Bao ve va dieu khien cac he thong dien - Cao hoc.pdf

BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU ỀU KH KHIỂ IỂN N & BẢO VỆ TRONG RƠ RƠLE LE KỸ THU HUẬ ẬT SỐ CÁC THUẬT TOÁN ĐI

Bộ môn Hệ thố hống ng điện Đại học Bách khoa Hà Nội

6/6/2014

Giảng viên: TS. Nguyễn Xuân Tùng

Đề cương Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

2       

Chương 01: Chương 02: Chương 03: Chương 04: Chương 05: Chương 06: Chương 07:

BU & BI dùng cho mục đích bảo vệ rơle

Cấu trúc rơle kỹ thuật số Copyright of Nguyen Xuan Tung Bảo Department vệ quá ofdòng điệnSystem rơUniversity le kỹ tofhScience uật sand ố Technology dùng – Hanoi Electric Power Do not copy or distribute without without permission of the author Bảo vệ so lệch dùng rơle kỹ thuật số Bảo vệ khoả khoảnng cách dùng rơle kỹ thuật số Các chức năng phổ biến khác của rơle kỹ thuật số Định vị sự cố trên đường dây truy truyền ền tải điện điện Copyright of Nguyen Xuan Tung

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author

Đề cương Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

2       

Chương 01: Chương 02: Chương 03: Chương 04: Chương 05: Chương 06: Chương 07:

BU & BI dùng cho mục đích bảo vệ rơle

Cấu trúc rơle kỹ thuật số Copyright of Nguyen Xuan Tung Bảo Department vệ quá ofdòng điệnSystem rơUniversity le kỹ tofhScience uật sand ố Technology dùng – Hanoi Electric Power Do not copy or distribute without without permission of the author Bảo vệ so lệch dùng rơle kỹ thuật số Bảo vệ khoả khoảnng cách dùng rơle kỹ thuật số Các chức năng phổ biến khác của rơle kỹ thuật số Định vị sự cố trên đường dây truy truyền ền tải điện điện Copyright of Nguyen Xuan Tung


Qui định về đánh số chức năng bảo vệ 3

Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author


Qui định về đánh số chức năng bảo vệ 4


Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


5

Chương 01 Máy biến áp đo lường (dùng cho hệ thống rơle bảo vệ )

Máy biến dòng điện Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

6



Tên gọi chung: BI, CT, TI



Nhiệm vụ: Copyright of Nguyen Xuan Tung

1 A) Biến đổi tỷ lệ dòng điệnof Electric sơ cấp thứ– Hanoi cấp (5A hoặc System Department Power University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Cách ly mạch sơ cấp và thứ cấp Tạo sự phối hợp dòng điện giữa các pha 

Sơ đồ nguyên lý Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

BI cao áp

Isơ cấp*wsơ cấp = Ithứ cấp*wthứ cấp Nguyên lý hoạt động

CT: Current Transformer (tiếng Anh)


7

Sơ đồ thay thế

Z cuộn thứ cấp Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author V thứ cấp

BI lý tưởng

 

Sơ đồ thay thế đơn giản của BI

Sai số của BI xuất hiện do tồn tại của dòng từ hóa Điện áp xuất hiện phía thứ cấp Copyright of Nguyen Xuan Tung

– Hanoi University Department of Electric Power System Technology Vthứ cấp=Ithứ cấp*(Z cuộn thứ cấp+Zdây dẫn phụ +ofZScience thiết and bị nối vào ) Do not copy or distribute without permission of the author



Tải tăng  Vthứ cấp tăng  tăng dòng từ hoá Ie  tăng sai số của BI


8

Đặc tính từ hóa của BI  Quan hệ giữa dòng điện từ hóa cần thiết ( I ) để sinh ra một điện e Copyright of Nguyen Xuan Tung áp hở mạch V Department of Electric Power System – Hanoi of gập Science ĐiệnUniversity áp điểm V and Technology K

Do not copy or distribute without permission of the author (Knee-point)

Vùng bão hòa

Vùng làm việc tuyến tính

Copyright of Nguyen Xuan Tung



Điểm gậpDepartment VK: of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Là một điểm trên đường cong từ hóa Từ đó: để tăng điện áp lên thêm 10%  cần tăng dòng từ hóa 50%




9



Khai báo cực tính của máy biến dòng (rơle số) Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology copy or distribute without permission of the author Điểm đấu saoDovềnot phía đường dây Điểm đấu sao về phía thanh góp


10

Hiện tượng hở mạch thứ cấp BI  Gây quá điện áp nguy hiểm Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Hở mạch BI lý tưởng

o o o

Hở mạch thứ cấp: toànof Nguyen bộ dòng sơ cấp làm nhiệm vụ từ hóa lõi từ Copyright Xuan Tung Lõi từ bịofbão hòa Department Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not distribute permission of the author Từ thông tảncopy raorngoài lõiwithout thép

Máy biến dòng điện 11


Hiện tượng hở mạch BI  Dạng sóng điện áp đầu ra của BI khi hở mạch Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



12

Sơ đồ thay thế khi BI bị bão hòa  Dùng khi tính toán bảo vệ so lệch tổng trở cao Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Khi BI bị bão hòa: Do not copy or distribute without permission of the author

đầu vào tăng cao Dòng đầu ra có dạng xung nhọn  giá trị hiệu dụng rất nhỏ Như vậy: có thể coi là có dòng đầu vào BI nhưng không có dòng đầu ra  dòng đầu vào đã khép mạch qua nhánh từ hóa  tương đương với việc tổng trở nhánh từ hóa giảm rất thấp, coi như xấp xỉ bằng 0 Dòng


Z sơ cấp

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Z thứ cấp

Do not copy or distribute without permission of the author X μ =0

BI lý tưởng

Sơ đồ thay thế khi BI bị bão hòa

Thông số của máy biến dòng điện Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

13

So sánh BI dùng cho đo lường – bảo vệ rơle Hạng mục so sánh BI dùng cho đo lường BI dùng cho bảo vệ rơle Copyright of Nguyen Xuan Tung Phạm vi hoạt động chính tới (10-20-30…)x Iđịnh mức (0,05÷1,2)x Iđịnh mức Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology xác

(Đo dòng tải bình thường hoặc (Đảm bảo đo được dòng sự cố) Do not copy or distribute without permission of the author quá tải cho phép)

Lõi từ

Bão hòa nhanh để bảo vệ

Điện áp bão hòa cao hơn (VK)

Độ chính xác

các dụng cụ đo khi sự cố, dòng điệntăng cao Độ chính xác cao  

0.2 hoặc 0.5 với chuẩn IEC 0.15 hoặc 0.3 hoặc 0.6 với chuẩn IEEE


Thiết bị nối tới

kW, KVar, A, kWh,

(khó bị bão hòa)

Độ chính các thấp hơn 

5P hoặc 10P theo chuẩn IEC

Rơle, bộ ghi sự cố


kVArh…

Do not copy or distribute without permission of the author

Lựa chọn cấp 5P hay 10P tùy thuộc loại bảo vệ Bảo vệ so lệch

5P

Bảo vệ quá dòng điện

10P

Ví dụ thông số của máy biến dòng điện Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

14

BI cho đo lường  

BI cho bảo vệ rơle

Công suất định mức

Cấp chính xác

Công suất định mức Copyright of Nguyen Xuan Tung  Department of Electric Power System –Cấp Hanoi chính Universityxác of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author  Có thêm thông số ALF: hệ số giới hạn dòng điện theo độ chính xác 

30VA Cấp chính xác 0,5

5P20 30VA Cấp chính xác 5P


Công suất định mức 30VA

Cấp chính xác 0,5

Department of Electric Power System – Hanoi University Science P: dùngofcho mụcand Technology Do not copy or distribute without permission therơle author đích bảoofvệ

Công suất định mức 30VA

(Protection)

Hệ số giới hạn dòng: 20 Tại 20 lần dòng định mức, BI vẫn đảm bảo sai số theo tiêu chuẩn

Máy biến dòng điện cấp X (hay PX – theo IEC) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

15



Dùng cho mục đích đặc biệt 

Bảo vệ so lệch thanh góp  




Có rất nhiều BI Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Các BI phải có cùng đặcDo tính làmorviệc để giảm không cân bằng not copy distribute withoutdòng permission of the author

Biến dòng cấp X: thông số được cho chi tiết hơn Dòng định mức Tỷ số biến Điện áp điểm gập V K Dòng điện kích từ ứng với điện áp điểm gập Copyright of Nguyen Xuan Tung Điện trở lớn nhất cho phép phía mạch nhị thứ Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology 


Các thiết kế của máy biến dòng điện Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

16



Thực tế, mỗi BI có thể có: 1 hoặc 2 cuộn thứ cấp - Mục đích đo lường Copyright of Nguyen Xuan Tung cấp - Ứng dụng rơle. 2 tới 4 cuộn thứDepartment – Hanoi of Electric Powerbảo Systemvệ University of Science and Technology 

Do not copy or distribute without without permission of the author

Cuộn sơ cấp


Các cuộn thứ cấp



17

BI loại thùng chứa bên dưới (Dead tank) 

Trọng tâm thấp, ổn định về mặt cơ khí Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology or distribute without without permission of the author mà không thể chế tạo với lõi tDoừnotlocopy ại to gây quá tải về mặt cơ khí đối với sứ cách điện

Có

dàii lớn nên gây phát sơ cấp có chiều dà nóng nhiều hơn  hạn chế về dòng ổn giây) định đị nh nh nhiệ iệtt (lớ lớnn nh nhấất 63kA/1 Copyright of Nguyen Xuan Tung

Dây



18

BI loại thùng chứa bên trên (Live tank)

dẫn sơ cấp ngắn, giảm phát nhiệt Copyright of Nguyen Xuan Tung ức vàofdòng ổn System định– Hanoi nhiệt Có dòng định m Department Electric Power University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author cao hơn Trọng tâm cao hơn, kém ổn định về mặt cơ khí so với lo loại ại thùng ch chứa ứa dư dưới ới (dead tank) Khi chế tạo với lõi từ lớn có thể gây tải trọng lớn về mặt cơ khí đối với sứ cách điện. Khó làm mát các cuộn thứ cấp Copyright of Nguyen Xuan Tung Dây


Đo dòng điệnthứ tự không (I0) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

19



Nguyên lý:

Ia+Ib+Ic=3I0 Dùng 3 BI riêng biệt Copyright of Nguyen Xuan Tung I a

Vẽ rút gọn

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author I b

3I 0 I c

Role



Role

I a + I b + I c = 3I 0

Do sử dụng 3 BI riêng biệt nên sẽ có sai số giữa các BI

Nguyen Xuan Tung Ở chế độ bình thườngCopyright cấp là đối xứng: luôn có dòng điện chạy qua , phíaofsơ Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology rơle do sai sốDocủa BI not copy or distribute without permission of the author  Chỉ sử dụng đo dòng chạm đất lớn  dùng ở mạng điện có dòng chạm đất lớn: mạng điện trung tính nối đất trực tiếp 

Đo dòng điệnthứ tự không (I0) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

20



Dùng BI thứ tự không (Flux Summation CT hoặc Core Balance CT)   

Biến dòng có một lõi từ hình xuyến Cuộn dây được phân bố đều trênCopyright lõi of Nguyen Xuan Tung of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Dây dẫn sơ cấpDepartment chạy xuyên qua lõi từ (đường kính trong 10÷25 cm) Do not copy or distribute without permission of the author


Đấu sai

Đấu đúng

Máy biến dòng điện 21


BI thứ tự không  Đấu đúng: dây nối đất vỏ cáp chạy xuyên qua lõi từ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Rơle

Vỏ kim loại của cáp

Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science andBITechnology 0 Do not copy or distribute without permission of the author


22

BI thứ tự không

Ngược lại - đấu sai: dây nối đất vỏ cáp không chạy xuyên qua lõi từ Copyright of Nguyen Xuan Tung vỏ cáp thể triệt điện sự cố (hoàn  Dòng điện chạy qua có tiêu dòng – Hanoi Department of Electric Power System University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author được toàn hoặc một phần): rơle có thể không nhận thông tin sự cố. 

