CÔNG TY THỦ Y ĐIỆ N ĐẠ I NINH
PHÂN XƯ Ở NG VẬ N HÀNH
------------ --o0o----- ---------

HD

:

Cán bộ PXVH

TH

:

HỒ HỮ U LÂM

Đại Ninh, tháng 8/2010


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Mụ c lụ c

CHƯ Ơ NG I. GIỚ I THIỆ U CHUNG ..........................................................................2
1.1 GIỚ I THIỆ U CHUNG...........................................................................................2
1.2 GIỚ I THIỆ U VỀ CÁC ĐƯ Ờ NG DÂY ĐẠ I NINH..............................................3
CHƯ Ơ NG II. CÁC NGUYÊN LÝ BẢ O VỆ ĐƯ Ờ NG DÂY .....................................5
2.1 GIỚ I THIỆ U VỀ CÁC RƠ LE SỐ Ở ĐẠ I NINH ĐƯ Ợ C DÙNG ĐỂ BẢ O VỆ
ĐƯ Ờ NG DÂY .............................................................................................................5

2.1.1 Ngăn đư ờ ng dây 220kV .................................................................................5
2.1.2 Ngăn đư ờ ng dây 110kV .................................................................................5
2.2 CÁC NGUYÊN LÝ BẢ O VỆ RƠ LE CHO ĐƯ Ờ NG DÂY Ở ĐẠ I NINH ........5
2.2.1 Bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây (87L) ....................................................................5
2.2.2 Bả o vệ khoả ng cách (21) ..............................................................................10
2.2.3 Bả o vệ quá dòng điệ n (50/51, 50/51N) ........................................................21
2.2.4 Bả o vệ quá dịng điệ n có hư ớ ng (67) ...........................................................40
2.2.5 Bả o vệ chố ng hư hỏ ng máy cắ t (50BF)........................................................49
2.2.6 Bả o vệ quá điệ n áp (59)................................................................................49
2.2.7 Tự độ ng đóng lặ p lạ i (79) .............................................................................50
CHƯ Ơ NG III. XỬ
3.1 CÁC SỰ
3.2 XỬ

LÝ SỰ

CỐ ...................................................................................56

CỐ TRÊN ĐƯ Ờ NG DÂY TẢ I ĐIỆ N .................................................56

LÝ SỰ

CỐ NGẮ N MẠ CH TRÊN ĐƯ Ờ NG DÂY .....................................56

CHƯ Ơ NG III. CÁC PHỤ LỤ C..................................................................................56
1) PHỤ LỤ C 1: BẢ NG KÝ HIỆ U RƠ LE THEO TIÊU CHUẨ N ANSI ................56
2) PhỤ LỤ C 2: TRỊ SỐ CÀI ĐẶ T RƠ LE BẢ O VỆ ĐƯ Ờ NG DÂY CỦ A TRẠ M
BIẾ N ÁP ĐẠ I NINH.................................................................................................60
3) PHỤ LỤ C 3: XỬ


TH: Hồ Hữ u Lâm

LÝ CÁC SỰ

CỐ TRÊN ĐƯ Ờ NG DÂY ĐẠ I NINH ..............64

TCTS TĐ A Lư ớ i

1


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

CHƯ Ơ NG I. GIỚ I THIỆ U CHUNG
1.1 GIỚ I THIỆ U CHUNG
Các phầ n tử cơ bả n củ a hệ thố ng điệ n là nhà máy điệ n, các máy biế n áp, các
trạ m phân phố i điệ n, và đư ờ ng dây. Hiệ n nay hệ thố ng điệ n Việ t Nam có cấ p điệ n áp
từ 6,3kV đế n 500kV. Tuy đư ờ ng dây có cấ u tạ o đơ n giả n hơ n so vớ i các phầ n tử khác
trong hệ thố ng như (máy phát điệ n, máy biế n áp…), như ng do đư ờ ng dây thư ờ ng đặ t
ngoài trờ i, trả i dài trên mộ t khoả ng không gian đị a lý tư ơ ng đố i lớ n và đi qua nhiề u
vùng miề n khác nhau, nên xác suấ t xả y ra sự cố là rấ t lớ n. Nên đồ i hỏ i cầ n có các thiế t
bị bả o vệ rơ le có đủ độ nhạ y để cầ n thiế t cắ t ngay đư ờ ng dây ra khỏ i hệ thố ng khi nó
bị sự cố . Cũng do cấ u trúc củ a đư ờ ng dây như vậ y, nên 75% các sự cố trên đư ờ ng dây
thư ờ ng là sự cố thoáng qua, do vậ y các đư ờ ng dây thư ờ ng đư ợ c trang bị thiế t bị tự
độ ng đóng lặ p lạ i (reclose) nhằ m nâng cao độ tin cậ y cung cấ p điệ n củ a đư ờ ng dây.
Nhiệ m vụ chính củ a đư ờ ng dây tả i điệ n là truyề n tả i điệ n năng từ nhà máy điệ n
đế n phụ tả i, ngoài ra đư ờ ng dây cịn tham gia truyề n thơng tin liên lạ c và truyề n dữ
liệ u rấ t tin cậ y nhờ úng dụ ng củ a tả i ba và cáp quang lắ p trong dây chố ng sét mắ c trên

đỉ nh cộ t điệ n.
Mộ t số thuậ t ngữ liên quan đế n đư ờ ng dây tả i điệ n:
- Khả năng tả i củ a đư ờ ng dây: là công suấ t lớ n nhấ t mà đư ờ ng dây có thể truyề n tả i
đư ợ c. Khả năng tả i đư ợ c biể u diễ n bằ ng công thứ c sau: P
U2 là điệ n áp hai đầ u đư ờ ng dây,

U 1 .U 2
. sin , trong đó U1,
XL

là góc lệ ch pha giữ a hai điệ n áp, XL là điệ n kháng

củ a đư ờ ng dây.
- Loạ i dây dẫ n: hiệ n nay trên lư ớ i điệ n Việ t Nam chủ yế u dùng các loạ i dây dẫ n AC,
ACSR, ACKP. Ví dụ : AC400, trong đó AC để chỉ dây nhơm lõi thép (Aluminum
Conductor), ACSR là dây nhơm có lõi thép tăng cư ờ ng (Aluminum Conductor Steel
Reinforced) và 400 là để chỉ tiế t diệ n 400mm2 (chỉ tính phầ n dẫ n điệ n là nhơm).
ACKP là dây dẫ n AC có khả năng chố ng ăn mòn.
- Đư ờ ng dây đi chung cộ t: là hai đư ờ ng dây tả i điệ n bố trí trên mộ t trụ điệ n.
- Đư ờ ng dây làm việ c song song: là hai đư ờ ng dây có chung điể m đấ u đầ u và điể m
đấ u cuố i.
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

2


Chuyên đề


Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Đư ờ ng dây kép: là hai đư ờ ng dây làm việ c song song đi chung mộ t cộ t.
- Đư ờ ng dây phân pha: là các dây dẫ n trong cùng mộ t pha đư ợ c tách ra.
Chứ c năng củ a bả o vệ rơ le:
-

Giám sát lâu dài trạ ng thái làm việ c củ a các thiế t bị điệ n.

