điện khởi động của bảo vệ cắt nhanh ở hai đầu đường
dây có thể chọn khác nhau. :
IkđA = kat.INngmaxA
IkđB = kat.INngmaxB
Như vậy nếu đặt ở đầu dây yếu hơn bộ phận định hướng công suất thì vùng
bảo vệ cắt nhanh ở đầu này sẽ được mở rộng ra nhiều.
2. Bảo vệ so lệch dòng điện
2.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm.

SVTH: Phạm Văn Điệp

17

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Hình 7: Sơ đồ nguyên lí (a) và đồ thị vecto của dòng điện làm việc và dòng điện
hãm IH khi có ngắn mạch ngoài ( b ) và trong cùng ( c )
Dòng điện so lệch : Is1 = ΔI = IT1 – IT2 = ILV
Còn dòng điện hãm : IH = IT1 + IT2
Trong chế độ làm việc bình thường trong ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ, dòng
điện làm việc sẽ bé hơn nhiều so với dòng điện nên role so lệch không làm việc. Khi
có ngắn mạch trong vùng bảo vệ dòng điện ở một đầu sẽ đổi chiều lúc bấy giờ I w > IH
nên role so lệch sẽ làm việc.
Trường hợp chí có một nguồn cung cấp ( chẳng hạn từ đầu 1 ) thì khi có sự cố
sảy ra trong vùng bảo vệ, dòng điện sự cố chỉ chạy qua một đầu, khi ấy :
ILV = IH = IT1
Để bảo vệ có thời gian làm việc trong trường hợp này, dòng điện làm việc phải
chọn lớn hơn dòng điện hãm, nghĩa là :
−1.I
Iw = k H
H
−1 = 0, 2 ÷ 0,5
Trong đó : kH là hệ số hãm, kH < 1 thường chọn k H

Giới hạn dưới của hệ số hãm được chọn cho miền có dòng điện ngắn mạch bé để
nâng cao độ nhạy của bảo vệ, còn ở miền có dòng điện ngắn mạch lớn hơn thương
chọn cho hệ số hãm cao để ngăn chặn tác động nhầm một cách chắc chắn.

SVTH: Phạm Văn Điệp

18

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Hình 8 : Đặc tính làm việc của bảo vệ so lệch có hãm ( 1) và tương quan giữa
dòng điện làm việc Iw và dòng điện hãm IH khi ngắn mạch trong cùng bảo vệ và
nguồn cung cấp từ phía ( 2 ).
2.2 Bảo vệ so lệch dùng dây dẫn phụ.
Để thực hiện nguyên lí so lệch, dòng điện ở 2 đầu phần tử được bảo vệ phải
được đo và so sánh với nhau. Nếu hai phần tử được bảo vệ nằm gần nhau ( như cuộn
dây MF, MBA…) có thể nối trực tiếp các tổ máy BI với một bộ role so lệch dùng
chung để cắt các máy cắt có liên quan đối với đường dây tác điện cần phải dùng 2
hoặc 3 bộ bảo vệ, mỗi bộ tác động cắt máy cắt ở một đầu đường dây.
Các bộ phận bảo vệ này được nối với nhau qua các kênh thông tin : dây dẫn
phụ, cáp thông tin, RLC…Đối với các đường dây ngắn có thể sử dụng dây dẫn phụ.
Sơ đồ bảo vệ so lệch dòng điện dùng dây dẫn phụ có 2 loại : loại dòng điện tuần hoàn
và loại cân bằng điện áp.
Sơ đồ dòng điện tuần hoàn cân bằng 3 dây dẫn phụ, còn sơ đồ cân bằng điện
áp cần dùng 2 dây. Cả 2 sơ đồ thường dùng nguyên lí hãm.
Nhược điểm của sơ đồ bảo vệ so lệch dòng điện dùng dây dẫn phụ :
Điện áp cảm ứng trong dây dẫn phụ ở chế độ ngắn mạch chạm đất trêm đường
dây được bảo vệ có trị số khá lớn gây nguy hiểm cho người và thiết bị thứ cấp.
Dây dẫn phụ càng dài xác suất sự cố dây dẫn phụ càng cao, khi dây dẫn phụ bị

đứt có thể làm bảo vệ tác động nhầm, còn khi dây dẫn phụ chạm nhau bảo vệ có thể
không làm việc trong trường hợp trong vùng bảo vệ.
Thành phần một chiều trong dòng sự cố có thể làm cho các biến dòng bị bão
hòa nặng.

