12 BVQD 25-10

1

BẢO VỆ QUÁ DÒNG

1. Cơ sở lý thuyết Quá dòng điện là hiện tượng khi dòng điện chạy qua phần tử của hệ thống vượt

quá trị số dòng điện tải lâu dài cho phép. Quá dòng điện có thể xảy ra khi ngắn

mạch hoặc do quá tải. Nguyên lý quá dòng điện là một trong những nguyên lý

được sử dụng sớm nhất để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.

Đối với rơle quá dòng, dòng điện khởi động Ikđ của bảo vệ được chọn theo điều

kiện:

INmin > Ikđ= max.

lvv

mat Ik

kk .

Trong đó:

kat - hệ số an toàn, thường lấy trong khoảng 1,1 đến 1,2.

km - hệ số mở máy của các phụ tải động cơ có dòng điện chạy qua chỗ đặt

bảo vệ.

kv - hệ số trở về, bằng 0,850,9 với rơle cơ và bằng 0,95 với rơle số.

Ilvmax - dòng làm việc lớn nhất cho phép đối với phần tử được bảo vệ.

INmin - dòng ngắn mạch cực tiểu đi qua bảo vệ.

Trong lưới điện hình tia có một nguồn cung cấp, độ chọn lọc của bảo vệ quá dòng

điện có thể đảm bảo bằng nguyên tắc chọn thời gian tăng dần từng cấp t (gọi là

cấp chọn lọc về thời gian), càng gần về nguồn thời gian làm việc của bảo vệ càng

lớn. Độ chọn lọc của bảo vệ quá dòng điện cũng có thể được đảm bảo bằng cách

chọn dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số dòng điện ngắn mạch lớn

nhất khi hư hỏng ở phần tử tiếp theo:

Ikđ= kat. INngmax

Bảo vệ quá dòng với dòng khởi động chọn như trên được gọi là bảo vệ cắt nhanh,

thường làm việc với độ trễ rất bé.

2

Nhược điểm chung của nguyên lý quá dòng điện là không đảm bảo được tính

chọn lọc của bảo vệ trong các lưới điện phức tạp, có nhiều nguồn cấp.

Bảo vệ quá dòng điện có thời gian trễ thường dùng để bảo vệ các đường dây

trung áp hình tia. Có hai loại đặc tính thời gian: đặc tính độc lập và đặc tính phụ

thuộc.

Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính độc lập không phụ thuộc vào trị số

dòng điện chạy qua bảo vệ, còn của bảo vệ có đặc tính phụ thuộc thì tỷ lệ nghịch

với dòng điện chạy qua bảo vệ: dòng càng lớn, thời gian tác động càng nhanh.

Các đặc tính thời gian làm việc phụ thuộc của rơle thường được chuẩn hoá.

Các đặc tính thời gian phụ thuộc của bảo vệ quá dòng điện thường gặp có dạng:

Độ dốc tiêu chuẩn (Standard or Normal Inverse): xTMSI

t1)(

14.002.0*

Rất dốc (Very Inverse): xTMSI

t1

5,13*

Cực dốc (Extremely Inverse): xTMSI

t1)(

802*

Trong đó:

t: Thời gian tác động của rơle (sec).

I* : Dòng điện chạy qua rơle quy đổi về giá trị tương đối so với trị số

dòng khởi động đặt trong rơle I* = IN/Ikđ.

TMS (Time Multiplier Setting): Bội số thời gian tác động.

Mục đích bài thí nghiệm này là nghiên cứu sự phối hợp làm việc giữa các bảo vệ

quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc.

2. Mô hình thí nghiệm và tính toán các thông số

2.1 Mô hình thí nghiệm

Mạng điện hình tia trên bộ mô phỏng được minh hoạ trên hình 12-1.

3

Hình 12-1: Sơ đồ mạng hình tia

Tổng trở của các phần tử trong sơ đồ chỉ có thành phần cảm kháng X. Các thông

số của hệ thống được quy đổi về cấp điện áp 220V:

- Điện áp pha của lưới: 127V.

- Điện kháng của máy biến áp lưới GTX: 1,38.