-

Cắ t phầ n tử bị sự cố ra khỏ i hệ thố ng trong trư ờ ng hợ p vư ợ t ngư ỡ ng cài đặ t.

-

Tác độ ng đế n các phầ n tử khác như tự độ ng đóng lặ p lạ i, tự độ ng đóng dự
phịng… để duy trì chế độ làm việ c bình thư ờ ng củ a phầ n tử hệ thố ng điệ n còn
lạ i
Yêu cầ u củ a bả o vệ rơ le:

-

Chọ n lọ c (selectivity): khả năng củ a bả o vệ có thể phát hiệ n và loạ i từ đúng
phầ n tử bị sự cố ra khỏ i hệ thố ng.

-

Nhanh (speed): sự cố cầ n đư ợ c loạ i trừ càng nhanh càng tố t để hạ n chế đế n mứ c
thấ p nhấ t thiệ t hạ i và giữ ổ n đị nh củ a hệ thố ng.


-

Nhạ y (sensitivity): có khả năng cắ t đư ợ c phầ n tử bị sự cố vớ i đòng điệ n nhỏ
nhấ t trong vùng bả o vệ .

-

Tin cậ y (reability): khả năng bả o vệ làm việ c chắ c chắ n trong mọ i điề u kiệ n.

-

Chi phí lắ p đặ t, vậ n hành và bả o dư ỡ ng thấ p.
Bả ng mã số rơ le theo tiêu chuẩ n ANSI/IEEE (xem phụ lụ c 1)

1.2 GIỚ I THIỆ U VỀ CÁC ĐƯ Ờ NG DÂY ĐẠ I NINH
Nhà máy Thủ y điệ n Đạ i Ninh có cơng suấ t 300MW, đư ợ c nố i vớ i trạ m biế n áp
220KV Đạ i Ninh thông qua hai đư ờ ng dây đi chung cộ t. Đoạ n đư ờ ng dây này có chiề u
dài 2,8 km, dây dẫ n dùng loạ i dây ACSR330/42, phân pha 2 dây. Trạ m biế n áp 220kV
Đạ i Ninh là trạ m kiể u hở , đặ t ngoài trờ i, sơ đồ thanh cái dùng loạ i hai thanh cái có
thanh cái vịng và máy cắ t nố i làm lng chứ c năng máy cắ t vịng. Trạ m đư ợ c thiế t kế
vớ i 8 ngăn lộ 220kV ( hiệ n chỉ sự dụ ng 6 ngăn, 2 ngăn dành cho tư ơ ng lai) và 6 ngăn
lộ 220KV ( hiệ n chỉ sự dụ ng 3 ngăn, 3 ngăn dành cho tư ơ ng lạ i). Mộ t đư ờ ng dây kép
2xACSR330/42-2x40km đư ợ c nố i từ trạ m biế n áp 220kV Đạ i ninh (271, 272) đế n
trạ m 500kV Di Linh (273, 274). Mộ t đư ờ ng dây AC185-43km dùng để nố i từ 173 Đạ i
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

3



Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Ninh đế n 172 Phan Rí. Mộ t đư ờ ng dây AC150-4,6km dùng để nố i từ 171 Đạ i Ninh
đế n 171 Nhà máy Thủ y điệ n Bắ c Bình.

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

4


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

CHƯ Ơ NG II. CÁC NGUYÊN LÝ BẢ O VỆ ĐƯ Ờ NG DÂY
2.1 GIỚ I THIỆ U VỀ CÁC RƠ
ĐƯ Ờ NG DÂY

LE SỐ

Ở

ĐẠ I NINH ĐƯ Ợ C DÙNG ĐỂ BẢ O VỆ

2.1.1 Ngăn đư ờ ng dây 220kV

Ở trạ m biế n áp 220kV Đạ i Ninh, các ngăn đư ờ ng dây 220kV đư ợ c bả o vệ bở i 3
rơ le kỹ thuậ t số là 7SD522 chứ a chứ c năng 87L, 7SA522 ( nhà sả n xuấ t SIEMENS)
sử dụ ng chứ c năng 21, 67N, 79, 25, 50/51, 50BF, 59 và P742 (nhà sả n xuấ t AREVA)
kế t hợ p vớ i rơ le bả o vệ thanh cái để thự c hiệ n chứ c năng 50BF.

Hình 2.1 Rơ le bả o vệ đư ờ ng dây 7SA522 củ a SIEMENS.
2.1.2 Ngăn đư ờ ng dây 110kV
Các ngăn đư ờ ng dây 220kV đư ợ c bả o vệ bở i 2 rơ le kỹ thuậ t số

7SA522 ( nhà

sả n xuấ t SIEMENS) chứ a chứ c năng 21, 67N, 79, 25, 50/51, 50BF, 21 (rơ le thứ hai)
2.2 CÁC NGUYÊN LÝ BẢ O VỆ RƠ

LE CHO ĐƯ Ờ NG DÂY Ở

ĐẠ I NINH

2.2.1 Bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây (87L)
Bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây có hai loạ i: bả o vệ so lệ ch dọ c (so sánh dòng điệ n
hai đầ u đư ờ ng dây) và bả o vệ so lệ ch ngang đố i vớ i đư ờ ng dây kép (so sánh dòng điệ n
tạ i mộ t đầ u củ a đư ờ ng dây kép). Sau đây trình bày bả o vệ so lệ ch dọ c đư ờ ng dây.
1. Nguyên lý
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