Rơle Vỏ kim loại của cáp


BI0


23



Đấu nối BI để lọc thành phần TTK 

Ứng dụng của BI thứ tự không Copyright of Nguyen Xuan Tung

Do chỉ sử dụngDepartment một lõi từ  sai số đo lường rất nhỏ of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology chạm đất permission nhỏ (mạng  Sử dụng cho các mạng điện Do not có copydòng or distribute without of theđiện author có trung tính cách điện hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) 



Do cả 3 pha chạy qua lõi từ  đường kính lõi từ lớn  kích thước BI lớn  thích hợp để trang bị với đường cáp hoặc đầu cực máy phát điện Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Máy biến điện áp Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

24



Nhiệm vụ Biến đổi tỷ lệ điện áp sơ cấp sang điện áp thứ cấp theo tiêu chuẩn Copyright of Nguyen Xuan Tung (100V hoặc 110V) Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology not copy or distribute without permission of thebên author thứ cấp Cách ly mạch sơ cấp vàDocác thiết bị, người vận hành 



Qui ước cực tính Cực tính cùng tên được đánh dấu : hình sao, chấm tròn, chấm vuông... 

Trên bản vẽ: cực tính cùng tên vẽ cạnh nhau. Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Máy biến điện áp (BU) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

25



Điện áp danh định sơ cấp và thứ cấp 

BU ngoài trời thường sử dụng điện áp pha: 


Điện áp danh định của cuộn sơ cấp là điện áp danh định của lưới điện. Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Do not copy or distribute permission the author Ứng dụng đo lường: phạm vi điện áp without làm việc: 80of÷120% Ứng dụng bảo vệ rơle: từ 0.05 ÷ 1.5 hoặc 1.9 lần điện áp danh định.





26

BU kiểu tụ phân áp 

BU loại cảm ứng điện từ thông thường 




Lựa chọn kinh tế nhất đối với cấp điện áp tới 145kV


Do not copy orVoltage distribute without permission of the author Transformer) BU kiểu tụ phân áp (CVT – Coupled

Lựa chọn khi dùng ở cấp cao áp  Thường được sử dụng kết hợp với hệ thống thông tin tải ba PLC 

Đầu cao áp

K{ hiệu trên sơ đồ Tụ phân áp

Mạch dập dao động cộng

Copyright of Nguyen Xuan Tung hưởng

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Điện kháng bù

BU cảm ứng thông thường

Đầu ra


27

Cấu trúc BU kiểu tụ phân áp 1. 2. 5. 7. 8.

Bình giãn dầu Copyright of Nguyen Xuan Tung Các tụ phân áp Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Điện kháng bù BU loại cảm ứng thông thường (điện áp thấp) Đầu cực cao áp


Máy biến điện áp (BU) – Tham khảo Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

28

BU kiểu tụ phân áp 

Điện kháng bù: được tính toán để triệt tiêu thành phần dung Copyright of Nguyen Xuan Tung kháng của tụ phân áp of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Department Do not copy or distribute without permission of the author phía tải là xấp xỉ 0  công suất đầu ra lấy ra Tổng trở nguồn nhìn từ lớn nhất Bù dịch pha do tụ phân áp gây ra






Mạch giảm dao động cộng hưởng: là điện trở tải, có thể nối ở cuộn tam giác hở


29

Các loại BU 

Hệ số giới hạn điện áp Vf Copyright of Nguyen Xuan Tung

Khi

trong HTĐ : UPower lên tới giá xảy ra sự cốDepartment thể tăng một trị là V f lần – Hanoi of Electric System University of Science and Technology pha có

Udanh định. Tiêu


chuẩn IEC đưa ra các giá trị hệ số Vf như sau:



1.9 đối với các hệ thống có trung tính không nối đất trực tiếp



1.5 đối với các hệ thống có trung tính nối đất trực tiếp

từ của các biến điện áp không được phép bão hoà khi điện áp tăng tới cấp điện áp giới hạn theo hệ số Vf .

Lõi



30



Cấp chính xác theo tiêu chuẩn IEC 60044-2 Sai số giới hạn Xuan Tung Copyright of Nguyen

Cấp chính xác

Ứng dụng

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Tại % tải định Tại % điện áp Sai số độ lớn Sai số góc pha Do not copy%or distribute without mức định mức (phút) permission of the author Phòng thí nghiệm Đo đếm chính xác

Đo đếm tiêu chuẩn Chuẩn hóa dụng cụ đo trong công nghiệp


Đồng hồ đo

Bảo vệ rơle Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Bảo vệ rơle Do not copy or distribute without permission of the author Vf: Hệ số giới hạn điện áp



Công suất danh định (cosφ=0,8) 10,

15, 25, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 VA


31

Bộ lọc điện áp TTK (U0) 

Sơ cấp Copyright of Nguyen Xuan Tung

Dùng 3 BU loại một phaof Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Department Do not copy or distribute without permission of the author

Thứ cấp



32

Bộ lọc điện áp TTK (U0) 

Dùng BU loại 3 pha 5 trụ 


Điện áp TTK lấyDepartment ra từ cuộn tam giác hở of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology A

B

C

Do N not copy or distribute without permission of the author

A B C

Sơ cấp Thức cấp 3V Để đo được điện áp thứ tự không: Copyright of Nguyen Xuan Tung Phải có đường dẫn cho từ thông TTK o Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Cần thêm 2 trụ (không quấn dây) o Do not copy or distribute without permission of the author Trung tính cuộn sơ cấp phải nối đất (nếu không sẽ chỉ đo được thành phần hài bậc 3) o 0

33

Chương 02 Cấu trúc rơle kỹ thuật số

Ưu điểm Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

34



Đa chức năng, công suất tiêu thụ nhỏ Tiết kiệm chi phí Copyright of Nguyen Xuan Tung nối of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Giảm thao tác đấu Department 



Do not copy or distribute without permission of the author Cho phép lập trình logic liên động, tiếp điểm đầu ra, hiển thị…

Lập trình đặc tính tác động, nhiều bộ giá trị cài đặt  Điều khiển tại chỗ, giám sát kết nối từ xa  Khả năng tự giám sát  Thu thập dữ liệu 

Copyright of Nguyen Xuan Tung Bản ghi sự cố Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Bản ghi sự kiện Thông số vận hành…



Ưu điểm Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

35 

Khả năng giám sát kết nối Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Cấu trúc Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

36 

Cấu trúc chung Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Xem diễn giải chi tiết ở tài liệu gửi kèm


37 

Ví dụ với rơle SIEMENS Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



38 

Ví dụ Digital I/O

Analog I/O

Communications


Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology S Do not copy or distribute without permission N of the author O / O I I O r / T ) I e c n A i u o G d t C s c I O n e t a N L r o r U A T P ( g N M o l A a M n A O C

s t u p t u O l O / o I t r L n o A C / T I s t G I u p n D I s u t a t S

Field Wiring Undisturbed

Copyright ofModule Nguyen Xuan Tung

Dễ dàng nâng cấp (plug & play)

– Hanoi University of Science and Technology Department of Electric Power System Keying Do not copy or distribute without permission „Plug of the author n Play‟

CT Shorting

„Clips‟ Easy Module Draw-out

39

Chương 03 Bảo vệ quá dòng 

Bảo vệ quá dòng có thời gian (51)



Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh (50)



Bảo vệ quá dòng kết hợp khóa và hãm điện áp thấp (51V)



Bảo vệ quá dòng có hướng

Bảo vệ quá dòng có thời gian Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

40



Bảo vệ quá dòng (I> hoặc 50 & 51): 

Chốngg lạ Chốn lạii các dạng sự cố quá dòng một pha, hai pha & ba pha và sự cố Copyright of Nguyen Xuan Tung chạm ch ạm đấ đấtt. Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



without permission of the author Bảo vệ khởi động khi: Do not copy or distribute without

điện của một pha, hai pha hoặc cả ba pha vượt quá một giá trị đã được cài đặ đặtt tr trướ ướcc trong rơle.

Dòng

 

Có thể làm việc với thời gian trễ để đảm bảo tính chọn lọc

Thời gian trễ: Độc lập so với dòng điện (đặc tính độc lập) Copyright of Nguyen Xuan Tung (đặc– tính Phụụ th thuộ uộc c vàoofdòng điệnSystem phụụ th ph thuộ uộcc)and Technology Ph Department Electric Power Hanoi University of Science 

Do not copy or distribute without without permission of the author


41



Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian gian độc lập: 

Thời gian làm việc (trễ) của bảo vệ không ph phụụ th thuộ uộcc vào độ lớn dòng Copyright of Nguyen Xuan Tung ngắn ng ắn mạ mạch ch Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of thelàm author Thời gian việc

+

t làm việc không đổi theo dòng điện


Ikhởi động

Iqua r ơle ơle


42

Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc: Thời gian làm việc: phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào độ lớn của dòng điện Copyright of Nguyen Xuan Tung ngắn mạch Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not tác copy or distribute with permission author Trong thực tế thì thời gian động t ỷwithout tỷ lệoutvới tỷ sốofIthe ngắn mạch / Ikhởi động 


Ví dụ 43


Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian gian phụ thuộc Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author



44

Đặc tính của rơle số Có

các đặc tính chuẩn hóa

Cho


phép tự thiDepartment (custom) ết lập đofặElectric c tínhPower System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author


Lựa chọn đặc tính làm việc Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

45



Phạm vi sử dụng của các đặc tính Standard

Inverse (SI): sử dụng trong hầu hết các trường hợp cần phối

giữa các bảo vệ



Inverse (VI): đặc tính rất dốc thích hợp sử dụng khi độ lớn dòng điện sự cố dọc đường dây cần bảo vệ thay đổi mạ mạnh nh.

Very

Inverse (EI): thời gian tác động tỷ lệ nghịch với bình phương của dòng điện.