- Điện kháng của đường dây 2 (Line 2): 3,70.

- Điện kháng của máy biến áp phân phối DTX: 3,60.

- Tổng điện kháng tới điểm ngắn mạch C: 8,68.

2.2 Tính toán các thông số

Trong bài thí nghiệm này ta sử dụng đặc tính loại Standard Inverse.

Các thông số cần đặt vào rơle: Ikđ; TMS; Loại đặc tính.

2.2.1 Chức năng bảo vệ qúa dòng điện I>

Việc tính toán phối hợp đặc tính làm việc của các rơle được thực hiện với chế độ

có dòng điện sự cố lớn nhất chạy qua rơle (trong bài thí nghiệm này là ngắn mạch

3 pha), ở chế độ này các rơle vẫn phải đảm bảo việc phân cấp thời gian để đảm

bảo tính làm việc chọn lọc. Sau khi đã tính toán chỉnh định rơle với dòng ngắn

mạch lớn nhất thì rơle cũng sẽ làm việc chọn lọc với các trường hợp dòng điện sự

cố nhỏ hơn.

Dòng điện khởi động của rơle: có thể tính theo một cách đơn giản theo công thức:

4

Ikđ = 120% . Ilvmax hay Ikđ = 1,2 . Ilvmax

trong đó Ilvmax là dòng điện tiêu thụ lớn nhất của phụ tải.

Trong bài thí nghiệm này thì giá trị Ikđ được đặt chung cho các rơle là 1A (đã qui

đổi về phía thứ cấp).

Thường thì sự cố 3 pha có dòng ngắn mạch lớn nhất trong các trường hợp sự cố

giữa các pha. Vì vậy trường hợp này rơle sẽ tác động nhanh nhất và nếu vẫn đảm

bảo có được tính chọn lọc thì các dạng sự cố còn lại đều cũng sẽ thỏa mãn điều

kiện này.

2.2.1.1 Sự cố ở điểm thí nghiệm TP20

Rơle tại vị trí C

Tổng trở tính đến điểm C: 8,68

Dòng điện ngắn mạch 3 pha phía sơ cấp tại điểm C = 127/8,68

= 14,60 A ở điện áp 220 V

= 29,20 A ở điện áp 110 V

Dòng thứ cấp của máy biến dòng: = 29,20/14 = 2,09 A

Dòng điện ngắn mạch qui đổi về phía thứ cấp: = 29.2/14 = 2.09A

Rơle này nằm ở vị trí cuối nguồn nên không cần phải phối hợp thời gian làm việc

với các bảo vệ sau nó nữa, do đó ta có thể đặt thời gian làm việc của bảo vệ là

nhỏ nhất có thể. Rơle loại MiCOM P142 cho phép đặt giá trị nhỏ nhất của bội số

thời gian là TMS = 0.025 sec.

Từ đó có thể xác định thời gian làm việc của rơle tại C khi có sự cố tại C.

Ký hiệu ti/j là thời gian làm việc của bảo vệ i khi có sự cố tại vị trí j:

025.01)09.2(

14.002.0/ xt CC

=0.24 sec

5

Tổng kết

Tỷ số BI Ikđ TMS I*sự cố Thời gian tác động

14/1 1A 0.025 2.09 0.24 sec

Rơle tại vị trí B

Rơle tại vị trí B làm nhiệm vụ bảo vệ dự phòng cho rơle C.

Dòng điện rơle tại B đo được khi có sự cố tại C là 29,20/2 = 14.6 A (sơ cấp).

Tỷ số biến dòng 7/1.

Dòng điện qui đổi về phía thứ cấp là: 14.6/7 = 2,09A.

Cấp thời gian chọn lọc có thể lấy là: ∆t = 0.3 sec.

Vậy thời gian tác động của rơle B khi có sự cố tại C là:

tB/C= tC/C + ∆t = 0.24 + 0.3 = 0.54 sec.

Thay vào phương trình đặc tính làm việc của rơle B ta có thể dễ dàng tìm được

giá trị TMS cần phải đặt cho rơle B:

xTMSt CB 1)09.2(14.0

02.0/ =0.54 → TMS = 0.057

Giá trị cài đặt trên rơle có ngưỡng gần nhất là 0.05 vậy ta đặt TMS = 0.05 vào

rơle B.