5



Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Hình 2.2 Nguyên lý bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây.
Nguyên lý: Tạ i hai đầ u đư ờ ng dây A và B đặ t hai bả o vệ so lệ nh, dòng điệ n tạ i
mỗ i đầ u đư ợ c truyề n về đầ u bên kia nhờ dây dẫ n phụ hoặ c đư ờ ng truyề n thơng (có thể
thơng tin vi ba, PLC (Power Line Carrier) hoặ c cáp quang). Tạ i mỗ i đầ u củ a đư ờ ng
dây, thự c hiệ n việ c so sánh dòng điệ n pha hai đầ u đư ờ ng dây. Nế u tạ i đầ u nào đó dịng
điệ n sai lệ ch lớ n hơ n giá trị đặ t thì bả o vệ tạ i đầ u đó sẽ trip máy cắ t tạ i đầ u đó.
Hoạ t độ ng: Khi đư ờ ng dây làm việ c bình thư ờ ng hoặ c khi có ngắ n mạ ch ngồi
đư ờ ng dây AB ( ví dụ như tạ i phía đầ u B): dòng điệ n sơ cấ p CT (Curren Transformer)
ở hai đầ u đư ờ ng dây đi từ A đế n B, dòng điệ n thứ cấ p CT đi từ B đế n A nên khơng có
dịng điệ n đư a vào rơ le so lệ ch, do đó bả o vệ khơng tác độ ng. Khi có ngắ n mạ ch trong
khoả ng đư ờ ng dây AB, dòng điệ n sơ cấ p CT tạ i A, B đi đế n điể m ngắ n mạ ch F, dòng
điệ n thứ cấ p CT đi theo chiề u ngư ợ c lạ i hư ớ ng từ D tớ i A, B. Do đó sẽ có mộ t dịng
điệ n I = I1 + I2 vào rơ le theo chiề u từ C đế n D, do đó bả o vệ tác độ ng trip máy cắ t.
Đặ c điể m: Bả o vệ có tinh chọ n lọ c tuyệ t đố i (không làm bả o vệ dự trữ cho các
phầ n tử khác). Vùng tác độ ng củ a bả o vệ là giữ a hai CT đặ t ở hai đầ u phầ n tử đư ợ c
bả o vệ . Bả o vệ tác độ ng cắ t MC ở hai đầ u đư ờ ng dây đư ợ c bả o vệ .
2. Dịng khơng cân bằ ng
Do có tổ ng trở củ a CT và sự bão hòa củ a mạ ch từ CT, nên có sự xuấ t hiệ n củ a
dịng điệ n khơng cân bằ ng đư a vào rơ le so lệ ch. Dòng khơng cân bằ ng này có đặ c
điể m:
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

6



Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Ikcb
0

t

Hình 2.3 Dịng điệ n khơng cân bằ ng trong bả o vệ so lệ ch.
- Dịng khơng cân bằ ng Ikcb lớ n hơ n dòng làm việ c lớ n nhấ t.
- Thờ i điể m xuấ t hiệ n Ikcb ≠0.
- Thờ i gian tồ n tạ i Ikcb trong khoả ng 0,2 s.
- Ikcb chủ yế u là thành phầ n không chu kỳ
3. Tính tốn thơng số
- Dịng khở i độ ng:
Ikđ = Kat. Ikcbtt; Ikcbtt = fimax .kđn .kkck .INngmax
Kat =1,5 hệ số an tồn.
Ikcbtt dịng khơng cân bằ ng tính tốn.
fimax = 10%, sai số lớ n nhấ t củ a CT.
kđn hệ số đồ ng nhấ t, kđn = 0

1.

kkck >1, hệ số kể đế n thành phầ n khơng chu kỳ trong dịng ngắ n mạ ch.
INngmax thành phầ n chu lỳ củ a dòng điệ n ngắ n mạ ch ngoài lớ n nhấ t.
- Thờ i gian củ a bả o vệ t ≈ 0.
- Độ nhạ y K n


I N min
, INmin là dòng ngắ n mạ ch nhỏ nhấ t có thể có ( phụ thuộ c vào
I kđ

loạ i ngắ n mạ ch, chế độ trung tính, phụ tả i) tạ i chổ ngắ n mạ ch khi ngắ n mạ ch
trự c tiế p trong vùng bả o vệ . Yêu cầ u: Kn >2.
4. Các biệ n phấ p nâng cao độ nhạ y
Tác độ ng có thờ i gian: tbv = [0,3÷0,5]s, để tránh trị số quá độ lớ n củ a dịng
khơng cân bằ ng. Biệ n pháp này thư ờ ng khơng sử dụ ng, vì mấ t ư u điể m củ a bả o vệ quá
dòng.
Sử dụ ng điệ n trở phụ : nố i vào mạ ch rơ le so lệ ch mộ t điệ n trở phụ để giả m
thành phầ n không chu kỳ củ a dịng khơng cân bằ ng.

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

7


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Sử dụ ng máy biế n dịng bõa hịa trung gian BIG: thành phầ n khơng chu kỳ chủ
yế u đi trong mạ ch từ hóa, thành phầ n dòng ngắ n mạ ch chu kỳ tạ o ra từ cả m B thay đổ i
lớ n, Ikcb tạ o ra từ cả m B thay đổ i bé. Dẫ n đế n việ c làm giả m Ikđ.
Sử dụ ng rơ le so lệ ch có hãm:

Hình 2.4 Các biệ n pháp nâng cao độ nhạ y

5. Đánh giá bả o vệ so lệ ch
Bả o vệ so lệ ch dọ c thuộ c loạ i đơ n giả n, tin cậ y, BV không phả n ứ ng theo dao
độ ng, quá tả i, NM ngoài và tác độ ng tứ c thờ i khi NM xả y ra tạ i bấ t cứ điể m nào trong
vùng bả o vệ .

6. Rơ le bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây 7SD522
Rơ le bả o vệ so đư ờ ng dây 7SD522 củ a SIEMENS đư ợ c tích hợ p nhiề u chứ c
năng bả o vệ như ng ở Đạ i Ninh chỉ sự dụ ng mộ t chứ c năng đó là chứ c năng bả o vệ so
lệ ch 87L vớ i nhữ ng đặ c điể m sau:
- Giá trị đo đư ợ c thự c hiệ n trên từ ng pha riêng biệ t, từ đó độ nhạ y củ a lệ nh trip là
khơng phụ thuộ c vào kiể u ngắ n mạ ch.
- Khi đư ờ ng dây dài hoặ c cáp đư ợ c đóng điệ n, tả i dịng điệ n nạ p quá độ củ a
đư ờ ng dây. Để tránh cài đặ t cao củ a độ nhạ y cấ p trip sai lệ ch, điể m đặ t có thể
tăng lên. Điề u này tạ o ra độ nhạ y lớ n hơ n dư ớ i điề u kiệ n tả i bình thư ờ ng.

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

8


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Vớ i việ c cài đặ t sai số củ a CT, rơ le tự độ ng tính tốn dịng ổ n đị nh/khóa và
tư ơ ng ứ ng độ nhạ y có thể đi theo thơng số củ a CT trong cấ u hình, tố i ư u độ
nhạ y.
- Sự sai lệ ch tỉ số CT tạ i mỗ i đầ u đư ờ ng dây là đư ợ c hiệ u chỉ nh bên trong rơ le.