Extremely

cóofdòng Đường dây mang các Copyright tải có khởTung i động đột biến ở thời điểm đầu Nguyen Xuan – Hanoi Electric Power System ví dụ nhDepartment , máy , đ ư tủ lạofnh bơm ộngUniversity cơ lớnof...Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author các cầu chì hoặc các thiết bị tự đóng lại . Phối hợp với các

Bảo vệ quá dòng có thời gian 46


Sơ đồ logic của bảo vệ quá dòng có thời gian Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50 hay I>>) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

47

 

Nguyên tắc: đảm bảo tính chọn lọc bằng phân cấp dòng điện

Sự cố tại phân đoạn nào: chỉ bảo vệ tại đó được phép khởi động Copyright of Nguyen Xuan Tung

gian bảo vệ không cần phối hợp thời – Hanoi University of Science and Technology Department of Electric Power System Do not copy or distribute without permission of the author Thời gian tác động đặt xấp xỉ 0 giây (thường từ 50 ÷80ms)  tên gọi: bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50 hay I>>) Do cách chọn lọc bằng dòng điện  dòng điện khởi động tính theo: Ikđ=Kat*Ingắn mạch ngoài vùng max (Hệ số Kat=1,1÷1,2) Các

Không

chính

bảo vệ được toàn bộ đối tượng  không sử dụng làm bảo vệ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


48



Vùng được bảo vệ cắt nhanh Ikđ=Kat*Ingắn mạch ngoài vùng max (Hệ số Kat=1,1÷1,2) Copyright of Nguyen Xuan Tung

khi điểm ngắn mạch đi xa nguồn ngắn mạchDepartment giảm dần of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology not copy or distribute permission of the author  Độ lớn dòng ngắn mạchDo vào without phụ thuộc chế độ của hệ thống  Vẽ đường cong biểu diễn dòng ngắn mạch Inmax & Inmin dọc đường dây  Dòng

I>

1

I>

2

IN

Ikđ BV1 Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology I Lcắt nhanh min=0 Do not copy or distribute without permissionnmax of the author

Lcắt nhanh min

Ikđ BV2 Inmax

L(km)

Lcắt nhanh max Lcắt nhanh max


49



Sơ đồ logic Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



50



Đặc điểm 

Chức năng bảo vệ quá dòng cắt nhanh I>> 




Sử dụng giá trị Department hiệu dụng (RMS) của dòng điện of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

not copy or distribute the author Chức năng bảo vệ quá Do dòng cắt nhanhwithout tốc permission độ caoofI>>> (bảo vệ quá dòng cấp 3 - high speed stage)  

Một số rơle trang bị thêm chức năng này Sử dụng giá trị dòng điện tức thời  giảm thời gian làm việc của bảo vệ.


Bảo vệ quá dòng có khóa điện áp thấp (51&27) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

51

 

Tên gọi khác 51V Lý do sử dụng Copyright of Nguyen Xuan Tung

Đường dây dài

Mang tải nặng

Dòng ngắn mạch cuối Do not copy or distribute without permission of the author đường dây nhỏ Bảo vệ không đủ độ nhạy Dòng khởi động của bảo vệ lớn


Ikđ=

Kat* Kmm Ktv

*Ilv max




– Hanoi Departmentkhâu of Electricphân Power System University Science and Technology Sử dụng thêm biệt giữa sựofcố tải bằng điện áp và quá Do not copy or distribute without permission of the author (khóa điện áp thấp)

sự cố: điện áp giảm thấp hơn Khi quá tải (nặng): điện áp vẫn nằm trong ngưỡng cho phép Khi

Bảo vệ quá dòng có khóa điện áp thấp (51&27) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

52



Phân biệt hai loại bảo vệ  Bảo vệ quá dòng kết hợp với khóa điện áp thấp 


51 & 27= Voltage Controlled Overcurrent




Bảo vệ quá dòng kết hợp hãm điện áp (51V)   

Voltage-Restraint Overcurrent

Tự động điều chỉnh giá trị dòng khởi động theo điện áp Khi điện áp giảm  dòng khởi động được tự động giảm đi


Chức năng này sẽ khóa khi mất điện áp nhị thứ


Bảo vệ quá dòng có hướng (67) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

53

 

Lý do sử dụng Các phần tử của bảo vệ quá dòng có hướng Copyright of Nguyen Xuan Tung

 

– Hanoi University Department Electric Power System công Sơ đồ đấu nối phần tửofđịnh hướng suất of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Lựa chọn góc đặc tính của phần tử định hướng


Bảo vệ quá dòng có hướng (67) - Sự cần thiết Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

54



Xét lưới điện cấp nguồn từ hai phía N1 Copyright of Nguyen Xuan Tung

HT1

I> 1

Department 2 I> of Electric I> 3Power System –4Hanoi I> I> University I> of5Science and6Technology HT2 Do not copy or distribute without permission of the author

tBV3
Sự cố xảy ra tại N1: có thể BV3 & BV2 khởi động 



Để đảm bảo chọn lọc: yêu cầu BV3 tác động trước BV2  phải đặt tBV3
Sự cố xảy ra tại N2: có thể BV2 & BV3 khởi động N2

HT1

 

I> 1

Copyright of Nguyen Xuan Tung 2 I> I> 3 4 I>

I> 5

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology t distribute >tBV2 without permission of the author Do not copy orBV3

6 I>

Để đảm bảo chọn lọc: yêu cầu BV2 tác động trước BV3  phải đặt tBV2
Mâu thuẫn: không thể cài đặt thời gian cho các bảo vệ

HT2

Bảo vệ quá dòng có hướng (67) - Sự cần thiết Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

55

 

Giải pháp: sử dụng bảo vệ quá dòng loại có định hướng Bảo vệ qúa dòng có hướng chỉ tác động khi: Copyright of Nguyen Xuan Tung

qua bảo quiUniversity điện chạyDepartment vệ theo định (ofhướng of Electric Power hướng System – Hanoi Science and dương Technology Do not copy or distribute without permission of the author góp dây) thường qui ước từ thanh đường  + Dòng điện vượt qua giá trị khởi động của bảo vệ Dòng

I>

I> = I> + 

W

Vậy: bảo vệ quá dòng có hướng là Bảo vệ quá dòng + Bộ định hướng công suất Copyright of Nguyen Xuan Tung



Department công of Electric Power Bộ định hướng suấtSystem : – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

phần tham chiếu Thành phần cần xác định hướng Thành

-


56



Sơ đồ đấu nối bộ định hướng công suất: 

Được đấu nối đảm bảo 


Rơle có đủ độ nhạy và tác động đúng trong mọi

trường hợp. 


Sơ đồ đấu nối tiêu chuẩn đối với rơle số  

Sơ đồ 900 Đại lượng làm gốc tham chiếu: điện áp

Chi  

tiết phương thức đấu nối:

Dòng điện từ một pha

Điện áp dây của hai pha còn lại Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Giả thiết cosφ=1 hay φ=00  điện áp tham Do not copy or distribute without permission of the author chiếu và dòng điện tạo với nhau góc 90 0  tên gọi của sơ đồ


57



Lý do chọn điện áp là đại lượng tham chiếu: Khi xảy ra sự cố ba pha: điện áp giảm thấp, nếu sử dụng điện áp pha Copyright of Nguyen Xuan Tung thì rơle định hướng có thể không đủ độ nhạy, sử dụng điện áp dây Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology áp đưa vào without . permission of the author sẽ tăng được giá trị điện Do not copy or distributerơle

xảy ra sự cố pha-pha ví dụ giữa pha 1 & 2: điện áp U 12 có thể rất thấp (có thể bằng 0 nếu sự cố gần bảo vệ)  rơle định hướng không đủ độ nhạy, trong khi đó điện áp U23 vẫn còn đủ lớn  phải sử dụng điện áp dây với pha không sự cố còn lại để làm điện áp tham chiếu.

Khi


58

Chương 04 Bảo vệ so lệch dòng điện     

Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm

Lựa chọn hệ số hãm Nối đất BI Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (87N) Bảo vệ so lệch tổng trở cao (87H)

Nguyên lý Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

59



So sánh tổng dòng điện đi vào & đi ra của đối tượng được bảo

vệ: tổng dòng điện này khác 0 bảo vệ tác động. Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Thiết bị

Irơle=

+

Bình thường Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



Do not copy or distribute without permission of the author Chế độ bình thường:

Dòng điện chạy qua rơle như hình vẽ Dòng chạy qua rơle: là dòng chênh lệch do sai số của BI các phía 


60



Chế độ sự cố ngoài vùng: Dòng điện là dòng sự cố có giá trị lớn  sai số BI lớn hơn Copyright of Nguyen Xuan Tung tương tự Power chế System độ bình Phân bố dòng điện – Hanoithường Department of Electric University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Dòng điện chạy qua rơle sẽ lớn  chỉnh định để rơle không tác động  dòng khởi động lớn, giảm độ nhạy 



Vùng bảo vệ: giới hạn bởi vị trí đặt các BI

Thiết bị Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Sự cố ngoài


61



Chế độ sự cố trong vùng: 

Dòng điện chạy qua rơle bằng tổng dòng hai phía  có giá trị lớn  Copyright of Nguyen Xuan Tung rơle sẽ tác động ngay Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Sự cố trong vùng

Irơle=

Thiết bị


+


62



Tổng kết: ThiếtofbịNguyen Xuan Tung Copyright Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Irơle=

+

Irơle = of+Nguyen Xuan Tung Copyright

Irơle=

+


Bình thường


Sự cố ngoài

Dòng điện chạy qua rơle là do sai số BI

Sự cố trong

Dòng điện chạy qua rơle là tổng dòng sự cố

Bảo vệ so lệch có hãm Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

63



Bảo vệ rơle so lệch thông thường các rơle có thể tác động nhầm do: Copyright of Nguyen Xuan Tung

Sai số lớn của các BI khi ngắn mạch ngoài Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Chuyển đầu áp... 



Bảo vệ so lệch có hãm: hoạt động dựa theo tổ hợp của hai loại dòng điện so lệch (Isl ) & hãm (Ih): Sự cố ngoài vùng: dòng hãm có giá trị lớn – dòng so lệch nhỏ Sự cố trong vùng: dòng hãm nhỏ - Dòng so lệch lớn. 



64



Điều kiện tác động của rơle so lệch có hãm 

Với các rơle điện cơ: Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Lực tác động (do dòng so lệch gây ra) ≥ Lực hãm(do dòng hãm gây ra)+ Lực hãm lò xo 

Rơle cơ  



Lực hãm luôn không đổi Tính tùy biến kém

Với các rơle số



  

Thực hiện thuật toán tựwithout permission of the author Do not copy tương or distribute Mức hãm thay đổi tùy theo trạng thái của thiết bị Linh động với các trạng thái vận hành của thiết bị


65



Phân tích đặc tính tác động của rơle so lệch có hãm 

Với các rơle cơ Copyright of Nguyen Xuan Tung

Department of Electric Power System Hanoi University of Science and Technology ≥ Lực hãm(do dòng Lực tác động (do dòng + Lực hãm lò xo so lệchDo gây ra) hãm of gây not copy or distribute without permission thera) author

–

Iso lệch

≥ K

hãm*Ihãm+ Ihãm cố định (hằng số)

of Nguyen ≥ a*x+ yCopyright b Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


66

 

Rơle cơ: hệ số hãm là cố định Rơle số: hệ số hãm tự động thay đổi theo chế độ vận hành Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

y ≥ a*x+ b


d

c Copyright of Nguyen Xuan Tung

a

b


Đặc tính làm việc của rơle bảo vệ so lệch Loại điện cơ

Đặc tính làm việc của rơle bảo vệ so lệch Loại sử dụng kỹ thuật số


67



Tổ hợp dòng điện hãm và so lệch trong các rơle kỹ thuật số 

Dòng điện so lệch: i so lệch = i 1(vào) -i 2(ra) -i 3(ra)



I 1(vào)

I 2(ra)

I 3(ra) 

Dòng điện hãm: Copyright of Nguyen Xuan Tung



Cách Department thức tổ hợp thay đổi tùy theo hãng sản xuất of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Siemens Areva

i R



i R



i2



i3

 ... 

 i1 

i2



i3

i1

1 n



in

 ... 