SVTH: Phạm Văn Điệp

19

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Hình 9 : Bảo vệ so lệch dòng điện làm việc theo nguyên tắc dòng điện tuần hoàn
có hãm dùng điện áp

Hình 10 : Bảo vệ so lệch dòng điện làm việc theo nguyên tắc cân bằng dòng điện
có hãm. Dùng dây dẫn phụ.
Phạm vi ứng dụng :
Vì những hạn chế nêu trên nên bảo vệ so lệch dòng điện có hãm dùng dây dẫn
phụ chỉ được sử dụng trong những đoạn đường dây ngắn tải công suất lớn.
SVTH: Phạm Văn Điệp

20

Lớp Đ2 - H2

Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Với đường dây có chiều dài lớn hơn, nguyên lí so lệch thường được sử dụng kết
hợp với các kênh truyền cáp như cáp quang hoặc viba chẳng hạn bảo vệ so sánh pha
dòng điện.
2.3 Bảo vệ so sánh dòng điện.
Nguyên tắc : dòng điện ở hai đầu đường dây được so sánh với nhau theo từng
pha hoặc thông qua một bộ công cụ để so sánh giữa hai tổ hợp pha của dòng điện ở
hai đầu đường dây. Việc so sánh có thể tiến hành cho hai nửa chu kỳ ( dương, âm )
hoặc chỉ theo nửa chu kỳ.

Hình 11 : Sơ đồ khối bảo vệ so sánh pha dòng điện từng pha riêng biệt.
Nguyên lí làm việc : dòng điện khởi động ở một đầu thông qua máy biến dòng
trung gian BIG ( làm nhiệm vụ cách ly mạch bảo vệ và tạo tín hiệu chuẩn cho sơ đồ
bảo vệ ) và bộ lọc hai cơ bảo L 1 tạo nên tín hiệu chuẩn hình sin S 1. Thông qua bộ
chuyển dạng sóng ( từ sin sang hình chữ nhật ) DS sẽ tạo ở các đầu ra các sóng hình
chữ nhật SiR. S1R được đưa vào đầu vào của bộ so sánh pha SP. Mặt khác, S 1R được
đưa qua bộ lọc biến tần BT và bộ lọc L 2 đưa vào bộ phát P để thông tin về pha φ 1
của dòng điện đầu 1 thông qua kênh truyền sang phía đôi diện.
Dòng điện ở đầu đôi diện ( đầu 2 ) cũng đi tương tự để đưa tín hiệu S 2R đến
đầu 1. Các tín hiệu S1R và S2R được so sánh với nhau ở bộ so sánh pha SP. Nếu các tín
hiệu này trùng pha nhau chẳng hạn trễ TG vào đường dây thì ở đầu ra của bộ so sánh
pha SP sẽ xuất hiện tín hiệu S 3, tín hiệu này sẽ kết hợp với tín hiệu khởi động gửi tín
hiệu đi cắt máy cắt.
Trong trường hơp này, nếu bỏ qua dòng điện tải trên đường dây ta thấy, khi có
ngắn mạch trong vùng bảo vệ giữa hai tín hiệu đầu vào S 1R và S2R có một khoảng
trống ( không có tín hiệu ). Nếu góc lệch pha giữa hai dòng điện ở hai đầu I 1; I2 bé

hơn 180° - θ kd ( với θ kd là góc khóa bảo vệ ) ở đầu ra của SP sẽ xuất hiện tìn hiệu S3.
SVTH: Phạm Văn Điệp

21

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Khi có ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ dòng điện ở hai đầu ngược nhau nên hai
tín hiệu S1R và S2R lấp kín khoảng trống giữa hai nửa chu kỳ nên đầu ra của bộ SP sẽ
không xuất hiện tín hiệu S3, máy cắt sẽ không được cắt ra.
Để tiết kiệm số lượng kênh thông tin sử dụng vào mục đích truyền tín hiệu pha
dòng điện, người ta thường tổ hợp các dòng điện pha theo một quy luật nào đó thông
qua các BI cộng, thường người ta tổ hợp các TP đối xứng của dòng điện pha.
3. Bảo vệ khoảng cách
Role khoảng cách dùng vảo vệ các đường dây truyền tải thường có nhiều vùng
tác động, chẳng hạn 3 cùng trước và 1 vùng sau ( theo hướng tác động từ thanh góp
vào đường dây tại nơi đặt role khoảng cách ).
Các vùng tác động phía trước làm nhiệm vụ dự phòng cho nhau và cho bảo vệ
đoạn liền kề.