Kiểm tra lại thì thời gian làm việc thực tế là:

05.01)09.2(

14.002.0/ xt CB

= 0.48 sec.

Tổng kết


7/1 1A 0.05 2.09 0.48 sec

2.2.1.2 Sự cố tại điểm thí nghiệm TP17

Rơle tại vị trí A

6

Rơle tại vị trí A làm nhiệm vụ bảo vệ dự phòng cho rơle B khi có sự cố tại điểm

B (TP17). Khi có sự cố tại B với độ lớn dòng điện sự cố là (127V/5,08) = 25A

sơ cấp hay 25/7= 3.57A phía thứ cấp thì thời gian làm việc của rơle B là:

05.01)57.3(

14.002.0/ xt BB

= 0.28 sec

Dòng sự cố tại điểm A gây ra do sự cố tại điểm B là 25A (sơ cấp).

Tỷ số biến dòng: 10/1

Dòng điện sự cố qui đổi về thứ cấp: 25/10 = 2.5A

Khi có sự cố tại B nếu rơle B không tác động thì rơle dự phòng tại A cần tác động

với thời gian:

tA/B= tB/B + ∆t = 0.28 + 0.3 = 0.58 sec.

Thay vào phương trình đặc tính làm việc của rơle A ta có thể dễ dàng tìm được

giá trị TMS cần phải đặt cho rơle A.

xTMSt BA 1)5.2(14.0

02.0/ =0,58 → TMS = 0,077

Giá trị cài đặt trên rơle có ngưỡng gần nhất là 0,075. Vậy ta đặt TMS = 0,075sec

vào rơle A.

Kiểm tra lại thì thời gian làm việc thực tế là:

075.01)5.2(

14.002.0/ xt BA

= 0,57 sec

Tổng kết


10/1 1A 0.075 2.5 0.57 sec

2.2.2 Chức năng bảo vệ quá dòng thứ tự không I0>

Chức năng bảo vệ qúa dòng điện thứ tự không của rơle P142 có thể nhận tín hiệu

đầu vào theo 2 cách:

7

Cách thứ nhất: Dòng điện thứ tự không sẽ được đo trực tiếp từ BI đặt tại dây

trung tính nối đất (sử dụng chức năng Earth Fault 1).

Cách thứ hai: Tín hiệu dòng điện thứ tự không sẽ được tính toán tổ hợp bằng

phần mềm trong rơle dựa trên tín hiệu dòng điện ba pha đưa vào (sử dụng chức

năng Earth Fault 2).

Trong bài thí nghiệm này thì giá trị Ikđ được đặt chung cho các rơle là 1A (đã qui

đổi về phía thứ cấp).

Rơle tại vị trí C

Dòng sự cố được tính theo công thức:

IF = 210

3ZZZ

E

Khi sự cố tại C, Z1 = Z2 = 8,68. Z0 chỉ bằng tổng trở thứ tự không của máy biến

áp nối đất, có giá trị rất nhỏ và ta có thể coi như bằng không. Do đó:

Ztổng = Z1+ Z2 = 2Z1

IF = 3E/2Z1 = 1,5E/Z1

Như vậy dòng sự cố chạm đất bằng 1,5 lần dòng sự cố ba pha:

IF = 1,5.29,2 = 43,8A

Dòng điện sự cố qui đổi về thứ cấp: 43,8/14 = 3,13A.

Ký hiệu ti/j là thời gian làm việc của bảo vệ i khi có sự cố tại vị trí j:

025.01)13,3(

14.002.0/ xt CC

=0.15 sec

Dòng sự cố 43,8A quá lớn. Do đó, trung tính nối đất của máy biến áp cần được

nối qua điện trở 1 để giảm dòng sự cố xuống còn 30A.

Rơle tại C ở cuối vùng bảo vệ nên có thể chọn thời gian làm việc là nhỏ nhất,

TMS = 0.025 sec (giá trị nhỏ nhất cho phép đối với rơle P142).

