Đồ án môn học Role EPU

Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu
LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay. Trong bất kì lĩnh vực
nào như sản xuất, sinh hoạt,an ninh... đều cần sử dụng điện năng. Việc đảm bảo sản
xuất điện năng để phục vụ cho nhu cầu sử dụng năng lượng là một vấn đề quan trọng
hiện nay. Bên cạnh việc sản xuất là việc truyền tải và vận hành hệ thống điện cũng
đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện. Do nhu cầu về điện năng ngày càng
tăng, hệ thống điện ngày càng được mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm cũng đồng
nghĩa với việc khả năng xảy ra sự cố như chạm chập, ngắn mạch cũng tăng theo.
Chính vì vậy cần phải tăng cường các thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện để có thể giảm
thiểu, ngăn chặn các hậu quả của sự cố có thể gây ra.
Đồ án môn học Bảo vệ rơle giúp cho sinh viên củng cố được các kiến thức cơ bản
về bảo vệ rơle. Từ đó sinh viên sẽ có đánh giá đúng đắn đối với từng loại bảo vệ.
Trong quá trình làm đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các
thầy cô bộ môn, đặc biệt là của thầy giáo bộ môn Th.s Tạ Tuấn Hữu. Dù đã rất cố
gắng nhưng do kiến thức của em còn hạn chế, kinh nghiệm tích lũy còn ít nên bản đồ
án khó tránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn. Em rất mong các thầy cô xem xét, đánh
giá, góp ý giúp em để em có thể hoàn thành tốt bài đồ án của mình.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô!
Hà Nội, ngày 08 tháng 11 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Tùng

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 1

Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................................1
MỤC LỤC.............................................................................................................................................2
PHẦN I PHẦN LÝ THUYẾT.............................................................................................................3
I. NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE.............................................3
1. Nhiệm vụ của bảo vệ rơ le.............................................................................................................3
2. Những yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơ le...................................................................................4
II. CÁC NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG CỦA CÁC BẢO VỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG.............................7
III. NHIỆM VỤ, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG VÀ VÙNG TÁC
ĐỘNG CỦA TỪNG BẢO VỆ ĐẶT CHO ĐƯỜNG DÂY...............................................................8
PHẦN II TÍNH TOÁN CỤ THỂ.....................................................................................................16
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CHỌN CÁC BI PHỤC VỤ CHO BV1 VÀ BV2......................................17
1.1 Chọn tỉ số biến đổi cho BI2:..................................................................................................17
1.2 Chọn tỉ số biến đổi cho BI1:..................................................................................................17
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
2.1 Tính toán chính xác trong hệ đơn vị tương đối với:..............................................................19
2.2 Sơ đồ thay thế:......................................................................................................................20
2.3 Tính dòng ngắn mạch ở chế độ max:....................................................................................22
2.4 Tính dòng ngắn mạch ở chế độ min:.....................................................................................25
2.5 Xây dựng quan hệ giữa dòng điện ngắn mạch với chiều dài đường dây:.............................28
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ CẮT NHANH,
QUÁ DÒNG VÀ DÒNG THỨ TỰ KHÔNG......................................................................................30
3.1 Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh:..........................................................................................30
3.2 Bảo vệ quá dòng có thời gian:...............................................................................................30
3.3 Bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh:.............................................................................35

3.4 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian:.........................................................................36
CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH VÙNG BẢO VỆ VÀ ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ...................................37
4.1 Phạm vi bảo vệ của bảo vệ quá dòng cắt nhanh....................................................................37
4.1.1 Phương pháp đồ thị...............................................................................................................37
4.1.2 Phương đại số........................................................................................................................37
4.2 Xác định vùng bảo vệ cắt nhanh thứ tự không:....................................................................39
4.3 Kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ quá dòng có thời gian 51 và 51N:.................................40
Tài liệu tham khảo.............................................................................................................................42

PHẦN I PHẦN LÝ THUYẾT
I. NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE
1. Nhiệm vụ của bảo vệ rơ le
Rơle là một trong những thiết bị có thể bảo vệ được máy phát, máy biến áp,
đường dây, thanh góp...và toàn bộ hệ thống điện làm việc an toàn, phát triển liên tục,
bền vững.

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 2


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Nó là một thiết bị có nhiệm vụ phát hiện và loại trừ càng nhanh càng tốt phần tử
bị sự cố ra khỏi hệ thống điện để hạn chế đến mức thấp nhất có thể của các hậu quả do
sự cố gây ra. Các nguyên nhân gây sự cố hư hỏng có thể do các hiện tượng thiên nhiên
như giông bão, động đất, lũ lụt, các tai nạn ngẫu nhiên hay do các thiết bị hao mòn,
già cỗi gây chạm chập, đôi khi do công nhân vận hành thao tác sai...

