BẢO VỆ THANH GÓP

(1)

CHÖÔNG 8

BẢO VỆ THANH GÓP

1

(2)

I. NHẬN XÉT



Thanh góp ít hư hỏng nhất nhưng khi đã hư hỏng thì rất trầm trọng. Nguyên nhân do thao tác sai hay sứ bị lão hóa, sinh ra ngắn mạch giữa các pha hay chạm đất một pha.



Thường chỉ cần bảo vệ ngắn mạch pha với pha, còn chạm đất 1 pha chỉ dùng thiết bị kiểm tra

cách điện là đủ.

²

(3)

I. NHẬN XÉT



Hiện nay ta thường dùng bảo vệ so lệch để bảo vệ thanh góp. Gần đây, cắt nhanh ngắn mạch trên thanh góp được phối hợp với tự động đóng lại, kinh nghiệm vận hành cho ta một số ngắn mạch trên thanh góp có tính tạm thời và khi cắt nhanh sẽ tự hết, sau đó đóng lại mạch.

3

(4)

II. ĐẶC ĐIỂM CỦA BẢO VỆ SO LỆCH HOÀN TOÀN

 Trong bảo vệ so lệch hoàn toàn, biến dòng đặt trên tất cả các phần tử nối vào thanh góp cần được bảo vệ.

 Các biến dòng có cùng tỷ số biến dòng và có dòng định mức chọn theo dòng làm việc của phần tử có công suất lớn nhất.

 Rơ le so lệch mắc vào tổng các dòng thứ cấp của

các biến dòng. ⁴

(5)

5 50

50

52₁ 52₂ 52₃ 52₁ 52₂ 52₃ N₂

N₁

50 74

52₁ 52₂

52₃ Hình: 1.

(6)

 Khi ngắn mạch ngoài ở N1: tổng các dòng điện bằng 0, dòng qua rơ le là dòng không cân bằng.

 Khi ngắn mạch trên thanh góp ở N2:

I_R=I₁/K_I+I₂/K_I+I₃/K_I=I_N/K_I lớn hơn I_kđ. Bảo vệ tác động và cắt tất cả các phần tử nối với nguồn, các phần tử không có nguồn không cần cắt để dễ dàng tự đóng lại.

(7)

 Để giảm I_kcb phải bảo đảm khi ngắn mạch ngoài các biến dòng không được bão hòa, muốn vậy cần phải:

- Chọn các biến dòng cùng loại, loại chỉ bão hòa khi dòng kích từ lớn.

- Giảm bội số I_N/I_đm (với I_N là dòng ngắn mạch, I_đm là dòng định mức của biến dòng), tăng k_I.

- Giảm phụ tải của biến dòng, tăng tiết diện và giảm

chiều dài dây nối. ⁷

(8)

 Nếu các biến dòng có tỷ số biến dòng khác nhau, dùng biến dòng bão hòa trung gian để giảm I_kcb.

 Để báo hiệu khi hư hỏng mạch thứ cấp của biến

dòng, dùng rơ le dòng điện có độ nhạy cao mắc vào dây về của bảo vệ so lệch, miliampe kế để kiểm tra Ikcb do tiếp xúc xấu hay ngắn mạch một số vòng dây trong biến dòng.

(9)

9 50₂ 74₂

52₁ 52₂ 52₃

50₂ 50₁

A

50₁ 02 74₁

Hình: 2.

(10)

III. BẢO VỆ SO LỆCH HOÀN TOÀN

1. Dòng khởi động của bảo vệ so lệch hoàn toàn Chọn theo 3 điều kiện:

 Bảo vệ không tác động khi đứt dây nối của biến dòng

mạch công suất lớn nhất ở trạng thái làm việc bình thường:

I_kđ=K_at.I_lvmax. Với K_at=1,2~1,25.

 Bảo vệ không tác động khi ngắn mạch ngoài:

I_kđ=K_at.I_kcbttmax=K_at.K_kck.0,1.I_Nngmax. Với K_at=1,3~1,5;

K_kck=1,3~1,5; K_kck=1 nếu có biến dòng bão hòa trung gian.

(11)

1. Dòng khởi động của bảo vệ so lệch hoàn toàn

 Bảo vệ phải làm việc bảo đảm độ nhạy khi dòng ngắn mạch trên thanh góp nhỏ nhất: I_kđI_Nmin/K_nh; với K_nh=2.

Dòng khởi động tính toán của bảo vệ được chọn từ trị số lớn nhất của 3 điều kiện trên.

11

(12)

2. Sơ đồ bảo vệ hệ thống một thanh góp

Rơ le 50₂ qua biến dòng bão hòa trung gian làm nhiệm vụ bảo vệ chính, sẽ tác động cắt các máy ngắt.