8

Tỉ số biến dòng dùng cho rơle C là 14/1 nên dòng điện đưa vào rơle là: 30/14 =

2.14 A, thời gian làm việc của rơle C là xấp xỉ 0.23 sec.

Tổng kết

Tỷ số BI Ikđ TMS I*sự cố 1pha Thời gian tác động

14/1 1A 0.025 2.14 0.23 sec

Rơle tại vị trí B

Rơle tại B có thể làm dự phòng cho rơle tại C khi có sự cố tại C (TP20). Do máy

biến áp có tổ đấu dây Y0/ + máy tạo trung tính (Earthing Transformer) nên dòng

điện thứ tự không không thể chạy vào rơle tại B (nói cách khác: chỉ có dòng điện

thành phần thứ tự thuận và thứ tự nghịch chạy qua rơle B khi có sự cố chạm đất

tại C).

Hình vẽ 12.2: Máy biến áp tạo trung tính giả

Do góc lệch pha giữa hai phía máy biến áp. Ngắn mạch 1 pha tại điểm C nhưng

tại điểm B sẽ đo được như ngắn mạch 2 pha. Theo kết quả tính toán thì độ lớn

dòng điện mà rơle B đo được khi sự cố chạm đất một pha tại C là:

3.230

/ BCI = 8.66 A

Tỷ số biến dòng của rơle B là 7/1 nên dòng điện thứ cấp đưa vào rơle là 8.66/7 =

1.24A.

Khi có ngắn mạch 1 pha tại điểm TP20 phía cuộn nối có máy tạo trung tính,

Rơle B sẽ nhận biết như ngắn mạch 2 pha. Chính vì vậy chức năng 51 của rơle B

chứ không phải 51N sẽ làm nhiệm vụ bảo vệ dự phòng khi có ngắn mạch chạm

đất phía C. Như trong phần trên (sự cố pha-pha) chúng ta đã lựa chọn dòng điện

9

khởi động của rơle B là 1A và TMS = 0.05 sec và chúng ta có thể tính thời gian

tác động của bảo vệ B như sau:

05,01)24,1(

14.002.0/ xt CB

= 1,62 sec

Tổng kết


7/1 1A 0.05 1.24 1,62 sec

Lưu ý: Rơle tại A trong trường hợp này sẽ không làm dự phòng cho rơle tại B và

tại C. Tỷ số biến dòng của rơle tại A là 10/1, do đó dòng điện sự cố đi qua rơle có

thể chưa đạt tới ngưỡng khởi động 1A.

Rơle tại vị trí A

Rơle tại A làm nhiệm vụ dự phòng cho rơle tại B khi sự cố tại B (TP17)

Dòng sự cố qua điểm trung tính máy biến áp phân phối là 18.18A, qua trung tính

của máy biến áp lưới là 12.88A.


- Điện kháng của đường dây 2 (Line 2): 3,70.


Z1 = Z2 = 1,38 + 3,70 = 5,08

Z0 = Z0 phía trái // Z0 phía phải = (1,38 + 3,70)//3,60 = 2,107

Dòng ngắn mạch thứ tự thuận, nghịch, không:

I1 = I2 = I0 = 321 ZZZ

E

= 35298,10107,208,508,5

127

A

Dòng sự cố qua điểm trung tính máy biến áp lưới

I01 = 3I0.Z0/Z01 = 3(10,35298.2,107)/5,08 = 3.4,294 = 12,9A

Dòng sự cố qua điểm trung tính máy biến áp phân phối

10

I02 = 3I0.Z0/Z02 = 3(10,35298.2,107)/3,6 = 3.6,059 = 18,18A

Dòng điện sự cố chạm đất một pha tại B là 18,18A. Tỷ số biến dòng của rơle B là

7/1 nên dòng điện thứ cấp đưa vào rơle B là 18,18/7 = 2,597 A.

Chức năng 51N của rơle B không hề dự phòng cho chức năng 51N của rơle C. Do đó

có thể chọn TMS cho rơle B giá trị nhỏ nhất bằng 0,025 sec.