Tuy nhiên, trong hệ thống có nhiều loại máy móc thiết bị khác nhau, tính chất làm
việc và yêu cầu bảo vệ khác nhau nên không thể chỉ dùng rơle để bảo vệ. Ngày nay,
khái niệm rơle có thể hiểu là một tổ hợp các thiết bị thực hiện một hoặc một nhóm
chức năng bảo vệ và tự động hóa hệ thống điện, thỏa mãn các nhu cầu kỹ thuật đề ra
đối với nhiệm vụ bảo vệ cho từng phần tử cụ thể cũng như cho toàn hệ thống điện.
Khi thiết kế hoặc vận hành bất kì một hệ thống điện nào cũng phải kể đến các khả
năng phát sinh các hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường trong hệ thống
điện ấy.
Ngắn mạch là loại sự cố có thể xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống điện. Hậu
quả của ngắn mạch là:
+ Làm giảm thấp điện áp ở phần lớn của hệ thống điện
+ Phá hủy các phần tử sự cố bằng tia lửa điện, hồ quang điện.
+ Phá hủy các phần tử có dòng điện ngắn mạch chạy qua do tác dụng của nhiệt và
cơ.
+ Phá vỡ sự ổn định, làm tan rã hệ thống điện.
Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng làm việc không
bình thường như là quá tải. Khi quá tải, dòng điện tăng cao làm nhiệt độ của các phần
dẫn điện vượt quá giới hạn cho phép, làm cho cách điện của chúng bị già cỗi và đôi
khi bị phá hỏng.
Để đảm bảo sự làm việc liên tục của các phần tử không hư hỏng trong hệ thống
điện cần có các thiết bị phát ghi nhận sự phát sinh của hư hỏng với thời gian bé nhất,
phát hiện ra các phần tử bị hư hỏng và cắt nó ra khỏi hệ thống điện. Thiết bị này được
thực hiện nhờ các khí cụ tự động gọi là rơ le. Thiết bị bảo vệ thực hiện nhờ những rơ
le gọi là thiết bị bảo vệ rơ le.
Như vậy, nhiệm vụ chính của thiết bị bảo vệ rơ le là tự động cắt phần tử hư hỏng
ra khỏi hệ thống điện. Ngoài ra, còn ghi nhận và phát hiện những tình trạng làm việc
không bình thường của các phần tử trong hệ thống điện. Tùy mức độ mà bảo vệ rơ le
có thể tác động để khôi phục chế độ vận hành bình thường hoặc đi báo tín hiệu cắt
máy cắt hoặc nhân viên vận hành.

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 3


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

2. Những yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơ le
a. Tính chọn lọc
Khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử hư hỏng ra khỏi hệ
thống điện. Khi có nguồn dự trữ thì tác động như vậy tạo khả năng cho hộ tiêu thụ
tiếp tục được cung cấp điện.
Theo nguyên lí làm việc, các bảo vệ được phân thành 2 loại:
- Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: là những bảo vệ chỉ làm việc khi sự cố xảy ra
trong một phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ ở
các phần tử lân cận.
- Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: ngoài làm nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối
tượng được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng bảo vệ dự phòng cho các bảo vệ
đặt ở các phần tử lân cận.
Để nâng cao độ tin cậy người ta sử dụng rơ le và hệ thống rơ le có kết cấu đơn
giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng và cũng cần tăng cường mức
độ dự phòng trong hệ thống.
b. Độ tin cậy
Là tính năng đảm bảo cho các thiết bị làm việc đúng, chắc chắn. Phân biệt 2 loại
độ tin cậy:
- Độ tin cậy 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.
- Độ tin cậy không tác động: là mức độ chắc chắn rằng bảo vệ không làm việc sai

hay là khả năng của bảo vệ tránh làm việc nhầm ở chế độ vận hành bình thường hoặc
khi có sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được qui định.
Để nâng cao độ tin cậy người ta sử dụng rơ le và hệ thống rơ le có kết cấu đơn
giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng và cũng cần tăng cường mức
độ dự phòng trong hệ thống. Qua số liệu thống kê cho thấy hệ thống bảo vệ trong hệ
thống điện hiện đại có xác suất làm việc tin cậy đạt khoảng 95 �99% .
c. Tác động nhanh
Phần tử bị ngắn mạch càng được cắt nhanh, càng hạn chế được mức độ phá hoại
các thiết bị, càng giảm được thời gian sụt áp ở các hộ dùng điện và càng có khả năng
duy trì được ổn định sự làm việc của các máy phát điện và toàn bộ hệ thống điện.
Khi có sự cố xảy ra thì yêu cầu rơle phải phát hiện và xử lý cắt cách ly phần tử bị
sự cố càng nhanh càng tốt.
Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động của thiết bị bảo
vệ rơ le. Tuy nhiên trong một số trường hợp để thực hiện yêu cầu tác động nhanh thì
không thể thỏa mãn yêu cầu chọn lọc. Hai yêu cầu này đôi khi mâu thuẫn nhau, vì vậy
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 4


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

yêu cầu tác động nhanh chỉ đề ra tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của mạng điện và tình
trạng làm việc của các phần tử trong hệ thống.
Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động nhanh ( có tốc độ cao) nếu thời gian tác
động không vượt quá 50ms (2,5 chu kỳ của dong điện tần số 50 HZ). Rơle hay bảo vệ
được gọi là tác động tức thời nếu không thông qua khâu tạo thời gian trong rơle. Hai
khái niệm tác động nhanh và tác động tức thời không được dùng thay thế lẫn nhau để

