Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện

Nội dung text: Bài giảng Bảo vệ Rơle và tự động hóa - Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện

1. SINH VIÊN: 3/28/2014 Chương 5: Bảo vệ quá dòng điện Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 5.1 Nguyên tắc hoạt động 5.2 Bảo vệ quá dòng cực đại BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐiỆN 5.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 5.4 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh không chọn lọc 5.5 Bảo vệ dòng điện hai cấp Company LOGOGV : ĐẶNG TUẤN KHANH 5.6 Đánh giá Bảo vệ rơ le và tự động hóa 1 5.1. Nguyên tắc 5.2. Bảo vệ dòng điện cực đại BVDĐ được phân thành: Nguyên tắc: BVDĐ 5.2.1 Bảo vệ là loại bảo vệ tác • Bảo vệ dòng điện dòng điện cực 5.2.2 Bảo vệ dòng động khi dòng điện cực đại :51 (low đại đi qua chỗ đặt thiết set) điện cực đại có kiểm bị bảo vệ lớn hơn • Bảo vệ dòng điện tra điện áp giá trị định trước. cắt nhanh :50 (high set) Bảo vệ rơ le và tự động hóa 3 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 4 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1
2. SINH VIÊN: 3/28/2014 5.2.1. Bảo vệ dòng điện cực đại Dòng điện khởi động KK at mm I K lvmax tv KKat mm IkdR Ksd CT Dòng thứ cấp Dòng IIkd lvmax nCT vào sơ cấp Ktv Rơle o Kat: hệ số an toàn 1,2 o Ktv: hệ số trở về 0.85 o Kmm: hệ số mở máy 1,3 đến 1.8 o Ilvmax : dòng làm việc cực đại qua thiết bị được bảo vệ o nBI : tỷ số biến dòng o Ksd : hệ số sơ đồ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 5 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 6 Dòng điện khởi động Độ nhạy Chỉnh định relay 51: I Chọn dòng khởi động TC của relay từ K NM min nh I dòng điện khởi động tính toán TC kd Công thức tính độ nhạy o Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính o INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối ptử bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 7 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 8 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 2
3. SINH VIÊN: 3/28/2014 Thời gian tác động Đường đặc tính Đặc tính thời gian có độ dốc chuẩn Rơ le có đặc tính độc lập Đặc tình thời gian rất dốc Rơ le có đặc tính thời gian phụ thuộc Đặc tình thời gian cực dốc Đặc tính thời gian dài Bảo vệ rơ le và tự động hóa 9 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 10 Đường đặc tính Đường đặc tính Đặc tính thời Đặc tính thời Độ dốc chuẩn: gian rất dốc: gian cực dốc: Loại này có độ là đặc tính thời Loại này có độ gian phụ thuộc khi dốc dốc hơn độ dốc chuẩn. dốc lớn nhất, dòng điện NM nhỏ thích hợp dùng để (10-20 lần) và đặc Được dùng thay thế đặc tính có bảo vệ máy phát, tính thời gian độc máy biến áp động lập khi dòng điện độ dốc chuẩn khi độ dốc lực, máy biến áp NM lớn. Áp dụng nối đất nhằm lưới phân phối chuẩn không đảm bảo tính chống quá nhiệt. chọn lọc Bảo vệ rơ le và tự động hóa 11 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 12 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 3
4. SINH VIÊN: 3/28/2014 Thời gian tác động 5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra áp o Nguyên tắc: bảo vệ phía trước có thời gian tác động bằng thời gian tác động của bảo vệ kề sau nó cộng với khoảng thời gian t1 t t 2 o Khoảng Δt bao gồm (theo tiêu chuẩn IEC 255-4 khoảng 0.3 – 0.5s) o Thời gian tác động và trở về của rơ le o Thời gian tác động cắt của máy cắt o Sai số thời gian của rơ le định thời gian o Thời gian dự trữ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 13 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 14 Giá trị khởi động Giá trị khởi động o Để phân biệt giữa NM và quá tải đồng thời nâng cao độ nhạy của o Yêu cầu của rơle giảm áp: BVDĐ CĐ, người ta dùng sơ đồ BV dòng điện cực đại có kiểm tra  Rơ le giảm áp không được tác động đối với điện áp làm việc tối thiểu áp.  