Vậy thời gian tác động của rơle B khi có sự cố tại TP17 là:

025,01)597,2(

14.002.0/ xt CB

= 0,18 sec

Trong bài thí nghiệm này đặt TMS = 0.05 sec cho rơle A.

Với TMS = 0.05 sec, dòng điện khởi động là 1A và độ lớn dòng sự cố là 12,9/10

= 1,29 A thì thời gian làm việc của bảo vệ A là xấp xỉ 1,37 sec đảm bảo làm việc

chọn lọc và dự phòng tin cậy cho bảo vệ B.

Tổng kết


10/1 1A 0.05 1.29 1.37 sec

Đối với sự cố ở TP2, rất gần rơle A, dòng sự cố bằng 56A và dòng qua trung tính

máy biến áp lưới là 40A. Thời gian cắt của rơle A với cài đặt như trên là 0,07s.

Nên giới hạn dòng sự cố bằng một điện trở hoặc điện kháng nối đất khi có sự cố

gần nguồn cấp.

3. Giới thiệu về rơle Areva P142, các thông số cài đặt

3.1 Giới thiệu sơ lược về rơle P142

Rơle P142 được thiết kế để bảo vệ cho các thiết bị trong hệ thống như động cơ,

máy phát, đường dây kết nối, đường dây trên không và cáp. Rơle cũng bao gồm

các chức năng chọn lọc tương đối để hỗ trợ việc phân tích hệ thống và phân tích

sự cố. Rơle P142 có rất nhiều chức năng bảo vệ khác nhau như:

11

- Bảo vệ quá dòng ba pha. Có bốn ngưỡng quá dòng cho mỗi pha và mỗi

ngưỡng có thể được chọn làm bảo vệ vô hướng, có hưóng phía trước hoặc

phía sau. Ngưỡng 1 và 2 có thể đặt thời gian phụ thuộc hoặc độc lập,

ngưỡng 3 và 4 có thể chỉ đặt thời gian độc lập.

- Bảo vệ sự cố chạm đất. Ba chức năng được đưa ra: tính toán, đo lường và

chạm đất độ nhạy cao.

- Bảo vệ quá dòng điện có khoá điện áp thấp.

- Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch.

- Bảo vệ điện áp.

- Bảo vệ quá áp thứ tự nghịch.

- Bảo vệ quá điện áp thứ tự không.

- Bảo vệ chống quá tải.

- Bảo vệ tần số.

- Tự đóng lại.

- Tự đóng lại với kiểm tra đồng bộ.

- Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt.

Ngoài ra P142 còn một số chức năng khác nữa.

3.2 Sơ đồ nối dây

12

Hình 12.3: Sơ đồ nối dây của hệ thống bảo vệ quá dòng điện.

3.3 Giới thiệu về hệ thống bảo vệ

Các loại rơle dùng trong bài thí nghiệm:

- Rơle C (RD1-B): MICOM P142. Điện áp dây 110V. Tỉ số máy biến

dòng nBI = 14/1

- Rơle B (RD1-A): MICOM P142. Điện áp dây 220V. nBI = 7/1.

- Rơle A (RGTB): MICOM P122. Điện áp dây 220V. nBI = 10/1.

Chủng loại rơle: Rơle quá dòng loại MiCOM P142; P122.

13

Đặc tính làm việc: Rơle được trang bị đầy đủ các đặc tính làm việc theo tiêu

chuẩn quốc tế.

Các đường đặc tính của Rơle MICOM cho trong hình 12-3.

Hình 12.4: Các đường đặc tính của Rơle MICOM

14

3.4 Cài đặt

Cài đặt cho các rơle bảo vệ quá dòng P142:

Configuration Settings

Active Settings Group 1 Settings Group 1 Enabled

Earth Fault 1 Disabled Earth Fault 2 Enabled

Trong Earth Fault 1, dòng thứ tự không được đo trực tiếp từ hệ thống qua một

máy biến dòng trên dây trung tính nối đất. Trong Earth Fault 2, dòng thứ tự

không được tính bằng tổng dòng điện ba pha. Do không có máy biến dòng nối ở

dây trung tính nối đất của máy biến áp trên bộ thí nghiệm nên chỉ sử dụng Earth

Fault 2.