chỉ các rơle hoặc có thời gian tác động không quá 50ms.
Thời gian cắt sự cố tC gồm hai thành phần: Thời gian tác động của bảo vệ tBV 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 ( từ 1÷3 chu
kỳ 50 HZ ). Những loại máy cắt thông thường có t MC ≤ 5 chu kỳ ( khoảng 100ms ở 50
HZ). Vậy thời gian loại trừ sự cố t C khoảng từ 2 ÷ 8 chu kỳ tần số 50 HZ (khoảng 40 ÷
60 ms) đối với bảo vệ tác động nhanh.
+ Đối với các máy cắt có tốc độ cao thì tMC  20 �60 ms . Máy cắt thông thường có
t≤100ms. Vậy đối với bảo vệ tác động nhanh thì tC  20 �160 ms .
+ Đối với lưới điện phân phối thường dùng bảo vệ có tính chọn lọc tương đối. Bảo vệ
chính thông thường tC  0, 2 �1,5s ; bảo vệ dự phòng tC  1,5 �2 s .
Việc chọn bảo vệ vừa có tính chọn lọc, vừa tác đông nhanh là rất khó khăn; các
bảo vệ này phức tạp và đắt tiền. Để đơn giản có thể thực hiện cắt nhanh không cần
chọn lọc sau đó dùng thiết bị tự động đóng lại phần tử bị cắt không chọn lọc vào lưới
để hệ thống làm việc bình thường.
d. Độ nhạy
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng cảm nhận sự cố của rơ le hoặc hệ thống bảo vệ.
Độ nhạy được đặc trưng bằng hằng số độ nhạy Kn.
Hệ số nhạy:
Đại lượng tác động tối thiểu
Kn =
Đại lượng đặt
Kn càng lớn thì rơle tác động càng nhạy.
+ Đối với bảo vệ tác động theo đại lượng tăng (dòng điện) thì:

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 5

Đồ án môn học Rơ le
Kn 

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu
I N min
I kđ

+ Đối với bảo vệ tác động theo đại lượng giảm (điện áp) thì:
Kn 

Yêu cầu:

kn  1,5 �2

U N min
U Nmax

: đối với bảo vệ chính.

kn  1, 2 �1,5 : đối với bảo vệ dự phòng.

Độ nhạy thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
e. 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, lắp
đặt thiết bị bảo vệ thường chỉ chiếm một vài phần trăm giá trị công trình. Vì vậy, yêu
cầu về kinh tế không đề ra, mà bốn yêu cầu kĩ thuật trên đóng vài trò quyết định, vì

nếu không thỏa mãn các yêu cầu này sẽ dẫn đến hậu quả tai hại cho hệ thống điện.
Đối với lưới điện trung áp và hạ áp, số lượng các phần tử cần được bảo vệ rất
lớn, và yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ không cao bằng thiết bị bảo vệ ở các nhà máy
điện hoặc lưới truyền tải cao áp. Vì vậy cần phải tính toán kinh tế kĩ thuật trong việc
lựa chọn các thiết bị bảo vệ sao cho có thể đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật mà chi
phí cho bảo vệ là thấp nhất.
Năm yêu cầu trên trong nhiều trường hợp có mâu thuẫn với nhau. Ví dụ muốn
có được bảo vệ có tính chọn lọc và độ nhạy cao thì cần phải sử dụng những loại bảo
vệ phức tạp. Mà các bảo vệ phức tạp thì lại khó thỏa mãn về độ tin cậy hoặc những
yêu cầu cao về kỹ thuật sẽ làm tăng chi phí cho thiết bị.
Vì vậy, trong thực tế cần phải dung hòa ở mức tốt nhất các yêu cầu trên trong quá
trình lựa chọn thiết bị riêng lẻ cũng như tổ hợp toàn bộ các thiết bị bảo vệ, điều khiển
và tự động trong hệ thống điện.

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 6


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

II. CÁC NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG CỦA CÁC BẢO VỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG
1. Bảo vệ quá dòng điện
Là loại bảo vệ tác động khi dòng điện đi qua phần tử được bảo vệ vượt quá một
giá trị định trước. Theo nguyên tắc đảm bảo tính chọn lọc chia thành 2 loại:
- Bảo vệ dòng điện cực đại.
- Bảo vệ dòng điện cắt nhanh.
a. Bảo vệ dòng điện cực đại

Bảo vệ dòng điện cực đại là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn
thời gian làm việc theo nguyên tắc từng cấp, bảo vệ càng gần nguồn cung cấp thì thời
gian tác động càng lớn.
Bảo vệ tác động khi dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn dòng phụ tải cực đại
Ilvmax của đường dây được bảo vệ. Đây là một trong những bảo vệ đơn giản nhất.
b. Bảo vệ dòng điện cắt nhanh
Là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn giá trị dòng điện khởi động
của bảo vệ lớn hơn giá trị dòng điện ngắn mạch lớn nhất ngoài vùng bảo vệ. Đây là
điểm khác biệt so với bảo vệ dòng điện cực đại(dựa vào Ilvmax).
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh làm việc tức thời hoặc với thời gian rất ngắn (0,1s) để
tránh làm việc mất chọn lọc khi có sét hoặc thiết bị chống sét tác động.
c. Bảo vệ dòng thứ tự không trong mạng có dòng chạm đất bé
- Thực chất là bảo vệ quá dòng sử dụng bộ lọc thứ tự không để lấy thành phần thứ
tự không của dòng 3 pha. Khi có ngắn mạch 1 pha chạm đất sẽ xuất hiện dòng thứ tự
không (3I0) chạy vào rơ le. Nếu dòng này lớn hơn giá trị đặt của rơ le thì sẽ tác động
cắt máy cắt.
- Cuộn sơ cấp của bảo vệ chính là các thanh dẫn của mạch điện cần bảo vệ, thứ
cấp quấn trên mạch từ bọc lấy 3 pha.
d. Bảo vệ dòng thứ tự không trong mạng có dòng chạm đất lớn
- Bảo vệ này lấy dòng điện làm việc vào rơ le là dòng tổng của 3 BI đặt ở 3 pha.
Khi có ngắn mạch 1 pha dòng vào rơ le bao gồm 3 lần thành phần dòng thứ tự không
và thành phần dòng không cân bằng. Người ta chọn dòng khởi động của rơ le lớn hơn
dòng không cân bằng tính toán nhân với 1 hệ số kat. Nên khi có ngắn mạch 1 pha chạm
đất thì dòng vào rơ le lớn hơn dòng khởi động và bảo vệ tác động cắt máy cắt. Khi xảy
ra các loại ngắn mạch khác thì thành phần 3 I0 không tồn tại và rơ le không tác động.
III. NHIỆM VỤ, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG
VÀ VÙNG TÁC ĐỘNG CỦA TỪNG BẢO VỆ ĐẶT CHO ĐƯỜNG DÂY
Phương pháp và chủng loại thiết bị bảo vệ các đường dây tải điện phụ thuộc nhiều
yếu tố như: Đường dây trên không hay dây cáp, chiều dài đường dây, công suất
truyền tải và tầm quan trọng của đường dây, số mạch truyền tải và vị trí của đường

