Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện - Đặng Tuấn Khanh

Nội dung text: Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện - Đặng Tuấn Khanh

1. Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐiỆN Company LOGOGV : ĐẶNG TUẤN KHANH Bảo vệ rơ le và tự động hóa 1
2. Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện 5.1 Nguyên tắc hoạt động 5.2 Bảo vệ quá dòng cực đại 5.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 5.4 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh không chọn lọc 5.5 Bảo vệ dòng điện hai cấp 5.6 Đánh giá
3. 5.1. Nguyên tắc BVDĐ được phân Nguyên tắc: BVDĐ thành: là loại bảo vệ tác • Bảo vệ dòng điện động khi dòng điện cực đại :51 (low đi qua chỗ đặt thiết set) bị bảo vệ lớn hơn • Bảo vệ dòng điện giá trị định trước. cắt nhanh :50 (high set) Bảo vệ rơ le và tự động hóa 3
4. 5.2. Bảo vệ dòng điện cực đại 5.2.1 Bảo vệ dòng điện cực 5.2.2 Bảo vệ dòng đại điện cực đại có kiểm tra điện áp Bảo vệ rơ le và tự động hóa 4
5. 5.2.1. Bảo vệ dòng điện cực đại Bảo vệ rơ le và tự động hóa 5
6. Dòng điện khởi động KKK at mm sd I K lvmax KK I = tv Dòng II= at mm kdR thứ cấp Dòng kd lvmax nBI vào sơ cấp Ktv Rơle o Kat: hệ số an toàn 1,2 o Ktv: hệ số trở về 0.85 o Kmm: hệ số mở máy 1,3 đến 1.8 o Ilvmax : dòng làm việc cực đại qua thiết bị được bảo vệ o nBI : tỷ số biến dòng o Ksd : hệ số sơ đồ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 6
7. Độ nhạy I NM min Knh = Ikd Công thức tính độ nhạy o Knh > 1.1 - 1.3 khi làm bảo vệ dự trữ o Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính o INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối ptử bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 7
8. Thời gian tác động Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn Rơ le có đặc tính độc lập Đặc tình thời gian rất dốc Rơ le có đặc tính thời gian phụ thuộc Đặc tình thời gian cực dốc Đặc tính thời gian dài Bảo vệ rơ le và tự động hóa 8
9. Đường đặc tính Bảo vệ rơ le và tự động hóa 9
10. Đường đặc tính Bảo vệ rơ le và tự động hóa 10
11. Đường đặc tính Đặc tính thời Đặc tính thời Độ dốc chuẩn: gian rất dốc: gian cực dốc: Loại này có độ là đặc tính thời Loại này có độ gian phụ thuộc khi dốc dốc hơn độ dốc chuẩn. dốc lớn nhất, dòng điện NM nhỏ thích hợp dùng để (10-20 lần) và đặc Được dùng thay thế đặc tính có bảo vệ máy phát, tính thời gian độc máy biến áp động lập khi dòng điện độ dốc chuẩn khi độ dốc lực, máy biến áp NM lớn. Áp dụng nối đất nhằm lưới phân phối chuẩn không đảm bảo tính chống quá nhiệt. chọn lọc Bảo vệ rơ le và tự động hóa 11
12. Thời gian tác động o Nguyên tắc: bảo vệ phía trước có thời gian tác động bằng thời gian tác động của bảo vệ kề sau nó cộng với khoảng thời gian t12= t + t o Khoảng Δt bao gồm (theo tiêu chuẩn IEC 255-4 khoảng 0.3 – 0.5s) o Thời gian tác động và trở về của rơ le o Thời gian tác động cắt của máy cắt o Sai số thời gian của rơ le định thời gian o Thời gian dự trữ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 12
13. 5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra áp Bảo vệ rơ le và tự động hóa 13
14. Giá trị khởi động o Để phân biệt giữa NM và quá tải đồng thời nâng cao độ nhạy của BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra áp. o Khi NM thì dòng điện tăng và điện áp giảm xuống nên cả rơle dòng điện và rơle điện áp đều khởi động (BV chỉ tác động khi cả rơle dòng điện và rơle điện áp thỏa mãn) o Dòng khởi động của BV được tính: KK Kat at sd II= IIkd R= lv kd lv Kn Ktv tv BI o Trong biểu thức không có Kmm vì sau khi cắt NM, ngoài các động cơ tự khởi động nhưng không làm điện áp giảm nhiều nên các rơle không tác động được o Rõ ràng khi không có Kmm thì độ nhạy sẽ tăng. Vì dòng khởi động nhỏ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 14