CT and VT Ratios

RD1B+RD2B RD1A+RD2A Main VT Primary 110V 220V

Main VT Secondary 110V 110V Phase CT Primary 14A 7A

Phase CT Secondary 1A 1A

Group 1- Overcurrent

Function IEC S Inverse IEC S Inverse I> Direction Non Directional Non Directional

I>1 Current Set (Prim) 14A 7A I>1 TMS 0,025 0,05

Earth Fault 1

Function IEC S Inverse IEC S Inverse IN>1 Current 1A 1A IN>1 TMS 0,025 0,05

15

Rơle P122

Configuration Settings

Group Select Group 1 CT Ratio Line CT primary 10A

Line CT Sec 1A Check phase rotation is ABC

I>? Yes, I>1,0Tn

Earth Fault 1

Function Ie> Yes Ie> 1,0Ien

Delay Type IDMT IDMT IEC SI TMS 0,05

3. Thực hành thí nghiệm và các hướng dẫn đối với cán bộ thí

nghiệm và nghiên cứu

3.1 Trình tự thí nghiệm

Thí nghiệm với các sự cố pha – pha (chức năng I>)

1. Cài đặt các thông số cho rơle theo các giá trị đã tính toán được (tham khảo

ý kiến cán bộ hướng dẫn trước khi thực hiện bước này).

2. Nối đồng hồ đếm thời gian cắt vào điểm TP20 và đặt thời gian tối đa cho

đồng hồ là 1,5 sec (với mục đích an toàn cho thiết bị trong trường các rơle

bị trục trặc).

3. Khoá các chức năng quá dòng cắt nhanh của rơle D1A và D1B.

4. Mở các máy cắt: CB22, CB24, CB26.

5. Đóng các máy cắt CB23 và CB25.

16

6. Nối sơ đồ tạo sự cố 3 pha tại điểm TP20 và đóng mắy cắt tạo sự cố (gần vị

trí đồng hồ đếm thời gian): theo đúng như trình tự thì rơle D1B (tại C) sẽ

tác động.

7. Truy cập rơle D1B và ghi lại các thông số:

a. Chức năng bảo vệ gì đã tác động.

b. Độ lớn dòng điện sự cố.

c. Thời gian tồn tại sự cố.

d. Thời gian làm việc của rơle.

e. Thời gian tác động của máy cắt.

8. Khoá tạm thời rơle D1B và tạo sự cố như bước 6: rơle D1A (tại B) sẽ phải

tác động (để kiểm tra sự làm việc dự phòng giữa các rơle).

9. Truy nhập rơle D1A và ghi lại các thông số như bước 7.

10. Tạo sự cố tại TP17 (vị trí B trên sơ đồ giới thiệu): rơle D1A (rơle tại B) sẽ

phải tác động .

11. Khoá tạm thời rơle D1A và tạo sự cố một lần nữa tại TP17: rơle GTB tại

A sẽ phải tác động như một bảo vệ dự phòng cho rơle D1A.

12. Lặp lại các thao tác từ bước 6 với các dạng sự cố ngắn mạch 2 pha, ghi lại

các thông số và nêu nhận xét về thời gian tác động cũng như sự phân cấp

thời gian làm việc giữa các bảo vệ trong trường hợp này có gì thay đổi –

Sự làm việc chọn lọc giữa các bảo vệ còn được đảm bảo hay không?

Thí nghiệm với các sự cố pha – đất (chức năng I0>)

1. Sơ đồ thí nghiệm tương tự như với phần trên.

2. Tạo sự cố 1 pha tại điểm TP20: rơle D1B phải tác động.

3. Truy cập rơle D1B và ghi lại các thông số:

a. Chức năng bảo vệ gì đã tác động.

17

b. Độ lớn dòng điện sự cố.

c. Thời gian tồn tại sự cố.

d. Thời gian làm việc của rơle.

e. Thời gian tác động của máy cắt.

4. Khoá tạm thời rơle D1B và tạo sự cố 1 pha tại TP20: rơle D1A (tại B) sẽ

phải tác động như một bảo vệ dự phòng cho rơle D1B.

