Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 MỤC LỤC PHẦN LÝ THUYẾT .1 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ BẢO VỆ 1.1.Tác động nhanh 1.2.Tính chọn lọc .2 1.3.Yêu cầu độ nhạy .2 1.4.Độ tin cậy 1.5.Tính kinh tế 2.NGUYÊN LÝ BẢO VỆ VÀ CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA TỪNG LOẠI BẢO VỆ 2.1.Bảo vệ so lệch có hãm 2.2.Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không 2.3.Bảo vệ rơle khí (BUCHHOLZ) 2.4.Bảo vệ rơle nhiệt .7 2.5.Bảo vệ dòng cắt nhanh 2.6.Bảo vệ dòng có thời gian .8 2.7.Bảo vệ dòng thứ tự không 2.8.Bảo vệ dòng thứ tự nghịch 10 2.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt .11 SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY L1 VÀ L2 11 3.2 Bảo vệ cho đường dây L1 L2 12 PHẦN TÍNH TOÁN 13 4.TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH NGẮN MẠCH 15 4.1 Tính toán thông số điện kháng của các phần tử hệ đơn vị tương đối bản 15 4.2 Xác định dòng ngắn mạch của các dạng ngắn mạch cần tính toán 15 4.3 TÍNH TOÁN CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CHO CHỨC NĂNG 50, 50N, 51 VÀ 51N 28 4.4 XÁC ĐỊNH VÙNG BẢO VỆ CẮT NHANH CỦA BẢO VỆ 50 VÀ KIỂM TRA ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ 32 PHẦN LÝ THUYẾT Các yêu cầu thiết bị bảo vệ Trong trình vận hành, hệ thống điện (HTĐ) rơi vào tình trạng cố chế độ làm việc không bình thường như: hư hỏng cách điện, ngắn mạch vòng dây, vỏ máy biến áp bị rò rỉ, mức dầu máy biến áp giảm mức cho phép Phần lớn cố xảy thường kèm theo tượng dòng điện tăng cao điện áp giảm xuống thấp mức cho phép dẫn đến phá hủy thiết bị điện Do cố cần Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 loại trừ nhanh chóng để đảm bảo không làm hư hỏng phần tử tốt HTĐ không gây nguy hiểm cho người vận hành Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát loại trừ cố khỏi hệ thống nhanh tốt, nhằm ngăn chặn hạn chế tối đa hậu cố Thiết bị tự động dùng phổ biến để bảo vệ cho HTĐ rơle với tính nhiệm vụ khác Khái niệm rơle dùng tổ hợp thiết bị nhằm thực một nhóm chức bảo vệ cho phần tử cụ thể cho toàn hệ thống Các rơle bảo vệ thường phải thỏa mãn yêu cầu chung sau: tác động nhanh, tính chọn lọc, yêu cầu độ nhạy, độ tin cậy tính kinh tế 1.1 Tác động nhanh Khi phát sinh ngắn mạch, thiết bị điện phải chịu tác động lực động điện tác dụng nhiệt dòng ngắn mạch gây Vì việc phát cắt nhanh phần tử bị ngắn mạch hạn chế mức độ hư hỏng phần tử đó, nâng cao hiệu thiết bị tự động đóng lại mạng lưới điện hệ thống cái, rút ngắn thời gian sụt áp hộ tiêu thụ tăng khả giữ ổn định cho HTĐ Hiển nhiên bảo vệ phát cách ly phần tử bị cố nhanh tốt 1.2 Tính chọn lọc Đây khả phát cách ly phần tử bị cố khỏi hệ thống Cấu hình HTĐ phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ khó khăn Theo nguyên lý làm việc, bảo vệ phân thành hai loại: - Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ làm việc cố xảy phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận - Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ thực chức dự phòng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận Để thực yêu cầu chọn lọc bảo vệ có độ chọn lọc tương đối, phải có phối hợp đặc tính làm việc bảo vệ lân cận toàn hệ thống 1.3 Yêu cầu độ nhạy Độ nhạy đặc trưng cho khả “cảm nhận” cố hệ thống bảo vệ, biểu diễn hệ số độ nhạy, tức tỷ số trị số đại lượng vật lý đặt vào rơle có cố với ngưỡng tác động Tùy theo vai trò bảo vệ mà yêu cầu độ nhạy khác Các bảo vệ thường yêu cầu phải có hệ số độ nhạy khoảng từ 1,5 đến 2, bảo vệ dự phòng từ 1,2 đến 1,5 Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 1.4 Độ tin cậy Là tính đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắn Người ta phân biệt: - Độ tin cậy tác động: khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi bảo vệ - Độ tin cậy không tác động: khả bảo vệ không tác động làm việc bình thường cố vùng bảo vệ 1.5 Tính kinh tế Đặc biệt ý lưới trung, hạ áp, số lượng phần tử bảo vệ lớn, yêu cầu bảo vệ không cao nên cần cân nhắc kinh tế cho thiết bị bảo vệ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật với chi phí nhỏ Nguyên lý bảo vệ thông số loại bảo vệ 2.1 Bảo vệ so lệch có hãm Đối với MBA công suất lớn làm việc lưới cao áp, bảo vệ so lệch (87T- ΔI) dùng làm bảo vệ có nhiệm vụ chống ngắn mạch cuộn dây đầu MBA Bảo vệ làm việc dựa nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện đầu phần tử bảo vệ Bảo vệ tác động đưa tín hiệu cắt máy cắt cố xảy vùng bảo vệ (vùng bảo vệ vùng giới hạn BI mắc vào mạch so lệch) Một đặc điểm bảo vệ so lệch MBA dòng điện từ hóa MBA tạo nên dòng điện không cân chạy qua rơle Trị số độ dòng điện không cân lớn chế độ đóng MBA không tải cắt ngắn mạch Vì vậy, để hãm bảo vệ so lệch MBA người ta sử dụng dòng điện từ hóa MBA Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện cho MBA mô tả hình sau: Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch cho MBA Với nguồn cung cấp từ phía 1, phụ tải phía Bỏ qua dòng điện kích từ MBA, dòng điện vào cuộn dây làm việc bằng: I LV = I T1 + I T + I T Các dòng điện hãm cộng với theo trị số tuyệt đối để tạo nên hiệu ứng hãm theo quan hệ:   I H = K H  I T1 + IT + I T3 ÷   Trong đó: K H hệ số hãm bảo vệ so lệch Ngoài ra, để ngăn chặn tác động sai ảnh hưởng dòng điện từ hóa đóng MBA không tải cắt ngắn mạch ngoài, bảo vệ hãm thành phần hài bậc hai Để đảm bảo tác động hãm có ngắn mạch vùng bảo vệ cần thực theo điều kiện: I H > I LV Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 2.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (87N- ΔI0) gọi bảo vệ chống chạm đất hạn chế - Restricted Earth Fault), sử dụng để bảo vệ chống cố chạm đất cuộn dây đấu có trung tính nối đất I0' I0" N2 I 0' I0" N1 3I" ID ' 3I0 ID ∆I ISL Hình 1.2 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế cho MBA Khi ngắn mạch vùng bảo vệ (điểm N1 ) ta có: ∆ I0Đ= 3I ''0 − (I + 3I '0 ) = → Bảo vệ không tác động Trong đó: I''0 : Dòng thứ tự không chạy từ phía hệ thống MBA; ' I : Dòng thứ tự không chạy cuộn dây MBA; I Đ : Dòng chạy