“Tổng”

in



“Trung bình cộng”

Bảo vệ so lệch có hãm – Rơle số Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

68



Lý do hệ số hãm nên tự thay đổi theo chế độ vận hành Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Tổng dòng sai lệch

Dòng sai lệch do BI Dòng sai lệch do chuyển đổi đầu phân áp, không phù hợp tỷ số BI Copyright of Nguyen Xuan Tung

Dòng từ hóa máy biến áp


Vấn đề nối đất BI với bảo vệ so lệch Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

69

Bảo vệ so lệch MBA

Nối đất BI


Bảo vệ so lệch MFĐDepartment of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

BI trung gian

Rơle cơ


BI trung gian

Rơle số


70

Nối đất BI

Bảo vệ so lệch tổng trở cao Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Rơle



71

Nối đất BI

Bảo vệ so lệch tổng trở cao Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Nguyên l{ bảo vệ so lệch tổng trở cao (87H) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

72



Bảo vệ so lệch có thể tác động nhầm khi BI bị bão hòa 

Ví dụ hiện tượng bão hòa của các BI với bảo vệ thanh góp Copyright of Nguyen Xuan Tung

Vùng bảo vệ

Vùng bảo vệ

Bão hòa



Sự cố trong vùng bảo vệ

Sự cố ngoài vùng bảo vệ


73



Lý do sử dụng 87H Với các rơle so lệch tổng trở thấp: trường hợp rơle bị bão hòa hoàn Copyright of Nguyen Xuan Tung toàn thì dù rơle có được trang bị hãm nhưng vẫn có khả năng tác Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology động nhầm Do not copy or distribute without permission of the author Nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch tổng trở cao đã đảm bảo làm việc tin cậy trong trường hợp xấu nhất: BI bị bão hòa hoàn toàn. Với BV thanh góp thì hiện tượng bão hòa BI càng dễ xảy ra do: 



Tải của các BI không giống nhau – một BI có dòng sự cố tổng chạy qua và dòng sự cố này sẽ phân chia qua các BI còn lại.

Với bảo vệ REF hiện tượng xảy ra tương tự: 


BI ở trung tính và BI pha mang dòng khác nhau trong chế độ sự cố  mức độ Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Dễ gặp hiện tượng bão hòa máy biến dòng bão hòa khácDo nhau. not copy or distribute without permission of the author


74

Sơ đồ thay thế khi BI bị bão hòa  Dùng khi tính toán bảo vệ so lệch tổng trở cao Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Khi BI bị bão hòa: Do not copy or distribute without permission of the author

đầu vào tăng cao Dòng đầu ra có dạng xung nhọn  giá trị hiệu dụng rất nhỏ Như vậy: có thể coi là có dòng đầu vào BI nhưng không có dòng đầu ra  dòng đầu vào đã khép mạch qua nhánh từ hóa  tương đương với việc tổng trở nhánh từ hóa giảm rất thấp, coi như xấp xỉ bằng 0 Dòng


Z sơ cấp


Z thứ cấp

Do not copy or distribute without permission of the author X μ =0

BI lý tưởng

Sơ đồ thay thế khi BI bị bão hòa


75



Xét sơ đồ đơn giản: thanh góp chỉ gồm hai ngăn lộ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Z sơ cấp

Bão hòa BI1

∆I

BI2

BI1

Z thứ cấp

X μ >> 0

Z thứ cấp

∆I

Z sơ cấp

X μ =0

Lý tưởng

Giá trị rất lớn (coi là hở mạch)

Giá trị xấp xỉ 0 (nối tắt)


BI2 Lý tưởng


76

Xét sơ đồ đơn giản: thanh góp chỉ gồm hai ngăn lộ



Copyright of Nguyen Xuan Tung Z sơ cấp

Z thứ cấp

Z thứ cấp Department of Electric Power System – Hanoi University of ScienceZ thứ andcấp Technology Z Z

thứ cấp

sơ cấp


∆I

BI1

BI2 Lý tưởng

Lý tưởng

Nhánh song song



∆I

R>>

Rơle so lệch tổng trở cao

Copyright of Nguyen BI bị bão hòa: không có dòng thứ cấpXuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology





BI còn lại: dòng cấp ra khép qua mạch rơle và Do not copy or distribute without permission of the tổng author trở thứ cấp BI bị bão hòa  có dòng qua rơle  rơle sẽ tác động (tác động sai)

Giải pháp: hạn chế dòng qua rơle bằng cách ghép nối tiếp một điện trở có giá trị lớn  rơle so lệch tổng trở cao

Bảo vệ so lệch cho máy biến áp (87T) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

77

Các yếu tố cần chú ý

Hiệu chỉnh góc pha do tổ đấu dây máy biến áp Copyright of Nguyen Xuan Tung dòng điệnPower TTK Loại bỏ thành phần Department of Electric System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Hiệu chỉnh tỷ số biến dòng I2 I1 

Hãm

theo sóng hài  Khi đóng xung kích máy biến áp  Khi quá từ thông lõi từ

∆I



78

Ảnh hưởng của tổ đấu dây máy biến áp  MBA tổ đấu dây hai phía khác nhau  dòng điện các phía bị lệch Copyright of Nguyen Xuan Tung

góc nhau Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Tổ đấu dây Y0/∆-11 thì dòng sơ cấp và thứ cấp lệch nhau 11x30 0=3300. 



Nguyên lý bảo vệ so lệch yêu cầu dòng điện hai phía cần so sánh phải trùng pha  khi xảy ra lệch pha  có dòng cân bằng chạy qua  bảo vệ sẽ tác động nhầm  phải hiệu chỉnh góc pha.

Rơle số : hiệu chỉnh góc pha được thực hiện bằng phần mềm: BI

có thể đấu hình Y cho mọi cuộn dây Copyright of Nguyen Xuan Tung

– Hanoicủa Department of Electric System dây University of Science báo vào rơle cácPower máy ápTechnology và máy biến dòng tổ dấu biếnand Do not copy or distribute without permission of the author (nếu cần thiết).

Khai

Ví dụ 79


Ví dụ xác định vecto dòng điện theo tổ đấu dây (Y/∆-11) Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



80

Loại bỏ thành phần dòng điện TTK  Sự cố chạm đất ngoài vùng Copyright of Nguyen Xuan Tung Department Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology tác ofđộng nhầm  Nếu không loại bỏ: Do not copy or distribute without permission of the author


BI trung gian không

có cuộn tam giác

Dòng qua rơle lớn hơn 0 Rơle có thể tác động nhầm


81

Loại bỏ thành phần dòng điện TTK trong rơle số I pha so lệch = I pha đo – I 0  Sử dụng nguyên lý Copyright of Nguyen Xuan Tung Electricsố Power System – Hanoi University of Science and Technology trong ofrơle  Ví dụ thuật toánDepartment Do not copy or distribute without permission of the author

Dòng pha đo

Dòng so lệch đã loại trừ I0

được

Giải thích Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


82

Hiệu chỉnh tỷ số biến dòng  Dòng cân bằng có thể sinh ra khi: Copyright of Nguyen Xuan Tung

BI 

các phía có tỷDepartment ápUniversity of Science and Technology số biếnof khác tỷ số biến – Hanoi Electric Power System

not copy or distribute without permission of the author Hoặc khi dòng điện thứDocấp của các BI không giống nhau




Rơle số tự động tính toán hệ số hiệu chỉnh


83

Hãm theo thành phần sóng hài

Chống hoạt động nhầm do dòng từ hóa xung kích khi đóng không tải Copyright of Nguyen Xuan Tung



Đóng máy biến áp tảiPower System – Hanoi University of Science and Technology không Department of Electric Không 




có tải

Đóng điện máy biến áp từ một phía

Khi đóng không tải: Dòng từ hóa xung kích chạy vào từ một phía Phía đầu ra không tải: không có dòng điện I1

I2 Copyright of Nguyen Xuan Tung


∆I

Bảo vệ so lệch có thể tác động nhầm


84


Cách xử lý dòng từ hóa xung kích khi đóng không tải với rơle số Copyright of Nguyen Xuan Tung



Department Electric Power méo System – Hanoi University Science and Technology dạng tắtof nhanh Dòng từ hóa xung kích ofcó sóng, Do not copy or distribute without permission of the author

Dòng xung kích

Bậc cơ bản (50Hz)

Phân tích

phổ Điện áp

Copyright of Nguyen SóngXuan hàiTung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



Bậc hai (100Hz)

Bậc cao hơn

Phân tích phổ: có sóng hài bậc 2  lấy làm tín hiệu hãm bảo vệ so lệch  hãm theo sóng hài


85

Hãm theo thành phần sóng hài Lý do chọn thành phần sóng hài bậc 2 để hãm bảo vệ khi đóng xung Copyright of Nguyen Xuan Tung kích Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



Do not or distribute without permission of the author (đóng xung kích) Đóng máy biến áp không tảicopy   



Dòng từ hóa xung kích: luôn chứa thành phần 2nd Dòng sự cố: không có 2nd & bậc chẵn Dòng từ hóa xác lập : không có sóng hài bậc chẵn.

Sóng hài bậc 2: đặc trưng riêng biệt của dòng từ hóa xung kích  sử dụng thành phần sóng hài bậc 2 này để tự động hãm bảo vệ so lệch khi đóng không tải máy biến áp. Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Bảo vệ so lệch cho máy biến áp (87T) 86



Chống hoạt động nhầm khi MBA bị quá từ thông Copyright of Nguyen Xuan Tung Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology bị quáoftừ thông  Lõi máy biến áp Department Do not copy or distribute without permission of the author  Dòng điện các phía không giống nhau  Khi MBA bị quá từ thông: dòng điện có chứa thành phần sóng hài bậc 3th & 5th  Thành phần bậc 3: có thể bị loại bởi cuộn tam giác  dùng thành phần hài bậc 5 để khóa tạm thời chức năng bảo vệ so lệch Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


87





Vùng hãm bổ sung Để phát hiện tình trạng bão Copyright of Nguyen Xuan Tung hòa máy biến dòng khi Electric raPower System – Hanoi University of Science and Technology Department ofxảy Do not copy or distribute without permission of the author ngắn mạch ngoài.

Hoạt động 

Sự cố trong vùng: 



Hiện tượng bão hòa máy biến dòng do sự cố trong vùng bảo vệ không gây ảnh hưởng nhiều tới sự làm việc của bảo vệ 87T vì mức độ bão hòa của BI các phía là gần tương tự nhau.

