4Bao ve dong dien co huong

Chương 4

BẢO VỆ
DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Để tăng cường tính đảm bảo cung cấp điện cho các
hộ tiêu thụ, hiên nay người ta thường thiết kế các mạng
điện mạch vòng hay mang có hai nguồn cung cấp.
Đối với mạng điện này, bảo vệ dòng điện cực đại có
thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc từng cấp không
thể đảm bảo cắt dòng ngắn mạch 1 cách chọn lọc được.


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Khảo sát một đường dây hình tia, có hai nguồn cung
cấp, có đặt bảo vệ dòng cực đại thông thường ở đầu mỗi
đoạn đường dây


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
hay trong mạng vòng có một nguồn
N1: t2BV < t3BV < t4BV
N2: t3BV < t2BV < t1BV
→ Thực tế không thể
thoả mãn đồng thời 2
yêu cầu đó
t7BV < t5BV < t3BV < t1BV
t2BV < t4BV < t6BV < t8BV

N1

A

B
2MC 3MC

N2

1MC

4MC

8MC

5MC
7MC 6MC

D

C


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
→ Khắc phục khó khăn trên bằng cách chỉ cho bảo
vệ tác động khi công suất ngắn mạch đi từ thanh góp
đến đường dây.
Muốn vậy mỗi bảo vệ cần có thêm 1 bộ phận định
hướng công suất, bộ phận này chỉ cho phép tác động khi
công suất ngắn mạch đi từ thanh góp đến đường dây.

Trong bảo vệ dòng điện có hướng, rơle công suất
làm nhiệm vụ của bộ phận định hướng công suất.


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Ký hiệu phần tử có
Xác định qua cực tính qui ước
hướng:
của BI
Is
It

+ Bảo vệ hoạt động theo nguyên tắc quá dòng và
theo chiều dòng điện qui ước được xác định trước.
+ Bảo vệ làm việc (tác động) khi:
* IRL > Ikđ
* đúng chiều dòng điện qui ước
+ Hai phần tử đo lường: RI; RW


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Sơ đồ cấu trúc của bảo vệ dòng điện có hướng bao
gồm: RI – rơle dòng điện, RW – phần tử định hướng
công suất và mạch logic “AND” (và).
MC
BU

BI

UR

IR

RT

RI
AND
RW


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
2BI

1MC

MC cắt

• 1MC

Xét một
NM

• 2BI

Th

• 3RI
• 4RW

3RI

• 5RT
• BU

4RW

5RT

} BU
3RI khởi
động

4RW
khởi
động

5RT khởi
động


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Bảo vệ dòng có hướng thường được thực hiện với
đặc tính thời gian độc lập, thời gian làm việc của các
bảo vệ được xác định theo nguyên tắc bậc thang
ngược chiều nhau. Tất cả các bảo vệ của mạng được
chia thành 2 nhóm theo hướng tác động của bộ phận
định hướng công suất.

Thời gian làm việc của mỗi nhóm được chọn theo
nguyên tắc bậc thang như đã xét đối với bảo vệ dòng
cực đại.


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG
Bộ phận định hướng công suất chỉ làm việc khi
hướng công suất ngắn mạch đi từ thanh góp vào đường
dây được bảo vệ (quy ước vẽ bằng mũi tên ở bảo vệ).
Các bảo vệ chia thành 2 nhóm: 2, 4, 6, và 5, 3, 1.
Mỗi nhóm bảo vệ có thể chọn thời gian làm việc
theo nguyên tắc bậc thang không phụ thuộc vào thời
gian làm việc của nhóm kia:
t(n-1) = max{tn}+ ∆t


1. NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG

1

2

3

4

6

5

∆t
t1

t2

∆t

t3

∆t

t5

t4
t6
∆t


ai
2. Phần tử định hướng côngc đIsuất
R

ng
ớ
Hư

G
N
VU

G
N
Ô
H
K

C
A
T

Đ

G
N
Ô

Moment quay
Mq = k.φ u.φ I.sinψ

Moment quay
Mq = k.φ u.φ I.sinψ

co

đô

ay
h
n

cư

φR

ϕR = −α UR
ϕU

α
ψ

φU

Ψ = 9 0 0 ha
y
ψ ϕRnhay cđI=R - α

IU

φI


2. Phần tử định hướng công suất.


2. Phần tử định hướng công suất.


3. Sơ đồ nối phần tử định hướng công
suất

Ngắn mach 3 pha

•

UC

•

UB


Ngắn mach 2 pha


Ngắn mach môt pha

Uc

Ub


4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp I
Bảo vệ có hướng cấp I là bảo vệ cắt nhanh thông
thường kèm bộ phận định hướng công suất.
Dòng điện khởi động của bảo vệ:
IIkđA = kat.INBmax
Thời gian tác động
tIA = 0

4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp I

Dòng điện khởi động của bảo vệ:
IIkđ1 = kat.INBmax
IIkđ2 = kat.INAmax


4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp II
Bảo vệ dòng điện cấp II là bảo vệ cắt nhanh có
hướng, bảo vệ dự trữ cho cấp I. Việc chọn thời gian tII
và dòng khởi động IIIkđ được tính tương tự như trường
hợp bảo vệ cấp II
IIIkđA = kat.IIkđB
tIIA = tIA + ∆t


4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp II
Nếu tại trạm B có rẽ nhánh, chú ý đến hệ số phân
dòng kpd khi đó dòng khởi động tại trạm A được chọn:
I NA
IIIkđA = kat.kpd.IIkd5
với k pd =
I NT

5

4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp II
Nếu có nguồn tại B, dòng khởi động đặt tại trạm A
được chọn:
I NA
II
I
I kđA = kat.kpd.I kđB với k pd =
I NB


4. BV DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG 3 CẤP
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp III
Bảo vệ dòng điện có hướng cấp III là bảo vệ dòng
điện cực đại có hướng. Dòng khởi động của bảo vệ
được chọn:
k at k mm
III
I kñ =
I lv max
k tv
Thời gian tác động của bảo vệ cấp III: chọn theo
nguyên tắc bậc thang.