qua dây trung tính MBA Khi ngắn mạch vùng bảo vệ (điểm N ) toàn dòng chạm đất chạy qua điện trở R tạo nên điện áp đặt rơle so lệch lớn, rơle tác động 2.3 Bảo vệ rơle khí (BUCHHOLZ) Những hư hỏng máy biến áp có cuộn dây ngâm dầu làm cho dầu bốc chuyển động Các máy biến áp dầu có công suất lớn 5MVA bảo vệ Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 rơle khí B , rơle hoạt động dựa vào bốc dầu MBA bị cố mức độ hạ thấp dầu mức cho phép, có hai cấp tác động: cấp báo tín hiệu, cấp cắt máy cắt nối với máy biến áp Rơle khí với cấp tác động gồm hai phao kim loại mang bầu thủy tinh có tiếp điểm thủy ngân tiếp điểm từ Trong chế độ làm việc bình thường, bình rơle đầy dầu, tiếp điểm rơle trạng thái hở Khi khí bốc yếu (chẳng hạn dầu nóng tải), khí tập trung lên phía bình rơle đẩy phao số xuống, rơle gửi tín hiệu cấp cảnh báo (Alarm circuit) Nếu khí bốc mạnh (chẳng hạn ngắn mạch bên thùng dầu), luồng dầu vận chuyển từ thùng lên bình giãn dầu xô phao số xuống gửi tín hiệu cắt máy biến áp (trip circuit) Rơle khí tác động mức dầu bình rơle giảm thấp dầu bị rò rỉ thùng biến áp bị thủng Van xả khí Báo tín hiệu Cắt máy cắt Phao Tới thùng dầu thân máy Tới bình dầu phụ Phao Hình 1.3 Nguyên lý cấu tạo rơle khí Hình 1.4 Vị trí lắp đặt rơle khí máy biến áp Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Rơle khí làm việc tin cậy chống lại tất cố bên thùng dầu máy biến áp, nhiên kinh nghiệm vận hành phát số trường hợp tác động sai ảnh hưởng chấn động học lên máy biến áp (như động đất, vụ nổ gần nơi đặt máy biến áp …) Đối với máy biến áp lớn, điều chỉnh điện áp tải thường đặt thùng dầu riêng người ta dùng rơle khí riêng để bảo vệ cho điều áp tải Rơle khí đặt đoạn nối từ thùng dầu đến bình dãn dầu MBA Dựa vào thành phần khối lượng sinh ta xác định tính chất mức độ cố Do rơle khí có thêm van để lấy hỗn hợp khí sinh nhằm phục vụ cho việc phân tích cố Rơle khí tác động chậm, thời gian làm việc tối thiểu 0,1s, trung bình 0,2s 2.4 Bảo vệ rơle nhiệt Quá tải làm cho nhiệt độ máy biến áp tăng cao mức cho phép, thời gian kéo dài làm giảm tuổi thọ máy biến áp Để bảo vệ chống tải máy biến áp công suất bé dùng loại bảo vệ dòng điện thông thường, với máy biến áp lớn, người ta dùng nguyên lí hình ảnh nhiệt để thực bảo vệ chống tải Bảo vệ loại phản ánh mức tăng nhiệt độ điểm kiểm tra khác máy biến áp tuỳ theo mức tăng nhiệt độ mà có nhiều cấp tác động khác nhau: cảnh báo, khởi động mức làm mát cách tăng tốc độ tuần hoàn dầu, giảm tải máy biến áp Nếu cấp tác động không mang lại hiệu quả, nhiệt độ máy biến áp vượt giới hạn cho phép kéo dài thời gian quy định cắt máy biến áp khỏi hệ thống Mức tải cho phép thường nhà sản xuất thiết bị quy định Bảo vệ tải MBA có cấp tác động: - Cấp 1: cấp cảnh báo, θ kđ = 90 C - Cấp 2: cấp tác động cắt MBA, θ kđ = 100 C 2.5 0 0 Bảo vệ dòng cắt nhanh Bảo vệ dòng cắt nhanh 50 tác động dòng điện qua rơle vượt trị số định trước tác động cắt máy cắt Để đảm bảo tính chọn lọc, tránh tác động sai ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng điện khởi động chọn sau: I kđ = K at I Nng.max Trong đó: Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 K at = 1, ÷ 1,3 : hệ số an toàn tính đến sai số tính toán dòng ngắn mạch sai số rơle I Nng.max : dòng điện ngắn mạch cực đại cuối vùng bảo vệ I kđ : dòng điện khởi động rơle Khi I N ≥ I kđ 50 tác động cắt tức thời đối tượng bảo vệ Bảo vệ dòng cắt nhanh có nhược điểm không bảo vệ toàn đối tượng, ngắn mạch cuối phần tử, bảo vệ cắt nhanh không tác động Hơn nữa, vùng bảo vệ thay đổi nhiều chế độ làm việc hệ thống dạng ngắn mạch thay đổi Do đó, 50 thực vai trò bảo vệ cho đối tượng, thường làm nhiệm vụ dự phòng khả cắt nhanh 2.6 Bảo vệ dòng có thời gian Rơle dòng có thời gian 51 tác động dòng điện qua rơle vượt trị số định trước sau khoảng thời gian đặt trước Rơle dòng có thời gian gồm loại bản: - Rơle dòng có thời gian với đặc tuyến thời gian độc lập - Rơle dòng có thời gian với đặc tuyến thời gian phụ thuộc Dòng điện khởi động xác định sau: Ilv max < I kđ < I NM - Ilv max < I kđ : đảm bảo rơle không tác động tải giới hạn cho phép Thường chọn: I kđ = K.Idđ Trong đó: Idđ : dòng điện danh định đối tượng bảo vệ K : hệ số chỉnh định, thường chọn K = 1,5 ÷ 1,6 - I kđ < I NM : Đảm bảo hệ số độ nhạy cần thiết cho bảo vệ Độ nhạy xác định sau: K n = Đỗ Minh Ngọc I NM I kđ Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Hệ số độ nhạy phụ thuộc vào vai trò bảo vệ, bảo vệ K n = 1,5 ÷ , bảo vệ dự phòng K n = 1, ÷ 1,5 Thời gian làm việc bảo vệ dòng có thời gian chia làm hai loại: thời gian làm việc độc lập thời gian làm việc phụ thuộc - Thời gian làm việc độc lập: thời gian cài đặt t=const không phụ thuộc vào dòng điện - Thời gian làm việc phụ thuộc: t phụ thuộc (tỷ lệ nghịch vào dòng điện qua bảo vệ) Mức độ phụ thuộc xác định theo tiêu chuẩn bảo vệ Theo IEC: t= a b  I   ÷ −1  I kđ  Tđ Trong đó: I, I kđ : dòng điện qua bảo vệ dòng khởi động bảo vệ a,b : hệ số Tđ : trị số đặt thời gian Tùy theo a, b mà có mức độ phụ thuộc (đường cong) khác IEC phân biệt loại độ dốc đường cong t(I): - Độ dốc bình thường (Nomal Inverse) có a = 0,14 ; b = 0,02 - Rất dốc (Very Inverse) có a = 13,5 ; b = - Cực dốc (Extremely Inverse) có a = 80 ; b = Các loại rơ le dòng đại cho phép người sử dụng tự chọn quan hệ phụ thuộc (độ dốc) 2.7 Bảo vệ dòng thứ tự không Bảo vệ dòng thứ tự không 50N, 51N thường đặt phía cuộn dây có trung tính nối đất, dự phòng cho bảo vệ so lệch thứ tự không bảo vệ chống chạm đất Trong thực tế trị số dòng điện chức cài đặt sau: - Bảo vệ dòng thứ tự không cắt nhanh 50N: Đỗ Minh Ngọc Page Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 I50N = k at I0NM max kđ Trong đó: I0NM max : dòng điện ngắn mạch thứ tự không lớn cuối vùng bảo vệ k at = 1, ÷ 1,3 hệ số an toàn - Bảo vệ dòng thứ tự thời gian 51N: 51N Dòng điện khởi động: I kđ = k I dđ.BI Trong đó: k hệ số chỉnh định, k = 0,2 ÷ 0,3 Idđ.BI : dòng danh định BI Thời gian làm việc 51N chọn loại: đặc tính thời gian độc lập đặc tính thời gian phụ thuộc 2.8 Bảo vệ dòng thứ tự nghịch Bảo vệ dòng thứ tự nghịch 46 loại rơle bảo vệ cân pha hệ thống không đối xứng, thường đứt dây ngắn mạch không đối xứng Khi hệ thống cân pha, xuất dòng thứ tự nghịch I2 sinh từ thông thứ tự nghịch quay với tốc độ lần tốc độ đồng bộ, đốt nóng thiết bị Thông số chỉnh định: Dòng điện: I kđ 46 = k.Idđ Trong đó: Idd : dòng điện danh định đối tượng bảo vệ k = 0,1 ÷ 0, hệ số Thời gian chọn theo đặc tính thời gian phụ thuộc Người ta dựa vào tỷ lệ dòng điện thứ tự nghịch dòng điện thứ tự thuận để xác định tượng đứt dây: I2 > 0, : đứt dây I1 Đỗ Minh Ngọc Page 10 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Bảng kết tổng hợp dòng ngắn mạch điểm ngắn mạch chế độ max N X1∑ = X2∑ X0∑ X∆(1) X∆(1,1) m(1) m(1,1) IN(1) 2,976 2,962 IN(1,1) INmax Imax(kA) 3I0(1) 3I0(1,1) 3I0 max 3I0 max(kA) 2,97 2,976 7,159 2,962 2,948 2,962 7,125 0,336 0,341 0,677 0,169 0,991 2,307 3,298 0,693 1,539 1,009 0,699 0,914 1,009 2,427 0,699 0,535 0,699 1,682 1,646 4,273 5,919 1,188 1,548 0,608 0,397 0,546 0,608 1,463 0,397 0,294 0,397 0,955 2,301 6,239 8,54 1,681 1,552 0,435 0,277 0,435 1,046 0,277 0,203 0,277 0,666 2,956 8,205 11,161 2,173 1,554 0,338 0,213 0,303 0,338 0,813 0,213 0,155 0,213 0,512 3,531 9,93 13,461 2,605 1,555 0,283 0,177 0,253 0,283 0,681 0,177 0,128 0,177 0,426 4,106 11,655 15,761 3,036 1,556 0,244 0,151 0,218 0,244 0,587 0,151 0,109 0,151 0,363 4,681 13,38 18,061 3,468 1,557 0,214 0,132 0,191 0,214 0,515 0,132 0,095 0,132 0,318 5,256 15,105 20,361 3,899 1,557 0,457 0,117 0,085 0,117 0,281 Đỗ Minh Ngọc 1,5 IN(3) 0,19 0,117 0,39 0,17 0,19 Page 21 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Đỗ Minh Ngọc Page 22 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 4.2.2 Tính toán ngắn mạch cho chế độ a Sơ đồ thay thế ngắn mạch b Tính dòng ngắn mạch Khi tính toán dòng ngắn mạch cho chế độ ta xét : - Chế độ vận hành MBA - Tính dòng ngắn mạch cho các dạng ngắn mạch : + Ngắn mạch pha + Ngắn mạch pha chạm đất + Ngắn mạch pha chạm đất Dạng ngắn mạch n X∆(n) m(n) N(1) X2∑ + X0∑ N(2) X2∑ N(1,1) 1,1 X2∑ // X0∑ - − X 2Σ X Σ ( X 2Σ + X Σ )2 Tính toán ngắn mạch cho điểm N1 chế độ cực tiểu: a Ngắn mạch pha N(2) Ta có điện kháng ngắn mạch thứ tự thuận, nghịch điểm N1: Dòng điện ngắn mạch điểm ngắn mạch N1: b Ngắn mạch pha N(1) Ta có điện kháng phụ ngắn mạch pha N1: Đỗ Minh Ngọc Page 23 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Dòng điện ngắn mạch pha điểm ngắn mạch N1: Dòng điện ngắn mạch pha thứ tự không điểm ngắn mạch N1: c Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) Ta có điện kháng phụ ngắn mạch pha chạm đất N1: Dòng điện ngắn mạch pha chạm đất điểm ngắn mạch N1: Dòng điện ngắn mạch pha chạm đất thứ tự không điểm ngắn mạch N1: Vậy dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch N1 nhỏ chế độ là: Đỗ Minh Ngọc Page 24 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch khác ta có bảng kết quả tính toán dòng ngắn mạch các điểm ngắn mạch sau: Đỗ Minh Ngọc Page 25 