Đề cương bải giảng Giáo trình bảo vệ Rơle và từ động hoá

Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 1 Lời nói đầu Hiện nay trong nền sản xuất hiện đại, yêu cầu nguồn năng l−ợng điện phải đáp ứng đ−ợc các yêu cầu đảm bảo chất l−ợng điện, cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ. Khi các nhà máy điện hiện đại với điện áp rất cao và công suất rất lớn phát ra, cần vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng đ−ờng dây và qua các trạm biến áp, rất có thể xảy ra những h− hỏng, gây ra thiệt hại lớn về kinh tế và ảnh h−ởng về chính trị. Vì vậy ta cần có thết bị đặc biệt quan trọng để phát hiện ra những sự cố và tính trạng làm việc không bình th−ờng của hệ thống điện để cảnh báo và loại trừ sự cố tránh thiệt hại. Những thiết bị bảo vệ tr−ớc đây hiện nay đang bị loại dần, thay vào đó là các thiết bị hiện đại tác động nhanh, nhạy đảm bảo, chiếm ít diện tích lắp đặt. Với vai trò quan trọng nh− vậy và xuất phát từ yêu cầu, kế hoạch đào tạo, ch−ơng trình môn học của Tr−ờng Cao Đẳng Ngoại ngữ - Công nghệ Việt nhật. Chúng tôi đL biên soạn cuốn Giáo trình bảo vệ Rơle và từ động hoá gồm 2 phần với nội dung cơ bản sau: - Phần I: Bảo vệ rơle trong hệ thống điện. - Phần II: Tự động hoá trong hệ thống điện. Giáo trình Bảo vệ rơle và tự động hoá trong hệ thống điện đ−ợc biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên và là tài liệu học tập của học sinh. Do chuyên môn và thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót, vậy rất mong nhận đ−ợc ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và bạn đọc để cuốn sách đạt chất l−ợng cao hơn. Xin chân thành cảm ơn. Tác giả Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 2 Phần I: BẢO VỆ RƠLE TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ BẢO VỆ RƠLE I. Khỏi niệm chung: I.1. Nhiệm vụ của bảo vệ rơle: Khi thiết kế và vận hành bất kỳ một hệ thống điện nào cần phải kể đến khả năng phỏt sinh hư hỏng và cỏc tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường trong hệ thống điện ấy. Ngắn mạch là loại sự cố cú thể xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống điện. Hậu quả của ngắn mạch là: a) Sụt thấp điện ỏp ở một phần lớn của hệ thống điện b) Phỏ hủy cỏc phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện c) Phỏ hủy cỏc phần tử cú dũng ngắn mạch chạy qua do tỏc động nhiệt và cơ. d) Phỏ hủy ổn định của hệ thống điện Ngoài cỏc loại hư hỏng, trong hệ thống điện cũn cú cỏc tỡnh trạng việc khụng bỡnh thường. Một trong những tỡnh trạng việc khụng bỡnh thường là quỏ tải. Dũng điện quỏ tải làm tăng nhiệt độ cỏc phần dẫn điện quỏ giới hạn cho phộp làm cỏch điện của chỳng bị già cỗi hoặc đụi khi bị phỏ hủy. Để ngăn ngừa sự phỏt sinh sự cố và sự phỏt triển của chỳng cú thể thực hiện cỏc biện phỏp để cắt nhanh phần tử bị hư hỏng ra khỏi mạng điện, để loại trừ những tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường cú khả năng gõy nguy hiểm cho thiết bị và hộ dựng điện. Để đảm bảo sự làm việc liờn tục của cỏc phần khụng hư hỏng trong hệ thống điện cần cú những thiết bị ghi nhận sự phỏt sinh của hư hỏng với thời gian bộ nhất, phỏt hiện ra phần tử bị hư hỏng và cắt phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Thiết bị này được thực hiện nhờ những khớ cụ tự động cú tờn gọi là rơle. Thiết bị bảo vệ được thực hiện nhờ những rơle được gọi là thiết bị bảo vệ rơle (BVRL). Như vậy nhiệm vụ chớnh của thiết bị BVRL là tự động cắt phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện. Ngoài ra thiết bị BVRL cũn ghi nhận và phỏt hiện những tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường của cỏc phần tử trong hệ thống điện, tựy mức độ mà BVRL cú thể tỏc động đi bỏo tớn hiệu hoặc đi cắt mỏy cắt. Những thiết bị BVRL phản ứng với tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường thường thực hiện tỏc động sau một thời gian duy trỡ nhất định (khụng cần phải cú tớnh tỏc động nhanh như ở cỏc thiết bị BVRL chống hư hỏng). I.2. Yờu cầu cơ bản của mạch bảo vệ: I.2.1. Tớnh chọn lọc: Tỏc động của bảo vệ đảm bảo chỉ cắt phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện được gọi là tỏc động chọn lọc. Khi cú nguồn cung cấp dự trữ cho hộ tiờu thụ, tỏc động như vậy tạo khả năng cho hộ tiờu thụ tiếp tục được cung cấp điện. Yờu cầu tỏc động chọn lọc cũng khụng loại trừ khả năng bảo vệ tỏc động như là bảo vệ dự trữ trong trường hợp hỏng húc bảo vệ hoặc mỏy cắt của cỏc phần tử lõn cận. Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 3 Hỡnh 1.1 : Cắt chọn lọc trong mạng cú một nguồn cung cấp Cần phõn biệt 2 khỏi niệm chọn lọc: Chọn lọc tương đối: theo nguyờn tắc tỏc động của mỡnh, bảo vệ cú thể làm việc như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lõn cận. Chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn mạch ở chớnh phần tử được bảo vệ. Vớ dụ: Với mạng điện cho như hỡnh vẽ 1.2 Hỡnh 1.2 - Khi ngắn mạch tại điểm N1 thỡ bảo vệ phải cắt mỏy cắt MCB1 của đường dõy hư hỏng. Đõy là mỏy cắt gần cho sự cố nhất. Tất cả cỏc phụ tải cũn lại vẫn tiếp tục làm việc bỡnh thường sau khi cắt ngắn mạch. - Khi ngắn mạch tại N2 thỡ bảo vệ chỉ cắt chọn lọc đường dõy III cũn đường dõy II vẫn tiếp tục làm việc, tất cả cỏc hộ dựng điện đều giữ được cung cấp. Như vậy:Yờu cầu về chọn lọc là điều kiện cơ sở đảm bảo cho một cỏc chắc chắn việc cung cấp điện liờn tục cho cỏc hộ tiờu thụ cũn cắt khụng cú chọn lọc thường làm tăng sự cố, gõy nờn tổn thất cho cỏc hộ dựng điện. I.2.2. Tỏc động nhanh: Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch sẽ càng hạn chế được mức độ phỏ hoại phần tử đú , càng giảm được thời gian trụt thấp điện ỏp ở cỏc hộ tiờu thụ và càng cú khả năng giữ được ổn định của hệ thống điện. Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tỏc động của thiết bị bảo vệ rơle. Tuy nhiờn trong một số trường hợp để thực hiện yờu cầu tỏc động nhanh thỡ khụng thể thỏa món yờu cầu chọn lọc. Hai yờu cầu này đụi khi mõu thuẫn nhau, vỡ vậy tựy điều kiện cụ thể cần xem xột kỹ càng hơn về 2 yờu cầu này. I.2.3. Độ nhạy: Bảo vệ rơle cần phải đủ độ nhạy đối với những hư hỏng và tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường cú thể xuất hiện ở những phần tử được bảo vệ trong hệ A B 1 C D 2 4 3 5 6 7 N1 N2 N3 N1 MCA MCB N2 II A B I C MCB1 Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 4 thống điện. Thường độ nhạy được đặc trưng bằng hệ số nhạy Kn. Đối với cỏc bảo vệ làm việc theo cỏc đại lượng tăng khi ngắn mạch (vớ dụ, theo dũng), hệ số độ nhạy được xỏc định bằng tỷ số giữa đại lượng tỏc động tối thiểu (tức dũng ngắn mạch bộ nhất) khi ngắn mạch trực tiếp ở cuối vựng bảo vệ và đại lượng đặt (tức dũng khởi động). đại lượng tỏc động tối thiểu Kn = -------------------------------------------------------------- đại lượng đặt Thường yờu cầu Kn = 1,5 ữ 2. I.2.4. Tớnh bảo đảm: Bảo vệ phải luụn luụn sẵn sàng khởi động và tỏc động một cỏch chắc chắn trong tất cả cỏc trường hợp ngắn mạch trong vựng bảo vệ và cỏc tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường đó định trước. Mặc khỏc bảo vệ khụng được tỏc động khi ngắn mạch ngoài. Nếu bảo vệ cú nhiệm vụ dự trữ cho cỏc bảo vệ sau nú thỡ khi ngắn mạch trong vựng dự trữ bảo vệ này phải khởi động nhưng khụng được tỏc động khi bảo vệ chớnh đặt ở gần chỗ ngắn mạch hơn chưa tỏc động. Để tăng tớnh đảm bảo của bảo vệ cần: - Dựng những rơle chất lượng cao. - Chọn sơ đồ bảo vệ đơn giản nhất (số lượng rơle, tiếp điểm ớt) - Cỏc bộ phận phụ (cực nối, dõy dẫn) dựng trong sơ đồ phải chắc chắn, đảm bảo. - Thường xuyờn kiểm tra sơ đồ bảo vệ. II. Cỏc phần tử chớnh của sơ đồ điện bảo vệ rơle Mỗi bảo vệ th−ờng gồm một số rơle, nối với nhau theo một sơ đồ nhất định rơle có 2 loại: − Loại rơle có tiếp điểm: rơle điện từ, từ điện và cảm ứng… − Loại rơle không có tiếp điểm: Điện từ, bán dẫn… Mỗi loại bảo vệ gồm 2 cụm phần tử chính là: − Cụm phần tử đo l−ờng − Cụm phần tử lôgic II.1. Cụm phần tử đo lường Gồm các rơle chủ yếu là làm nhiệm vụ liên tục thu nhiều tin tức (sự cố ngắn mạch và các tình trạng làm việc không bình th−ờng khác của hệ thống điện) rồi gửi tín hiều đến cụm logic. Trong cụm này gồm các rơle sau: Rơle dòng điện RI Rơle điện áp RU Rơle tổng trở RZ Rơle công suất RW Rơle nhiệt RN Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 5 RI RU TG RW RZ a) b) c) d) e) Hỡnh 1.3. Biểu diễn Rơle a) Tiếp điểm b) Cuộn dây Hỡnh 1.4. Biểu diễn Rơle dưới dạng khai triển II.2. Cụm logic Cụm này làm nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu từ phần tử đo l−ờng tới. Nếu tín hiệu phù hợp với ch−ơng trình