Tài liệu Bảo vệ hệ thống điện - chương 1 pptx

3
Chỉång 1:

KHẠI NIÃÛM VÃƯ BO VÃÛ RÅLE

I. KHẠI NIÃÛM CHUNG:
I.1.
Nhiãûm vủ ca bo vãû råle:
Khi thiãút kãú v váûn hnh báút k mäüt hãû thäúng âiãûn no cáưn phi kãø âãún kh
nàng phạt sinh hỉ hng v cạc tçnh trảng lm viãûc khäng bçnh thỉåìng trong hãû
thäúng âiãûn áúy.
Ngàõn mảch
l loải sỉû cäú cọ thãø xy ra v nguy hiãøm nháút trong hãû
thäúng âiãûn . Háûu qu ca ngàõn mảch l:
a) Trủt tháúp âiãûn ạp åí mäüt pháưn låïn ca hãû thäúng âiãûn
b) Phạ hy cạc pháưn tỉí bë sỉû cäú bàòng tia lỉía âiãûn
c) Phạ hy cạc pháưn tỉí cọ dng ngàõn mảch chảy qua do tạc âäüng nhiãût v cå.
d) Phạ hy äøn âënh ca hãû thäúng âiãûn
Ngoi cạc loải hỉ hng, trong hãû thäúng âiãûn cn cọ cạc
tçnh trảng viãûc
khäng bçnh thỉåìng
. Mäüt trong nhỉỵng tçnh trảng viãûc khäng bçnh thỉåìng l quạ
ti. Dng âiãûn quạ ti lm tàng nhiãût âäü cạc pháưn dáùn âiãûn quạ giåïi hản cho phẹp
lm cạch âiãûn ca chụng bë gi cäùi hồûc âäi khi bë phạ hy.
Âãø ngàn ngỉìa sỉû phạt sinh sỉû cäú v sỉû phạt triãøn ca chụng cọ thãø thỉûc hiãûn
cạc biãûn phạp âãø càõt nhanh pháưn tỉí bë hỉ hng ra khi mảng âiãûn, âãø loải trỉì
nhỉỵng tçnh trảng lm viãûc khäng bçnh thỉåìng cọ kh nàng gáy nguy hiãøm cho thiãút
bë v häü dng âiãûn.
Âãø âm bo sỉû lm viãûc liãn tủc ca cạc pháưn khäng hỉ hng trong hãû thäúng
âiãûn cáưn cọ

nhỉỵng
thiãút bë ghi nháûn sỉû phạt sinh ca hỉ hng våïi thåìi gian
bẹ nháút, phạt hiãûn ra pháưn tỉí bë hỉ hng v càõt pháưn tỉí bë hỉ hng ra khi
hãû thäúng âiãûn
. Thiãút bë ny âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì nhỉỵng khê củ tỉû âäüng cọ tãn gi
l råle. Thiãút bë bo vãû âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì nhỉỵng råle âỉåüc gi l thiãút bë bo vãû
råle (BVRL).
Nhỉ váûy
nhiãûm vủ chênh ca thiãút bë BVRL l tỉû âäüng càõt pháưn tỉí hỉ
hng ra khi hãû thäúng âiãûn. Ngoi ra thiãút bë BVRL cn ghi nháûn v phạt
hiãûn nhỉỵng tçnh trảng lm viãûc khäng bçnh thỉåìng ca cạc pháưn tỉí trong
hãû thäúng âiãûn
, ty mỉïc âäü m BVRL cọ thãø tạc âäüng âi bạo tên hiãûu hồûc âi càõt
mạy càõt. Nhỉỵng thiãút bë BVRL phn ỉïng våïi tçnh trảng lm viãûc khäng bçnh thỉåìng
thỉåìng thỉûc hiãûn tạc âäüng sau mäüt thåìi gian duy trç nháút âënh (khäng cáưn phi cọ
tênh tạc âäüng nhanh nhỉ åí cạc thiãút bë BVRL chäúng hỉ hng).
I.2.
u cáưu cå bn ca mảch bo vãû:
I.2.1. Tênh chn lc:
Tạc âäüng ca bo vãû âm bo chè càõt pháưn tỉí bë hỉ hng ra khi hãû thäúng
âiãûn âỉåüc gi l
tạc âäüng chn lc
. Khi cọ ngưn cung cáúp dỉû trỉỵ cho häü tiãu
thủ, tạc âäüng nhỉ váûy tảo kh nàng cho häü tiãu thủ tiãúp tủc âỉåüc cung cáúp âiãûn.

