Bảo vệ relay CHUONG 5 (ĐẶng tuấn khanh)

5.1 Nguyên tắc hoạt động
5.2 Bảo vệ dòng điện cực đại (cấp III)
5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại
5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp
5.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh ( cấp I và cấp II)
5.4 Tổng kết: bảo vệ dòng điện 3 cấp
5.5 Đánh giá bảo vệ quá dòng điện
5.6 Bài tập mẫu

1


o
o

Nguyên tắc hoạt động: BVDĐ là loại bảo vệ tác động khi dòng
điện đi qua chỗ đặt thiết bị bảo vệ lớn hơn giá trị định trước.
BVDĐ được phân thành:

Bảo vệ dòng điện cực đại

Bảo vệ dòng điện cắt nhanh

2


5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực đại
5.2.2 Bảo vệ dòng điện cực đại có kiểm tra điện áp

3

5.2.1.1
5.2.1.2
5.2.1.3
5.2.1.4
5.2.1.5

Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động
Vùng bảo vệ
Sơ đồ BI

4


K at K mm
I kd =
I lv max
K tv
o
o
o
o
o
o

I kdR =

K at K mm K sd

I lv max
K tv

nBI

Kat: hệ số an toàn 1,2
Ktv: hệ số trở về 0.85
Kmm: hệ số mở máy 1,3 đến 1.8
Ilvmax : dòng làm việc cực đại qua thiết bị được bảo vệ
nBI : tỷ số biến dòng
Ksd : hệ số sơ đồ
5


I NM min
K nh =
I kd
o
o
o

Knh > 1.1 - 1.3 khi làm bảo vệ dự trữ
Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính
INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối
vùng bảo vệ

6


o

o

Rơ le làm việc với thời gian không đổi khi dòng điện vượt quá
giá trị khởi động thì gọi là đặt tính độc lập
Rơ le làm việc với thời gian xác định nào đó khi dòng điện vượt
quá giá trị khởi động thì gọi là đặc tính thời gian phụ thuộc, gồm
có:




o

Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn
Đặc tình thời gian rất dốc
Đặc tình thời gian rất dốc

Rơ le có đặc tính phụ thuộc khởi động khi dòng điện vượt quá
giá trị dòng khởi động, thời gian tác động phụ thuộc vào dòng
điện qua rơ le. Dòng điện qua rơ le càng lớn thì thời gian tác
động giảm.
7


8


9

o

Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn: Loại này làm việc theo đặc
tính thời gian phụ thuộc khi dòng điện NM nhỏ và đặc tính thời
gian độc lập khi dòng điện NM lớn. (Nói cách khác, khi dòng
điện NM nhỏ hơn khoảng 10 đến 20 lần dòng điện định mức thì
đặc tính là đặc tính thời gian phụ thuộc. Khi dòng điện NM lớn
hớn khoảng trên thì đặc tính là đặc tính là đường thẳng).
Thường dùng bảo vệ rộng rãi lưới phân phối

10


o

Đặc tính thời gian rất dốc: Loại này có độ dốc dốc hơn độ dốc
chuẩn. Được dùng thay thế đặc tính có độ dốc chuẩn khi độ dốc
chuẩn không đảm bảo tính chọn lọc

11


o

Đặc tính thời gian cực dốc: Loại này có độ dốc lớn nhất, thích
hợp dùng để bảo vệ máy phát, máy biến áp động lực, máy biến
áp nối đất… nhằm chống quá nhiệt.

12

o

Nguyên tắc: bảo vệ phía trước có thời gian tác động bằng thời
gian tác động của bảo vệ kề sau nó cộng với khoảng thời gian

t1 = ∆t + t2
o

Khoảng Δt bao gồm (theo tiêu chuẩn IEC 255-4 khoảng 0.3 –
0.5s)
o
Thời gian tác động và trở về của rơ le
o
Thời gian tác động cắt của máy cắt
o
Sai số thời gian của rơ le định thời gian
o
Thời gian dự trữ
13


o

Cách chọn đặc tính phụ thuộc:
Chọn đặc tính của BV B. Vẽ đặc tính ra
Xác định dòng NM lớn nhất ngay sát BV B (N2) IN2max
Ứng với đặc tính BV B suy ra thời gian tác động của BV B (t B1). Vậy
tB1 là thời gian tác động của BV B khi NM tại N2.