Sự cố ngoài vùng 



Các BI có mức độ bão hòa khác nhau: bảo vệ có thể tác động nhầm do dòng so

lệch rất lớn



88



Vùng hãm bổ sung – Chi tiết Khi biến dòng bị bão hòa  dòng điện đầu ra chỉ tồn tại trong một Copyright of Nguyen Xuan Tung phần nhỏ của chu kz (có dạng xung) Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Sự cố ngoài vùng





89



Quĩ đạo của điểm làm việc khi BI có/không bị bão hòa Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Khi BI bão hòa

Khi BI lý

tưởng Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


90



Quĩ đạo của điểm làm việc khi BI có/không bị bão hòa  Sự cố ngoài & BI bão hòa: Copyright of Nguyen Xuan Tung  dòng Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Thời điểm đầu: hãm Khi BI bão tăng mạnh Do not copy or distribute without permission of the author hòa  Đồng thời khi đó: các BI chưa bão hòa  dòng so lệch nhỏ  qũi đạo của điểm làm việc đi theo đoạn 0-1-2 Khi BI lý tưởng  Sau đó BI bắt đầu bị bão hòa  dòng so lệch tăng dần  Dòng hãm giảm một chút: Copyright of Nguyen Xuan Tung điểm làm việc di chuyển theo Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology quĩ đạo 2-3  có thể rơi vào Do not copy or distribute without permission of the author Rơle có thêm vùng hãm bổ sung: sẽ phát vùng làm việc  rơle tác hiện hiện tượng bão hòa BI khi thấy động nhầm.

điểm làm việc rơi vào vùng hãm này. Khi đó chức năng so lệch sẽ bị tạm thời khóa lại tránh tác động nhầm.



Sự cố trong vùng: 

Điểm làm việc ngay lập tức rơi

Bảo vệ so lệch thứ tự không (87N) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

91

Lý do dùng bảo vệ so lệch thứ tự không 87N  Sự cố tại điểm gần trung tính cuộn dây đấu hình sao, trung tính nối đất: dòng Copyright of Nguyen Xuan Tung tính có giá trị nhỏ) sự cố có thể rất bé (do điện áp gần trung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology & not 51N):  Bảo vệ quá dòng TTK (50N Do copy or distribute without permission of the author  

Có thể không đủ độ nhạy để bảo vệ cho cuộn dây máy biến áp

Bảo vệ so lệch: 

Có thể không đủ độ nhạy  dùng bảo vệ so lệch thứ tự không (87N)



Phạm vi bảo vệ: các cuộn dây đấu sao, trung tính nối đất (phạm vi bảo vệ bị hạn chế ).


Bảo vệ so lệch thứ tự không (87N) 92


Lý do dùng bảo vệ so lệch thứ tự không 87N  Ví dụ về ảnh hưởng đến độ nhạy của BVSL 87T Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Dòng điện pha trong cuộn Y0 Dòng điện dây của cuộn ∆



Giả thiết BVSL đặt ngưỡngDo not copy or distribute without permission of the author khởi động là 20% (0,2In):

Khoảng 59% cuộn dây không được bảo vệ


93

Lý do dùng bảo vệ so lệch thứ tự không 87N  Xét dòng điện chạy qua trung tính cuộn dây Y – nối đất trực tiếp 0 


Khi sự cố gần trung tính (ví dụ cách 10%) dòng qua dây trung tính I n luôn lớn hơn rất Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology nhiều lần dòng điện pha I p  bảo vệ lấy dòng điện I n sẽ có đủ độ nhạy Do not copy or distribute without permission of the author



94

Bảo vệ so lệch thứ tự không 87N 

Phân bố dòng điện khi sự cố trong/ngoài vùng Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Sự cố ngoài vùng

Sự cố trong vùng Copyright of Nguyen Xuan Tung





Luôn có dòng qua ofdây trung dùng dòng này điệnand như đại lượng để tác – Hanoi Department Electric Power tính System University of Science Technology

Do not copy or distribute without permission of the author động Cần có thành phần hãm: 

Khi sự cố ngoài các BI có thể bị bão hòa với mức độ khác nhau khi sự cố pha-pha


95 

Nguyên lý thực hiện chức năng 87N của các rơle SEL




Sử dụng việc so sánh hướng của tổng dòng ba pha




Dòng tác động: 3I0∑=Ia+IbDo +Inot c copy or distribute without permission of the author

So với dòng tham chiếu: dòng trung tính In 



Dòng trun tính được sử dụng vì không đổi hướng với cả sự cố trong và ngoài


Sự cố trong vùng: dòng tác động và dòng trung tính cùng pha





Sự cố ngoài vùng: dòng tác động và dòng trung tính ngược pha 1800 a


Sựcố ngoài vùng


96 



Nguyên lý thực hiện chức năng 87N của các rơle SIEMENS

Tổ hợp dòng hãm và tác động

dòng cấp cả từ phía hệ Sự cố thống (giả thiết cùng độ lớn)  Dòng tác động: Itác động=3IDepartment n of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Dòng 

trong vùng:  Copyright of Nguyen Xuan Tung

 Dòng tác động : Iauthor hãm: Ihãm=k*(|3In-3I0∑ |-|3In+3IDo not copy or distribute without permission of the tác động =3In 0∑ |)

k : hệ số hãm

 Dòng

Giả thiết k=1  Sự cố ngoài vùng: 3In và 3I0∑ bằng nhau, ngược

Ihãm= (|3In-3I0∑ |-|3In+3I0∑ |)= -2*|3I n|



hãm âm  rơle coi là bằng không  Không có hiệu ứng hãm  rơle sẽ tác động với độ nhạy cao nhất

 Dòng

pha  Dòng

hãm:

tác động: Itác động=3In

Sự cố ngoài, dòng hãm tính toán dựa trên sự  Dòng hãm: Ihãm= (|3In-3I0∑ |-|3In+3I0∑ |)=2*|3In| lệch pha 1800 của 3In và 3I 0∑  Rơle sẽ hãm an toàn Tuy nhiên: BI bị bão hòa  góc lệch giảm thấp Copyright of Nguyen Xuan Tung 0  làm giảm độ lớn dòng hãm  Sự cố trong vùng: dòng cấp chỉ từ phía cuộn Y0 hơn 180 Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology 

Chỉ có 3In còn 3I0∑ =0


 Dòng

tác động: Itác động=3In

Để đảm bảo rơle không tác động nhầm: khi góc

 Dòng

hãm: Ihãm= (|3In-3I0∑ |-|3In+3I0∑ |)=0

giữa dòng tác động và dòng hãm lớn hơn 1000

có hiệu ứng hãm  rơle sẽ tác động với độ nhạy cao nhất

 Không

 rơle

sẽ bị khóa bất kể dòng tác động

Bảo vệ so lệch cho đường dây (87L) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

97

Các vấn đề cần quan tâm      

Tổ hợp tín hiệu cho bảo vệ so lệch Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric University of Science and Technology Đặc tính tác động của bảo vệPower lệch– Hanoi đường dụng soSystem dây thông Do not copy or distribute without permission of the author Ảnh hưởng của điện dung đường dây Độ trễ đường truyền tin Bảo vệ các đường dây rẽ nhánh Bảo vệ chống tụt lèo Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


98



Đường dây có chiều dài lớn  phải dùng kênh truyền để gửi tín hiệu dòng điện giữa các phía. Copyright of Nguyen Xuan Tung

Đường dây 2 nguồn cấp


Đường dây rẽ nhánh Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Kênh truyền có thể kết nối theo mạch vòng tăng tính dự phòng – Đường nét đứt


99



Hai loại bảo vệ so lệch dòng điện Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author




Đường dây cấp điện từ một phía 

Để cắt máy cắt đầu không nguồn cần truyền tín hiệu cắt từ đầu đối diện


100



Phương thức trao đổi dòng điện 

Tổ hợp dòng điện 3 pha theo tỷ lệ  một tín hiệu  so sánh các tín Copyright of Nguyen Xuan Tung hiệu này của hai phía. Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

 

Độ nhạy bị thay đổi Do not copy or distribute without permission of the author Lựa chọn tỷ số theo từng điều kiện cụ thể

Sử dụng nguyên lý này: Rơle 7SD502 Biến dòng tổng hợp tích hợp trong rơle Tùy theo yêu cầu về độ nhạy đối với sự cố chạm đất thì cách tổ hợp dòng điện có Copyright of Nguyen Xuan Tung thể khác nhau




Lấy mẫu dòng điện của cả 3 pha  chuyển thành tín hiệu số  chuyến đến so sánh cùng với đầu đối diện. 

Kênh truyền chủ yếu là cáp quang (PLC không đảm bảo đủ băng thông)


101



Sơ đồ tuần hoàn dòng điện Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

thường: dòng điện chạy tuần hoàn qua kênh truyền tin  Đặc điểm:  Bình

 

Hở mạch kênh truyền: tác độngofnhầm Copyright Nguyen Xuan Tung – Hanoitác of Electric Power System University Science and Technology NgắnDepartment mạch kênh truyền độngofnhầm : khóa, không Do not copy or distribute without permission of the author

Sử dụng nguyên lý này: Rơle 7SD503 (Siemens) Khoảng cách tới 15km


102



Sơ đồ cân bằng điện áp Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Bình thường: dòng điện không chạy qua kênh truyền tin  Đặc điểm: 

 

Hở mạch kênh truyền: khóa, không tác Xuan động nhầm Copyright of Nguyen Tung of Electric Power University of Science and Technology Ngắn Department mạch kênh truyền: tácSystem động– Hanoi nhầm Do not copy or distribute without permission of the author

Sử dụng nguyên lý này: Rơle 7SD502/7SD600 (Siemens) Khoảng cách tới 15km


103

Đặc tính tác động  Chế độ bình thường , dòng điện so lệch có thể xuất hiện do: Copyright of Nguyen Xuan Tung

Sai

khác đặc tính BI cácofphía dây – Hanoi University of Science and Technology Department Electricđường Power System

Do not copy or distribute without permission of the author số do độ trễ trên đường truyền (kênh truyền tín hiệu số) Sai số do lấy mẫu tín hiệu

Sai



Dòng điện so lệch và hãm được tổ hợp tùy theo hãng chế tạo, tuy nhiên thường dựa theo nguyên tắc chung L: local R: Remote

Điều kiện tác động Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


104



Đặc tính làm việc của một số rơle phổ biến Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

P546 MiCOM


Đặc tính tác động Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

105



Đặc tính làm việc của một số rơle phổ biến Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

LFCB



106

 

Xử lý ảnh hưởng của điện dung đường dây Điện dung đường dây làm dòng điện hai đầu đường dây khác nhau


 

Đường dây truyền tải: có thể bỏ qua điện dung đường dây Copyright of Nguyen Xuan Tung Cáp điệnDepartment cóof Science pháp bù lực: điện dung lớn – phải biệnand of Electric Power System Hanoi University Technology Do not copythể or distribute without permission the author Tăng dòng khởi động (có áp dụng vì đường cápofthường có dòng ngắn mạch lớn)  Bù bằng thuật toán: đường cáp thường ít/không trang bị BU  khó tính toán bù trong rơle 

Bảo vệ so lệch cho đường dây (87L) 107


Ví dụ: dòng điện dung đường dây có thể sinh ra Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Bảo vệ so lệch cho đường dây (87L) 108





109

Thuật toán bù điện dung đường dây với rơle số  Đưa thêm: một thành phần mô phỏng thành phần dòng điện Copyright of Nguyen Xuan Tung lệch dung này vào trong tính toánPower dòng – Hanoi Department of Electric Systemso University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author  Trừ đi: thành phần này từ giá trị dòng điện đo được 

Dòng điện dung: tính toán gần đúng bằng cách đo điện áp đường dây và chia cho dung kháng của đường dây Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Rơle MiCOM


