Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa: Chương 7 - Đặng Tuấn Khanh (2014)

SINH VIÊN:............................................

4/7/2014

Chương 7: 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

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

CHẠM ĐẤT

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

Company

LOGO

GV : ĐẶNG TUẤN KHANH
1

7.1. Bảo vệ mạng có dòng chống chạm đất lớn

2

7.1.1. Bảo vệ dòng cực đại TTK

51N

7.1.1 Bảo vệ dòng điện cực đại thứ tự không
Nguyên tắc
Dòng không cân bằng
Dòng khởi động
Độ nhạy
Thời gian tác động

7.1.2 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không

3

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

4

1

SINH VIÊN:............................................

4/7/2014

Nguyên tắc

Dòng không cân bằng

Dựa vào thành phần thứ tự không I0 hay U0

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

I kcb  ?
o
o

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

o

Thành phần 3I0 do tải sinh ra
Dòng từ hóa không hình sin làm xuất hiện hài bậc ba
Do tỷ số biến của BI không hoàn toàn giống nhau

5

Dòng không cân bằng

6

Dòng không cân bằng

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

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

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
7

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

8

2


SINH VIÊN:............................................

4/7/2014

Chỉnh định 51N

Ví dụ

Dòng khởi động:

I kd  kat I kcb max

Độ nhạy:

3I
K nh  0 min  1.3  1.5
I kd

A

B

C
1

D
2

Dòng điện thứ tự không nhỏ nhất qua rơle khi NM ở cuối vùng
bảo vệ
Chọn đặc tính giống như bảo vệ 51

E
4

F

13.5
.K
m 1
3I 0max
m
I chinhdinh 51N

3

t

9

10

Isc = 120A
Itc = 1.5A
k = 0.3
1Ω

1Ω

4Ω

3Ω

12 Ω

9Ω

100A

(3)
I kcb max  kdn . f .I NM
 tai C  0.5  0.1  1588  79.4( A)

D
51NB1

51NA

51
A

Isc = 200A
Itc = 1A
k = 0.3

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

I kd  kat I kcb max

Dòng khởi động:

C

B

A

100A

Chỉnh định 51N

(3)
I NM
tai  C 

5Ω
15 Ω



12700
 1588( A)
8

 Isocap kd tinhtoan  K at  I kcb max  1.3  79.4  103.2( A)
150A

 Ithucap kd tinhtoan 

100A
51NB2

Isc = 80A
Itc = 1 A
k = 0.3

U pha
Z G C

Isocap kd tinhtoan 103.2

 1.3( A)
nCT
400 : 5

 Ithucap kd chinhdinh  1.5( A)  I socap kd chinhdinh  120(A)
11

12

3


SINH VIÊN:............................................

4/7/2014

Chỉnh định 51N

K nh 

Độ nhạy:

Chỉnh định 51N

3I 0 min 3  244

 6.1  1.3  1.5
I kd
120

Chọn đặc tính bảo vệ 51N

I 0 min  Min I 0(1) ; I 0(1,1) 
I 0(1) 
I

(1,1)
0

U pha
2  Z1  Z 0



 334( A)  Z1  mang  thu  tu  thuan

U pha

 244( A)  Z 0  mang  thu  tu  khong

Z1  2  Z0

13.5
.K  K  ?
m 1
3I 0 max
m
I chinhdinh51N

t

Khi N(1) tại TG C thì 51N tác động sau 0.5 (s)

K  0.27
 K  0.3  t  0.55( s)
Khi N(1,1) tại TG C thì 51N tác động sau ? (s)

SU  CO  NM  TAI  THANH  GOP  C

 K  0.3  t  0.79( s )
13

14

7.1.2. Bảo vệ dòng cắt nhanh TTK

50N

I kd tt  kat 3.I 0 max  1.3 x3 x334  1303 A
I thucap kd tt  16.3(A)

Dòng khởi động:

 I thucap kd tt  16(A)  1280( A)

3I0 N(1)

I 0 max Dòng điện NM TTK lớn nhất tại cuối phần tử rơ le

3I0 N(1,1)

bảo vệ. Xác định từ việc tính N(1) và N(1,1)
Thời gian tác động: gần bằng không 20ms
Vùng bảo vệ vẽ đồ thị

15

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

16

4


SINH VIÊN:............................................

N(1)

4/7/2014

N(3)
N(1,1)

N(2)

17

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

5