Sự khơng tư ơ ng thích cho phép 1 đế n 6.
- Trip bả o vệ so lệ ch có thể tích hợ p vớ i mộ t đỉ nh q dịng điệ n. Từ đó dòng sai
lệ ch và quá dòng điệ n đứ ng đầ u đư a ra mộ t quyế t đị nh trip cuố i cùng.
- Dễ dàng đặ t đặ c tính trip. Bở i vì rơ le làm việ c tư ơ ng thích, chỉ cài đặ t điể m đặ t
Idiff> (cấ p độ nhạ y) và Idiff.>> (cấ p dòng sai lệ ch lớ n) phả i đi theo dòng nạ p cho
đư ờ ng dây.
- Vớ i lự a chọ n dòng nạ p tụ bù, độ nhạ y có thể tăng lên 40% giá trị cài đặ t bình
thư ờ ng Idiff>. Chứ c năng này đư ợ c khuyế n cáo cho đư ờ ng dây dài.
- Dịng sai lệ ch và khóa là đư ợ c giám sát lâu dài trong quá trình vậ n hành bình
thư ờ ng và đư ợ c hiể n thị vớ i đo lư ờ ng vậ n hành.
- Ổ n đị nh cao trong quá trình sự cố ngoài vớ i sai lệ ch cấ p bão hịa củ a CT. Ví dụ
khi có sự cố ngồi, chỉ 5 ms thờ i gian bão hịa tự do là cầ n thiế t để đả m bả o ổ n
đị nh củ a cấ u hình so lệ ch.
- Vớ i cuộ n dây củ a máy biế n áp hoặ c củ a kháng bù trong vùng bả o vệ , độ nhạ y
trip có thể bị khóa bở i chứ c năng phát hiệ n dịng từ hóa. Nó làm việ c vớ i sóng
hài bậ c hai củ a dòng điệ n đo đư ợ c là đư ợ c so sánh vớ i thành phầ n cơ bả n.
- Vớ i máy biế n áp trong vùng bả o vệ , việ c đư a vào nhóm véc tơ ( vector group)
và hiệ u chỉ nh tỉ số CT là đư ợ c thự c hiệ n trong rơ le. Thêm vào đó, dịng điệ n
thứ tự khơng thơng qua điể m trung tính nố i đấ t đư ợ c loạ i bỏ từ giá trị đo lư ờ ng.
Thành ra 7SD522 làm việ c giố ng như mộ t rơ le so lệ ch máy biế n áp, nơ i các
đầ u đư ờ ng dây có thể rấ t xa.
- Cấ u túc liên kế t dữ liệ u bả o vệ : Tạ i mỗ i đầ u củ a đư ờ ng dây đặ t hai rơ le 7SD522
và kế t nố i chúng vớ i CT tạ i đầ u đó. Có thể lự a chọ n việ c kế t nố i hai rơ le vớ i
nhau bằ ng các phư ơ ng thứ c sau:
+ Dùng hai sợ i cáp quang (transmitter/receiver) 1300nm ( nế u khoả ng cách đế n
60km), hoặ c 1550 nm (nế u khoả ng cách đế n 100 km) để kế t nố i thẳ ng hư ớ ng
hai rơ le vớ i nhau thông qua giao diệ n bả o vệ củ a rơ le, vớ i tố c độ đạ t 512
kbit/s.
TH: Hồ Hữ u Lâm


TCTS TĐ A Lư ớ i

9


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

+ Dùng mộ t bộ dồ n kênh để nhậ n tín hiệ u bả o vệ từ RS232 và đư a lên kênh
truyề n thông chung vớ i các ứ ng dụ ng truyề n dữ liệ u khác.

Hình 2.5 Bả o vệ so lệ ch vớ i hai đầ u đặ t 7SD522, mỗ i rơ le đề u có mộ t giao diệ n dữ
liệ u để dùng cho bả o vệ .
Đặ c tính củ a củ a rơ le bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây (hình 2.2):
Dịng điệ n khóa: Irest = I-DIFF> + (curenr errors)
Dịng điệ n so lệ ch: Idiff = Irest (đư ờ ng phân giác góc phầ n tư thứ nhấ t)
Khi cài đặ t cho rơ le số 7SD522, ngồi các thơng số co bả n như I-DIFF, còn rấ t
nhiề u thông số phả i cài đặ t như thờ i gian trip, dịng từ hóa máy biế n áp trên cơ sở sóng
hài bậ c 2, trip pha hay trip 3 pha…. Có thể tìm hiể u thêm tạ i các tài liệ u hư ớ ng dẫ n sử
dụ ng củ a mỗ i loạ i rơ le.

Hình 2.6 Đặ c tính trip củ a chứ c năng 87L củ a rơ le 7SD522.
2.2.2 Bả o vệ khoả ng cách (21)
1. Nguyên tắ c làm việ c
- Bả o vệ hoạ t độ ng theo nguyên tắ c so sánh hai đai lư ợ ng dòng điệ n và điệ n áp
đư a vào bả o vệ .
- Bả o vệ tác độ ng khi tỉ số U/I = Z đo đư ợ c giả m xuố ng hơ n giá trị đặ t.
TH: Hồ Hữ u Lâm


TCTS TĐ A Lư ớ i

10


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Thờ i gian thay đổ i từ ng cấ p theo khoả ng cách đo đư ợ c từ chổ đặ t bả o vệ đế n vị
trí ngắ n mạ ch.

t bv

f (v R / I R ,

VR

VF
nV

IR

IF
nI

VR
IR

k.


R

)

f (Z R ,

R

)

I F .Z F
nV

VF
IF

k .Z F

k .z l .l F

Hình 2.7 Bả o vệ tổ ng trở thấ p
2. Tính tốn thơng số
Thơng thư ờ ng bả o vệ khoả ng cách thư ờ ng đư ợ c phố i hợ p vớ i các bả o vệ khoả ng
cách khác nhằ m tăng tính chọ n lọ c cho bả o vệ . Hiệ n nay, bả o vệ khoả ng cách thư ờ ng
có 4 vùng (Zone) nhằ m dự trữ cho nhau (4 cấ p bả o vệ ).:
- Vùng 1: hư ớ ng từ thanh cái ra đư ờ ng dây cầ n bả o vệ , Z kđ1
- Vùng 2: hư ớ ng từ
t2


(80 85)% Z L , t1

thanh cái ra đư ờ ng dây cầ n bả o vệ , Z kđ2

0s .

(120 130)% Z L ,

t (∆t : tổ ng củ a thờ i gian cắ t máy cắ t, thờ i gian bả o vệ trở về , thờ i gian sai số

t1

củ a hai bả o vệ , thờ i gian dự trữ ; t

0,3 0,5 s).

- Vùng 3: hư ớ ng từ thanh cái ra đư ờ ng dây cầ n bả o vệ , Z kđ3
- Vùng 4: hư ớ ng ngư ợ c từ đư ờ ng dây vào thanh cái, Z kđ4

140% Z L , t 3

t2

t.

20% Z L , thờ i gian củ a vùng

4 thư ờ ng phố i hợ p vớ i vùng 3 củ a bả o vệ khoả ng các đư ờ ng dây đầ u bên kia.
t4


t kê3

t . Thờ i gian củ a vùng này cũng có thể bằ ng thờ i gian vùng 3.

Trong tính tốn trên, Zkđ là trổ ng trở khở i độ ng củ a mỗ i cấ p, ZL là tổ ng trở củ a toàn bộ
đư ờ ng dây.
Từ tính tốn trên, ta vẽ đồ thị phố i hợ p đặ c tính thờ i gian giữ a các vùng bả o vệ
như sau:

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

11


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Hình 2.8 Phố i hợ p thờ i gian trong bả o vệ khoả ng cách.
Từ đồ thị ta nhậ n thấ y:
- Ngắ n mạ ch tạ i D1 đư ợ c loạ i trừ vớ i thờ i gian t1 bở i bả o vệ tạ i “A” và “B”.
- Ngắ n mạ ch tạ i D2 đư ợ c phát hiệ n:
+ Thờ i gian t1 củ a bả o vệ tạ i “B”.
+ Thờ i gian t2 củ a bả o vệ tạ i “A” (t2A >t1B).
+ Thờ i gian t2 củ a bả o vệ tạ i “D” (t2D >t1B).
3. Đo khoả ng cách
- Tổ ng trở hoặ c điệ n kháng hư ớ ng tỉ lệ vớ i chiề u dài đư ờ ng dây.
- Ngắ n mạ ch 3 pha : Z d


V1
I 1CC

V2
I 2CC

- Ngắ n mạ ch 2 pha : Z d

V1 2
2I1

V1
I1

2

V3
.
I 3CC

, vớ i I 1

I2 .

2

- Ngắ n mạ ch 1 pha :
+ Mạ ch trở về bằ ng tổ ng trở đấ t.
+ V1/I1 có ý nghĩa Zd cho pha bị sự cố .

+ Đư a ra hệ số hiệ u chỉ nh K.IR.

Zd

V1
, K
I1 K I R

Z0 Zd
3Z d

a)

b)

c)

Hình 2.9 Các sự cố ngắ n mạ ch.
K : hệ số bù dư
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

12


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng


IR : dòng điệ n dư đo đư ợ c ở bả o vệ bở i tổ ng củ a dòng 3 CT.
Z0 : tổ ng trở thứ tự không củ a đư ờ ng dây.
Zd : tổ ng trở thứ tự thuậ n củ a đư ờ ng dây.
Vớ i đư ờ ng dây trên khơng : Z0 ≈ 3Zd và góc pha giố ng vớ i Zd, K ≈ 2/3 ≈ 0,7
R: điệ n trở ngắ n mạ ch.
I1: dòng điệ n ngắ n mạ ch.

- Ngắ n mạ ch qua mộ t điệ n trở :

Vd

Z d ( I1

K I R ) R I1

Tổ ng trở đo đư ợ c : Z

Zd

R
1 K

4. Các bộ phậ n chính

Hình 2.10 Tam giác tổ ng trở khi
ngắ n mạ ch qua điệ n trở

Mạ ch Input
-


Kế t nố i bả o vệ vớ i các máy biế n áp đo lư ờ ng.

-

Tín hiệ u analogue hoặ c logic đư ợ c xử lý bở i chứ c năng đo lư ờ ng củ a rơ le.
Bộ phậ n khở i độ ng : giám sát lâu dài theo chiề u dài củ a đư ờ ng dây, phân biêt

các điề u kiệ n sự cố .
-

Có đủ độ nhạ y vớ i sự cố vớ i dịng điệ n có cư ờ ng độ ít hơ n mộ t chút so vớ i dòng
điệ n tả i củ a đư ờ ng dây ‘‘In’’. Sử dụ ng thiế t bị tổ ng trở thấ p hoạ t độ ng dự a theo
đặ c tính R – X ( đư ờ ng tròn hoặ c hình bình hành).

-

Khơng nhạ y vớ i dịng điệ n vậ n hành (service current) lớ n nhấ t củ a đư ờ ng dây :
vùng tổ ng vậ n hành nằ m ngoài vùng làm việ c củ a rơ le.
ZVH (minium service) =

TH: Hồ Hữ u Lâm

VVH min
I VH max

TCTS TĐ A Lư ớ i

13



Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng
Hình 2.11 Đặ c tính R-X củ a rơ le tổ ng trở .

Hình 2.12 Các dạ ng đặ c tính rơ le tổ ng trở (Zs = Z service).
-

Không nhạ y vớ i dao độ ng cơng suấ t ( thống qua) : điề u kiệ n dao độ ng công
suấ t nế u khoả ng thờ i gian dao cắ t ∆T bở i Zs (hay ZVH) > 5ms.

Hình 2.13 Giao độ ng cơng suấ t (power swing).
-

Quả n lý đúng lự a chọ n cho sự cố pha: thiế t bị đo khoả ng cách và hư ớ ng chính
xác dịng điệ n và điệ n áp. Lệ nh đầ u ra cầ n yêu cầ u trip mộ t cự c, đóng lặ p lạ i,
xác đị nh vị trí sự cố .
Bộ phậ n đo hư ớ ng và khoả ng cách sự cố : trip chọ n lọ c, xác đị nh vùng sự cố .

-

Quyế t đị nh chính xác giớ i hạ n và đị nh hư ớ ng củ a vùng giám sát.

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

14



Chuyên đề
-

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

So sánh điệ n áp vòng sự cố vớ i điệ n áp rơ i trong tổ ng trở mẫ u đư ợ c giao nhau
bở i dòng sự cố .

-

Kỹ thuậ t đo: đo điệ n dẫ n (1/Z), đo điệ n kháng (X).