dây …..
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 7


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Theo cấp điện áp người ta phân biệt:
U < 1 kV
- Đường dây hạ áp
1 kV  U  35 kV
- Đường dây trung áp
66 kV 

U  220 kV

- Đường dây cao áp

330 kV  U  1000 kV
- Đường dây siêu cao áp
U > 1000 kV
- Đường dây cực cao áp
Đuờng dây cấp điện áp danh định từ 220 kV trở lên được gọi là đường dây
truyền tải và từ 110 kV trở xuống được gọi là đường dây phân phối.
Những sự cố thường gặp đối với đường dây tải điện là ngắn mạch (Nhiều pha
hoặc một pha), chạm đất một pha (trong lưới điện có trung điểm cách điện hoặc nối
qua cuộn PETERSEN) quá điện áp (khí quyển hoặc thao tác ), đứt dây và quá tải.

Để chống các dạng ngắn mạch trong lưới hạ áp thường người ta dùng cầu chảy
hoặc áp tô mát.
Để bảo vệ các đường dây trung áp (U≤35kV) chống ngắn mạch, người ta dùng
các loại bảo vệ sau:
- Quá dòng điện cắt nhanh hoặc có thời gian (với đặc tính độc lập hoặc phụ
thuộc)
- Quá dòng điện có hướng
- So lệch dùng cáp thứ cấp chuyên dùng
- Khoảng cách
Đối với đường dây cao áp (66÷220kV) và siêu cao áp (330÷1000kV) thường
dùng các loại bảo vệ :
- So lệch dòng điện
- Khoảng cách
- So sánh tín hiệu
- So sánh pha
- So sánh hướng (công suất hoặc dòng điện)
Trong nhiệm vụ thiết kế cuả đồ án ta xét bảo vệ quá dòng cắt nhanh, quá dòng
điện cực đại và quá dòng điện có thời gian cho đường dây.
1. Bảo vệ quá dòng có thời gian(51/I>)
a.Nhiêm vụ: Dùng để bảo vệ cho các lưới hở có 1 nguồn cung cấp, chống ngắn mạch
giữa các pha.
b.Sơ đồ nguyên lý làm việc: Chia làm 2 loại. Sơ đồ nguyên lý như sau:
+ Bảo vệ quá dòng có đặc tính thơi gian độc lập
+ Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian phụ thuộc
Sơ đồ nguyên lý chung của bảo vệ dòng điện cực đại như hình vẽ sau:
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 8

Đồ án môn học Rơ le

1MC

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

CC

1MC1

TÝn
hiÖu
3 RI

4 RI

5 RT

6 TH

2BI

Hình 1-Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ dòng cực đại
* Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian độc lập
- Thời gian làm việc của rơ le không phụ thuộc vào giá trị dòng ngắn mạch.
- Đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc từng cấp.
Bảo vệ gần nguồn có thời gian làm việc chậm nhất.
*Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian phụ thuộc
- Thời gian tấc động của rơle phụ thuộc vào dòng điện qua nó khi bội số của dòng
điện tương đối nhỏ so với Ikd và ít hoặc không phụ thuộc khi bội số lớn.

Hình 7- Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng điện
a) Độc lập
b) Phụ thuộc
c. Tính toán các thông số
* Chọn dòng điện khởi động
- Theo nguyên tắc tác động của bảo vệ thì I max phải lớn hơn dòng phụ tải cực đại qua
chỗ đặt bảo vệ. Trong thực tế dòng khỏi động của bảo vệ còn phụ thuộc vào nhiều
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 9


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

điều kiện khác. Giá trị dòng điện khởi động của bảo vệ I kd được xác định theo công
thức:
I kd 

kat .kmm .ksd
�
I lv max
ktv .ni

Trong đó:
Ilvmax: dòng điện làm việc lớn nhất.
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.

kmm: hệ số mở máy, có thể lấy kmm= (1.5 ÷ 2,5).
ktv: hệ số trở về của chức năng bảo vệ quá dòng, có thể lấy trong khoảng
(0,85 ÷ 0,95).
ksd: hệ số dơ đồ đấu dây giữa BI và rơle
ni: tỉ số biến dòng của BI
*Chọn thời gian làm việc của bảo vệ
Bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập
Thời gian làm việc của bảo vệ được chọn theo nguyên tắc từng cấp. Hai bảo vệ
kề nhau có thời gian lớn hơn nhau một bậc, trong đó bảo vệ gần nguồn có thời gian
lớn hơn.

tn  t( n 1) max  t
Trong đó:
tn

: thời gian đặt của cấp bảo vệ thứ n đang xét.

t(n-1)max: thời gian tác động cực đại của các bảo vệ của cấp bảo vệ đứng trước nó.
Δt

: bậc chọn lọc về thời gian.

Bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc
Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian độc lập trong nhiều trường hợp khó thực
hiện khả năng phối hợp với các bảo vệ liền kề mà vãn đảm bỏa tính tác động nhanh.
Khi đó ta sử dụng bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc, được sử dụng cho các
đường dây có dòng sự cố biến thiên mạnh khi vị trí ngắn mạch thay đổi.
Ưu điểm: giảm thấp được Ikd so vớ đặc tính độc lập, giảm thời gian cắt ngắn mạch
của bảo vệ gần nguồn.
Nhược điểm: thời gian cắt ngắn mạch của bảo vệ tang lớn khi I N=Ikd, đôi khi sự

phối hợp các đặc tính thời gian tương đối phức tạp.
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 10


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Phối hợp các bảo vệ theo thời gian như hình vẽ

t1


t
t6
t2
t

t3

t t 4

Hình 2- Phối hợp đặc tuyến thời gian của bảo vệ quá dòng trong
lưới điện hình tia cho trường hợp đặc tuyến phụ thuộc và đặc tính độc lập
* Độ nhạy
I
I .k
knh  k min  k min sd

I kdI  I kdR .ni

I

k min : dòng ngắn mạch nhỏ nhất được tính tại vùng cuối của bảo vệ
Trong đó:
chính và bảo vệ dự phòng.

I kdR

: dòng khởi động của rơle

Giá trị cho phép của độ nhạy: kn �1,5 đối với bảo vệ chính
kn �1, 2

đối với bảo vệ dự phòng
Độ nhạy không chỉ phụ thuộc vào Ikmin mà còn phụ thuộc vào sơ đồ mắc rơle, Ilv.
Khi Ilv lớn thì việc tăng độ nhạy càng khó.
d. Vùng tác động
Vùng tác động của rơ le 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 1 cấp thời gian là Δt.
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 11


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

2. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh(50/I>>)
a. Nhiệm vụ
Dùng để bảo vệ cho các lưới điện hở, chống ngắn mạch giữa các pha, kết hợp với
các bảo vệ khác để bảo vệ các phần tử của HTD.
b. Sơ đồ nguyên lý

INmax
INmin
Ikd

LCNmin

INngoaimax

LCNmax

Hình 3- Bảo vệ dòng điện cắt nhanh đường dây một nguồn cung cấp
Bảo vệ cắt nhanh là một trong các dạng của bảo vệ chống quá dòng tác động một
cách tức thời chọn lọc, không dựa vaò Ilvmax mà dựa vào INngma. Giá trị của dòng ngắn
mạch giảm dần khi ngắn mạch ở xa nguồn.
Để ngăn chặn bảo vệ cắt nhanh làm việc sai khi có sét đánh vào đường dây hoặc
khi đóng MBA có thể vượt quá giá trị đặt vào bảo vệ cắt nhanh. Thông thường cho
bảo vệ chậm lại khoảng .
c. Tính toán các thông số
* Chọn dòng khởi động
Dòng điện khởi động của bảo vệ được xác định theo công thức:
I kdR 

ksd .kat

.I Nng max
ni

Trong đó:
kat: hệ số an toàn, tính đến ảnh hưởng của các sai số do tính toán ngắn mạch,
do cấu tạo của rơle, thành phần không chu kì trong dòng ngắn mạch và của các biến
dòng. Với rơle điện cơ Kat = (1,2 ÷ 1,3), còn với rơle số kat = 1,15.
INng max: dòng ngắn mạch 3 pha trực tiếp lớn nhất qua bảo vệ khi ngắn ngoài
vùng bảo vệ.
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 12


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Vì bảo vệ không tác động khi có ngắn mạch ngoài vùng nên không cần xét đến
hệ số trở về ktv.
*Chọn thời gian tác động
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh làm việc tức thời hoặc với thời gian rất ngắn (0,1s)
để tránh làm việc mất chọn lọc khi có sét hoặc thiết bị chống sét tác động.
*Độ nhạy
Độ nhạy được đánh giá theo hệ số nhạy:

kn 
Yêu cầu:

