Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa: Chương 6 - Đặng Tuấn Khanh (2014)

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

4/14/2014

Chương 6: Bảo vệ dòng điện có hướng

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

Để đảm bảo và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, người ta
thường dùng mạng vòng hay nhiều nguồn cung cấp. Đối với mạng
điện này thì nếu không dùng thiết bị định hướng công suất thì tính
chọn lọc của bảo vệ sẽ không được đảm bảo.

BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN

6.1
6.2
6.3
6.4
6.5

CÓ HƯỚNG

Nguyên tắc hoạt động
Phần tử định hướng công suất
Bảo vệ có hướng
Đánh giá
Bài tập

67 VÀ 67N

Company

LOGO
GV : ĐẶNG TUẤN KHANH
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

1

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

6.1. Nguyên tắc hoạt động

2

6.1. Nguyên tắc hoạt động

Rơle công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất.

Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất
Khi NM tại N2

Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất

N2
B

A

Khi NM tại N1

1

2

C
3

4

N1
C

B

A
2

1

3

Thì BV3 cắt trước BV2

4

Như vậy ta thấy nếu không đặt thiết bị định hướng công suất thì
tính đảm bảo không chọn lọc.
Thì BV2 cắt trước BV3
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

3

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

4

1


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

4/14/2014

6.2. Phần tử định hướng công suất

6.2. Phần tử định hướng công suất
N2

51

2

1

C
3

4

RW
B

A
2

1

B

A

Trong mạng điện có nhiều nguồn cung cấp, thì ta cần dùng thiết
bị định hướng công suất. 67 LOW SET ~ 51

C
3


UB


UB


U R, N2

 ,    180 0

U R , N1

Lúc này ta thấy
góc lệch pha có giá
trị dương



Lúc này ta thấy
góc lệch pha có giá trị
âm

4





,



I R N2



I R N1
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

5

6.2. Phần tử định hướng công suất

6.2. Phần tử định hướng công suất

Rơ le công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất.

cos(   R )  0
900     R  900

IU

(900   )   R  900  

IR

U

R

R
IR



Momen cực đại ứng với hướng nhạy nhất của rơle:

R

IR
IU

IU

UR

U
M  KWU R I R sin(U   R )
Đặt:

Vùng tác động ứng với điều kiện.

U

UR

6

  90  U

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

M  KWU R I R cos(   R )
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

Max

7

cos(   R )  1
(   R )  0
 R    U  90
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

8

2


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

4/14/2014

6.2. Phần tử định hướng công suất

6.2. Phần tử định hướng công suất

Ví dụ rơle PBM 171
IR

NM chạm pha
Thông thường U  650

IR

0

0
0
nên  Rnhay  65  90  25

Rnhay  250

Ví dụ rơle PBM 177

U  650

 Rnhay  1100
U  200

UR

UR

NM chạm đất
0
0
0
0
Thông thường U  20 nên  Rnhay  20  90  110

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

9

6.2. Phần tử định hướng công suất

10

6.2. Phần tử định hướng công suất

Rơ le định hướng sông suất có thể làm việc theo dòng và áp
toàn phần. Hay nó có thể làm việc theo dòng và áp thứ tự

Sơ đồ nối rơ le định hướng công suất:

Ta khảo sát sự phân cố công suất của các thành phần thứ tự
1.
2.
3.

TTT

S1

I1

TTN

S2

I2

TTK

S0

I0

4.

11

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

Sơ đồ 90
Sơ đồ 60 loại 1
Sơ đồ 60 loại 2
Sơ đồ 30

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

12

3


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

4/14/2014

6.2. Phần tử định hướng công suất

6.2. Phần tử định hướng công suất

Sơ đồ có độ nhạy cao với tất cả các dạng sự cố bất đối xứng
Rơ le pha

UR

IR

67A

UBC

IA

B

UCA

IB

C

UAB

IC

SƠ ĐỒ
90

A

Khi co su co thi
kiem goc lech Khoa
giau IR va UR
Goc tu
Goc nhon
C

N2

67

T2 Khoa

Cuon Dong Dien

2

3

>

t1

Cuon Dien Ap

C

B

A

1

IA  IR

U BC  U R

Kich hoat

51
RW

Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ?

t3

Vi dam bao duoc tinh

4

t4

chon loc

Pham vi su dung 67  nhieu nguon

B

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

13

6.2. Phần tử định hướng công suất

14

6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng

Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ?
Dòng lv ngược
N1
Dòng lv thuận
B T3 Khoa

A
1

t1

2

t2

3

C
4

<

B

A
1

2

C
3

4

Dòng NM khi tại B
t4
Dòng NM khi tại C

Dòng NM khi tại A
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

15

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

16

4

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

4/14/2014

6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng
100A

A

B

100A

C

Vùng chết của rơle công suất: khi NM ba pha xảy ra gần nơi đặt
bảo vệ thì UR = 0 nên rơle không tác động. Để khắc phục ta dùng
bảo vệ cắt nhanh không hướng

100A
1

4

3

2

6.5. Đánh giá

5

~

Lvc 
9

10

8

7

6

100A

E

67
A

3.x0 I

.cos  R .
C

2

3

4

UR = 0

Đơn giản, bảo đảm tác động chọn lọc đối với mạng nhiều nguồn
cung cấp
Các ưu nhược điểm tương tự như bảo vệ 50/51

Xét bảo vệ 1 và 10
Mở vòng AB và AE để phối hợp

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

U kd ,min

(3)
NM

B
1

D

100A

.

A

100A
Xét bảo vệ 2 và 9

nVT

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

17

18

6.6. bảo vệ thứ tự không có hướng

51N
RW0

Đối xứng: N(3), Vh bình thg

67N

Các nguồn đấu dây hình sao trung tính nối đất trực tiếp  Thứ tự không

U A  U B  UC  0

Relay I

U A  U B  U C  3 U 0

G1

Bất đối xứng: 3U0

Bộ lọc dòng
thứ tự không

Bộ lọc điện áp
thứ tự không
N(1), N(1,1)

Ta xét quan hệ giữa IR = 3I0 và UR = 3U0 khi có sự cố
chạm đất ta thấy φ0 = - 900 khi bỏ qua R. Thực tế thì khi có R thì
φ0 khoảng -1000 đến -1200 nên ta có góc nhạy nhất là -1100
Bảo vệ rơ le và tự động hóa

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

2

1

19

1 Ohm
2 Ohm

I0 

Relay I’
52

52

4
12

U Pha
2 X 1  X  0

U Pha
I0 
2 X  0  X 1

N(1)
N(1,1)

3
Relay II

Relay II’
52

52

G2

4
12

Relay III
52

1
2

Relay III’
G3

52

3
9

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

4

1
2

20

5


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

4/14/2014

Cho mạng điện phân phối 110 kV như hình vẽ:
Cho các thông tổng trở thứ tự thuận =TTnghịch
Thứ tự không
G11 Ω

B

A

100A

400:5
120A

1Ω

C

1 Ω G2

12 Ω
36 Ω

1Ω
100A

67
A

67 HIGH SET

12 Ω
67
B3

67B1

BV rơle và tự động hóa
GV: ĐẶNG TUẤN KHANH

21

D
67C

60 Ω
20 Ω

1Ω

G3

100A

1Ω
67B2

Bảo vệ rơ le và tự động hóa

150A

36 Ω

67D
22

6