15. Giá trị khởi động o Yêu cầu của rơle giảm áp: ➢ Rơ le giảm áp không được tác động đối với điện áp làm việc tối thiểu ➢ Rơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau khi loại bỏ NM o Điện áp khởi động được chọn sao cho rơ le không khởi động khi điện áp min và rơ le trở về ngay sau khi cắt NM U lvmin KUsd lvmin Ukd = U = KK kdR tv at Ktv K at n BU Kat = 1.2 Ktv = 1.25 Ksd = 1 nếu BU đấu sao nđ / sao nđ Ksd = 3 nếu BU đấu sao nđ / tam giác Ulvmin = 0.9Udm Bảo vệ rơ le và tự động hóa 15
16. Độ nhạy I NM min KnhI = Ikd o Knh > 1.1 - 1.3 khi làm bảo vệ dự trữ o Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính o INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối vùng bảo vệ Ukd KnhU = 1.5 − 1.8 U N max UN max là điện áp NM cực đại khi có NM (ở chế độ min)tại cuối vùng bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 16
17. 5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra áp o Thời gian tác động o Vùng bảo vệ o Sơ đồ nối dây BI Giống như rơle quá dòng điện cực đại Bảo vệ rơ le và tự động hóa 17
18. 5.3.1. Bảo vệ dòng điện cắt nhanh Dòng khởi động Thời gian tác động AddVùng Your bảoText vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 18
19. Dòng khởi động o Khi có 1 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ I IKIkd= at NM max o Ví dụ: M IKII = kd A at NBmax I N I IKIkd B= at NCmax Ikd I NBmax l Vùng bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 19
20. Dòng khởi động o Khi có 2 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh 2 phía phải giống nhau và bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ nào lớn nhất o Ví dụ: A B I I IKIkd= at NBmax Ikd INBmax INAmax l A AB B Bảo vệ rơ le và tự động hóa 20
21. Dòng khởi động o Khi có 2 nguồn cung cấp: trường hợp tồn tại vùng không bảo vệ được (vùng chết) I o Ví dụ: IKIkd= at NBmax Vùng chết A Bảo vệ rơ le và tự độngB hóa 21
22. Thời gian tác động và vùng bảo vệ o Tác động tức thời, gần bằng không o Muốn tìm vùng bảo vệ ta giải đồ thị hoặc giải phương trình: IIkd= NM max Bảo vệ rơ le và tự động hóa 22
23. 5.4 Bảo vệ cắt nhanh không chọn lọc o Do bảo vệ cắt nhanh chỉ bảo vệ được một phần thiết bị, nên có trường hợp ta muốn bảo vệ hoàn toàn thiết bị thì cần có thêm tự đóng lại 79, ví dụ: A B C ~ VBV cấp I của B VBV cấp I của A o Dòng khởi động của BV A: II' IkdA= k at I kdB k pd o Dòng khởi động của BV B: I IkdB= k at. I NMmax C Bảo vệ rơ le và tự động hóa 23
24. 5.6. Đánh giá Ưu điểm Khuyết điểm Ứng dụng Đơn giản Thời gian chịu Dùng nhiều cho Độ tin cậy cao NM lớn mạng hình tia của Chọn lọc với Độ nhạy kém khi các cấp điện áp mạng hình tia mạng có nhiều Mạng trung thế nhánh và phụ tải 15kV, 22kV là bảo lớn vệ chính, cấp điện áp cao hơn nó là bảo vệ dự trữ
25. Bảo vệ rơ le và tự động hóa 25
26. Bảo vệ rơ le và tự động hóa 26
27. Bảo vệ rơ le và tự động hóa 27
28. 600 : 5 A B IC C Ic 50 50 50 TẠI A 51 51 51 C B 50N Ib Ia + Ib + IC = 3.I0 IA IIa cI IB C 51N Bảo vệ rơ le và tự động hóa 28
29. 600 : 5 A B C 50 50 50 3000A / 25A TẠI A 51 51 51 240A / 2A 2160A / 18A 50N Ia + Ib + IC = 3.I0 168A / 1.4A 51N Bảo vệ rơ le và tự động hóa 29
30. 1000 A 600 : 5 A B C 50 50 50 1524A / 12.7A TẠI B 51 51 51 120A / 1A 1033A / 8.6A 50N Ia + Ib + IC = 3.I0 84A / 0.7A 51N Bảo vệ rơ le và tự động hóa 30