I k min

I kdR

kn �2

*Vùng tác động và phạm vi bảo vệ
Vùng tác động của bảo vệ cắt nhanh L CN được xác định bằng hoành độ cảu
điểm cắt nhau qua đường cong I=f(L) và IkdR. Phạm vi này luôn nhỏ hơn chiều dài của
đường dây được bảo vệ.
Với lưới điện có trung tính trực tiếp nối đất, để chống ngắn mạch 1 pha ta
dùng sơ đồ 3BI và 3RL nối hình sao đủ, hoặc 3BI nối theo bộ lọc I 0 và 1RL làm việc
theo I0
Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không có độ nhạy cao hơn, vùng bảo vệ ổn định hơn.
Bảo vệ cắt nhanh có khả năng làm việc chọn lọc trong lưới điện có cấu hình bất kỳ với
một hay nhiều nguồn cung cấp.
Ưu điểm:
- Làm việc 0 giây đối với ngắn mạch gần thanh góp.
Nhược điểm:
- Chỉ bảo vệ được 1 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 1 phần tử nào đó mà chỉ có thể kết hợp với bảo vệ khác.
Chính vì vậy bảo vệ qua dòng cắt nhanh không thể sử dụng là bảo vệ chính
của một phần tử nào đó mà phải kết hợp với các bảo vệ khác.
3. Bảo vệ dòng thứ tự không cho mạng điện có dòng chạm đất lớn
a. Nhiệm vụ
Bảo vệ chống chạm đất cho mạng điện có trung tính nối đất.
b. Sơ đồ nguyên lý
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 13

Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

c. Tính toán các thông số
*Dòng khởi động của bảo vệ
Dòng vào rơ le bằng:
IR = Ia + Ib + Ic
Ta có:
Ia = (IA - IAμ).
Nên:
IR = Ia + Ib + Ic = (IA + IB + IC). - (IAμ + IBμ + ICμ).
Hay là: IR = - Ikcb
Với: I kcb = (IAμ + IBμ + ICμ). : là thành phần dòng không cân bằng, 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 được chọn như sau:
Ikđ Ikcbtt0
Tức là:
IkđR = kat. , ni: tỉ số biến của BI
*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.
d. Phạm vi áp dụng:
Trong các mạng có trung tính nối đất trực tiếp.

4. Bảo vệ dòng thứ tự không trong mạng có dòng chạm đất bé
a. 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.
b. 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.
PHẦN II TÍNH TOÁN CỤ THỂ
Đề bài
A.
SỐ LIỆU BAN ĐẦU

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 14


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

B1

HT

MC1

D1
BI1

B2
115 kV

MC2

tpt1 BI2

D2

tpt2

P1

24 kV

1. Hệ thống:
SNmax = 1500 MVA; SNmin = 0,8.SNmax = 1200 MVA; X0HT = 1,2.X1HT
2. Máy biến áp B1 và B2:
Sdd = 2*25 MVA ; U1/U2 = 115/24kV ; Uk% = 12,5%
3. Đường dây.
D1: L1 = 15km; AC-100;
Z1 = 0,27 + j0,39 Ω/km; Z0 = 0,48 + j0,98 Ω/km
D2: L2 = 10km; AC-75;
Z1 = 0,36 + j0,41 Ω/km; Z0 = 0,56 + j1,02 Ω/km
4. Phụ tải :
P1 = 5 MW; cosφ1 = 0,8; tpt1 = 0,75 s
P2 = 4 MW; cosφ2 = 0,9; tpt2 = 0,5 s

5. Đặc tính thời gian của rơle:

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CHỌN CÁC BI PHỤC VỤ CHO BV1 VÀ BV2
Để chọn các BI cho các D1 và D2, ta chỉ chọn tỉ số biến đổi nBI của BI.
Dòng điện sơ cấp danh định của BI chọn theo quy chuẩn lấy theo giá trị lớn.
Dòng thứ cấp lấy bằng 1A.
Tỉ số biến đổi của BI được tính như sau:
Trong đó:
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 15

P2


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

IT – dòng điện thứ cấp qua BI, IT = 1A.
IS – dòng điện sơ cấp qua BI.
IS được chọn theo điều kiện:
Với dòng điện làm việc lớn nhất qua BI.
Các BV1 và BV2 làm việc ở điện áp trung bình .
1.1Chọn tỉ số biến đổi cho BI2:
Dòng làm việc lớn nhất của BI2:
Dòng điện sơ cấp danh định của BI chọn theo dãy: 10-12.5-15-20-25-30-40-5060(A) và các bội số 10-100-1000 của nó.
Nên ta chọn IS2 =150A.
Như vậy tỉ số biến đổi của BI

2

là:

1.2Chọn tỉ số biến đổi cho BI1:
Dòng làm việc lớn nhất của BI1:
Dòng điện sơ cấp danh định của BI chọn theo dãy: 10-12.5-15-20-25-30-40-5060(A) và các bội số 10-100-1000 của nó.
Nên ta chọn IS1 =400A.
Như vậy tỉ số biến đổi của BI

2

là:

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
Giả thiết quá trình tính toán ngắn mạch ta bỏ qua:
+ Bão hoà từ.
+ Dung dẫn ký sinh trên đường dây, điện trở của MBA và cả đường dây.
+ Ảnh hưởng của phụ tải…
2.1

Tính toán chính xác trong hệ đơn vị tương đối với:
Scb= SdđB= 25 MVA; UcbI= Utb = 24kV khi đó ta có:

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 16


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Dòng điện cơ bản trên các đoạn:
Xác định thông số của các phần tử trên sơ đồ:
 Hệ thống:
EHT=Utb/UcbII=115/115=1
X0HT =1,2 . X1HT
Chế độ cực đại:
SNmax =1500MVA
X0HT = 1,2 . 0,017=0,0204
Chế độ cực tiểu:
SNmin =0,8. SNmax =0,8.1500=1200 MVA
X0HT =1,2 . 0,021=0,0252
 Trạm biến áp:
Máy biến áp là phần tử đứng yên nên: X1B=X2B=XB;
X0B phụ thuộc vào sơ đồ đấu dây.
X1B=X2B=XB=0,125
 Đường dây:
Đường dây là đường dây đơn nên ta có:
Với đường dây D1: L1 = 15 km, AC – 100

