0.2 Bảo vệ đường dây  (Page 2/2)

Đây là phương pháp phổ biến nhất thường được đề cập trong các tài liệu bảo vệ rơle hiện hành. Nguyên tắc phối hợp này là nguyên tắc bậc thang, nghĩa là chọn thời gian của bảo vệ sao cho lớn hơn một khoảng thời gian an toàn t so với thời gian tác động lớn nhất của cấp bảo vệ liền kề trước nó (tính từ phía phụ tải về nguồn).

tn = t(n-1)max + t(4-1)

Trong đó:

• tn: thời gian đặt của cấp bảo vệ thứ n đang xét.
• t(n-1)max: thời gian tác động cực đại của các bảo vệ của cấp bảo vệ đứng trước nó (thứ n).
• t: bậc chọn lọc về thời gian được xác định bởi công thức:

t = ER.10-2.[t(n-1)max + tn] + tMC(n-1) + tdp

 2.10-2.ER.t(n-1)max + tMC (n-1) + tqt + tdp(4-2)

Với:

• ER: sai số thời gian tương đối của chức năng quá dòng cấp đang xét (có thể gây tác động sớm hơn) và cấp bảo vệ trước (kéo dài thời gian tác động của bảo vệ), đối với rơle số thường ER = ( 3  5)% tuỳ từng rơle.
• tMC (n-1): thời gian cắt của máy cắt cấp bảo vệ trước, thường có giá trị lấy bằng (0,1  0,2) sec đối với MC không khí, (0,06  0,08) sec với MC chân không và (0,04  0,05) sec với MC khí SF6.
• tqt: thời gian sai số do quán tính khiến cho rơle vẫn ở trạng thái tác động mặc dù ngắn mạch đã bị cắt, với rơle số tqt thường nhỏ hơn 0,05 sec.
• tdp: thời gian dự phòng.

Đối với rơle điện cơ bậc chọn lọc về thời gian t thường được chọn bằng 0,5 sec, rơle tĩnh khoảng 0,4 sec còn đối với rơle số t = (0,2  0,3) sec tùy theo loại máy cắt được sử dụng.

Giá trị dòng điện khởi động của bảo vệ IKĐB trong trường hợp này được xác định bởi:

$I_{\text{KÂB}}=\frac{K_{\text{at}}\text{.}{K}_{\text{mm}}\text{.}{I}_{\text{lv}\text{max}}}{K_{\text{tv}}}$ (4-3)

Trong đó:

• Kat: hệ số an toàn để đảm bảo cho bảo vệ không cắt nhầm khi có ngắn mạch ngoài do sai số khi tính dòng ngắn mạch (kể đến đường cong sai số 10% của BI và 20% do tổng trở nguồn bị biến động).
• Kmm: hệ số mở máy, có thể lấy Kmm= (1.5  2,5).
• Ktv: hệ số trở về của chức năng bảo vệ quá dòng, có thể lấy trong khoảng (0,85  0,95). Sở dĩ phải sử dụng hệ số Ktv ở đây xuất phát từ yêu cầu đảm bảo sự làm việc ổn định của bảo vệ khi có các nhiễu loạn ngắn (hiện tượng tự mở máy của các động cơ sau khi TĐL đóng thành công) trong hệ thống mà bảo vệ không được tác động.

Giá trị dòng khởi động của bảo vệ cần phải thoả mãn điều kiện:

Ilvmax<IKĐB<IN min(4-4)

Với:

• Ilv max: dòng điện cực đại qua đối tượng được bảo vệ, thường xác định trong chế độ cực đại của hệ thống, thông thường:

Ilv max = (1,05  1,2).Iđm (4-5)

Trong trường hợp không thoả mãn điều kiện (4-4) thì phải sử dụng bảo vệ quá dòng có kiểm tra áp.

• IN min: dòng ngắn mạch nhỏ nhất khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ.

Khi yêu cầu phải cài đặt giá trị dòng khởi động cho rơle, giá trị này sẽ được tính theo công thức:

$I_{\text{KÂR}}=\frac{K_{\text{sâ}}^{(3)}\text{.}{I}_{\text{KÂB}}}{n_I}$ (4-6)

Trong đó:

• nI: tỷ số biến đổi của BI.
• K(3)sđ: hệ số sơ đồ, phụ thuộc vào cách mắc sơ đồ BI $K_{\text{sâ}}^{(3)}=\frac{I_R^{(3)}}{I_T^{(3)}}$ . Đối với sơ đồ sao hoàn toàn hoặc sao khuyết thì $K_{\text{sâ}}^{(3)}=1$ , còn sơ đồ số 8 thì $K_{\text{sâ}}^{(3)}=\sqrt{3}$ .

I.1.1.2. Phối hợp các bảo vệ theo dòng điện:

thông thường ngắn mạch càng gần nguồn thì dòng ngắn mạch càng lớn và dòng ngắn mạch này sẽ giảm dần khi vị trí điểm ngắn mạch càng xa nguồn. Yêu cầu đặt ra ở đây là phải phối hợp các bảo vệ tác động theo dòng ngắn mạch sao cho rơle ở gần điểm ngắn mạch nhất sẽ tác động cắt máy cắt mà thời gian tác động giữa các bảo vệ vẫn chọn theo đặc tính thời gian độc lập. Nhược điểm của phương pháp này là cần phải biết công suất ngắn mạch của nguồn và tổng trở ĐZ giữa hai đầu ĐZ đặt rơle mà ta cần phải phối hợp để đảm bảo tính chọn lọc. độ chính xác của bảo vệ có thể sẽ không đảm bảo đối với các ĐZ gần nguồn có công suất ngắn mạch biến động mạnh hoặc ngắn mạch qua tổng trở có giá trị lớn. Do những nhược điểm trên mà phương pháp phối hợp theo dòng điện thường sử dụng để bảo vệ các ĐZ có công suất nguồn ít biến động và cho một dạng ngắn mạch.

Phương pháp này tính theo dòng ngắn mạch pha và lựa chọn giá trị đặt của bảo vệ sao cho rơle ở gần điểm sự cố nhất sẽ tác động. Giả sử xét ngắn mạch 3 pha N(3) tại điểm N2 trên hình 4.3, giá trị dòng ngắn mạch tại N2 được xác định theo công thức:

$I_{N_2}=\frac{c\text{.}{U}_{\text{nguäön}}}{\sqrt{3}(Z_{\text{nguäön}}+Z_{\text{AB}})}$ (4-7)

Trong đó:

• Unguồn: điện áp dây của nguồn.
• c: hệ số thay đổi điện áp nguồn, có thể lấy c = 1,1.
• Znguồn: tổng trở nguồn, được xác định bằng:

$Z_{\text{nguäön}}=\frac{U_{\text{nguäön}}^2}{S_{\text{NM}}}$ (4-8)

với SNM là công suất ngắn mạch của nguồn.