Hình 2.14 Đặ c tính củ a rơ le tổ ng dẫ n và rơ le điệ n kháng.
-

Biể u đồ phân vùng làm việ c củ a rơ le tổ ng trở :

Hình 2.15 Đặ c tính tứ giác củ a rơ le tổ ng trở .
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

15


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Các thành phầ n phụ : lự a chọ n pha, thiế t bị Anti-pumping, interlock, phát hiệ n

mấ t mạ ch áp, thiế t bị thờ i gian, trip…
5. Ứ ng dụ ng chứ c năng truyề n thông trong bả o vệ khoả ng cách (85)
Vùng I củ a BV khoả ng cách thư ờ ng chỉ BV đư ợ c khoả ng 80 ÷ 85% chiề u dài
đư ờ ng dây vớ i thờ i gian t1 ≈ 0, phầ n 15 ÷ 20% chiề u dài đư ờ ng dây ở gầ n thanh góp
phía đố i diệ n nế u có ngắ n mạ ch sẽ đư ợ c loạ i trừ vớ i thờ i gian tn ≈ 0,3 ÷ 0,5s.
Để cắ t nhanh hơ n ngắ n mạ ch ở đoạ n này, ngư ờ i ta dùng phư ơ ng pháp truyề n tín
hiệ u liên độ ng giữ a BVKC đặ t ở hai đầ u đư ờ ng dây.
Sau đây là mộ t số phư ơ ng thứ c truyề n tín hiệ u liên độ ng:
- Sơ đồ nguyên lý truyề n tín hiệ u cho phép cắ t: Vùng I củ a cả hai rơ le khoả ng cách
RZA và RZB đư ợ c chỉ nh đị nh khoả ng 80 ÷ 85 % tổ ng trở đư ờ ng dây. Khi NM tạ i N, bộ
phậ n khở i độ ng Zkđ và bộ phậ n đo khoả ng cách ZA1 cùng tác độ ng gử i tín hiệ u cắ t tứ c
thờ i MC phía A, đồ ng thờ i thơng máy phát P và kênh thơng tin gử i tín hiệ u cho phép
cắ t sang phía B. Máy thu T phía B nhậ n tín hiệ u cho phép cắ t, kế t hợ p vớ i tín hiệ u
khở i độ ng củ a rơ le RZB sẽ gử i tín hiệ u cắ t MC phía B. Thờ i gian cắ t MC phía B sẽ
chậ m hơ n thờ i gian cắ t MC phía A vừ a đúng bằ ng thờ i gian truyề n tín hiệ u ( thư ờ ng
khoả ng 10 ÷ 40ms).
B

A

RZ B
Z B Z kđ

RZ A
I
Z A Z kđ

Trip

&


Trip

&
P

T
II

tA

t

N

A

I

tA

B
I

II

tB

tB


t

Hình 2.16 Sơ đồ truyề n tín hiệ u cho phép cắ t
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

16


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Sơ đồ truyề n tín hiệ u mở rộ ng vùng I: Vùng I củ a cả hai rơ le khoả ng cách RZA và
RZB đư ợ c chỉ nh đị nh khoả ng 80 ÷ 85% tổ ng trở đư ờ ng dây. Khi NM tạ i N, rơ le
khoả ng cách RZA gử i tín hiệ u cắ t tứ c thờ i MC phía A, đồ ng thờ i thơng qua máy phát P
và kênh thơng tin gử i tín hiệ u mở rộ ng vùng I sang phía B. Máy thu T phía B nhậ n
đư ợ c tín hiệ u và gử i đế n rơ le khoả ng cách RZB đê thay đổ i lạ i đạ i lư ợ ng đặ t mở rộ ng
vùng I ra khoả ng 130% tổ ng trở đư ờ ng dây đư ợ c BV, RZB sẽ gử i tín hiệ u cắ t MC phía
B. MC phía B sẽ cắ t chậ m hơ n phía A vừ a đúng bằ ng thờ i gian truyề n tín hiệ u và thờ i
gian thay đổ i đạ i lư ợ ng.

B

A

Trip

RZB

I
ZB ZMR

RZA
I
ZA Zkđ

Trip

&
P

T

Extension Zone I
II

tA
t

I
BMR

N

A

I

tA


B
I

II

tB

tB

Hình 2.17 Sơ đồ truyề n tín hiệ u mở rộ ng vùng I
- Sơ đồ so sánh hư ớ ng: Vùng I củ a cả hai rơ le khoả ng cách RZA và RZB đư ợ c chỉ nh
đị nh vư ợ t quá khoả ng 130% tổ ng trở đư ờ ng dây. Khi NM tạ i N “phía sau” RZA như ng
nằ m trong vùng I mở rộ ng củ a RZB, thì rơ le tổ ng trở hư ớ ng ngư ợ c (revese looking)
ZR vớ i thờ i gian làm việ c tR (tI tiế p điể m củ a rơ le khóa RK trong mạ ch cắ t củ a MC phía B. Như vậ y RZB không thể
tác độ ng. Trong trư ờ ng hợ p này RZA cũng khơng thể tác độ ng vì NM xả y ra ở “phía
sau” củ a nó. Ư u điể m củ a sơ đồ truyề n tín hiệ u khóa là khi dùng kênh tả i ba (PLC –

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

17


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng


Power Line Carrier) là tín hiệ u không phả i truyề n qua chỗ sự cố nên độ tin cậ y cao
hơ n.
B

A

RZ B
I
Z B Z MR

RZ A
I
Z A Z kđ

Trip

P

&

T

Tin hieu khoa tu RZN

Trip

&
t
RK


RZ A1

II

t

tA

I

t A (vung I mo rong cua RZA)

A
N
II

B

I

tB

t B (vung I mo rong cua RZB)

RZ B1

t

Hình 2.18 Sơ đồ truyề n tín hiệ u khóa.
- Sơ đồ truyề n tín hiệ u cho phép: Vùng I củ a cả hai rơ le khoả ng cách RZA và RZB

đư ợ c chỉ nh đị nh vư ợ t quá khoả ng 130% tổ ng trở đư ờ ng dây. Tín hiệ u cắ t chỉ xuấ t
hiệ n khi vùng I củ a cả 2 rơ le khoả ng cách RZA và RZB đư ợ c khở i độ ng đồ ng thờ i
(nghĩa là chỉ khi có NM trên đư ờ ng dây đư ợ c bả o vệ , khi ấ y hư ớ ng công suấ t NM qua
cả 2 rơ le phù hợ p vớ i chiề u dư ơ ng củ a bộ phậ n đo khoả ng cách vùng I). Bả o vệ sẽ
không tác độ ng khi NM trên đư ờ ng dây và kênh truyề n tín hiệ u bị hỏ ng hoặ c dịng sự
cố từ mộ t phía nhỏ hơ n dịng khở i độ ng. Sơ đồ truyề n tín hiệ u cho phép thư ờ ng đư ợ c
dùng cho các đư ờ ng dây có lắ p đặ t các bộ tụ bù dọ c.
6. Bả o vệ khoả ng cách ở các đư ờ ng dây có tụ bù dọ c
- Tụ bù dọ c đư ợ c dùng để bù thông số củ a đư ờ ng dây, lằ m tăng độ ổ n đị nh củ a đư ờ ng
dây, làm giả m điệ n áp cuố i đư ờ ng dây khi đư ờ ng dây không tả i.
- Tùy theo mứ c độ bù và vị trí đặ t tụ mà tổ ng trở đo đư ợ c củ a BV khoả ng cách đặ t đầ u
đư ờ ng dây sẽ khác nhau.