4

Hçnh 1.1 : Càõt chn lc trong mảng cọ mäüt ngưn cung cáúp

u cáưu tạc âäüng chn lc cng khäng loải trỉì kh nàng bo vãû tạc âäüng

nhỉ l bo vãû dỉû trỉỵ trong trỉåìng håüp hng học bo vãû hồûc mạy càõt ca cạc
pháưn tỉí lán cáûn.
Cáưn phán biãût 2 khại niãûm chn lc:
•
U
Chn lc tỉång âäúi
U: theo ngun tàõc tạc âäüng ca mçnh, bo vãû cọ thãø
lm viãûc nhỉ l bo vãû dỉû trỉỵ khi ngàõn mảch pháưn tỉí lán cáûn.
•
U
Chn lc tuût âäúi
U: bo vãû chè lm viãûc trong trỉåìng håüp ngàõn mảch åí
chênh pháưn tỉí âỉåüc bo vãû.
I.2.2. Tạc âäüng nhanh:
Cng càõt nhanh pháưn tỉ íbë ngàõn mảch s cng hản chãú âỉåüc mỉïc âäü phạ
hoải pháưn tỉí âọ , cng gim âỉåüc thåìi gian trủt tháúp âiãûn ạp åí cạc häü tiãu thủ v
cng cọ kh nàng giỉỵ âỉåüc äøn âënh ca hãû thäúng âiãûn.
Âãø gim thåìi gian càõt ngàõn mảch cáưn phi gim thåìi gian tạc âäüng ca thiãút
bë bo vãû rå le. Tuy nhiãn trong mäüt säú trỉåìng håüp âãø thỉûc hiãûn u cáưu tạc âäüng
nhanh thç khäng thãø tha mn u cáưu chn lc. Hai u cáưu ny âäi khi máu
thùn nhau, vç váûy ty âiãưu kiãûn củ thãø cáưn xem xẹt k cng hån vãư 2 u cáưu
ny.
I.2.3. Âäü nhảy:
Bo vãû råle cáưn phi â âäü nhảy âäúi våïi nhỉỵng hỉ hng v tçnh trảng lm
viãûc khäng bçnh thỉåìng cọ thãø xút hiãûn åí nhỉỵng pháưn tỉí âỉåüc bo vãû trong hãû
thäúng âiãûn.
Thỉåìng âäü nhảy âỉåüc âàûc trỉng bàòng hãû säú nhảy K
B
n
B. Âäúi våïi cạc bo vãû lm

viãûc theo cạc âải lỉåüng tàng khi ngàõn mảch (vê dủ, theo dng), hãû säú âäü nhảy
âỉåüc xạc âënh bàòng t säú giỉỵa âải lỉåüng tạc âäüng täúi thiãøu (tỉïc dng ngàõn mảch
bẹ nháút) khi ngàõn mảch trỉûc tiãúp åí cúi vng bo vãû v âải lỉåüng âàût (tỉïc dng
khåíi âäüng).
âải lỉåüng tạc âäüng täúi thiãøu
KB
n
B =
âải lỉåüng âàût
Thỉåìng u cáưu KB
n
B = 1,5 ÷ 2.
I.2.4. Tênh bo âm:
Bo vãû phi ln ln sàơn sng khåíi âäüng v tạc âäüng mäüt cạch chàõc chàõn
trong táút c cạc trỉåìng håüp ngàõn mảch trong vng bo vãû v cạc tçnh trảng lm
viãûc khäng bçnh thỉåìng â âënh trỉåïc.

5
Màûc khạc bo vãû khäng âỉåüc tạc âäüng khi ngàõn mảch ngoi. Nãúu bo vãû cọ
nhiãûm vủ dỉû trỉỵ cho cạc bo vãû sau nọ thç khi ngàõn mảch trong vng dỉû trỉỵ bo
vãû ny phi khåíi âäüng nhỉng khäng âỉåüc tạc âäüng khi bo vãû chênh âàût åí gáưn chäù
ngàõn mảch hån chỉa tạc âäüng. Âãø tàng tênh âm bo ca bo vãû cáưn:
♦ Dng nhỉỵng råle cháút lỉåüng cao.
♦ Chn så âäư bo vãû âån gin nháút (säú lỉåüng råle, tiãúp âiãøm êt)
♦ Cạc bäü pháûn phủ (cỉûc näúi, dáy dáùn) dng trong så âäư phi chàõc chàõn,
âm bo.
♦ Thỉåìng xun kiãøm tra så âäư bo vãû.
II. SÅ ÂÄƯ
NÄÚI CẠC MẠY BIÃÚN DNG V RÅLE:
II.1.

