Kiểm Tra Độ Nhạy Của Bảo Vệ So Lệch

Khi kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch chia ra 2 phần:
o Kiểm tra độ an toàn hãm của bảo vệ với các sự cố ngoài vùng (với các sự cố ngoài vùng
yêu cầu bảo vệ không tác động vì vậy ta phải kiểm tra xem bảo vệ có hãm tốt hay không.
Phần này sẽ được kiểm tra với dòng ngắn mạch max (ở chế độ max)
o Kiểm tra độ nhạy tác động của bảo vệ với các sự cố trong vùng (với các sự cố trong vùng
yêu cầu bảo vệ phải tác động vì vậy ta phải kiểm tra xem bảo vệ có làm việc tốt hay
không). Phần này sẽ được kiểm tra với dòng ngắn mạch min (ở chế độ min)

Kiểm tra độ an toàn hãm với sự cố ngoài vùng (sự cố tại các vị trí N1; N2; N3)
Dòng điện đưa vào rơle gồm có hai thành phần, được tính theo công thức:
Isolệch = ISL= Icao – Itrung - Ihạ= Iqua BI1 – Iqua BI2 – Iqua BI3
Ihãm = IH= |Icao| + |Itrung| + |Ihạ|= |Iqua BI1| + |Iqua BI2| + |Iqua BI3|
Theo lý thuyết khi sự cố ngoài vùng hoặc chế độ làm việc bình thường thì tổng dòng điện đi vào
bằng tổng dòng điện đi ra khỏi máy biến áp nên dòng điện so lệch phải bằng không: Isolệch = ISL=
Icao – Itrung - Ihạ= 0
Nhưng thực tế do các biến dòng điện BI không phải là lý tưởng nên các đặc tính của chúng
không giống nhau hoàn toàn; chính do sự sai khác về đặc tính của các BI dẫn tới sẽ có một dòng
điện không cân bằng chạy qua rơle trong chế độ sự cố ngoài vùng.
Isolệch = ISL= Icao – Itrung - Ihạ= Ikcb
Dòng điện không cân bằng này có xu hướng làm cho rơle tác động nhầm
Giá trị dòng điện không cân bằng rất khó xác định chính xác, nhưng một cách gần đúng có thể
xác định theo công thức:
Ikcb = ISL=(kkck*kđn*fi+ΔU)*INngmax
Trong đó:
- kkck =1 là hệ số kể đến ảnh hưởng của thành phần dòng điện không chu kz trong dòng điện
ngắn mạch đến đặc tính làm việc của BI.
- kđn =1 là hệ số thể hiện sự đồng nhất về đặc tính làm việc của các BI
o kđn =1 nghĩa là đặc tính làm việc của các BI khác nhau hoàn toàn
o kđn =0 nghĩa là đặc tính làm việc của các BI giống nhau hoàn toàn (điều này chỉ là l{
thuyết, thực tế sẽ không xảy ra)
- fi =0,1 là sai số cho phép lớn nhất của BI dùng cho mục đích bảo vệ rơle (fi = 10%)

- ΔU : là ảnh hưởng của việc chuyển đổi đầu phân áp đến độ lớn dòng điện không cân bằng
chạy qua rơle.
Theo đề bài thì phía 110kV có phạm vi điều chỉnh đầu phân áp là  9 x 1,78%

9 *1,78
 0,16
100
- INngmax : là dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất có thể chạy qua máy biến áp
Như vậy có thể tính giá trị ΔU theo công thức

U 

Tổng kết : giá trị dòng điện không cân bằng lớn nhất có thể là
Ikcb = ISL=(kkck*kđn*fi+ΔU)*INngmax= (1*1*0,1+0,16)*INngmax= 0,26*INngmax


Kiểm tra độ an toàn hãm khi có sự cố ngoài vùng tại phía 110kV (điểm N1)
- Với sự cố 3 pha, 2 pha: không có dòng điện chạy qua các BI nên rơle không nhận được
bất cứ giá trị dòng điện nào cả → rơle không tác động (đúng)
- Với sự cố 1 pha, 2 pha chạm đất: chỉ có thành phần dòng điện thứ tự không chạy qua
BI1, không có dòng điện chạy qua các BI2 và BI3. Nhưng do rơle đã được thiết kế để
luôn luôn loại trừ thành phần dòng điện TTK chạy qua nó nên kết quả là dù BI1 có dòng
TTK chạy qua nhưng dòng điện này cũng bị loại trừ trong rơle → trường hợp này rơle
không tác động vì cũng không có dòng điện chạy qua.
Kiểm tra độ an toàn hãm khi có sự cố ngoài vùng tại phía 10,5kV (điểm N3)
Phía 10,5 có trung tính cách điện nên dòng điện sự cố lớn nhất là ứng với dòng điện ngắn
mạch 3 pha tại N3 (chế độ max).
Giả sử khi ngắn mạch 3 pha tại N2 thì giá trị các dòng điện thu được như sau:
- Dòng điện chạy qua BI1 là
I1 = 8,65

- Dòng điện chạy qua BI3 là
I2 = 8,65
- Dòng điện chạy qua BI2 là
I3 = 0
Dòng điện không cân bằng trong trường hợp này được tính theo:
Ikcb = ISL=0,26*IN3max=0,26*I2 = 0,26*8,65 = 2,25
Dòng điện hãm trong bất cứ trường hợp nào đều được tính theo:
Ihãm = IH= Icao áp + Itrung áp + Ihạ áp
= I1 + I2 + I3 = 8,65 + 0+ 8,65 = 17,3
Tổng kết: tại N3 thì rơle nhận được bộ giá trị (I*SL; I*H) = (2,25; 17,3)
Căn cứ vào đặc tính làm việc của rơle mà ta đã chỉnh định, cần xét xem toạ độ của điểm sự cố
N3 mà rơle nhận được sẽ nằm tại vùng hãm hay vùng tác động

Đặc tính làm việc của rơle
so lệch 7UTxxx

I*SL

d
Vùng tác động
c
Vùng hãm
N3

I*SL=2,25

a

Đây chính là điểm làm
việc của rơle khi xảy

ra sự cố ngoài vùng tại
N3

b
I*H= 17,3

I* H

Điểm làm việc thuộc về vùng hãm → rơle không tác động → đảm bảo yêu cầu.


