Chương BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Bảo vệ dòng điện cực đại, có hướng khơng hướng có thời gian làm việc theo ngun tắc cấp lớn mạng điện có số nguồn lớn hai, mạng vòng có nguồn có đường chéo khơng qua nguồn, đảm bảo cắt chọn lọc phần tử hư hỏng NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Như cần thiết phải tìm nguyên tắc bảo vệ khác vừa đảm bảo tác động nhanh, vừa chọn lọc có độ nhạy tốt mạng phức tạp Một bảo vệ bảo vệ khoảng cách Bảo vệ khoảng cách có phận phận đo khoảng cách, gọi rơle khoảng cách (21), có nhiệm vụ xác định tổng trở chỗ đặt bảo vệ đến điểm ngắn mạch NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Thời gian làm việc bảo vệ phụ thuộc vào quan hệ điện áp UR dòng điện IR đưa vào phần đo lường bảo vệ góc lệch pha ϕR chúng Thời gian tăng lên tăng khoảng cách từ chỗ hư hỏng đến cho đặt bảo vệ Bảo vệ đặt gần chỗ hư hỏng có thời gian làm việc bé Vì nguyên tắc bảo đảm cắt chọn lọc đoạn hư hỏng mạng hình dáng với số lượng nguồn cung cấp tuỳ ý với thời gian tương đối bé NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG Người ta dùng rơle tổng trở làm phận đo khoảng cách Nó phản ánh trực tổng trở, điện trở kháng trở đường dây (Z, R, X) Tuỳ phận khoảng cách phản ứng theo Z, R, X người ta phân biệt bảo vệ khoảng cách loại tổng trở, điện trở hay kháng trở Bảo vệ khoảng cách thông dụng loại tổng trở NGUYÊN TẮC TÁC ĐỘNG UR = UN I N ZN = nBU nBU IR = IN nBI UN lN UR UN =k = k.ZN = k.z0lN IR IN Với k = nBI/nBU ZM E IN ZN UN IN RZ VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG Để đảm bảo tác động chọn lọc mạng điện phức tạp, ta dùng bảo vệ khoảng cách có hướng, tác động hướng công suất ngắn mạch từ góp đến đường dây Thời gian tác động bảo vệ theo hướng phối hợp với cho ngắn mạch phạm vi đường dây bảo vệ, thời gian tác động bảo vệ lớn cấp so với bảo vệ đoạn ngắn mạch VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG Sự phối hợp xác rơle khoảng cách đạt chỉnh định vùng thời gian tác động vùng khác Bảo vệ khoảng cách bao gồm bảo vệ vùng I có hướng tức thời nhiều vùng với thời gian trì hỗn Số vùng số cấp thời gian thường ≤ Các tầm chỉnh định với thời gian tác động cho ba cấp bảo vệ khoảng cách tổng quát biểu diễn sau: VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG Vùng I = 80% tổng trở đường dây bảo vệ Vùng II = đường dây bảo vệ + 50% đường dây thứ hai ngắn 120% đường dây bảo vệ Vùng III = 1,2 đường dây bảo vệ + đường dây thứ dài VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG (Mạng điện có nguồn cung cấp) tnhA tnhC tnhB tnhD tIII1 ∆t ∆t tI1 tII1 tII3 tI3 tI5 tIII3 tII5 Phối hợp thời gian làm việc bảo vệ khoảng cách VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG Bảo vệ khoảng cách có thời gian cấp sử dụng rộng rãi, số lượng vùng bảo vệ cấp thời gian thời Chiều dài vùng bảo vệ thời gian vùng chỉnh định BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp I Tổng trở khởi động cấp I: ZIkđA = k1ZAB k1 – hệ số xét đến sai số BU, BI (k1 = 0,8 – 0,9) ZAB – tổng trở đoạn đường dây bảo vệ Thời gian tác động: tức thời (tI = s) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Bảo vệ khoảng cách cấp II bảo vệ dự trữ cho cấp I, bảo vệ phần lại đường dây bảo vệ cấp I 50 % đoạn đường dây (hoặc 120 % đường dây bảo vệ) Tổng trở khởi động cấp II: ZIIkđA = ZAB + 0,5ZBC hay ZIIkđA = 1,2ZAB Thời gian tác động: tII = tI + ∆t (∆t = 0,3 – 0,5s) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Phối hợp với phần