định tr−ớc nó phát tín hiệu điều khiển. Trong cụm này gồm có các loại rơle sau: − Rơle thời gian RT − Rơle trung gian RG − Rơle tín hiệu Th III. Cỏch biểu diễn rơle và cỏc sơ đồ trờn hỡnh vẽ: Ta có 2 ph−ơng pháp biểu diễn rơle và sơ đồ bảo vệ trên hình vẽ: III.1. Phương phỏp thứ nhất Rơle đ−ợc xem nh− một thiết bị tổng hợp và đ−ợc biểu diẽn bằng một hình vuông và nửa vòng tròn ở phía trên. Cuộn dây rơle th−ờng không vẽ và đặt trong phần hình vuông Tiếp điểm của rơle đ−ợc vẽ ở nửa vòng tròng trên Những chữ cái ở trong phần hình vuụng đặc tr−ng cho loại rơle. Ví dụ: Ta biểu diễn nh− hình vẽ sau: Còn đối với những sơ đồ bảo vệ phức tạp để xét nguyên lý tác động của bảo vệ đ−ợc dễ dàng, ta th−ờng dùng sơ đồ khai triển ở ph−ơng pháp thứ hai. III.2. Phương phỏp thứ hai Rơle biểu diễn d−ới dạng khai triển thì: Cuộn dây của Rơle vào tiếp điểm của nó đ−ợc biểu diến riêng và cùng dùng một chữ để cho loại rơle. Ví dụ: Rơle biểu diễn nh− hình vẽ Trong thời gian gần đây cùng với việc sử dụng bán dẫn, điện tử vào sơ đồ ng−ời ta còn dụng rộng rLi sơ đồ khối (sơ đồ cấu trúc). Các sơ đồ loại này biểu diễn mối liên hệ giữa các phần tử (khối) của sơ đồ. Mỗi khối đ−ợc biểu diễn bằng hình chữ nhật và đ−ợc quy −ớc bằng chữ ở bên trong. III.3. Phương phỏp nối dõy rơle Cuộn dây của rơle có thể mắc trực tiếp vào dòng điện và điện áp của l−ới điện hoặc mắc qua biến dòng điện và biến điện áp. Nếu rơle mắc trực tiếp vào l−ới ta gọi là rơle sơ cấp. Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 6 Còn nếu rơle đ−ợc mắc vào l−ới qua biến dòng điện hoặc biến điện áp là rơle thứ cấp. Ví dụ: Sơ đồ mắc nh− hình vẽ: Hình1.5: Cách mắc Rơle a: Mắc trực tiếp; hình b: Mắc qua BI Hiện nay dùng rộng rLi loại rơle thứ cấp vì có những −u điểm sau: − Rơle đ−ợc cách ly với điện áp cao Do đó khi kiểm tra và sửa chữa không cần phải cắt điện phần tử đ−ợc bảo vệ. − Rơle đặt ở nơi thuận tiện cách xa phần tử cần bảo vệ − Rơle có thể chế tạo thành tiêu chuẩn hoá với dòng định mức của thứ cấp biến dòng điện 5A, 10A và điện áp định mức của biến áp là 100V. Không phụ thuộc vào dòng cào áp của phần tử mạch sơ cấp cần bảo vệ. * −u điểm chủ yếu của rơle sơ cấp là: − Không cần tới biến dòng điện và biến điện áp − Không cần dùng nguồn thao tác * Nh−ợc điểm của rơle sơ cấp là: − Dòng qua rơle là dòng phụ, tải rất lớn, cho nên rơle sơ cấp th−ờng dùng trong mạng hạ áp và một số rất ít tr−ờng hợp dùng trong mạng 6, 10KV có công suất nhỏ. III.4. Cỏch đỏnh dấu đầu cỏc cuộn dõy của biến dũng điện Ta biết máy biến dòng điện làm nhiệm vụ cách ly mạch thứ cấp khỏi điện áp cao bên mạch sơ cấp và bảo đảm dòng điện thứ cấp tiêu chuẩn (5A hoặc 10A). Khi dòng điện sơ cấp định mức có những giá trị khác nhau. Ngoài ra máy biến dòng còn cho ng−ời ta khả năng phối hợp các pha một cách hợp lý trong sơ đồ bảo vệ. Trong sơ đồ bảo vệ cần phải nối đúng đầu các dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến dòng. Khi chế tạo biến dòng điện, các đầu cuộn dây sơ cấp và thứ cấp phải đánh dấu thế nào để có thể xác định đ−ợc chiều dòng thứ cấp theo chiều dòng sơ cấp. RI + BI RI + a) b) BI * * RI S1 S2 I Hình 1.6: Cách đánh dấu cuộn dây của biến dòng Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 7 − Các đầu cuộn sơ cấp đánh dấu tuỳ ý một đầu đánh dấu là S1 đầu vào một đầu đánh dấu là S2 là đầu ra. − Nh−ng các cuộn thứ cấp phải tuân theo quy tắc sau: Khi dòng điện vào cuộn sơ cấp từ đầu S1 đến đầu S2 thì đầu cuộn thứ cấp có òng điện vào mạch phụ kia đL đ−ợc đánh dấu T1 đầu còn lại là T2. Các đầu S1 và T1 đôi khi ng−ời ta còn đánh dấu bằng dấu sao (*) Vậy theo cách đánh dấu ở trên, dòng điện qua cuộn dây rơle mắc vào mạch thứ cấp của BI có cùng chiều nh− khi bị mắc trực tiếp vào mạch sơ cấp. IV. Sơ đồ nối cỏc mỏy biến dũng và rơle: IV.1. Sơ đồ cỏc BI và rơle nối theo hỡnh Y hoàn toàn: Dũng vào mỗi rơle bằng dũng pha (hỡnh 1.7). Trong chế độ làm việc bỡnh thường hoặc khi ngắn mạch 3 pha thỡ : 0I3III 0cba ==++ &&&& Trong dõy trung tớnh (dõy trở về) khụng cú dũng. Nhưng dõy trung tớnh vẫn cần thiết để đảm bảo sự làm việc đỳng đắn của sơ đồ khi ngắn mạch chạm đất. Sơ đồ cú thể làm việc đối với tất cả cỏc dạng ngắn mạch . Tuy nhiờn để chống ngắn mạch một pha N(1) thường dựng những sơ đồ hoàn hảo hơn cú bộ lọc dũng thứ tự khụng LI0. IV.2. Sơ đồ cỏc BI và rơle nối theo hỡnh sao khuyết: Dũng vào mỗi rơle bằng dũng pha. Dũng trong dõy trở về bằng: ( )cav III &&& +−= hay bv II && = (khi khụng cú Io) Dõy trở về (hỡnh 1.8) cần thiết ngay trong tỡnh trạng làm việc bỡnh thường để đảm bảo cho BI làm việc bỡnh thường .Trong một số trường hợp ngắn mạch giữa cỏc pha (cú Ib ≠ 0) cũng như khi ngắn mạch nhiều pha chạm đất, dõy trở về cần thiết để đảm bảo cho bảovệ tỏc động đỳng. Khi ngắn mạch 1 pha ở pha khụng đặt BI sơ đồ khụng làm việc do vậy sơ đồ chỉdựng chống ngắn mạch nhiều pha. Hỡnh 1.7 : Sơ đồ sao hoàn toàn Hinh 1.8 : Sơ đồ sao khuyết Iv Ia Ic IA IC RI RI Ia Ib Ic IA IB IC Iv RI RI RI Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Nh− Tr−ởng 8 IV.3. Sơ đồ 1 rơle nối vào hiệu dũng 2 pha (số 8): Dũng vào rơle là hiệu dũng 2 pha (hỡnh 1.9) : caR III &&& −= Trong tỡnh trạng đối xứng thỡ aR II = Giống như sơ đồ sao khuyết, sơ đồ số 8 khụng làm việc khi ngắn mạch một pha N(1)đỳng vào pha khụng đặt mỏy biến dũng. Tất cả cỏc sơ đồ núi trờn đều phản ứng với N(3) và ngắn mạch giữa 2 pha bất kỳ (AB, BC, CA). Vỡ vậy để so sỏnh tương đối giữa chỳng người ta phải xột đến khả năng làm việc của bảo vệ trong một số trường hợp hư hỏng đặc biệt, hệ số độ nhạy, số lượng thiết bị cần thiết và mức độ phức tạp khi thực hiện sơ đồ. Hỡnh 1.9 : Sơ đồ số 8 Chương 2: BẢO VỆ DềNG ĐIỆN CỰC ĐẠI I. Nguyờn tắc tỏc động: Bảo vệ dũng điện cực đại là loại bảo vệ phản ứng với dũng trong phần tử được bảo vệ. Bảo vệ sẽ tỏc động khi dũng điện qua chỗ đặt thiết bị bảo vệ tăng quỏ một giỏ trị định trước nào đú. Vớ dụ khảo sỏt tỏc động của cỏc bảo vệ dũng điện cực đại đặt trong mạng hỡnh tia cú 1 nguồn cung cấp (hỡnh 2.1), cỏc thiết bị bảo vệ được bố trớ về phớa nguồn cung cấp của tất cả cỏc đường dõy. Mỗi đường dõy cú 1 bảo vệ riờng để cắt hư hỏng trờn chớnh nú và trờn thanh gúp của trạm ở cuối đường dõy. Hỡnh 2.1: Bố trớ cỏc bảo vệ dũng cực đại trong mạng hỡnh tia cú 1 nguồn cung cấp Dũng khởi động của bảo vệ IKĐ, tức là dũng nhỏ nhất đi qua phần tử được bảo vệ mà cú thể làm cho bảo vệ khởi động, cần phải lớn hơn dũng phụ tải cực đại của phần tử được bảo vệ để ngăn ngừa việc cắt phần tử khi khụng cú hư hỏng. Cú thể đảm bảo khả năng tỏc động chọn lọc của cỏc bảo vệ bằng 2 phương phỏp khỏc nhau về nguyờn tắc: Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Như Trưởng 9 - Phương phỏp thứ nhất - bảo vệ được thực hiện cú thời gian làm việc càng lớn khi bảo vệ càng đặt gần về phớa nguồn cung cấp. Bảo vệ được thực hiện như vậy được gọi là BV dũng điện cực đại làm việc cú thời gian. - Phương phỏp thứ hai - dựa vào tớnh chất: dũng ngắn mạch đi qua chỗ nối bảo vệ sẽ giảm xuống khi hư hỏng càng cỏch xa nguồn cung cấp. Dũng khởi động của bảo vệ IKĐ được chọn lớn hơn trị số lớn nhất của dũng trờn đoạn được bảo vệ khi xảy ra ngắn mạch ở đoạn kề (cỏch xa nguồn hơn). Nhờ vậy bảo vệ cú thể tỏc động chọn lọc khụng thời gian. Chỳng được gọi là bảo vệ dũng điện cắt nhanh. Cỏc bảo vệ dũng điện cực đại làm việc cú thời gian chia làm hai loại tương ứng với đặc tớnh thời gian độc lập và đặc tớnh thời gian phụ thuộc cú giới hạn. Bảo vệ cú đặc tớnh thời gian độc lập là loại bảo vệ cú thời gian tỏc động khụng đổi, khụng phụ thuộc vào trị số của dũng điện qua bảo vệ. Thời gian tỏc động của bảo vệ cú đặc tớnh thời gian phụ thuộc giới hạn, phụ thuộc vào dũng điện qua bảo vệ khi bội số của dũng đú so với dũng IKĐ tương đối nhỏ và ớt phụ thuộc hoặc khụng phụ thuộc khi bội số này lớn. ** Cỏc bộ phận chớnh của BV dũng cực đại: Bảo vệ dũng cực đại cú hai bộ phận chớnh: Bộ phận khởi động (vớ dụ, sơ đồ bảo vệ như hỡnh 2.2, bộ phận khởi động là cỏc rơle dũng 3RI và 4RI) và bộ phận tạo thời gian làm việc (rơle thời gian 5RT). Bộ phận khởi động phản ứng với cỏc hư hỏng và tỏc động đến bộ phận tạo thời gian. Bộ phận tạo thời gian làm nhiệm vụ tạo thời gian làm việc đảm bảo cho bảo vệ tỏc động một cỏch cú chọn lọc. Cỏc rơle dũng điện được nối vào phớa thứ cấp của BI theo sơ đồ thớch hợp (xem mục III - chương 1). Hinh 2.2: Sơ đồ nguyờn lớ của bảo vệ dũng cực đại II. Bảo vệ dũng cực đại làm việc cú thời gian: II.1. Dũng khởi động của BV: Theo nguyờn tắc tỏc động, dũng khởi động IKĐ của bảo vệ phải lớn hơn dũng điện phụ tải cực đại