Xác định độ an toàn hãm:

Đặc tính làm việc của rơle
so lệch 7UTxxx

I*SL

Bước 1: Xác định toạ
độ điểm giao cắt này, từ
đó gióng xuống trục
hoành

d

c
N3

I*SL= 2,25

a

b
B

I*H= 17,3

I* H

Bước 2: Xác định được
toạ độ điểm này, giả sử
là B đơn vị

I H*
Độ an toàn hãm sẽ là K an toan ham 
, nếu giá trị này lớn hơn 1,5 là có thể kết luận đạt yêu cầu.
B
17,3
Trong trường hợp này là K an toan ham 
B
Kiểm tra độ an toàn hãm khi có sự cố ngoài vùng tại phía 22kV (điểm N3)
Tìm xem trường hợp nào mà dòng ngắn mạch là lớn nhất khi sự cố tại N3 (trong chế độ max).
Lưu ý rằng: do rơle luôn luôn loại trừ dòng thứ tự không nên phải tìm dòng điện max khi đã loại
trừ dòng thứ tự không, điều này dẫn tới thường dòng ngắn mạch 3 pha là dòng ngắn mạch
max.
Quá trình kiểm tra tương tự như khi sự cố tại N2

Kiểm tra độ nhạy tác động với các sự cố trong vùng (sự cố tại các vị trí N1’; N2’; N3’)
Dòng điện đưa vào rơle gồm có hai thành phần, được tính theo công thức chung là:
Isolệch = ISL= Icao – Itrung - Ihạ= Iqua BI1 – Iqua BI2 – Iqua BI3

Ihãm = IH= |Icao| + |Itrung| + |Ihạ|= |Iqua BI 1| + |Iqua BI 2| + |Iqua BI 3|
Nhưng do khi ngắn mạch trong vùng thì dòng điện qua BI2 hoặc BI3 đổi chiều nên công thức
trên trở thành:
Isolệch = ISL= Icao – Itrung - Ihạ= I1 + I2 + I3
So sánh với dòng điện hãm
Ihãm = IH= |Icao| + |Itrung| + |Ihạ|= |I1| + |I2| + |I3|
Như vậy có thể kết luận: khi sự cố trong vùng thì độ lớn dòng điện so lệch bằng độ lớn dòng
điện hãm ISL = IH


Ví dụ tính toán độ nhạy tác động khi có sự cố tại điểm N3’
Tại điểm sự cố N3’ tìm ra dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất (chế độ min và đã được loại trừ dòng
điện thứ tự không).
Giả sử ta có tại N3’ sau khi đã loại trừ dòng điện TTK thì dòng điện ngắn mạch 2 pha là nhỏ nhất
với các số liệu sau:
- Dòng điện chạy qua BI1 là
I1 = 6,68
- Dòng điện chạy qua BI2 là
I2 = 0
- Dòng điện chạy qua BI3 là
I3 = 0

Dòng điện so lệch được tính theo và dòng điện hãm được tính như sau:
ISL= IH = I1 + I2 + I3 = 3,34 + 0 + 0 = 6,68
Tổng kết: tại N3’ thì rơle nhận được bộ giá trị (I*SL; I*H) = (6,68; 6,68)
Căn cứ vào đặc tính làm việc của rơle mà ta đã chỉnh định, cần xét xem toạ độ của điểm sự cố
N3’ mà rơle nhận đựoc sẽ nằm tại vùng hãm hay vùng tác động

Đặc tính làm việc của rơle
so lệch 7UTxxx

I*SL

Vùng tác động
Đây chính là điểm làm
việc của rơle khi xảy
ra sự cố trong vùng tại
N3’

d

N3’

I*SL=6,68

c

a

Vùng hãm

b
I*H= 6,68

I* H

Điểm làm việc thuộc về vùng tác động → rơle tác động tức thời → đảm bảo yêu cầu.


Xác định độ nhạy tác động

Đặc tính làm việc của rơle
so lệch 7UTxxx

I*SL

Vùng tác động
Đây chính là điểm làm
việc của rơle khi xảy
ra sự cố trong vùng tại
N3’
N3’

I*SL=6,68

Bước 2: Tìm được
điểm này trên trục
tung, giả sử là B đơn
vị.

c

Vùng hãm
Bước 1: Xác định toạ độ
điểm cắt nhau này, từ đó
gióng sang trục tung.

B

a

d

b
I*H= 6,68

I* H

*
I SL
, nếu giá trị này lớn hơn 1,5 là có thể kết luận đạt yêu cầu.
B
6,68
Trong trường hợp này là K nhay 
B
Kiểm tra độ nhạy tác động khi có sự cố trong vùng tại phía khác
Tính toán hoàn toàn tương tự. Lưu ý rằng: do rơle luôn luôn loại trừ dòng thứ tự không nên
phải tìm dòng điện min khi đã loại trừ dòng thứ tự không, điều này dẫn có thể dòng ngắn mạch
2 pha chưa phải là dòng nhỏ nhất.
---------------------------------------------------

Độ nhạy tác động sẽ là K nhay 