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

18


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Trên hình 3.18 trình bày mố i quan hệ thay đổ i tổ ng trở đo đư ợ c theo vị trí ngắ n mạ ch
khi hệ số bù KC = 0,6 (KC là tỷ số giữ a dung kháng tụ bù và cả m kháng củ a đư ờ ng
dây).
- BVKC có thể tác độ ng sai lệ ch, ví dụ khi NM tạ i Nt, BV1 không tác độ ng, trong khi
BV3 lạ i tác độ ng sai.
- Khắ c phụ c: nố i tắ t tụ khi NM và cho BV tác độ ng có thờ i gian trẽ chừ ng 0,1 ÷ 0,15s.

b)

a)

c)
XC = 0,6XL

XC = 0,6XL

N
Z
0,4XL

XL
XM

L

0,5XL

0,4XL

L
-0,1X L

0,6XL
XC = 0,3XL XC
2
2


XC = 0,6XL

X

L
3

XC
0,4XL

X
d)

L

XL
3

L
3

L
3
XC

0,4XL

XC = 0,3X
2
X

0,4XL
XC
2

XC
2
XC
2
L
g)

e)
L
Hình 2.19 Tổ ng trở biể u kiế n đo đư ợ c củ a rơ le đặ t tạ i đầ u đư ờ ng dây có tụ nố i tiế p.

7. Đánh giá bả o vệ khoả ng cách
Ư u điể m:
- Đả m bả o tính chọ n lọ c trong mạ ng có cấ u trúc bấ t kỳ và có nguồ n cung cấ p tùy ý.
- Vùng I củ a bả o vệ chiế m gầ n 80 ÷ 90% chiề u dài đư ờ ng dây đư ợ c bả o vệ và có thờ i
gian gầ n bằ ng không. Điề u bày rấ t quan trọ ng đố i vớ i điề u kiệ n ổ n đị nh hệ thố ng là
phả i cắ t nhanh phầ n tử bị sự cố gầ n thanh góp nhà máy điệ n và các trạ m có cơng suấ t
lớ n.
- Có độ nhạ y cao vớ i ngắ n mạ ch.
Như ợ c điể m:
- Phứ c tạ p về mặ t sơ đồ cung như cấ u trúc các rơ le, điề u này sẽ bị loạ i bỏ khi sử dụ ng
rơ le số .
- Khi dùng rơ le số thì phứ c tạ p về mặ t cấ u trúc chứ c năng.
- Không cắ t ngay ngắ n mạ ch trên toàn bộ đư ờ ng dây.

TH: Hồ Hữ u Lâm


TCTS TĐ A Lư ớ i

19


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Bị ả nh hư ở ng bở i dao độ ng củ a phụ tả i, nế u đư a chứ c năng chố ng giao độ ng vào lèm
việ c thì làm giả m độ nhạ y, giả m tác dụ ng dự trữ cho phầ n tử kề .
Tuy còn nhiề u như ợ c điể m như ng BVKC vẫ n là BV thông dụ ng nhấ t để bả o vệ
cho các đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng cao áp.
8. Rơ le bả o vệ so lệ ch đư ờ ng dây 7SA522
Rơ le bả o vệ so lệ ch 7SA522 cũng chứ c nư ng dố ng như rơ le 7SD522 đã trình
bày ở trên. Đố i vớ i bả o vệ khoả ng cách, các chứ c năng hiệ u chỉ nh khi đư ờ ng dây có
đặ t tụ bù dọ c, chứ c năng véc tơ group khi có máy biế n áp giữ a đư ờ ng dây để tăng độ
nhạ y.
Rơ le số 7SD522 củ a nhà sả n xuấ t Siemens đư ợ c cung cấ p chứ c năng đầ y đủ
bả o vệ khoả ng cách và tấ t cả chứ c năng thông thư ờ ng đư ợ c yêu cầ u trog bả o vệ đư ờ ng
dây điệ n. Ở trạ m biế n áp Đạ i Ninh sử dụ ng các chứ c năng sau (theo ANSI): 21, 67N1,
79, 25, 50/51, 50/51N, 50BF, 59.

Hình 2.20 Chứ c năng đầ y đủ củ a rơ le kỹ thuậ t số 7SA522.
Chứ c năng chính củ a 7SA522 là bả o vệ khoả ng cách. Bằ ng cách tính tốn song
song và giám sát 6 vòng lặ p điệ n kháng (Đạ i Ninh sử dụ ng 4 vùng, chi tiế t cài đặ t
thông số xem phụ lụ c 2), đạ t độ nhạ y cao và chọ n lọ c cho tấ t cả loạ i sự cố , Thờ i gian
trip ngắ n nhấ t là ít hơ n mộ t chu kỳ . Có thể trip 3 pha hoặ c mộ t pha.


TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

20


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

Hình 2.21 Đặ c tính tứ giác và mho củ a rơ le bả o vệ khoả ng cách 7SA522.
Rơ le 7SA522 cung cấ p đặ c tính da giác hoặ c đặ c tính kiể đư ờ ng tròn mho hoặ c
cả hai tuỳ thuộ c vào phiên bả n củ a rơ le. Nế u hổ trợ cả hai, ta có thể lự a chọ n cho
vòng lặ p tổ ng trở pha – pha hoặ c – pha đấ t.
Đặ c tính tríp đa giác: đặ c tính này đư ợ c đị nh nghĩa cho mỗ i vùng bả o vệ . Tấ t cả
5 vùng độ c lậ p và mộ t vùng mở rộ ng là vùng đư ợ ng điề u khiể n cho mỗ i vòng lặ p điệ n
kháng sự cố . Đa giác đư ợ c đị nh nghĩa bở i giớ i hình bình hành phân cắ t vớ i trụ c vớ i
Mộ t tả i hình thanh vớ i cài đặ t RLoad và φ

Load

có thể đư ợ c dùng để cắ t diệ n tích củ a tổ ng trở tả i ra ngoài đa giác. Các giá trị φ

Line,

giá trị R và X cũng như góc nghiêng φ
RLoad¸ φ

Load


Line.

có thể cài đặ t chung cho tấ t cả các vùng.