Để đảm bảo tính chọn lọc thì thời gian BV A khi có NM tại N2 phải
lớn hơn tB1: t A1 ≥ Δt + t B1
Xác định được điểm A 1 trên đặc tuyến của BV A .







N2

t

Chọn đặc tính trong
cataloge sao cho thảo mãn
t A1 ≥ Δ t + t B1 với mọi
dòng NM bé hơn IN2max

A1

∆t

14

B1

Lưu ý vẽ các đặc tính
l phải cùng cấp điện áp

N2

t
A1

∆t

B1

l
t
A1

∆t

B1

15

I


o

Vùng bảo vệ quá dòng cực đại: khi dòng điện qua rơ le lớn hơn
dòng điện khởi động.

16

o
o
o

Sơ đồ sao đủ (dùng mạng NĐTT)
Sơ đồ sao thiếu (dùng mạng KNĐTT)
Sơ đồ số tám (chỉ chống chạm pha, không dùng để bảo vệ MBA
đấu sao – tam giác vì rơ le không tác động khi có NM 2 pha B-C
ở phía thứ cấp

17


o

Ví dụ

18


5.2.2.1
5.2.2.2
5.2.2.3
5.2.2.4
5.2.2.5

Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động

Vùng bảo vệ
Sơ đồ BI

19


o

o

o

Để phân biệt giữa NM và quá tải đồng thời nâng cao độ nhạy
của BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có
kiểm tra áp.
Khi NM thì dòng điện tăng và điện áp giảm xuống nên cả rơ
le dòng điện và rơ le điện áp đều khởi động ( BV chỉ tác động
khi cả rơ le dòng điện và rơ le điện áp thỏa mãn)
Dòng khởi động của BV được tính:

K at
I kd =
I lv max
K tv
o

o

I kd R

K at K sd
=
I lv max
K tv nBI

Trong biểu thức không có Kmm vì sau khi cắt NM, ngoài các
động cơ tự khởi động nhưng không làm điện áp giảm nhiều
nên các rơ le không tác động được
20
Rõ ràng khi không có Kmm thì độ nhạy sẽ tăng. Vì dòng khởi
động nhỏ


o

Yêu cầu của rơ le giảm áp:



o

Rơ le giảm áp không được tác động đối với điện áp làm việc tối thiểu
Rơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau khi loại bỏ NM

Điện áp khởi động được chọn sao cho rơ le không khởi động
khi điện áp min và rơ le trở về ngay sau khi cắt NM

U kd =

U lv min

K tv K at

U kdR =

K sdU lv min
K tv K at nBU

Kat = 1.2
Ktv = 1.25
Ksd = 1 nếu BU đấu sao nđ và sao nđ Ksd = 1.732 sao nđ tam giác
Ulvmin = 0.9Udm

21


K nhI
o
o
o

I NM min
=
I kd

Knh > 1.1 - 1.3 khi làm bảo vệ dự trữ
Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính
INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối
vùng bảo vệ

K nhU

U kd
=
≥ 1.5 − 1.8
U N max

UN max là điện áp NM cực đại khi có NM (ở chế độ min)tại cuối vùng
bảo vệ
22


o

Tương tự như 5.2.1.3

23


o

Vùng bảo vệ quá dòng cực đại: khi dòng điện qua rơ le lớn hơn
dòng điện khởi động.

24


o
o
o

o

Sơ đồ sao đủ (dùng mạng NĐTT)
Sơ đồ sao thiếu (dùng mạng KNĐTT)
Sơ đồ số tám (chỉ chống chạm pha, không dùng để bảo vệ MBA
đấu sao – tam giác vì rơ le không tác động khi có NM 2 pha B-C
ở phía thứ cấp
Thêm BU

25