Đang tải... (xem toàn văn)
Chống ngắn mạch trên các phần tử kề (thanh góp máy phát, máy biến áp,...) nếu bảo vệ của các phần tử này không làm việc. • Chống quá tải do hệ thống cắt giảm một số nguồn cung cấp. • Làm dự trữ cho BVSLD máy phát điện
Bảo vệ chống ngắn mạch tải Bảo vệ chống ngắn mạch tải Bởi: unknown BẢO VỆ CHỐNG NGẮN MẠCH NGOÀI VÀ QUÁ TẢI Mục đích đặt bảo vệ: • Chống ngắn mạch phần tử kề (thanh góp máy phát, máy biến áp, ) bảo vệ phần tử không làm việc • Chống tải hệ thống cắt giảm số nguồn cung cấp • Làm dự trữ cho BVSLD máy phát điện Để thực bảo vệ chống ngắn mạch ngồi q tải ta sử dụng phương thức bảo vệ sau: Bảo vệ dòng điện: Với máy phát bé trung bình, người ta thường sử dụng bảo vệ q dòng điện có khố điện áp thấp (hình 1.29) Bảo vệ thường có cấp thời gian: Cấp (2I) tác động cắt MC đầu cực máy phát (nếu nối với góp điện áp máy phát) MC MF-MBA Cấp phối hợp với thời gian tác động bảo vệ dự phòng đường dây MBA Cấp (2II) tác động dừng máy phát sau cắt MC đầu cực máy phát (có góp điện áp máy phát) đầu hợp (MF-MBA) mà dòng cố tồn (tức cố xảy bên hợp máy phát) Khóa điện áp thấp cho phép phân biệt ngắn mạch với tải cho phép bảo vệ làm việc chắn máy phát kích từ chỉnh lưu lấy điện từ đầu cực máy phát Trong trường hợp dòng ngắn mạch suy giảm nhanh chóng xảy ngắn mạch đầu cực máy phát Trong số sơ đồ người ta dùng biện pháp đảm bảo cho bảo vệ tác động chắn lấy tín hiệu điện áp thấp sau rơle dòng điện trở suy giảm dòng ngắn mạch 1/5 Bảo vệ chống ngắn mạch ngồi q tải Dòng điện khởi động rơle q dòng 50 (khi bảo vệ q dòng có khố điện áp thấp 27): IKĐ50 = Kat KtvnI Ilvmax (1 -53) với Ilvmax dòng điện làm việc lớn qua cuộn thứ cấp BI Bảo vệ chống ngắn mạch tải MFĐ: Quá tải gây phát nóng cuộn dây stator nhiều nguyên nhân máy phát điện vận hành với hệ số công suất thấp, thành phần công suất phản kháng vượt mức cho phép, có hư hỏng hệ thống làm mát hoăc hệ thống điều chỉnh điện áp làm cho máy phát bị kích thích Cuộn dây rotor cũmg bị q tải ngắn hạn q trình điều chỉnh điện áp máy phát đầy tải công suất tác dụng Thời gian chịu đựng tải cuộn dây máy phát có giới hạn phụ thuộc vào mức độ tải, kết cấu máy phát, hệ thống làm mát công suất máy phát Thường nhà chế tạo cho sẵn quan hệ mức tải (I* = I/Iđm) với thời gian tải cho phép loại máy phát điện Có nhiều nguyên lý khác áp dụng để thực bảo vệ chống tải cho cuộn dây máy phát điện: theo số đo trực tiếp nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ chất làm mát gián tiếp qua trị số dòng diện chạy qua cuộn dây Để bảo vệ chống ngắn mạch ngồi q tải cho máy phát người ta sử dụng sơ đồ hình 1.30, thực chất bảo vệ q dòng Trong đó: • 24RI, 18RT; 25RI, 20RT: để chống tải ngắn mạch đối xứng • 26RI, 19RT; 27RI, 20RT: chống tải ngắn mạch khơng đối xứng • 32LI2: lọc dòng thứ tự nghịch (để nâng cao độ nhạy cho bảo vệ, thường dùng cho máy phát có cơng suất lớn) Tính chọn thơng số rơle: Bảo vệ chống tải đối xứng 24RI, 18RT: Dòng điện khởi động 24RI: IKĐ24RI = Kat.IđmF Ktv.nI (1-54) 2/5 Bảo vệ chống ngắn mạch tải Thời gian tác động 18RT: t18RT = (7÷ 9) sec (1-55) Bảo vệ chống ngắn mạch đối xứng 25RI, 20RT: IKĐ4RI = Kat.Kmm.IđmF Ktv.nI (1-56) t20RT = tmaxcác phần tử lân cận + Δt (1-57) Bảo vệ chống tải khơng đối xứng 26RI, 19RT: Dòng điện khởi động cho rơle 26RI chọn theo hai điều kiện: • Điều kiện 1: IKĐ26RI phải lớn dòng thứ tự nghịch lâu dài cho phép I2cp: IKĐ26RI = Kat.I2cp (1-58) • Đối với máy phát điện turbine nước: I2cp = 5%.IđmF • Đối với máy phát điện turbine hơi: I2cp = 10%.IđmF • Điều kiện 2: Rơle phải trở sau cắt ngắn mạch Từ hai điều kiện theo kinh nghiệm người ta chọn: IKĐ26RI = 0,1 IđmF nI (1-59) Thời gian tác động 19RT thường chọn: t19RT = (7 ÷ 9) sec (1-60) Bảo vệ chống ngắn mạch không đối xứng 27RI, 20RT: Dòng khởi động 27RI chọn theo điều kiện sau: • Điều kiện 1: Bảo vệ khơng tác động đứt pha hệ thống nối với nhà máy • Điều kiện 2: Bảo vệ phải phối hợp độ nhạy với bảo vệ lân cận Trên thực tế tính tốn dòng thứ tự nghịch phức tạp, theo kinh nghiệm người ta chọn: IKĐ26RI = (0,5 ÷ 0,6) IđmF nI (1-61) 3/5 Bảo vệ chống ngắn mạch ngồi q tải từ giá trị dòng khởi động tính ta chọn rơle thích hợp Thời gian tác động rơle 20RT phải phối hợp với bảo vệ lân cận: t20RT = tmax phần tử lân cận + Δt (1-62) Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: Độ nhạy Kn bảo vệ tính theo cơng thức sau: Kn = INmin IKĐB (1-63) Tuỳ vào nhiệm vụ bảo vệ mà giá trị độ nhạy bảo vệ phải đạt yêu cầu Khi làm bảo vệ Kn ≥ 1,5 đóng vai trò làm bảo vệ dự trữ Kn ≥ 1,2 Bảo vệ dòng thứ tự nghịch: (hình 1.31) Dòng điện thứ tự nghịch xuất cuộn dây stator máy phát xảy đứt dây (hoặc hở mạch pha), phụ tải không đối xứng ngắn mạch không đối xứng hệ thống Quá tải không đối xứng nguy hiểm tải đối xứng nhiều tạo nên từ thông thứ tự nghịch φ2 biến thiên với vận tốc ω gấp hai lần tốc độ rotor, làm cảm ứng thân rotor dòng điện lớn đốt nóng rotor máy phát Dòng thứ tự nghịch I2 lớn thời gian cho phép tồn bé, bảo vệ chống dòng điện thứ tự nghịch có thời gian tác động t phụ thuộc tỉ lệ nghịch với dòng I 2: t= K1 ( ) I2 IđmF − K2 (1-64) Trong đó: I 2cp -K1, K2 hệ số tỉ lệ, K2 = α IđmF 4/5 Bảo vệ chống ngắn mạch tải Hình 1.32: Đặc tính thời gian phụ thuộc (a) độc lập có hai cấp rơle 51 với: • α số loại rơle cụ thể • I2cp: dòng thứ tự nghịch cho phép vận hành lâu dài, phụ thuộc vào chủng loại máy phát, công suất hệ thống làm mát cuộn dây rotor • IđmF: dòng điện định mức máy phát • I*2: dòng thứ tự nghịch tương đối, I*2 = I2 IđmF Bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc tỉ lệ nghịch theo quan hệ t = f(I2) (hình 1.32a) đặc tính thời gian độc lập cấp (hình 1.32b): cấp cảnh báo cấp cắt máy cắt 5/5 ... nhạy bảo vệ: Độ nhạy Kn bảo vệ tính theo công thức sau: Kn = INmin IKĐB (1-63) Tuỳ vào nhiệm vụ bảo vệ mà giá trị độ nhạy bảo vệ phải đạt yêu cầu Khi làm bảo vệ Kn ≥ 1,5 đóng vai trò làm bảo vệ. .. chạy qua cuộn dây Để bảo vệ chống ngắn mạch tải cho máy phát người ta sử dụng sơ đồ hình 1.30, thực chất bảo vệ q dòng Trong đó: • 24RI, 18RT; 25RI, 20RT: để chống tải ngắn mạch đối xứng • 26RI,... động 24RI: IKĐ24RI = Kat.IđmF Ktv.nI (1-54) 2/5 Bảo vệ chống ngắn mạch tải Thời gian tác động 18RT: t18RT = (7÷ 9) sec (1-55) Bảo vệ chống ngắn mạch đối xứng 25RI, 20RT: IKĐ4RI = Kat.Kmm.IđmF