qua chổ đặt bảo vệ, tuy nhiờn trong thực tế việc chọn IKĐ cũn phụ thuộc vào nhiều điều kiện khỏc. Để xỏc định dũng khởi động ta xột sơ đồ mạng điện trờn hỡnh 2.1, giả sử chọn IKĐ cho bảo vệ 3’ đặt ở đầu đoạn đường dõy AB, trước hết ta khảo sỏt trạng thỏi của nú khi hư hỏng ở điểm N trờn đoạn BC Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Như Trưởng 10 kề phớa sau nú (tớnh từ nguồn cung cấp). Khi cỏc bảo vệ làm việc đỳng thỡ trong trường hợp này mỏy cắt của đoạn hư hỏng BC sẽ bị cắt ra. Bảo vệ 3’ của đoạn khụng hư hỏng AB cú thời gian lớn hơn sẽ khụng kịp tỏc động và cần phải trở về vị trớ ban đầu của mỡnh. Nhưng điều này sẽ xảy ra nếu dũng trở về của bảo vệ Itv lớn hơn trị số tớnh toỏn của dũng mở mỏy Imm (hỡnh 2.3) đi qua đoạn AB đến cỏc hộ tiờu thụ của trạm B. Dũng Itv là dũng sơ cấp lớn nhất mà ở đú bảo vệ trở về vịtrớ ban đầu. Để an toàn, lấy trị số tớnh toỏn của dũng mở mỏy Immtt = Immmax, như vậy điều kiện để đảm bảo chọn lọc là: Itv > Immmax. Khi xỏc định dũng Immmax cần phải chỳ ý là đường dõy BC đó bị cắt ra, cũn cỏc động cơ nối ở trạm B đó bị hóm lại do điện ỏp giảm thấp khi ngắn mạch và khi điện ỏp được khụi phục dũng mở mỏy của chỳng tăng lờn rất cao. Vỡ vậy dũng Immmax thường lớn hơn nhiều so với dũng phụ tải cực đại Ilvmax. Đưa vào hệ số mở mỏy kmm để tớnh đến dũng mở mỏy của cỏc động cơ ở trạm B và việc cắt phụ tải của trạm C. Ta cú Immmax = kmm.Ilvmax Hinh 2.3 : Đồ thị đặc trưng trạng thỏi của bảo vệ khi ngắn mạch ngoài Sai số của dũng trở về của bảo vệ và cỏc tớnh toỏn khụng chớnh xỏc... được kể đến bởi hệ số an toàn kat > 1 (vào khoảng 1,1 ữ 1,2). Từ điều kiện đảm bảo sự trở về của bảo vệ đoạn AB, cú thể viết Itv = kat.kmm.Ilvmax Tỉ số giữa dũng trở về của rơle (hoặc của bảo vệ) đối với dũng khởi động của rơle (hoặc của bảo vệ) gọi là hệ số trở về ktv kd tv tv I Ik = Như vậy: lvmax tv mmat kd Ik .kkI = Cỏc rơle lớ tưởng cú hệ số trở về ktv = 1; thực tế luụn luụn cú ktv < 1. Dũng khởi động IKĐR của rơle khỏc với dũng khởi động IKĐ của bảo vệ do hệ số biến đổi nI của BI và sơ đồ nối dõy giữa cỏc rơle dũng và BI. Trong một số sơ đồ nối rơle, dũng đi vào rơle khụng bằng dũng thứ cấp của Đề cương bải giảng BVRL& TĐH GV: Đỗ Như Trưởng 11 cỏc BI. Vớ dụ như khi nối rơle vào hiệu dũng 2 pha, dũng vào rơle IR (3) trong tỡnh trạng đối xứng bằng 3 lần dũng thứ cấp IT (3) của BI. Sự khỏc biệt của dũng trong rơle trong tỡnh trạng đối xứng và dũng thứ cấp BI được đặc trưng bằng hệ số sơ đồ: ( ) ( )3 T 3 R sd I I k = (2.4) Kế đến hệ số sơ đồ, cú thể viết: ( ) I KD3 sdKDR n I kI = (2.5) Do vậy: ( ) tvmax Itv 3 sdmmat KDR I .nk .k.kk I = (2.6) II.2. Thời gian làm việc: II.2.1. Bảo vệ cú đặc tớnh thời gian độc lập: Thời gian làm việc của bảo vệ cú đặc tớnh thời gian độc lập (hỡnh 2.4) được chọn theo nguyờn tắc bậc thang (từng cấp) , làm thế nào để cho bảo