110

Thuật toán bù điện dung đường dây với rơle số  Khi đóng không tải: có dòng điện dung từ một phía đường dây Copyright of Nguyen Xuan Tung

dây có pha: ofchỉ cóand dòng Nếu điện áp đốiDepartment xứng và đường đảoUniversity điện dung – Hanoi of Electric Power System Science Technology copy or distribute withoutphần permission the author TTT  chỉ cần tăng giáDotrịnotchỉnh định cho tửof so lệch pha Nếu đường dây không đảo pha: cần thay đổi giá trị chỉnh định cả cho phần tử so lệch TTK và TTN 



Khi sự cố ngoài, không đối xứng: Thành phần dòng điện dung ảnh hưởng tới tất cả các phần tử so lệch pha, so lệch TTK, so lệch TTN Copyright of Nguyen Xuan Tung Tuy nhiên do dòng hãm lúc này lớn nên ảnh hưởng này có thể bỏ qua Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


111

Xử lý vấn đề độ trễ đường truyền tin  Bảo vệ dùng dây dẫn phụ Copyright of Nguyen Xuan Tung

Vận hành trongDepartment thời gian thựcPower System – Hanoi University of Science and Technology of Electric Do not copy or distribute without permission of the author Tín hiệu tương tự đo lường tại các đầu đồng bộ về mặt thời gian 



Bảo vệ dùng kênh truyền kỹ thuật số Lấy mẫu tín hiệu Xử lý và gửi qua kênh truyền kỹ thuật số  có độ trễ Độ trễ về mặt thời gian thể hiện thành mức độ dịch pha của tín hiệu 



112

Xử lý vấn đề độ trễ đường truyền tin  Bảo vệ dùng kênh truyền kỹ thuật số Copyright of Nguyen Xuan Tung



bù độ oftrễ theo Giải pháp: đo vàDepartment đường truyền dựa cơ chế “ping-pong” – Hanoi Electric Power System University of Science and Technology  

Do not copy or distribute without permission of the author Rơle một phía gửi tín hiệu  Rơle đầu kia nhận được và gửi trả lại Xác định độ trễ đường truyền dựa theo thời gian từ lúc gửi đến lúc nhận lại tín hiệu



113


Xác

theo nguyên -pong” có độ định độ trễDepartment đường oftruyền tắc “ping – Hanoi University Electric Power System of Science and Technology

chính xác cao


nhiên cần chú ý tới độ không đối xứng của kênh truyền (Channel unsymmetry ):

Tuy

 



Kênh truyền thường được thiết kế với kênh dự phòng

Nếu không chỉnh định đúng: tín hiệu truyền và tín hiệu phản hồi có thể đi qua các kênh khác nhau  thời gian truyền và nhận khác nhau (asymmetrical delays) xác định sai độ bù trễ đường truyền. Giải pháp khác: sử dụng việc đồng bộ tín hiệu bằng đồng hồ GPS Copyright of Nguyen Xuan Tung



Phụ thuộc vào độ tin cậy của tín hiệu GPS Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


114


tin không dụ về ảnh hưởng củaof Electric thời gian truyền đối and xứng – Hanoi Department Power System University of Science Technology

Ví



Bảo vệ chống tụt lèo (46BC) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

115







Sự cố  dòng điện tăng cao  dễ dàng phát hiện bằng các nguyên lý bảo vệ thông thường Copyright of Nguyen Xuan Tung Sự cố tụt lèo: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Không

gây tăng dòng

Không

thể phát hiện bằng các bảo vệ quá dòng thông thường.


Giải pháp: các bảo vệ quá dòng TTN (chỉ báo của hiện tượng mất cân bằng) Nếu dòng tải rất bé  bảo vệ không đủ độ nhạy để tác động

Dùng 



Đo dòng TTK: nếu tổ đấu dây “sao/tam giac”  không có dòng I0 Copyright of Nguyen Xuan Tung


Bảo vệ chống tụt lèo (46BC) Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

116



Thuật toán dùng trong các rơle số: các bảo vệ quá dòng TTN (chỉ báo của hiện tượng mất cân bằng) Copyright of Nguyen Xuan Tung Nếu dòng tải rất bé  bảo vệ không đủ độ nhạy để tác động Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Dùng 



Do not copy “ orsao/tam distribute without permission of the author dây giác có dòng I0 Đo dòng TTK: nếu tổ đấu ”  không



Để chắc chắn phát hiện sự cố tụt lèo: sử dụng tỷ số I2 /I1 

Lý do: tỷ số này hầu như không thay đổi khi dòng tải thay đổi

Loại trừ được ảnh hưởng của việc non tải.



Copyright of Nguyen lanTung tràn dụ về sự cố tụt lèo gây mất điệnXuan

Ví


117

Chương 05 Bảo vệ khoảng cách (21)     

Ảnh hưởng của điện trở hồ quang Chống tác động nhầm khi xảy ra hiện tượng dao động điện Hiện tượng chồng lấn tải Rơle vận hành với điện áp xấp xỉ bằng 0 khi ngắn mạch gần Bảo vệ đường dây song song

Nguyên l{ hoạt động Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

118



Bảo vệ khoảng cách dựa trên các giá trị dòng điện và điện áp tại điểm đặt rơle để xác định tổng trở sự cố Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology





not copy or distribute without permission of the author Nếu tổng trở sự cố nàyDonhỏ hơn giá trị tổng trở đã cài đặt trong rơle thì rơle sẽ tác động  rơle tổng trở thấp Z< (hoặc 21)

Tổng trở gồm hai thành phần R & X: để thuận tiện phân tích sẽ sử dụng mặt phẳng tổng trở để biểu diễn sự làm việc của bảo vệ khoảng cách Copyright of Nguyen Xuan Tung jX Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology ZD Do not copy or distribute without permission of the author

R

Rơle khoảng cách loại điện cơ đơn giản

Nguyên l{ hoạt động 119


Xét sơ đồ đơn giản: Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Tính toán tổng trở rơle đo được trong các chế độ Bình thường: jX ZR(bt )=ZD+Zphụ tải ≥ ZD Z

ZD+Zpt

Điểm làm việc

D


lúc bình


thường

100%Z

Do not copy or distribute without permissionDof the author

Zpt R


120

Xét sơ đồ đơn giản: Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Tính toán tổng trở rơle đo được trong các chế độ Sự cố: ví dụ tại 50% đường dây: jX ZR(sc)=ZDsự cố=50%ZD < ZD

ZD

ZD+Zpt

Điểm làm việc lúc bình


Điểm sự cố di chuyển vàoSystem đường thường – Hanoi University of Science and Technology Department of Electric Power Điểm Do not copy or distribute without permission of the author tổng trở đường dây làm việc 

50%ZD

Zpt

khi sự cố R


121

Đặc tính làm việc của rơle khoảng cách 

Điểm làm việc lúc bình thường và khi sự cố: khi sự cố điểm làm việc Copyright of Nguyen Xuan Tung tổng trở đường luôn rơi vào đường dây  có thể chỉ cần chế tạo đặc Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology đường đường tổng trở tính tác động của rơle làDomột trùngofvới not copy or distributethẳng without permission the author đường dây jX

Đặc tính tác động là một đường thẳng

ZD

ZD+Zpt

Điểm làm việc lúc bình

thường Điểm Copyright of Nguyen Xuan Tung

làm việc khi sự Do not copy or distribute without permission of the author Zpt cố

Department of Electric Power 50%Z D System – Hanoi University of Science and Technology

R

Đặc tính làm việc Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

122

Các dạng đặc tính thường gặp  

Thực tế, đặc tính làm việc được mở rộng theo nhiều dạng khác nhau Copyright of Nguyen Xuan Tung Đáp ứng tốt hơn vớiDepartment mọi loại sự cốPower và System chế độ vận hànhofcủa – Hanoi of Electric University Sciencehệ andthống Technology Do not copy or distribute without permission of the author

ZD


Các thuật ngữ dùng trong rơle khoảng cách Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

123







Switched distance relay type: Chỉ có mộ bộ phận tính toán tổng trở duy nhất Copyright of Nguyen Xuan Tung tínand  đưa Có bộ phận khởi động & lựa chọn loại– sự hiệu tương ứng Department of Electric Power System Hanoicố University of Science Technology copy or distribute without permission of the author vào mạch tính toán  Do cónottrễ (7SA511) Non-switched distance relay type: Các mạch vòng tổng trở được tính toán đồng thời – rơle đời mới (6 phần tử) Full scheme distance relay type: Phần tử tính toán riêng biệt cho sự cố pha-pha & pha- đất (18 phần tử) Copyright of Nguyen Xuan Tung



Cross & Self polarization: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Điện áp sử dụng trong phần tử định hướng lấy một phần từ các pha không sự cố (thường sử dụng sơ đồ nối 900) Self polarization: sử dụng điện áp pha sự cố trong phần tử định hướng

Ảnh hưởng của điện trở hồ quang Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

124



Ảnh hưởng của điện trở hồ quang tại điểm sự cố Sự cố trên đường dây thường kèm theo hồ quang Copyright of Nguyen Xuan Tung (Rhq) – Hanoi University of Science and Technology chất điện trở Hồ quang có tính Department of Electric Power System not copy or distribute without permission of the author làm phép đo tổng trở đường dây bị sai lệch Điện trở hồ quang này Do 

jX

jX

ZD

ZD+Zpt

Điểm làm việc

ZD

ZD+Zpt

lúc bình

Điểm làm việc khi sự cố nằm ngoài ĐiểmPower System – Hanoi University of ScienceRand Technology Department of Electric vùng tác động hq làm việc Do not copy or distribute without permission of the author khi sự Zpt Zpt cố thường Copyright of Nguyen Xuan Tung

R

Rhq=0

R

Rhq>0

Ảnh hưởng của điện trở hồ quang Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

125



Ảnh hưởng của điện trở hồ quang tại điểm sự cố 

Khắc phục: Sử dụng đặc tính tứ giác có miền tác động mở rộng về Copyright of Nguyen Xuan Tung phía trục R Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

jX

jX

ZD+Zpt

ZD

Rhq

ZD+Zpt

ZD

Điểm làm việc khi sự cố nằm ngoài vùng tác động

Rhq


Điểm làm việc khi sự cố nằm trong vùng tác động

Zpt of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Zpt Department R Do not copy or distribute without permission of the author

Đặc tính MHO

Đặc tính tứ giác

R

Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cố 126


Điện trở tại điểm sự cố Sự cố có thể thông qua điện trở trung gian  Copyright of Nguyen Xuan Tung Department System –bởi Hanoiđiện Universitytrở of Science Technology bịof Electric ảnh Power hưởng tạiandđiểm sự cố Giá trị rơle đo được  Do not copy or distribute without permission of the author

HT1

IF1

IF2 RF

Tổng trở rơle đo được (hai nguồn cấp)

HT2

IF



I F1 & I F2 đồng pha

Tổng trở đo được chỉ thay đổi thành phần R

I F1 & I F2 không đồng pha (phổ biến)

Tổng trở đo được thay đổi cả theo thành phần R và X

Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cố Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

127

Điện trở tại điểm sự cố Sự cố có thể thông qua điện trở trung gian  Copyright of Nguyen Xuan Tung Department System –bởi Hanoiđiện Universitytrở of Science Technology bịof Electric ảnh Power hưởng tạiandđiểm sự cố Giá trị rơle đo được  Do not copy or distribute without permission of the author