Khi đứt dây nối, rơ le 50₁ tác động báo hiệu và đồng thời cắt mạch điều khiển ngừa bảo vệ tác động sai (không cho cắt các máy ngắt).

12

50₂ 50₁

A

50₁ 02

52₁ 74₁

.NOT.

50₂ .AND. 74₂

52_…

Hình: 3.

(13)

2. Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế độ làm việc có một thanh góp dự bị

 Bình thường chỉ một thanh góp (II) làm việc, máy ngắt 52X cắt, thanh góp (I) không có điện làm nhiệm vụ bự bị, biến dòng BI5 nối tắt, sơ đồ làm việc bảo vệ như hệ thống một thanh góp.

 Nếu muốn sửa chữa máy ngắt đường dây (máy ngắt 522 hay máy ngắt 523) và dùng máy ngắt 52X thay thế, sẽ dùng biến dòng BI5 thay thế cho biến dòng BI6 hay biến dòng BI7

13

(14)

2. Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế độ làm việc có một thanh góp dự bị

14

II I

52₃ 52₂

52_X

BI₆ BI₇

BI₅

50₈ 50₁₂

A

Đóng 52_X ^ON52_X .NOT.

50₈

.AND.

52_X

52₃ 52₂

74₁

50₁₂ 02 74₂

(15)

3. Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp ở chế độ cùng làm việc

15

II I

50₅ 50₄ 50₆

50₆ 52_X .AND.

50₅ 52₃

52₄ .AND.

50₄

52₁ 52₂

52₄ 52₃

52_X

(16)

 Để bảo đảm cắt chọn lọc ngắn mạch ngoài đối với sơ đồ có 2 hệ thống thanh góp cùng làm việc, ta dùng sơ đồ bảo vệ có 3 bộ phận: 2 bộ phận chọn lọc 504, 505 để chọn cắt thanh góp có hư hỏng, bộ phận thứ 3 là 506 là bảo vệ so lệch chung dùng để khởi động bảo vệ, tránh tác động nhầm khi có

ngắn mạch ngoài.

(17)

 Khi ngắn mạch thanh góp (I) (chẳng hạn) các rơ le 504, 506 tác động, cắt máy ngắt liên lạc 52X, máy ngắt 52₁, máy ngắt 52₂, rơ le 50₅ không làm việc.

Nếu ngắn mạch thanh góp (II) thì cắt máy ngắt liên lạc 52X, máy ngắt 523, máy ngắt 524.

17

(18)

IV. Bảo vệ so lệch không hoàn toàn

 Để đơn giản có thể dùng bảo vệ so lệch không

hoàn toàn: các biến dòng chỉ đặt trên một số phần tử chính như mạch máy phát, máy biến tăng áp, máy ngắt phân đoạn và trong mạch nối thanh góp.

(19)

IV. Bảo vệ so lệch không hoàn toàn

19

II I

.OR.

74₂ 51

.AND. 52₂ 74₁

50

Không có lệnh đóng

52₄

Hình: 6.

52₁

N₁

52₄ 52₃

Hộp nối N₂

52₂

BI₅ 50/51

BI₆ BI₇

BI₈

.OR.

52₁

52₃ K

(20)

Bài tập:

Tính toán ch n b o v so l ch d c cho thanh ọ ả ệ ệ ọ cái 22kV, bi t dòng ng n m ch 3 pha ngay ế ắ ạ

phía sau thanh cái là 1,131 kA, dòng đi n làm ệ vi c c c đ i qua thanh cái 215A ệ ự ạ

Bi t: k ế

_at

=1,25; I

_kcbmax

=56,57A

(21)

Giải:

21

Dòng đi n c c đ i qua thanh góp 215Aệ ự ạ

Ch n BI 300/5 Aọ

Ch n s đ đ u các bi n dòng theo hình sao đ , có ọ ơ ồ ấ ế ủ Ksd =1

Dòng kh i đ ng r le:ở ộ ơ

max

1, 2 1 56,57 1,18

 ^at    60   

kdR sd kcb

i

I k k I A

n

(22)

Ch n dòng kh i đ ng r le: Iọ ở ộ ơ _kdR= 1,2 A

Dòng kh i đ ng th c t c a b o v dòng đi n c c đ i là:ở ộ ự ế ủ ả ệ ệ ự ạ

Đ nh y c a b o v :ộ ạ ủ ả ệ

V y đ nh y c a b o v đ t yêu c u.ậ ộ ạ ủ ả ệ ạ ầ 1, 2 60

1 72

 ^dR    

kdcd i

sd

I I n A

k

(3)

.min 0,87 0,87 1131

13,67 2 72

 

 ^k  ^N   

nh

kd kd

I I

K I I