Rơ le giảm áp phải trở vể trạng thái bình thường sau khi loại bỏ NM o Khi NM thì dòng điện tăng và điện áp giảm xuống nên cả rơle dòng điện và rơle điện áp đều khởi động (BV chỉ tác động khi cả rơle o Điện áp khởi động được chọn sao cho rơ le không khởi động khi điện dòng điện và rơle điện áp thỏa mãn) áp min và rơ le trở về ngay sau khi cắt NM o Dòng khởi động của BV được tính: Ulvmin KU U sd lvmin KK kd UkdR Kat at sd KKtv at K K n II IIkd R lv tv at BU kd lv K n Ktv tv BI Kat = 1.2 Ktv = 1.25 o Trong biểu thức không có K vì sau khi cắt NM, ngoài các động cơ mm K = 1 nếu BU đấu sao nđ / sao nđ tự khởi động nhưng không làm điện áp giảm nhiều nên các rơle sd không tác động được Ksd = 3 nếu BU đấu sao nđ / tam giác Ulvmin = 0.9Udm o Rõ ràng khi không có Kmm thì độ nhạy sẽ tăng. Vì dòng khởi động nhỏ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 15 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 16 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 4
5. SINH VIÊN: 3/28/2014 Độ nhạy 5.2.2 Bảo vệ dòng cực đại có kiểm tra áp I K NM min nhI I kd o Thời gian tác động o Knh > 1.1 - 1.3 khi làm bảo vệ dự trữ o Vùng bảo vệ o Knh > 1.5 - 1.8 khi làm bảo vệ chính o Sơ đồ nối dây BI o INMmin : là dòng NM nhỏ nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi nm ở cuối vùng bảo vệ Giống như rơle quá dòng điện cực đại Ukd KnhU 1.5 1.8 UN max UN max là điện áp NM cực đại khi có NM (ở chế độ min)tại cuối vùng bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 17 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 18 400:5 Cho mạng điện phân phối 22 kV như hình vẽ: ( 3 ) UUPHADAY / 3 SC:120A INM  dongtrendaypha Z 1 FROMNGTONM Cho các thông tổng trở thứ tự thuận =TTnghịch (1 ) 3U TC:1.5A I PHA  dong tren day pha NM 2 ZZ Thứ tự không 1 0 Knhay= 8.3 ( 2 )3 ( 3 ) INMNM I  dong tren day pha 400:5 2 K = ? B o q u a I ( 1,1 ) 120A NM 1 Ω A B C 1 Ω A B C 4 Ω 3 Ω 100A 4 Ω 3 Ω 100A 12 Ω 9 Ω 12 Ω 9 Ω 1 Ω D 1 Ω D 51B1 51B1 100A 51 5 Ω 100A 51 5 Ω A A 15 Ω 15 Ω 150A 150A 100A 100A 51B2 51B2 19 20 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 5
6. SINH VIÊN: 3/28/2014 400:5 SC:120A N(3):1588A 400:5 N(3):1270A 1 3 .5 1 3 .5 TC:1.5A N(1):1002A t .K SC:200A N(1):794A t .K Knhay ~ 8.3 N(2):1352A m 1 TC:2.5A N(2):1100A m 1 K = 0.5 t=0.55 Knhay ~ 4 K = 0.2 t = 0.5 1 Ω A B C A B C 4 Ω 3 Ω 100A 1 Ω 4 Ω 3 Ω 100A 12 Ω 9 Ω 9 Ω 1 Ω D 12 Ω 1 Ω D 51B 100A 51 5 Ω 51B 1 100A 51 5 Ω A 1 A 15 Ω 150A 15 Ω 150A 100A 51B2 100A 21 51B2 22 1000:5 N(3):2540A 1 3 .5 SC:500A N(1):1656A t .K TC:2.5A N(2):2200A m 1 Knhay ~ 3.3 51A K = 0.2 t = 0.7 K=0.2 1 Ω A B C 4 Ω 3 Ω 100A 12 Ω 9 Ω 1 Ω D 51B1 51B1 100A 51 5 Ω K=0.45 A 15 Ω 150A 500A 2300A 120A 100A Bảo vệ rơ le và tự động hóa 23 51B2 24 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 6
7. SINH VIÊN: 3/28/2014 5.3.1. Bảo vệ dòng điện cắt nhanh Dòng khởi động o Khi có 1 nguồn cung cấp: Dòng điện khởi động BV cắt nhanh Dòng khởi động bằng hệ số an toàn nhân với dòng điện ngắn mạch lớn nhất cuối vùng bảo vệ 50 o Ví dụ: IKIkd at NM max 50 M Thời gian tác động IKII kd A at NB max I N 0.02S 10S AddVùng Your bảo Text vệ I IKIkd B at NC max 3200 I kd 2540 I NB max l Vùng bảo vệ Bảo vệ rơ le và tự động hóa 25 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 26 1000:5 N(3):2540A SC:3200A 50 IKIkd at N M m ax 3048 A TC:16A t = 0.02S (3 ) U PHA I CHINHDINHNMTAIM50 I Z G 1 Z AM 1 1 Ω A B C 4 Ω 3 Ω 100A 22000 12 Ω 9 Ω 1 Ω D 3 3200 Z AM 1 3(  ) 51B1 100A 50 5 Ω 1 Z AM 1 A 15 Ω Z AM 1 150A 75% 100A Z AB 1 51B2 27 28 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 7
8. SINH VIÊN: 3/28/2014 N(3):2540A 400:5 1000:5 SC:?A SC:3200A TC:?A TC:16A t = ?S A t = 0.02S B C 100A 75% 53% D 50B1 100A 50 A 67% 150A 100A 50B2 29 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 8