Với đường dây D2: L2 = 10 km, AC – 75
 Phụ tải:
Trong tính toán ngắn mạch ta bỏ qua ảnh hưởng của phụ tải.
2.2

Sơ đồ thay thế:

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 17


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Chia mỗi đường dây thành 4 đoạn bằng nhau, ta có 9 điểm cần tính ngắn mạch.
XB
E1

XHT

1

XB

X d1 X d1 X d1 X d1 X d 2 X d 2 X d 2 X d 2
4 2 4 3 4 4 45 4 6 4 7 4 8 4 9

+ Ngắn mạch tại các điểm trên đoạn đường dây D1 (từ N1 đến N5)
- Ngắn mạch tại N1 :
X 1�N 1  X 1HT 

XB

X 0 �N 1  X 0 HT 

XB

X 1�N i  X 1�Ni 

X 1D1

X 0 �N i  X 0 �Ni 

X 0 D1

2

2

- Ngắn mạch từ N2 đến N5
Tổng quát:
4

4

Với
+ Ngắn mạch tại các điểm trên đoạn đường dây D2 (từ N6 đến N9)
-

Ngắn mạch tại N6 :

X 1�N 6  X 1�N 5 

X 1D 2

X 0 �N 6  X 0 �N 5 

X 0D2

X 1�N i  X 1�Ni 

X 1D 2

X 0 �N i  X 0 �Ni 

X 0D2

4
4

- Ngắn mạch từ N7 đến N9
4
4

Với
- Sơ đồ thứ tự thuận:

XB

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 18


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu
E1

E1 X1HT

X1Σ

XB
i

I1∑

i
U1N

U1N

- Sơ đồ thứ tự nghịch:
XB

E1

X2HT
XB
I2∑

X2Σ

i

i
U2N
U2N

- Sơ đồ thứ tự không:
XB
E1

X0HT

X0Σ
XB
I0∑

i

i

U0N

U0N

2.3 Tính dòng ngắn mạch ở chế độ max:
Ở chế độ làm việc max ta có:
X1HT = 0,017; X0HT=0,0204
Hai MBA làm việc song song: XB/2 = 0,0625
Các dạng ngắn mạch cần xét: N(3); N(1,1); N(1)

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 19


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Để khảo sát sự cố ngắn mạch trên đường dây ta chia mỗi đoạn đường dây làm 4
đoạn bằng nhau, tức là ta sẽ có 9 điểm tính ngắn mạch được ký hiệu trong hình từ N 1
÷ N9 ta có:

Ta tiến hành tính toán các dạng ngắn mạch lần lượt cho 9 điểm N1 ÷ N9 .
Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận của mọi dạng ngắn mạch đều được tính theo
công thức:
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 IN(n) = m.I1N(n)
Ta có bảng tóm tắt sau:
Dạng ngắn
n
mạch

XΔ(n)

m(n)

N(1)

1

X2∑ + X0∑

3

N(2)

2

X2∑

N(1,1)

1,1

X2∑ // X0∑

N(3)

3

0

1

a. Xét điểm ngắn mạch N1:
Điện kháng thứ tự thuận là:
X1∑N1=X1HT+X1B/2=0,017+0,125/2=0,0795
Điện kháng thứ tự nghịch là:
X2∑N1=X1∑N1=0,0795
Điện kháng thứ tự không là:
X0∑N1=X0HT+ X0B/2=0,0204+0,125/2=0,0829

Tính điện kháng phụ cho các dạng ngắn mạch:
Điện kháng phụ ngắn mạch một pha là:
XΔN1(1)=X0∑N1+X2∑N1=0,0829+0,0795=0,1624
Điện kháng phụ ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Tính các dạng ngắn mạch:
 Dòng điện ngắn mạch 3 pha là:
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 20


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Dòng điện ngắn mạch 3 pha trong hệ đơn vị có tên:
 Dòng điện thứ tự thuận khi ngắn mạch một pha là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch một pha là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch một pha trong hệ đơn vị có tên:
Dòng điện ngắn mạch một pha tổng hợp là:
Dòng điện ngắn mạch một pha trong hệ đơn vị có tên:
 Dòng điện thứ tự thuận khi ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch 2 pha chạm đất trong hệ đơn vị có tên:
Dòng điện ngắn mạch 2 pha chạm đất tổng hợp là:
Dòng điện ngắn mạch 2 pha trong hệ đơn vị có tên:
Tính toán tương tự cho các điểm ngắn mạch N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8, N9
ta lập được bảng như sau:
Bảng 1: Tổng hợp tính toán các trị số dòng điện ngắn mạch trong chế độ max
tại các điểm ngắn mạch ứng với từng loại ngắn mạch.