Trường hợp chỉ có một nguồn: giá trị tổng trở rơle đo được chỉ bị thay đổi thành phần R  Không ảnh hưởng đến mức độ chính xác khi định vị sự cố (do định vị sự cố chỉ dùng thành phần X) 

HT Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

Phát hiện dao động điện Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

128

Hiện tượng dao động điện 



Hiện tượng dao động của công Copyright of Nguyen Xuan Tung suất tác dụng và phản kháng trên Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology đường dây sau khi có biến động Do not copy or distribute without permission of the author lớn (vd: sự cố ngắn mạch) Dao động của công suất và điện áp tại điểm đặt rơle thể hiện thành dao động của tổng trở đo được: nếu tổng trở đo được rơi vào vùng tác động  rơle có thể Copyright of Nguyen Xuan Tung tác động nhầm Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


129  

Tổng trở rơle đo được Tùy theo tương quan của sức điện động hai phía mà quĩ đạo Copyright of Nguyen Xuan Tung of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology tổng trở có thể làDepartment đườngDo cong not copy or distribute without permission of the author hoặc đường thẳng

Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



Tại tâm dao động: điện áp Do not copy or distribute without permission of the author bằng 0  tương tự sự cố 3 pha  rơle có thể cắt nhầm


130

Phương pháp phát hiện dao động điện Khi có dao động điện: cần khóa bảo vệ khoảng cách  Copyright of Nguyen Xuan Tung – Hanoitổng Department of Electric University of Science Technology độ Power biếnSystem trở Nguyên lý: giám sát tốc thiên TTTand(dZ/dt)   


Là hiện tượng xảy ra trên cả 3 pha

Phương pháp: 



Sử dụng đặc tính phát hiện dao động điện So sánh biến thiên tổng trở và giữa hai khoảng thời gian khi quĩ đạo cắt Copyright of Nguyen Xuan Tung đặc tính








Z Thích hợpDophát hiện dao động tầnpermission số of the author not copy or distribute without thấp (slow swing) ∆Z: thường đặt nhỏ tránh chồng lấn tải Dao động với biến thiên nhanh: giá trị ∆t thường nhỏ khó tính toán, xử l{

Ảnh hưởng của tải Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

131



Ảnh hưởng của tải Tải của đường dây cũng có thể biểu diễn dưới dạng tổng trở Copyright of Nguyen Xuan Tung : vùng System co Technology tùy theo tổng trở được rộngof hay Trên mặt phẳng – Hanoiở Department of Electric Powertải University Science and hẹp hệ số công suất của tảiDo not copy or distribute without permission of the author Trường hợp đường dây dài, mang tải nặng: vùng tải có thể chồng lấn vào đặc tính tác động Vùng 3 Việc chồng lấn tải ảnh hưởng đến vùng III của BVKC 


Vùng tải


132




Tổng trở đo được  Tổng trở đo được tỷ lệ với bình phương điện áp (V 2): điện áp giảm tới 0.9 pu thì tổng trở giảm tới 0.81pu  Tổng trở đo được tỷ lệ nghịch với công suất chạy trên đường dây: công suất truyền tải tăng gấp đôi thì tổng trở giảm 50% Copyright of Nguyen Xuan Tung of Electric Power System Hanoinặng University and Technology khi– tải cóof Science tổng trở đo được khả năng rơi vào vùng III của  giá trịDepartment not copy or distribute without permission of the author đặc tính làm Do việc  Giải pháp: cần phân biệt giữa tải & sự cố: 

Tải có hệ số công suất (cosφ) lớn tương đương với tỷ số R/X lớn


133



Ảnh hưởng của tải- Cách xử lý Vùng 

3 mở rộng có giới hạn Copyright of Nguyen Xuan Tung

tính cóof Electric vùng – Hanoi University of Science and Technology Sử dụng các đặcDepartment loại bỏ Power Systemtải Do not copy or distribute without permission of the author


Sự cố gần, điện áp giảm xấp xỉ 0 Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

134





Khi ngắn mạch gần: điện áp giảm xuống xấp xỉ bằng 0  rơle hoạt động không chính xác. Copyright of Nguyen Xuan Tung  Rơle cơ cần điện áp tối thiểu từ 1 đến vài vôn để vận hành Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy orkhoảng distribute without permission the author 0,1 vôn hành đúng. thiểu để ofvận  Rơle số cần điện áp tối

Giải pháp Sử dụng điện áp nhớ được trước thời điểm sự cố. Biện pháp này không có tác dụng nếu đường dây gặp sự cố ngay khi vừa được cấp điện trở lại.  Dùng bảo vệ quá dòng cắt nhanh vô hướng với vùng bảo vệ bao Nguyen Xuan Tung trùm một chút quaCopyright vị trí ofđặt rơle  nhược điểm: không thể phân – Hanoi Department Electric Power System Science and Technology phía /sau trí đặtofrơle biệt được sựofcố trước vịUniversity 




Khắc phục: bảo vệ này chỉ kích hoạt khi đóng máy cắt và sẽ tự khóa sau khoảng 10-15 chu kz (giả thiết rằng sự cố phía sau hiếm khi xảy ra trong khoảng thời gian chức năng này đang được phép hoạt động)

Bảo vệ các đường dây song song Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

135

Ảnh hưởng của tổng trở tương hỗ thứ tự không ( Z 0m) 

Các đường dây đi song song: có ảnh hưởng tương hỗ lẫn nhau Copyright of Nguyen Xuan Tung





Tổng trở tương hỗ TTT & TTNPower thường có thể bỏ qua (chiếm chỉ Department of Electric System –nhỏ, Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author chiếm tối đa khoảng 5÷7%) Tổng trở tương hỗ TTK có giá trị lớn (có thể tới 50 ÷70% Zdây)


Sơ đồ thay thế


136

Ảnh hưởng của tổng trở tương hỗ thứ tự không ( Z 0m) 

Ví dụ về độ lớn của thành phần Z0m



Ví dụ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


137

Ảnh hưởng của tổng trở tương hỗ thứ tự không ( Z 0m) Điện áp TTK trên lộ bị sự cố: V 01 = Z 01 I 01 +Z 0m I 02  Copyright of Nguyen Xuan Tung

Làm thay đổi điện áp TTK


Copyright of Nguyen Xuan Tung Đường dây song song toàn tuyến Đường dây song song một phần Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



Để bù được sự thay đổi điện áp TTK này: phải lấy được tín hiệu dòng TTK từ lộ song song đưa vào rơle


138



Hệ số bù khi có đường dây song song với rơle số Bù

cố

hiệu ứng của đường dây song song chỉ áp dụng với đường dây bị sự Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

 



Sự cố trên đường dây I: bù hỗ cảm cho riêng rơle I – Rơle II không được bù Nếu rơle II được bù từ đường dây I: gây mở rộng vùng tác động  có thể tác Copyright of Nguyen Xuan Tung động nhầm Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

Rơle tự xác định việc sử dụng bù hay không bù: Do not copy or distribute without permission of the author  

Chỉ bù cho đường dây có dòng TTK lớn hơn (so sánh chéo dòng TTK từ hai rơle) Ví dụ: IE>>IEP  chỉ bù rơle I và rơle II sẽ tự động không bù

Chống đóng vào điểm sự cố Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

139

Chống đóng vào điểm sự cố (50HS)  Với các đường dây truyền tải thường có BU phía đường dây  Copyright of Nguyen Xuan Tung nối tới BVKC Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author  Khi đóng lại đường dây: có khả năng gặp sự cố (vd: chưa gỡ bỏ tiếp địa di động)  Tuy nhiên: rơle không có điện áp để cấp cho phần tử định hướng  không thể tác động đúng  Giải pháp: kích hoạt chức năng chống đóng vào điểm sự cố 

Khi đóng máy cắt: đồng thờiofkích vùng không định hướng, cắt Copyright Nguyenhoạt Xuan Tung nhanh Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology




Vùng này không nên đặt quá rộng (chỉ khoảng 20÷30%Zdây): tránh tác động nhầm do dòng xung kích khi đóng đường dây dài, đường cáp 

Với các rơle số: ít ảnh hưởng của dòng xung kích do có bộ lọc số tốt hơn

140

Chương 06 Các chức năng phổ biến khác    

Chức năng chống đóng vào điểm sự cố Chức năng ngăn ngừa khi tải khởi động đồng thời Chức năng bảo vệ khi máy cắt từ chối tác động Các chức năng giám sát trong rơle

Các loại bảo vệ khác Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

141



Chức năng phòng ngừa khi đóng máy cắt vào điểm sự cố

(Switch Onto Fault - SOTF) Copyright of Nguyen Xuan Tung

đóng máy cắt bằng tay  cần đưa vào các bảo vệ cắt nhanh Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or hiện distribute without permission of the author phát Để phòng gặp sự cố chưa hết Khi

   

Kích hoạt nhờ tiếp điểm phụ khóa điều khiển Copyright Nguyen Xuan Tung Đặt thời gian của bảo vệ về 0 ofgiây Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Chức năng này kích hoạt trong 300ms đầu tiên Do not copy or distribute without permission of the author Chức năng này cũng kích hoạt bằng chức năng bảo vệ trong rơle (internal)


142



Hiện tượng tải khởi động đồng thời (Dynamic Cold-Load Pickup) phụ tải được cấp điện trở lại  tất cả đều khởi động  dòng tăng cao Copyright of Nguyen Xuan Tung  bảo vệ quá dòng có thể tác động nhầm.

 Khi



Giải pháp


tải mất điện đủ lâu (CB open time)  kích hoạt Tự động tăng dòng khởi động Khi

Phát

hiện tải mất điện

dựa theo Tiếp điểm phụ máy cắt  Giám sát dòng điện qua Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology đối tượng Do not copy or distribute without permission of the author Copyright of Nguyen Xuan Tung




143

Bảo vệ chống máy cắt từ chối tác động (50BF)  Đảm bảo loại trừ được sự cố ở mức độ nhanh nhất Copyright of Nguyen Xuan Tung



Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Nguyên lý: Do not copy or distribute without permission of the author bảo vệ nào tác động  gửi tín hiệu





Máy cắt tương ứng



Bộ đếm thời gian của chức năng 50BF

Nếu bộ đếm hết thời gian & Dòng điện vẫn còn  logic hỏng máy cắt  gửi lệnh cắt tới máy cắt cấp trên ở lân cận. Copyright of Nguyen Xuan Tung



Với các bảo vệ không sửSystem dụng hiệuof dòng điện tínUniversity – Hanoi Department of Electric Power Science and Technology Xác

Do not copy or distribute without permission of the author máy cắt thông qua tiếp điểm phụ định việc cắt


144

Bảo vệ chống máy cắt từ chối tác động (50BF)  Với các bảo vệ không sử dụng tín hiệu dòng điện Copyright of Nguyen Xuan Tung

Xác

máy cắt thông qua định việc cắt tiếp điểm phụ – Hanoi Department of Electric Power System University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Chức năng giám sát trong rơle Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

145





Các chức năng giám sát bao gồm Trạng thái phần cứng Copyright of Nguyen Xuan Tung mềm Hoạt động của phần Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology not copy or distribute without permission of the author (dòng điện, điện áp). Các đại lượng đo đượcDo Giám sát phần cứng & phần mềm của rơle Điện áp của nguồn nuôi rơle Điện áp làm việc của bộ vi xử lý rơle of Nguyen Xuan Tung Điện áp của pin trong Copyright Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology động của bộ nhớ Sự hoạt Do not copy or distribute without permission of the author Sự hoạt động của phần mềm trong rơle