tử nối vào cuối đường dây BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Tổng trở khởi động cấp II tính phối hợp với theo điều kiện trên: ZIIkđA = k11(ZAB + k1ZIkđB) k11: hệ số tính đến sai số BV cấp II (k11 = 0,8 - 1) k1 : hệ số phối hợp với BV cấp I B (k1 = 0,85 - 0,9) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Nếu B có nguồn, ta phải xét đến tỉ số phân dòng Tổng trở khởi động cấp II: ZIIkđA = k11(ZAB + k1/kpd.ZIkđB) với: k pd = I NA I N cuốiđd BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Giả sử ta có sơ đồ mạch sau: ZIIkđA = k11(ZAB + k1/kpd(T).ZIkđB) với k pd = I NAB( N1) I NB( NT ) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Tổng trở khởi động cấp II máy cắt trạm A chọn giá trị nhỏ giá trị sau: ZIIkđA = k11(ZAB + k1ZIkđB) Z II kđA = k11(ZAB + k1/kpd.Z kđB) I ZIIkđA = k11(ZAB + k1/kpd(T).ZIkđB) với k pd = với k pd I NAB( N1) I NB( N ) I NAB( N1) = I NB ( NT ) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Độ nhạy: Z IIkñ với Knh ≥ 1,2 K nh = Z AB Nếu không đảm bảo độ nhạy cho phép, phải phối hợp với tổng trở khởi động cấp II bảo vệ sau ZIIkđA = k11(ZAB + k1ZIIkđB) → tính lại Knh BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp II Theo điều kiện thời gian khởi động cấp II phối hợp với thời gian khởi động cấp II bảo vệ sau: tIIA = tIIB + ∆t BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp III Bảo vệ cấp III: bảo vệ dự trữ cho đường dây phần tử nối vào cuối đường dây Chọn theo điều kiện bao phủ toàn đường dây bảo vệ phần tử nối vào cuối đường dây ZIIIkđA = 1,2(ZAB + max{ZBC, ZT…}) Thời gian tác động: tIII = tII + ∆t BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp III Chọn theo điều kiện không tác động tải cực đại ZIIIkđA ≤ Zmin Zmin - tổng trở nhỏ phụ tải cực đại U Z = Z pt max = I pt max với Umin – điện áp nhỏ phụ tải cực đại Umin = (0,9 – 0,95 Uđm) Iptmax – dòng điện làm việc lớn qua bảo vệ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CẤP Bảo vệ khoảng cách cấp III Vùng bảo vệ cấp III chọn theo điều kiện rộng nên thời gian cấp III phải phối hợp với thời gian cấp III bảo vệ tiếp theo: tIIIA = tIIIB + ∆t ĐÁNH GIÁ VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG Ưu điểm - Có tính chọn lọc cao mạng điện - Thời gian cắt nhỏ, nên đảm bảo ổn định tốt cho HT - Vùng bảo vệ I chiếm tới 80 – 85 % độ dài phần tử bảo vệ Nhược điểm - Phức tạp - Không thể phủ kín tồn đối tượng bảo vệ - Chịu ảnh hưởng dao động điện phụ tải - Có thể tác động nhằm bị hỏng mạch áp ĐÁNH GIÁ VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG Phạm vi áp dụng Hiện bảo vệ khoảng cách bảo vệ đựơc coi hoàn chỉnh nhất, dùng làm bảo vệ (và bảo vệ dự trữ) cho mạng điện đến 35 kV Trong mạng điện 110 kV trở lên bảo vệ khoảng cách dùng làm bảo vệ cho đường dây ngắn bảo vệ dự trữ cho đường dây dài ... GIAN TÁC ĐỘNG (Mạng điện có nguồn cung cấp) tnhA tnhC tnhB tnhD tIII1 ∆t ∆t tI1 tII1 tII3 tI3 tI5 tIII3 tII5 Phối hợp thời gian làm việc bảo vệ khoảng cách VÙNG BẢO VỆ - THỜI GIAN TÁC ĐỘNG Bảo... làm bậc bảo vệ cuối Bộ phận khởi động thường thực nhờ rơle dòng cực đại rơle tổng trở cực tiểu 3 SƠ ĐỒ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH Bảo vệ khoảng cách có phận sau: ∗ Bộ phận khoảng cách: đo khoảng cách... với khoảng cách đến điểm hư hỏng, thực số rơle thời gian bảo vệ có đặc tính thời gian nhiều cấp 3 SƠ ĐỒ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH Bảo vệ khoảng cách có phận sau: ∗ Bộ phận định hướng công suất: để ngăn