Vị trí
Dòng NM

1

2

3

12,579

6,993 4,843

12,402

5,679 3,681

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

4
3,70
4
2,72
4

5

6

2,64

6
2,163 1,89
0

2,999

7

8

9

2,367

2,141

1,955

1,677

1,509

1,371

Page 21


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

4,134

1,893 1,227

12,449

6,509 4,455

4,063

1,593 0,991

12,579

6,993 4,843

7,565

4,206 2,912

4,134

1,893 1,227

7,459

3,415 2,214

0,90

8
3,38
5
0,71
8
3,70
4
2,22
7
0,90
8
1,63
8

0,721
2,731
0,56
3
2,999
1,803
0,721
1,301

0,63
0
2,40
5
0,49
0
2,64

6
1,59
1
0,63
0
1,13
7

0,559

0,503

0,457

2,150

1,942

1,774

0,433

0,388

0,352

2,367

2,141

1,955

1,423

1,288

1,176

0,559

0,503

0,457

1,009

0,908

0,825

2.4 Tính dòng ngắn mạch ở chế độ min:
Hoàn toàn tương tự ở chế độ max:
Ở chế độ làm việc min ta có:
* X1HT=0,021; X0HT=0,0252
* Chỉ có một máy biến áp làm việc: XB=0,125
* Các dạng ngắn mạch cần xét: N(2), N(1,1) , N(1)
* Để khảo sát sự cố ngắn mạch trên đường dây ta chia mỗi đoạn đường dây làm 4
đoạn bằng nhau, tức là ta sẽ có 9 điểm tính ngắn mạch được ký hiệu trong hình từ
N1÷N9
a. Xét điểm ngắn mạch N1:

Điện kháng thứ tự thuận là:
X1∑N1=X1HT+X1B=0,021+0,125=0,146
Điện kháng thứ tự nghịch là:
X2∑N1=X1∑N1=0,146
Điện kháng thứ tự không là:
X0∑N1=X0HT+ X0B=0,0252+0,125=0,1502
Tính điện kháng phụ cho các dạng ngắn mạch:
Điện kháng phụ ngắn mạch một pha là:
XΔN1(1)=X0∑N1+X2∑N1=0,1502+0,146=0,2962
Điện kháng phụ ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 22


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Điện kháng phụ ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
XΔN1(2) = X2∑N1 = 0,146
Tính các dạng ngắn mạch:
 Dòng điện thứ tự thuận khi ngắn mạch hai pha là:
Dòng điện ngắn mạch hai pha tổng hợp là:
Dòng điện ngắn mạch hai pha trong hệ đơn vị có tên:
 Dòng điện thứ tự thuận khi ngắn mạch một pha là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch một pha là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch một pha trong hệ đơn vị có tên:
Dòng điện ngắn mạch một pha tổng hợp là:
Dòng điện ngắn mạch một pha trong hệ đơn vị có tên:

 Dòng điện thứ tự thuận khi ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch 2 pha chạm đất là:
Dòng điện thứ tự không khi ngắn mạch 2 pha chạm đất trong hệ đơn vị có tên:
Dòng điện ngắn mạch 2 pha chạm đất tổng hợp là:
Dòng điện ngắn mạch 2 pha trong hệ đơn vị có tên:
Ta tiến hành tính toán một cách tương tự như ở chế độ max. Kết quả thu được
trong bảng dưới đây:
Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 23


Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Bảng 2: Tổng hợp tính toán các trị số dòng điện ngắn mạch trong chế độ min
tại các điểm ngắn mạch ứng với từng loại ngắn mạch.
Vị trí
Dòng NM

1

2

3

5,932

4,134

6,783

4

5

6

7

8

9

3,172 2,574 2,165 1,948 1,771

1,623

1,498

4,116

2,955 2,304 1,890 1,677 1,509

1,371

1,257

2,261

1,372

0,985 0,768 0,630 0,559 0,503

0,457

0,419

6,818

4,513

3,402 2,741 2,296 2,062 1,870

1,712

1,578

2,240

1,206

0,825 0,628 0,506 0,446 0,399

0,361

0,329

5,932

4,116

2,955 2,304 1,890 1,677 1,509

1,371

1,257

3,567

2,475

1,777 1,386 1,137 1,009 0,908

0,825

0,756

2,240

1,206

0,825 0,628 0,506 0,446 0,399

0,361

0,329

4,042

2,177

1,488 1,132 0,913 0,805 0,719

0,651

0,594

2.5 Xây dựng quan hệ giữa dòng điện ngắn mạch với chiều dài đường dây:
- Trong chế độ cực đại
Bảng 3: Kết quả tính toán dòng ngắn mạch trong chế độ cực đại
Dòng ngắn
N1
mạch
7,56
5

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

1,59
1

1,423 1,288

N9

1,17
6
0,54
0,27
2,486 1,138 0,738
0,434 0,379 0,336 0,303
6
5
7,45 3,41
0,82
2,214 1,638 1,301 1,137 1,009 0,908
9
5
5
4,206 2,912 2,227 1,803

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 24

Đồ án môn học Rơ le

GVHD : Th.s Tạ Tuấn Hữu

Dòng điện ngắn mạch trong chế độ cực đại
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000

In(kA)

4.000
3.000
2.000

IN max

1.000
0.000
N1

N2

N3

N4

N5

N6

I0N N7
max

N8

N9

L(km)

Hình 1: Biến thiên dòng ngắn mạch theo độ dài đường dây
- Trong chế độ cực tiểu:
Ta có bảng tổng hợp giá trị các dòng ngắn mạch sau

Bảng 4: Kết quả tính toán dòng ngắn mạch trong chế độ cực tiểu
Dòng ngắn
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
mạch
3,567 2,475 1,777 1,386 1,137 1,009 0,908 0,825 0,756
1,347 0,726 0,496 0,377 0,304 0,268 0,240 0,217 0,198

4,042 2,177 1,488 1,132 0,913 0,805 0,719 0,651 0,594

Sinh viên: Nguyễn Quang Tùng Đ3H3

Page 25