146

Giám sát mức độ đối xứng của dòng điện & điện áp vận hành

thường: dòng điện 3 pha thường tương đối đối xứng. Copyright of Nguyen Xuan Tung sát phát dòng hiệnPower hiện tượng đốiof Science xứngand điện Chức năng giámDepartment – Hanoimất of Electric System University Technology Bình


Giám sát mạch thứ cấp từ máy biến điện áp 

Chức năng này so sánh  



So sánh tổng điện áp ba pha

Điện áp cuộn tam giác hở của máy biến điện áp

Nếu có sai lệch  có vấn đề trong mạch thứ cấp BU Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


147

Giám sát hiện tượng hở mạch dòng do đứt dây BV

so lệch tác động nhầm

Quá 




áp nguy hiểm . – Hanoi University of Science and Technology ở mạch nhịPower thứSystem Department of Electric

Nguyên lý giám sát: Do not copy or distribute without permission of the author Liên tục giám sát giá trị tức thời của dòng điện Dòng điện thay đổi mạnh tới không Không ghi nhận được thời điểm dòng điện qua 0  là chỉ dấu của sự cố đứt dây mạch dòng CT Tác động:


Khóa

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology BV so lệch và chống chạm đất hạn chế

Khóa

các BV dựa trên sự không đối xứng của dòng điện



148

Hở mạch áp của máy biến điện áp (VT) – Đứt cầu chì 

Mạch áp bị ngắn mạch hoặc hở mạch  điện áp cấp tới rơle bị sụt Copyright of Nguyen Xuan Tung áp dễ tác động nhầm giảm  các bảo vệ dựa theo điện – Department of Electric Power System



Hanoi University of Science and Technology

Do not copy or logic distribute without permission of the author Nguyên lý giám sát: dựa theo Điện áp mất đối xứng ( độ lớn điện áp TTN) Dòng điện vẫn đối xứng (I2 & I0 dưới ngưỡng cho phép)



149

Ngắn mạch ba pha mạch áp 

Giảm điện áp cấp vào rơle. Copyright of Nguyen Xuan Tung



Nguyên lý: dựa theo logic Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Tất cả điện áp ba pha nhỏ hơn một ngưỡng cho phép Không có sự tăng đột biến của dòng điện đo được Dòng điện trên 3 pha lớn hơn một ngưỡng nhỏ nhất cho phép



150

Giám sát mạch cắt (Trip Circuit Supervision – 74) 



Mạch cắt có vai trò quan trọng & qua nhiều khâu (cầu chì, cầu Copyright of Nguyen Xuan Tung nối, tiếp điểm rơle kẹpPower nối , hàng , dây ...)University  giám sát thông – Hanoi Department of Electric System of Science and sự Technology Do not copy or distribute without permission of the author mạch Nguyên lý: Bơm một dòng điện nhỏ vào mạch (cỡ mA để không kích hoạt cuộn cắt ) Giám sát dòng điện này Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


151


Thực hiện: rơle giám sát gồm một hoặc hai rơle phụ loại thường Copyright of Nguyen Xuan Tung đóng, đóng chậm rơle động mạch cắt . Khi hai tác  cảnh báo – Hanoi University Department of Electric Power System of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Khi máy cắt đã đóng Giám sát được cả khi mất nguồn thao tác máy cắt


152




Khi máy cắt đang cắt


153




Khi máy cắt đã mở


154


Ví dụ với rơle 7UT613/63x Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


Xử l{ bằng tạo trễ khi kiểm tra trạng thái tiếp điểm (cách nhau 500ms)


Sau 3 lần kiểm tra mới cảnh báo

155

Chương 07 Định vị sự cố trên đường dây truyền tải

Tổng quan các phương pháp định vị sự cố Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



Định vị sự cố bằng tín hiệu đo lường một phía Nguyên Vj 

Copyright of Nguyen Xuan Tung lý áp dụng trong các bảo vệ khoảng cách

Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute permission of the author X without đo được

trí sự cố xác định theo: L sự cố =

x 1km

Nhận xét: 





Dễ dàng thu thập tín hiệu Không cần đồng bộ tín hiệu giữa các trạm

Thực tế : sai số chấp nhận được với sự cố pha-pha Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author


157



Định vị sự cố bằng tín hiệu đo lường một phía Lý

do sử dụng chỉ giá trị điện kháng: Copyright of Nguyen Xuan Tung X đo được L sự cố Power = System – Hanoi University of Science and Technology Department of Electric x 1kmwithout permission of the author Do not copy or distribute

  

Sự cố thường kèm theo hồ quang hoặc qua vật trung gian Hồ quang (vật trung gian) có tính chất điện trở Nếu sử dụng tổng trở  bao gồm cả điện trở hồ quang  định vị không chính xác



Khoảng thời gian lấy thông tin U & I:   

Sự cố xuất hiện  trước khi máy cắt mở (tránh nhiễu loạn) Copyright of Nguyen Xuan Tung Vị trí xác định theo từng cặp tín hiệu (U&I) đã lấy mẫu Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Kết quả cuối cùng có thể là giá trị khoảng cách trung bình Do not copy or distribute without permission of the author




Định vị sự cố bằng tín hiệu đo lường hai phía Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without without permission of the author



Vị trí sự cố xác định theo:



Nhận xét: Copyright of Nguyen Xuan Tung



Độ chính xác cao hơn



Do not copy or distribute without without permission of the author Cần đồng bộ tín hiệu hi ệu gi giữa ữa các trạm khăn ăn cần gi giải ải qu quyyết  khó kh



159



Định vị sự cố bằng tín hiệu đo lường hai phía 

Thông tin từ các bộ ghi sự cố sẽ được chuyển về một máy tính trung Copyright of Nguyen Xuan Tung tâm để phân tích Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology





with Điện áp và dòng điện Dosẽnotđcopy ượorc distribute đồng bwithout ộout lạpermission i về mặoftthe thauthor ời gian và tính toán vị trí sự cố. Với các rơle: tín hiệu sẽ được trao đổi gi giữa ữa hai rơle và rơle sử dụng các tín hiệu này để tính toán.





Định vị sự cố dựa theo nguyên lý sóng lan truyền 

Vị trí sự cố xác định theo:





Nhận xét: 

Độ chính xác cao (trong phạm vi 1 khoản kho ảngg cộ cộtt)



Thiết bị rất đắt tiền



Yếu tố gây sai lệch trong định vị sự cố Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology

 

Xét nguyên l{ được sử dụng trong bảo vệ khoảng cách Điện trở tại điểm sự cố Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



U A – ofd*Z R F *I F = 0 Phương trình điện áp:Copyright L*I A -Tung Nguyen Xuan





Department of Electric Power System – Hanoi University of Science I and Technology

 dZ  RF ofthe1  + I B  Z Awithout  Mặt khác: I Do I not or distribute permission author  L F = A copy  I A  

B

Vậy R F phụ thuộc vào góc lệch pha giữa { I A & I B }




Điện trở tại điểm sự cố Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author

  R F 1  Department of Electric Power System – Hanoi Universityof Science and Technology  I A  Do not copy or distribute without permission of the author I Tung Copyright of Nguyen Xuan B

Thuần trở R

Tổng trở R & C

Tổng trở R & X

Làm giảm Xđo được

Làm tăng Xđo được




Các yếu tố ảnh hưởng khác Dòng tải trên đường dây trước sự cố Copyright of Nguyen Xuan Tung điện Hệ số phân bố dòng Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology not copy or distribute without permission of the author do các đường dây chạy song song cùng cột Ảnh hưởng của hỗ cảmDo hoặc lân cận gây ra. Khó xác định chính xác tổng trở thứ tự không của đường dây 

Ảnh hưởng tới hệ số bù thành phần TTK


Định vị sự cố dựa theo tín hiệu hai đầu Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



Dựa theo tín hiệu đo được {U A & I A}, {U B & I B} đo được



Copyright of Nguyen Xuan Tung Xét sự cố sảy ra tai điểm F.




Phương trình điện áp tại điểm sự cố: Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology



copy:or distribute without permission of the author Vị trí điểmDosựnot cố

x



 U B  I B * Z D Z D * ( I A  I B )

U A




Vấn đề đồng bộ tín hiệu đo Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author



Trường hợp tín hiệu đo lường được đồng bộ: . . Copyright of Nguyen Xuan Tung  V  điệnof Electric áp đầu S:SystemV – Hanoi Giá trị của Department Power University of Science and Technology S

S




Giá trị của điện áp đầu R:

.

V R

.

 V R  




Trường hợp tín hiệu đo  Trường hợp tín hiệu đo lường không được đồng lường không được đồng Copyright of Nguyen Xuan Tung bộ: bộ: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology 

Điện áp. đầu. S: V S



V S

 V S 

Điện áp đầu. R: . V R

Điện áp đầu S:

Do not copy or distribute without permission of the author  . .



 V R  

 V S   

Điện. áp đầu R: . V  V   R

R





Phương trình điện áp đến điểm sự cố Tính từ đầu S: V F = V s – mZ*I s Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology V F = V Tính từ đầu R: r – (1-m)Z*I r 




Trừ hai phương trình:

V s - V r + Z*I r = mZ*( I r + I s ) 

Phương trình có xét tới việc đo không đồng bộ (thay thế e j = cos (  ) + j sin(  )) Tách thành 2 phương trình cho phần thực và phần ảo of Nguyen Xuan Tunghai ẩn tìm được  giải Có hai phương trìnhCopyright V se j - V r + ZI r = mZ( I se j + I r )




Các ẩn số được tìm theo phương trình: Do not copy or distribute without permission of the author

PT với góc đồng bộ

a * sin + b * cos + c = 0 m

Re(V s )sin   Im( Vs)cos  Im( Vr )  C4 C1 sin 

 C2 cos   C 4

PT tính vị trí sự cố




Các giá trị {V S ; V R; I S ; I R} đo được  đã biết



Các ẩn số là góc đồng bộ  và vị trí sự cố m




Electric Power System – Hanoi University Science and Technology phương lặpof Newton-Raphson Tính toán góc :Department có thểof dùng pháp Do not copy or distribute without permission of the author

F= a * sin + b * cos + c = 0

 k+1 =  k -

với

F ( k ) F ' ( k )

F( k ) = b*cos k +a*sin k + c Copyright of Nguyen Xuan b*sin k F’( k ) =a*cos k – Tung




Qúa trình lặp kết thúc khi ( k+1- k )< sai số cho phép



Có thể sử dụng thành phần TTT trong tính toán


Ưu điểm của phương pháp định vị dựa theo tín hiệu hai đầu  Không yêu cầu dữ liệu hai đầu phải được đồng bộ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology ảnh hưởng  Tổng trở nguồn không Do not copy or distribute without permission of the author  Không yêu cầu xác định loại sự cố và các thông tin trước sự cố  Loại bỏ được các yếu tố ảnh hưởng trong phép định vị dựa theo tín hiệu đo lường từ một phía


Bao ve va dieu khien cac he thong dien - Cao hoc.pdf

Recommend Documents