Så âäư cạc BI v råle näúi theo hçnh Y hon ton:
Dng vo mäùi råle bàòng dng pha (hçnh 1.2). Trong chãú âäü lm viãûc bçnh
thỉåìng hồûc khi ngàõn mảch 3 pha thç :
III I
abc o
.
++ = =30
trong dáy trung tênh (dáy tråí vãư) khäng cọ dng. Nhỉng dáy trung tênh váùn cáưn
thiãút âãø âm bo sỉû lm viãûc âụng âàõn ca så âäư khi ngàõn mảch chảm âáút. Så âäư
cọ thãø lm viãûc âäúi våïi táút c cạc dảng ngàõn mảch . Tuy nhiãn âãø chäúng ngàõn
mảch mäüt pha N
P
(1)
P
thỉåìng dng nhỉỵng så âäư hon ho hån cọ bäü lc dng thỉï tỉû
khäng LI
B
0
B.
II.2.
Så âäư cạc BI v råle näúi theo hçnh sao khuút:
Dng vo mäùi råle bàòng dng pha. Dng trong dáy tråí vãư bàòng:
IIIhayII
vac vb

()=− + = (khi khäng cọ IB
o
B)
Dáy tråí vãư (hçnh 1.3) cáưn thiãút ngay trong tçnh trảng lm viãûc bçnh thỉåìng âãø
âm bo cho BI lm viãûc bçnh thỉåìng .Trong mäüt säú trỉåìng håüp ngàõn mảch giỉỵa

cạc pha (cọ I
B
b
B ≠ 0) cng nhỉ khi ngàõn mảch nhiãưu pha chảm âáút, dáy tråí vãư cáưn
thiãút âãø âm bo cho bo vãû tạc âäüng âụng.
Khi ngàõn mảch 1 pha åí pha khäng âàût BI så âäư khäng lm viãûc do váûy så âäư
chè dng chäúng ngàõn mảch nhiãưu pha.

Hçnh 1.2 : Så âäư sao hon ton Hinh 1.3 : Så âäư sao khuút



6
II. 3. Så âäư 1 råle näúi vo hiãûu dng 2 pha (säú8):
Dng vo råle l hiãûu dng
2 pha (hçnh 1.4) :
III
Rac

=−B
Trong tçnh trảng âäúi xỉïng
thç I
B
R
B = 3 IB
a
B. Giäúng nhỉ så âäư
sao khuút, så âäư säú 8 khäng
lm viãûc khi ngàõn mảch mäüt pha
N

P
(1)
P
âụng vo pha khäng âàût mạy
biãún dng.
Táút c cạc så âäư nọi trãn
âãưu phn ỉïng våïi N
P
(3)
P
v ngàõn
mảch giỉỵa 2 pha báút k (AB, BC,
CA). Vç váûy âãø so sạnh tỉång âäúi



Hçnh 1.4 : Så âäư säú 8
giỉỵa chụng ngỉåìi ta phi xẹt âãún kh nàng lm viãûc ca bo vãû trong mäüt säú
trỉåìng håüp hỉ hng âàûc biãût, hãû säú âäü nhảy, säú lỉåüng thiãút bë cáưn thiãút v mỉïc âäü
phỉïc tảp khi thỉûc hiãûn så âäư.

II.4. Kh nàng lm viãûc ca cạc så âäư :
II.4.1. Khi chảm âáút:
• Khi chảm âáút 2 pha tải 2 âiãøm trong cạc mảng âiãûn håí cọ dng chảm âáút
bẹ, vê dủ âiãøm chảm âáút thỉï nháút N
B
B
B trãn pha B v âiãøm chảm âáút thỉï hai NB
C
B trãn

pha C (hçnh 1.5), nãúu bo vãû ca cạc âỉåìng dáy näúi theo
så âäư sao hon ton
v cọ thåìi gian lm viãûc nhỉ nhau thç chụng s tạc âäüng, c 2 âỉåìng dáy
âãưu bë càõt ra
.
Nãúu cạc bo vãû näúi theo
så âäư Y khuút hay säú 8
(BI âàût åí 2 pha A & C) thç
chè cọ
mäüt âỉåìng dáy bë càõt
.
Âãø bo vãû cọ thãø tạc âäüng mäüt cạch håüp lê, BI phi âàût åí cạc pha cng tãn
nhau (vê dủ A, C).
• Khi xút hiãûn hỉ hng trãn hai âoản kãư nhau ca âỉåìng dáy hçnh tia (hçnh
1.6), nãúu cạc bo vãû
näúi Y hon ton thç âoản xa ngưn hån s bë càõt vç cọ
thåìi gian bẹ hån
. Nãúu
näúi Y khuút hay säú 8 thç âoản gáưn ngưn hån bë càõt
ra
, âiãưu âọ khäng håüp lê.