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Bảng kết tổng hợp dòng ngắn mạch điểm ngắn mạch chế độ N X1∑ = X2∑ X0∑ X∆(1) X∆(1,1) m(1) m(1,1) IN(2) 0,341 0,346 0,687 0,172 2,54 0,996 2,312 3,308 0,696 1,539 0,87 1,651 4,278 5,929 1,191 2,306 6,244 8,55 2,961 8,21 IN(1,1) INmin Imin(kA) 3I0(1) 3I0(1,1) 3I0 3I0 min(kA) 2,918 2,924 2,54 6,11 2,918 2,903 2,903 6,984 0,697 0,697 1,677 0,697 0,534 0,534 1,285 1,548 0,525 0,396 0,545 0,396 0,953 0,396 0,294 0,294 0,707 1,684 1,552 0,376 0,276 0,389 0,276 0,664 0,276 0,203 0,203 0,488 11,171 2,176 1,554 0,292 0,212 0,303 0,212 0,51 0,212 0,155 0,155 0,373 3,536 9,935 13,471 2,608 1,555 0,245 0,176 0,253 0,176 0,423 0,176 0,128 0,128 0,308 4,111 11,66 15,771 3,039 1,556 0,211 0,151 0,218 0,151 0,363 0,151 0,109 0,109 0,262 4,686 13,385 18,071 3,471 1,557 0,185 0,132 0,191 0,132 0,318 0,132 0,095 0,095 0,229 5,261 15,11 20,371 3,902 1,557 0,165 0,117 0,281 0,117 0,085 0,085 0,204 Đỗ Minh Ngọc 1,5 IN(1) 0,91 0,17 0,117 Page 26 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Vậy ta có đồ thị dòng ngắn mạch sau : - Đồ thị dòng ngắn mạch pha: - Đồ thị dòng ngắn mạch thứ tự không : Đỗ Minh Ngọc Page 27 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 4.3 TÍNH TOÁN CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CHO CHỨC NĂNG 50, 50N, 51 VÀ 51N 4.3.1 Chức 50 Trị số dòng điện khởi động bảo vệ dòng cắt nhanh lựa chọn theo công thức : đó : là hệ số an toàn Lấy dòng ngắn mạch cực đại dòng ngắn mạch lớn thường lấy giá trị dòng ngắn mạch cuối đường dây - Dòng khởi động của bảo vệ 3: - Dòng khởi động cho bảo vệ 4: 4.3.2 Chức 50N Dòng khởi động cho bảo vệ cắt nhanh thứ tự không được chọn theo công thức : là hệ số an toàn Lấy dòng ngắn mạch thứ tự không cực đại dòng ngắn mạch lớn thường lấy giá trị dòng ngắn mạch cuối đường dây - Dòng khởi động của chức 50N cho bảo vệ 3: - Dòng khởi động cho bảo vệ 4: 4.3.3 Chức 51 - Dòng khởi động của chức 51 được chọn theo công thức: đó : là hệ số an toàn, lấy Đỗ Minh Ngọc Page 28 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 là hệ số mở máy, lấy : là hệ số trở về, lấy Vậy : - Dòng khởi động cho chức 51 của bảo vệ 3: - Dòng khởi động cho chức 51 của bảo vệ 2: * Cài đặt thời gian cho chức 51 của BV3 và BV4 : Sử dụng đặc tính thời gian phụ thuộc với đặc tính rất dốc : dó : là thời gian đặt cho bảo vệ - Tính thời gian đặt cho bảo vệ 4: Xét tại điểm ngắn mạch N9 có : có : - Thời gián tác động tai điểm N8 : Vậy tính toán tương tự ta có bảng thời gian tác động của chức 51 của bảo vệ ở chế độ max : Đỗ Minh Ngọc Page 29 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Điểm NM N7 N8 N9 0,813 0,681 0,587 0,515 0,457 1,692 1,459 1,280 1,136 0,315 - N6 2,021 kA N5 0,422 0,589 0,903 1,750 Tính thời gian đặt cho bảo vệ : Xét tại điểm ngắn mạch N5 có : - Tthời gián tác động tai điểm N4 : Vậy tính toán tương tự ta có bảng thời gian tác động của chức 51 của bảo vệ ở chế độ max : Điểm NM N2 N3 N4 N5 7,159 2,427 1,463 1,046 0,813 9,865 3,344 