BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN CHỐNG CHẠM ĐẤT

Đại học quốc gia Tp.HCM
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN CHỐNG
CHẠM ĐẤT
Company

LOGO
GV
: ĐẶNG TUẤN KHANH
1


Chương 7: Bảo vệ dòng điện chống chạm đất
Khi vận hành bình thường hoặc khi ngắn mạch giữa các pha thì
dòng không cân bằng sẽ nhỏ nên bảo vệ thứ tự không sẽ không tác
động. Tuy nhiên, khi ngắn mạch chạm đất 1 pha hay 2 pha thì
thành phần thứ tự không sẽ lớn nên bảo vệ phát hiện và tác động

7.1
7.2
7.3
7.4

Bảo vệ cho mạng có dòng chạm đất lớn
Bảo vệ cho mạng có dòng chạm đất nhỏ
Bảo vệ điện áp thứ tự không
Bảo vệ có hướng

2

7.1. Bảo vệ mạng có dòng chống chạm đất lớn

7.1.1 Bảo vệ dòng điện cực đại thứ tự không
7.1.2 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không

3


7.1.1. Bảo vệ dòng cực đại TTK

Nguyên tắc
Dòng không cân bằng
Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động

4


Nguyên tắc

Dựa vào thành phần thứ tự không I0 hay U0

Bảo vệ chống chạm đất là bảo vệ chống ngắn mạch một pha
chạm đất N(1) và hai pha chạm nhau chạm đất N(1,1). Nguyên tắc dựa
vào thành phần thứ tự không là I0 hoặc U0 muốn nhận được tín
hiệu I0 hay U0 thì phải dùng bộ lọc thứ tự không
5

Dòng không cân bằng

Khi vận hành bình thường các thành phần sinh ra dòng không
cân bằng là:

I kcb  ?
o

Thành phần 3I0 do tải sinh ra

o

Dòng từ hóa không hình sin làm xuất hiện hài bậc ba
Do tỷ số biến của BI không hoàn toàn giống nhau

o

6


Dòng không cân bằng

Sơ đồ nối rơ le vào bộ lọc dòng thứ tự không:

7


Dòng không cân bằng

Dòng không cân bằng được xác định theo hai trường hợp:

o

Chế độ bình thường

o

Chế độ ngắn mạch

8


Dòng không cân bằng

Ở chế độ bình thường, mạch BI không bão hòa nên dòng không
cân bằng có thể thực nghiệm hay lấy khoảng 0.2% - 4% dòng điện
định mức của BI

I kcb  0.1I lv ,max
Khi có NM thì BI làm việc ở đường cong của đường đặc tính từ
hóa nên dòng không cân bằng:
(3)
I kcb ,max  kdn . f .I NM

9


Dòng khởi động

Dòng khởi động:

I kd  kat I kcb max

10


Độ nhạy

3I 0min
K nh 
�1.3  1.5
I kd
Dòng điện thứ tự không nhỏ nhất qua rơle khi NM ở cuối
vùng bảo vệ

11


Chọn đặc tính

Chọn đặc tính giống như bảo vệ 51

12


Ví dụ

A

B

C
1

D
2

E
4

F
3

13


7.1.2. Bảo vệ dòng cắt nhanh TTK

Dòng khởi động
Thời gian tác động
Vùng bảo vệ

14


7.1.2. Bảo vệ dòng cắt nhanh TTK

Dòng khởi động:

I kd k at 3.I 0 max

I 0max Dòng điện NM TTK lớn nhất tại cuối phần tử rơ le
bảo vệ. Xác định từ việc tính N(1) và N(1,1)

15


7.1.2. Bảo vệ dòng cắt nhanh TTK

Thời gian tác động: gần bằng không
Vùng bảo vệ

16


7.2. Bảo vệ mạng điện có dòng chạm đất nhỏ

Ở mạng trung tính không nối đất trực tiếp khi chạm đất thì
dòng NM có giá trị nhỏ. Nó khép mạch với điện dung đường dây so
với đất cho nên nó phụ thuộc vào điện dung và điện trở quá độ ở chỗ
chạm đất. Có thể dùng dòng này để phát hiện chạm đất.
Để thực hiện bảo vệ ta dùng bộ lọc:
 Đối với đường dây trên không dùng bộ lọc hình sao
 Đối với cáp ngầm cần lưu ý là dây nối đất phải nối chui
qua biến dòng điện pha không để tránh tác động sai khi có
chạm đất mạch khác.

17

7.2. Bảo vệ mạng điện có dòng chạm đất nhỏ

Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động

18


Dòng khởi động

I kd  kat .k xk .3U f CL
kat :

1.2

kxk :

2-3 với bảo vệ cắt chậm, 4-5 với tác động nhanh

Uf :

điện áp pha

CL=Cđv .L:

điện dung đường dây

19

Độ nhạy

knh 

I g min
I kd

knh = 1.5 với đường dây trên không, 1.25 với cáp ngầm
Igmin là dòng chạm đất nhỏ nhất đi qua bảo vệ khi có chạm
đất ở cuối vùng bảo vệ

20


Độ nhạy

Mạng không có cuộn dập hồ quang:

I g min  3I 0C  3I 0 L  3U 0 nm (C  CL )
I0C :tổng dòng dung mỗi pha của mạng
U0nm :điện áp pha khi có chạm đất
I0L :dòng điện điện dung mỗi pha của đường dây được bảo vệ
C: điện dung của mạng
CL=Cđv .L:điện dung đường dây được bảo vệ
21


Độ nhạy

Mạng có cuộn dập hồ quang:

I g min

3U 0 nm

 3U 0 nm (C  CL )
xL

xL: điện kháng cuộn dập hồ quang
Do dòng điện dung bé nên độ nhạy kém, cho nên cần nâng
cao độ nhạy ta phải dùng BI tốt, khuếch đại thứ cấp.
Có thể cắt loại bỏ sự cố hoặc báo hiệu

22


Thời gian tác động

Nếu dùng biện pháp cắt loại bỏ sự cố: thì cần phối hợp thời
gian bậc thang

Nếu dùng biện pháp báo tín hiệu: thì đặt ở tất cả các đầu
đường dây để kiểm tra từng đường dây xác định điểm sự cố.

23


7.3. Bảo vệ áp TTK cho mạng có TT không

NĐTT

Áp khởi động:

U gkd  kat (3U 0  U kcb )

kat = 1,3
U0 trong điều kiện làm viêc bình thường lấy khoảng 5%
Ukcb điện áp kcb của bộ lọc lấy khoảng 2%-4%
Để tính bảo vệ báo tính hiệu khi có NM không đối xứng, thời
gian chỉnh định chọn lớn hơn bảo vệ lớn nhất, và thường chọn 9s

24


KẾT THÚC CHƯƠNG 7
BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG

25