Hçnh 1.5 : Chảm âáút kẹp trãn
cạc âỉåìng dáy khạc nhau

Hçnh 1.6 : Chảm âáút kẹp trãn hai
âoản näúi tiãúp nhau ca âỉåìng dáy

7
II.4.2. Khi ngàõn mảch hai pha sau mạy biãún ạp näúi Y/
∆
hồûc
∆
/Y v ngàõn mảch
1 pha sau mạy biãún ạp näúi Y/YB
0
B :
Khi ngàõn mảch 2 pha sau mạy biãún ạp näúi Y/∆-11, sỉû phán bäú dng hỉ hng
trong cạc pha nhỉ trãn hçnh 1.7 (gi thiãút mạy biãún ạp cọ t säú biãún âäøi n
B
B
B = 1).
Dng ca 1 pha (pha B, khi ngàõn mảch 2 pha åí pha A,B) bàòng
2
3
2
I
N
()
, dng åí hai
pha kia (A v C) trng pha nhau v bàòng
1
3
2
I
N
()

. Âäúi våïi mạy biãún ạp näúi ∆/Y,
phán bäú dng åí cạc pha cng tỉång tỉû nhỉ váûy.
Phán têch sỉû lm viãûc ca cạc bo vãû trong trỉåìng håüp hỉ hng nọi trãn ta
tháúy:
• Bo vãû näúi theo så âäư sao hon ton ln ln lm viãûc vç cọ dng ngàõn
mảch låïn qua mäüt trong cạc råle ca bo vãû.
• Bo vãû näúi theo så âäư hçnh sao khuút våïi BI âàût åí cạc pha cọ dng bàòng
1
3
2
I
N
()
thç cọ âäü nhảy gim âi 2 láưn so våïi så âäư sao hon ton.
• Bo vãû dng 1 råle näúi vo hiãûu dng 2 pha trong trỉåìng håüp ny s
khäng lm viãûc, båíi vç dng trong nọ I
B
R
B = IB
a
B - IB
c
B = 0. Táút nhiãn âiãưu ny xy ra åí 1
trong 3 trỉåìng håüp N
P
(2)
P
cọ thãø cọ sau mạy biãún ạp âang xẹt.
Khi ngàõn mảch 1 pha sau mạy biãún ạp näúi Y/Y
B

0
B ta cng cọ quan hãû tỉång tỉû.



Hçnh 1.7: Ngàõn mảch giỉỵa 2 pha sau mạy biãún ạp cọ täø näúi dáy Y/
∆
-11



III. CẠC PHÁƯN TỈÍ CHÊNH CA BO VÃÛ:
Trỉåìng håüp chung thiãút bë bo vãû råle bao gäưm cạc pháưn tỉí cå bn sau : cạc
cå cáúu chênh v pháưn logic.
Cạc cå cáúu chênh kiãøm tra tçnh trảng lm viãûc ca âäúi tỉåüng âỉåüc bo vãû,
thỉåìng phn ỉïng våïi cạc âải lỉåüng âiãûn. Chụng thỉåìng khåíi âäüng khäng cháûm trãù
khi tçnh trảng lm viãûc âọ bë phạ hy. Nhỉ váûy cạc cå cáúu chênh cọ thãø åí trong hai
trảng thại:
khåíi âäüng v khäng khåíi âäüng
. Hai trảng thại âọ ca cạc cå cáúu chênh
tỉång ỉïng våïi nhỉỵng trë säú nháút âënh ca xung tạc âäüng lãn pháưn logic ca bo vãû.
Khi bo vãû lm viãûc pháưn logic nháûn xung tỉì cạc cå cáúu chênh, tạc âäüng
theo täø håüp v thỉï tỉû ca cạc xung. Kãút qu ca tạc âäüng ny hồûc l lm cho bo
vãû khåíi âäüng km theo viãûc phạt xung âi càõt mạy càõt v bạo tên hiãûu hồc l lm
cho bo vãû khäng khåíi âäüng.