5. Truy nhập rơle D1A và ghi lại các thông số như bước 3.

6. Tạo sự cố tại TP17 (vị trí B trên sơ đồ giới thiệu): rơle D1A (rơle tại B) sẽ

phải tác động.

7. Khoá tạm thời rơle D1A và tạo sự cố một lần nữa tại TP17: rơle GTB tại A

sẽ phải tác động như một bảo vệ dự phòng cho rơle D1A.

8. Ghi lại nhận xét về sự làm việc của các bảo vệ?

3.2 Hướng dẫn đối với cán bộ thí nghiệm và nghiên cứu

NM trên đường dây trước MBA phân phối và sau MBA lưới

Có thể sử dụng đường dây Line 6 thay cho Line 2 để thực hiện thí nghiệm này.

Line 6 có bốn điểm thí nghiệm TP6, 7, 8, 9. Với sự cố ở các điểm thí nghiệm

khác nhau, hai rơle tại A và B tác động phụ thuộc vào độ lớn dòng điện sự cố.

Rơle tại A không làm nhiệm vụ dự phòng cho rơle tại B khi xảy ra sự cố chạm

đất trên đường dây.


- Điện kháng của đường dây 6 (Line 2): 2,45 = 12.


a - Ngắn mạch chạm đất một pha tại TP6

Z1 = Z2 = 1,38 + 2,4 = 3,78

18

Z0 = Z0 phía trái // Z0 phía phải = (1,38 + 2,4)//(9,6 + 3,60) = 2,94

Dòng ngắn mạch thứ tự thuận, nghịch, không:

I1 = I2 = I0 = 021 ZZZ

E

= 097,1294,278,5378,3

127

A

Dòng sự cố qua điểm trung tính máy biến áp lưới

I01 = 3I0.Z0/Z01 = 3(12,097.2,94)/3,78 = 28,212A

Dòng sự cố qua điểm trung tính máy biến áp phân phối

I02 = 3I0.Z0/Z02 = 3(12,097.2,94)/13,2 = 3.6,059 = 8,08A



Dòng điện sự cố chạm đất một pha tại A là 28,21A. Tỷ số biến dòng của rơle A là

10/1 nên dòng điện thứ cấp đưa vào rơle A là 28,21/10 = 2,82 A.

TMS của rơle B có giá trị nhỏ bằng 0,025 sec như trên.

Thời gian tác động của rơle B khi có sự cố tại TP6 là:

025,01)154,1(

14.002.0/ xt CB

= 1,22 sec

Thời gian tác động của rơle A khi có sự cố tại TP6 là:

05,01)82,2(

14.002.0/ xt CB

= 0,33 sec

Như vậy, sự cố trên đường dây trước MBA phân phối và sau MBA lưới, MBA

lưới tác động trước.

Rơle Tỷ số BI Ikđ TMS I*sự cố 1pha Thời gian tác động

A 10/1 1A 0.05 2.82 0.33 sec B 7/1 1A 0.025 1.154 1.22 sec

b - Ngắn mạch chạm đất một pha tại TP7

19

Tính toán tương tự, ta có kết quả như sau:


A 10/1 1A 0.05 1.49 0.878 sec B 7/1 1A 0.025 1.21 0.893 sec

Hai rơle tác động gần như đồng thời.

c - Ngắn mạch chạm đất một pha tại TP8



Dòng điện sự cố chạm đất một pha tại A là 8,8A. Tỷ số biến dòng của rơle A là

10/1 nên dòng điện thứ cấp đưa vào rơle B là 8,8/10 = 0,88 A. Độ lớn dòng sự cố

dưới ngưỡng tác động của rơle A nên rơle này sẽ không tác động.


B 7/1 1A 0.025 1.28 0.696 sec

Chỉ có rơle B tác động khi có sự cố tại TP8.

Tương tự với sự cố tại TP9, dòng sự cố dưới ngưỡng tác động của rơle A, chỉ rơle

B tác động với thời gian 0,56 sec.

Documents

12 BVQD 25-10