Hình 12 : Phối hợp tổng trở khởi động và đặc tính thời gian giữa 3 vùng tác động
của bảo vệ khoảng cách.
a) Sơ đồ lưới điện.
b) Phối hợp đặc tính khởi động và thời gian làm việc giữa các vùng.
Ngược với cách chọn thời gian trong bảo vệ quá dòng điện ngắn mạch càng

gần chỗ đặt bảo vệ càng được loại trừ nhanh, độ chênh lệch về thời gian làm việc
giữa các vùng bảo vệ liền kề nhau cũng được chọn như bảo vệ quá dòng điện. Vùng
thứ nhất của bảo vệ với thời gian làm việc t I = 0 bao trùm khoảng 80 ÷ 90 % chiều
SVTH: Phạm Văn Điệp

22

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

dài của đường dây được bảo vệ, nghĩa là tổng trở khởi động Z AI của vùng thứ nhất
của bảo vệ đặt ở đầu A trên đường dây AB được chọn theo biểu thức :
Z AI = k at .Z AB với kat < 1
kat = 0,8 đối với role cơ
kat = 0,95 ; 0,9 đối với các role số.
Tổng trở khởi động của vùng thứ II của bảo vệ đấu A cần được phối hợp với
vùng thứ II của bảo vệ đoạn tiếp theo ( đầu B ) theo biểu thức :
Z AII = kat . ( Z AB + Z BI )

Trong đó : Z BI : tổng trở khởi dộng vùng thứ nhất của bảo vệ đặt ở đầu B.
kat : được chọn như trên.
Tương tự như vậy, có thể tính tổng trở hoạt động của vùng thứ III
Z AIII = kat .[Z AB + kat .( Z BC + Z CI )]

Thông thường tổng trở khởi động cấp II ít nhất cũng được khoảng 20% đoạn
đường dây tiếp theo. Còn vùng III thường bao trùm lấy toàn bộ chiều dài đường dây

dài nhất tiếp theo để làm bảo vệ dự phòng cho đoạn dây này.
3. Bảo vệ so sánh hướng.
Để loại trừ nhanh sự cố người ta xác định hướng công suất ngắn mạch từ hai
đầu dây và so sánh với nhau ( qua kênh tín hiệu ). Trong mạng có điện trở trạm đất
lớn, dùng thêm bảo vệ so sánh hướng thứ tự không để tăng thêm độ nhạy.
Sơ đồ nguyên lí :

Hình 13 : Sơ đồ nguyên lí của bảo vệ so sánh hướng công suất thứ tự không truyền
tín hiệu cho phép.
Khi ngắn mạch chạm đất trên đường dây được bảo vệ các bộ phận định hướng
công suất sẽ gửi tín hiệu cắt máy cắt ở đầu của mình đồng thời gửi tín hiệu cho phép
( CP ) sang bảo vệ đầu đối diện. Tín hiệu cắt xuất hiện đồng thời với tín hiệu cho
phép và từ đầu đối diện thông qua cổng và tác động máy cắt với thời gian cắt bé.
Để đảm bảo cắt máy cắt trong trường hợp ngán mạch trên đường dây được bảo
vệ của kênh truyền tin bị trục trặc ( khi nhận tín hiệu cho phép từ đầu đối diện ) và
làm dự phòng cho các đường dây tiếp theo. Bảo vệ hướng công suất thứ tự không có
thể gửi tín hiệu cắt máy cắt ở đầu của mình thông qua role RT.
SVTH: Phạm Văn Điệp

23

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Sơ đồ này có nhược điểm là không thể cắt nhanh ngắn mạch khi đường dây cắt
từ một phía khi ấy không có tín hiệu cho phép và sự cố sẽ được loại trừ với thời gian