2.2.3 Bả o vệ quá dòng điệ n (50/51, 50/51N)
1. Nguyên tắ c làm việ c
Bả o vệ quá dòng (hay còn gọ i là bả o vệ dòng điệ n cự c đạ i) phả n ứ ng theo dòng
qua phầ n tử đư ợ c bả o vệ . Bả o vệ sẽ tác độ ng khi dòng qua phầ n tử đư ợ c bả o vệ tăng
quá giá trị đị nh trư ớ c.
B
A

Ilv

0
Ikđ

IN

I

Trạ ng thái tác độ ng
IBV = Ilv > Ikđ

TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

21



Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng
Hình 2.22 Bả o vệ quá dòng cắ t nhanh

- Đạ i lư ợ ng đầ u vào IBV là dòng qua phầ n tử đư ợ c bả o vệ .
- Giá trị đị nh trư ớ c Ikđ (Ing, Iđặ t): dòng nhỏ nhấ t qua phầ n tử đư ợ c bao vệ mà có thể
làm cho BV khở i độ ng.
- Khi IBV >Ikđ: Bả o vệ sẽ tác độ ng.
- Để BV khơng tác độ ng khi có sét đánh vào đư ờ ng dây (khi đó đư ờ ng dây bị
ngắ n mạ ch do chố ng sét van dẫ n) hoặ c khi đóng xung kích các máy biế n áp, ta
có thể đặ t thờ i gian cho bả o vệ khoả ng 50÷80ms.
2. Sơ đồ khố i, các bộ phậ n chính
Các bộ phậ n chính: Bộ phậ n khở i độ ng, bộ phậ n thờ i gian.
Sơ đồ khố i

MC

M

RI

RT

51

RG


Hình 2.23 Sơ đồ khố i bả o vệ quá dòng
3. Phân loạ i (classify)
Theo thờ i gian:
- BV cắ t nhanh (50)
- BV quá dòng có thờ i gian (51) có hai loạ i : BV quá dòng thờ i gian độ c lậ p, BV
q dịng thờ i gian phụ thuộ c.
Theo tín hiệ u đầ u vào:
- BV theo dịng điệ n tồn phầ n.
- BV theo dịng điệ n thứ tự khơng (I0).
- BV theo dòng điệ n thứ tự nghị ch (I2).
- Bả o vệ q dịng có khố điệ n áp.
4. Bả o vệ q dịng có thờ i gian -51 (time overcurrent proctection)
Tính chọ n lọ c củ a BV đư ợ c thự c hiệ n bằ ng thờ i gian.
a) Dòng điệ n khở i độ ng bả o vệ :
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

22


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

- Không tác độ ng sai.
- Tránh các dịng q độ cho phép khi đóng đư ờ ng dây hoặ c sau khi cắ t ngắ n
mạ ch ngoài: xét BV3’ khi ngắ n mạ ch tạ i N trên hình 3.21, UB giả m dẫ n đế n độ ng cơ
trong phụ tả i nố i qua MC2’’ hãm, BV3’ khở i độ ng, BV2’ tác độ ng cắ t MC2’ dẫ n đế n
UB phụ c hồ i, lúc này các độ ng cơ tự mở máy. Khi đó BV3’ phả i trở về . Cầ n:

+ Dòng điệ n trở về lớ n hơ n dòng điệ n mở máy: Itv > Imm; vớ i Imm = Kmm.Ilvmax
(Ilvmax: dòng điệ n làm việ c lớ n nhấ t củ a các độ ng cơ ); vớ i Kmm là hệ số mở máy củ a các
độ ng cơ điệ n (Kmm = 2÷3). Để an toàn, đư a vào hệ số an toàn Kat = 1,1÷1,2; tứ c là Itv =
Kat. Kmm.Ilvmax

I tv
; K tv
I kđ

+ Hệ số trở về : K tv

0,85 0,9 đố i vớ i rơ le cơ , K tv

1 đố i vớ i rơ le số .

K at .K mm
.I lv max
K tv

+ Dòng điệ n khở i độ ng cùa bả o vệ : I kđ

IN

I

I mm
I kđ

I tv


I mmmax
I lvmax

I lv
t
Thờ i gian dòng NM đi qua bả o vệ

Hình 2.24 Bả o vệ dịng điệ n có thờ i gian.
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

23


Chuyên đề

Bả o vệ đư ờ ng dây truyề n tả i điệ n năng

b) Thờ i gian làm việ c củ a bả o vệ :
Bả o vệ có đặ c tính thờ i gian độ c lậ p (definite time overcurrent protection):
- Thờ i gian làm việ c củ a bả o vệ không thay đổ i.
- Phố i hợ p thờ i gian theo nguyên tắ c bậ c thang: tn-1 = max{tn} + ∆t
Vớ i: ∆t: bậ c chọ n lọ c về thờ i gian; ∆t kể đế n thờ i gian cắ t củ a máy cắ t, thờ i
gian sai số củ a bả o vệ n và n-1, thờ i gian dự trữ , ∆t = 0,3 ÷0,5s.
Tn: Thờ i gian làm việ c củ a bả o vệ thứ n (xa nguồ n hơ n bả o vệ thứ n-1).
- Việ c phố i hợ p về thờ i gian đư ợ c bắ t đầ u từ bả o vệ xa nguồ n nhấ t, BV càng gầ n
nguồ n thì có thờ i gian càng lớ n. Để BV khơng tác độ ng nhầ m thì thờ i gian tạ i
BV1 phả i bằ ng thờ i gian củ a BV2’ cộ ng vớ i ∆t (vì tBV2’ > tBV2).


A

B
tnh1

BV1

BV2 ’

C
tnh2

BV2

t
tnh2

D

BV3 ’

tnh3

BV4 ‘
tnh4

BV4 tPT

BV3


t

tBV1

t
tBV2

tBV3

t

l
Hình 2.25 Phố i hợ p đặ c tính thờ i gian độ c lậ p củ a bả o vệ q dịng có thờ i gian.
Bả o vệ có đặ c tính thờ i gian (time curve) phụ thuộ c (inverse time overcurrent
protection):
- Thờ i gian làm việ c củ a bả o vệ phụ thuộ c vào dòng điệ n ngắ n mạ ch trên đư ờ ng
dây.
- Chọ n thờ i gian làm việ c củ a BV có hai yêu cầ u khác nhau do giá trị bộ i số dòng
ngắ n mạ ch ở cuố i đoạ n đư ợ c bả o vệ so vớ i dòng điệ n khở i độ ng.
- Khi bộ i số lớ n, BV làm việ c ở phầ n độ c lậ p củ a đặ c tính thờ i gian: lúc này đặ c
tính thờ i gian làm việ c củ a bả o vệ đư ợ c chọ n giố ng như bả o vệ có đặ c tính thờ i
gian độ c lậ p.
- Khi bộ i số dòng nhỏ , BV làm việ c ở phầ n phụ thuộ c củ a đặ c tính thồi gian:
trong trư ờ ng hợ p này, sau khi phố i hợ p thờ i gian làm việ c củ a các bả o vệ kề
nhau có thể giả m đư ợ c thờ i gian cắ t ngắ n mạ ch: ttt(n-1 = max{tn}+∆t.
TH: Hồ Hữ u Lâm

TCTS TĐ A Lư ớ i

24