2,016 1,441 1,120 0,097 kA N1 0,186 0,321 0,618 2,000 * Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ 3, bảo vệ tại các điểm ngắn mạch ở chế độ : Ta có bảng thời gian tác động của các bảo vệ tại các điểm ngắn mạch ở chế độ min: - Bảo vệ 4: Điểm NM Đỗ Minh Ngọc N6 N7 N8 N9 0,510 0,423 0,363 0,318 0,281 1,267 kA N5 1,051 0,902 0,790 0,698 Page 30 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 0,940 -2,172 N1 N2 N3 N4 N5 6,110 1,677 0,953 0,664 0,510 8,420 2,311 1,313 0,915 0,703 0,104 - 4,467 -0,952 -0,625 0,269 0,830 -2,557 -0,646 Bảo vệ : Điểm NM kA Vậy ta có đặc tính thời gian làm việc của chức 51 ở chế độ max và sau: 4.3.4 Chức 51N * Cài đặt dòng khởi động cho chức 51N: - Dòng khởi động được chọn theo công thức: đó : là dòng danh định của BI Đỗ Minh Ngọc Page 31 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 - Dòng khởi động của chức 51N cho bảo vệ 3: - Dòng khởi động của chức 51N cho bảo vệ 4: * Cài đặt thời gian làm việc của chức 51N: Thời gian làm việc của chức 51N sử dụng đặc tính thời gian độc lập - Thời gian làm việc của chức 51N cho bảo vệ 4: - Thời gian làm việc của chức 51N cho bảo vệ 3: 4.4 XÁC ĐỊNH VÙNG BẢO VỆ CẮT NHANH CỦA BẢO VỆ 50 VÀ KIỂM TRA ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ 4.4.1 Xác định vùng bảo vệ của chức 50 l (km) Imax (kA) 7,159 9,25 2,427 18,5 1,463 27,75 1,046 37 0,813 45 0,681 53 0,587 61 0,515 69 0,457 Imin (kA) 6,110 1,677 0,953 0,664 0,510 0,423 0,363 0,318 0,281 0,976 0,976 0,976 0,976 0,976 0,548 0,548 0,548 0,548 Ta có đồ thị xác định vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh 50: 0,548 Đỗ Minh Ngọc Page 32 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 Từ đồ thị xác định ta có vùng bảo vệ bảo vệ đặt đường dây là: Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh theo chiều dài đường dây: Xác định vùng bảo vệ bảo vệ đặt đường dây 2: Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh theo chiều dài đường dây: 4.4.2 Xác định vùng bảo vệ của chức 50N l (km) 3I0max (kA) 7,125 9,25 1,682 18,5 0,955 27,75 0,666 37 0,512 45 0,426 53 0,363 61 0,318 69 0,281 3I0min (kA) 6,984 1,285 0,707 0,488 0,373 0,308 0,262 0,229 0,204 Đỗ Minh Ngọc Page 33 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 0,614 0,614 0,614 0,614 0,614 0,337 0,337 0,337 0,337 0,337 Ta có đồ thị xác định vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh TTK 50N: Từ đồ thị xác định ta có vùng bảo vệ bảo vệ đặt đường dây là: Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh TTK theo chiều dài đường dây: Xác định vùng bảo vệ bảo vệ đặt đường dây 2: Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh TTK theo chiều dài đường dây: Kết luận: dựa vào kết ta thấy bảo vệ 3,4 chức 50, 50N chế độ max đáp ứng yêu cầu bảo vệ đường đường dây 4.4.3 Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ - Đối với bảo vệ đặt đoạn đường dây L1 : Đỗ Minh Ngọc Page 34 Đồ án môn học bảo vệ rơ le 2016 - Đối với bảo vệ đặt đoạn đường dây D2: Đỗ Minh Ngọc Page 35