đặt của RT.
5.Bảo vệ chống chạm đất trong lưới điện.
5.1 Bảo vệ quá dòng điện thứ tự không.
Bảo vệ dòng điện thứ tự không thường được sử dụng cho lưới điện hình tia
được cung cấp bởi một nguồn với dòng điện chạm đất chạy qua chỗ đặt bảo vệ vượt
quá giá trị chỉ định :
I D = I A = 3.I N = 3i .ω ( Udđ )
Phụ thuộc vào cấp điện áp của lưới điện và điện dùng trong tổng đẳng trị đối
với đất và các phần tử nối đất trực tiếp về điện với nhau của lưới điện. Dòng điện này
thường bé hơn nhiều so với dòng điện tải cực đại của đường dây được bảo vệ.
Thời gian làm việc của các bảo vệ trong lưới điện thường được phân phối theo
nguyên tắc bậc thang như đối với bảo vệ dòng điện thông thường.
5.2 Bảo vệ dòng điện thứ tự không có hướng.
Bảo vệ này thường được sủ dụng trong lưới điện có trung tính không nối đất
trực tiếp hoặc nối đất qua cuộn dây hồ quang. Với lưới điện có trung tính cách điện
với đất bảo vệ phản ứng theo hướng của TP điện dung trong công suất chạm đất, còn
đối với lưới điện có trung tính nối đất qua cuộn petersen bảo vệ phản ứng theo thành
phần tác dụng của công suất chạm đất. Công suất sự cố bao giờ cũng hướng đến
điểm sự cố.

Hình 14 : Sơ đồ nguyên lí sử dụng chung cho toàn trạm
Một bộ xác định hướng công suất thứ tự không, có đối nôi trong mạch điện thứ tự
không của các đường dây.
5.3 Bảo vệ chống đất chập chờn.
Các sơ đồ bảo vệ chống chạm đất đã xét thường được áp dụng để bảo vệ chống
các dạng chậm đất ổn định vì các bảo vệ này đều sử dụng những đại lượng đầu vào
( Uo, Io ) xác lập.
SVTH: Phạm Văn Điệp

24

Lớp Đ2 - H2


Đồ án môn học Bảo vệ rơ le

GVHD: Th.S Tạ Tuấn Hữu

Bằng cách đo các đại lượng quá độ của dòng và áp thứ tự không ở các thời
điểm đầu của quá trình, có thể phát hiện sự cố chạm đất trước khi nó trở thành sự cố
ổn định và phát hiện được điểm xảy ra sự cố chập chờn.
Nguyên lí làm việc của bảo vệ chống chạm đất chập chờn dựa trên hiện tượng
dòng điện quá độ khi xảy ra chạm đất trong mạng có trung tính cách điện hoặc nối
đất qua cuộn dập hồ quang có trị số rất lớn. Sóng dòng điện quá độ ở chu kỳ đầu có
thể lớn hơn dòng điện chạm đất xác lập gấp nhiều lần. Dấu dòng điện ở nửa chu kỳ
đầu tiên của quá trình quá độ được sử dụng để xác định hướng sự cố.
Sơ đồ nguyên lý :

Hình 2 : Nguyên lí của sơ đồ bảo vệ chống chạm đất chập chờn.
Bảo vệ này thường được sủ dụng kết hợp với các bảo vệ chống chạm đất ổn định đã
xét ở trên để bảo vệ cho các hệ thống nối đất qua cuộn petersen
B./ PHẦN BÀI TẬP
I./ Chọn máy biến dòng điện.
Ta chỉ tính toán lựa chọn tỷ số biến đổi của biến dòng BI1,BI2 chứ không lựa chọn
loại máy biến dòng cụ thể.
Tỷ số biến đổi của các máy biến dòng được chọn theo công thức

nBI =
Trong đó:

IS
IT

IT – dòng điện thứ cấp qua BI, IT = 1 (A).

IS – dòng điện sơ cấp qua BI.
Chọn Itc = 5A .Dòng Isc được chọn theo công thức :
Isc ≥ Ilvmax
Chọn tỷ số biến của BI2
Tính dòng điện phụ tải :
P2 max
5.103
I pt 2 max =
=
= 141,507 ( A)
3.U . cosϕ
3.24.0,85
I2lvmax = 1,4.Ipt2max = 1,4 . 141,507 = 198,11(A)
Như vậy ta chọn Isc2 = 200 (A)
200
= 200 .
Vậy tỉ số biến đổi của BI2 là nBI 2 =
1
SVTH: Phạm Văn Điệp

25

Lớp Đ2 - H2