Tài liệu môn Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 6: Bảo vệ dòng điện có hướng

SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1 Company LOGO BẢO VỆ DÒNG ĐiỆN CÓ HƯỚNG GV : ĐẶNG TUẤN KHANH Đại học quốc gia Tp.HCM Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM 1Bảo vệ rơ le và tự động hóa Chương 6: Bảo vệ dòng điện có hướng Để đảm bảo và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, người ta thường dùng mạng vòng hay nhiều nguồn cung cấp. Đối với mạng điện này thì nếu không dùng thiết bị định hướng công suất thì tính chọn lọc của bảo vệ sẽ không được đảm bảo. 6.1 Nguyên tắc hoạt động 6.2 Phần tử định hướng công suất 6.3 Bảo vệ có hướng 6.4 Đánh giá 6.5 Bài tập 2Bảo vệ rơ le và tự động hóa 67 VÀ 67N Rơle công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất. Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất Khi NM tại N1 A B C 1 2 3 4 N1 Thì BV2 cắt trước BV3 6.1. Nguyên tắc hoạt động 3Bảo vệ rơ le và tự động hóa Ví dụ: Nếu không thiết bị định hướng công suất Khi NM tại N2 A B C 1 2 3 4 N2 Thì BV3 cắt trước BV2 Như vậy ta thấy nếu không đặt thiết bị định hướng công suất thì tính đảm bảo không chọn lọc. 6.1. Nguyên tắc hoạt động 4Bảo vệ rơ le và tự động hóa SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 2 Trong mạng điện có nhiều nguồn cung cấp, thì ta cần dùng thiết bị định hướng công suất. 67 LOW SET ~ 51 A B C 1 2 3 4 , 1R NU  1R NI   Lúc này ta thấy góc lệch pha có giá trị dương 6.2. Phần tử định hướng công suất BU  5Bảo vệ rơ le và tự động hóa 51 RW A B C 1 2 3 4 N2 , 2RU N  2R NI  , Lúc này ta thấy góc lệch pha có giá trị âm , 0180   BU  6.2. Phần tử định hướng công suất 6Bảo vệ rơ le và tự động hóa Rơ le công suất có nhiệm vụ định hướng truyền công suất. RU RI RI UI UI R U cos( )W R R RM K U I    6.2. Phần tử định hướng công suất 90 U   7Bảo vệ rơ le và tự động hóa RU RI UI R  U R U sin( )W R R U RM K U I    Đặt: Max Vùng tác động ứng với điều kiện. 0 0 0 0 cos( ) 0 90 90 (90 ) 90 R R R                   Momen cực đại ứng với hướng nhạy nhất của rơle: cos( ) 1 ( ) 0 90 R R R U               6.2. Phần tử định hướng công suất 8Bảo vệ rơ le và tự động hóa SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 3 Ví dụ rơle PBM 171 Thông thường 065U  nên 0 0 065 90 25Rnhay     Thông thường 020U   nên 0 0 020 90 110Rnhay      NM chạm pha NM chạm đất 6.2. Phần tử định hướng công suất Ví dụ rơle PBM 177 9Bảo vệ rơ le và tự động hóa RI RU RI RU 025Rnhay   0110Rnhay   065U  020U   6.2. Phần tử định hướng công suất 10Bảo vệ rơ le và tự động hóa Rơ le định hướng sông suất có thể làm việc theo dòng và áp toàn phần. Hay nó có thể làm việc theo dòng và áp thứ tự Ta khảo sát sự phân cố công suất của các thành phần thứ tự T T T T T N T T K 6.2. Phần tử định hướng công suất 11 1S 1I 2S 2I 0S 0I Sơ đồ nối rơ le định hướng công suất: 1. Sơ đồ 90 2. Sơ đồ 60 loại 1 3. Sơ đồ 60 loại 2 4. Sơ đồ 30 6.2. Phần tử định hướng công suất 12Bảo vệ rơ le và tự động hóa SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 4 SƠ ĐỒ 90 Rơ le pha UR IR 67A UBC IA B UCA IB C UAB IC A C BBC RU U A RI I 6.2. Phần tử định hướng công suất Sơ đồ có độ nhạy cao với tất cả các dạng sự cố bất đối xứng 13Bảo vệ rơ le và tự động hóa Cuon Dong Dien Cuon Dien Ap Khi co su co thi kiem goc lech giau IR va UR Goc nhon Goc tu Khoa Kich hoat 51 RW 67 6.2. Phần tử định hướng công suất Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ? 14Bảo vệ rơ le và tự động hóa A B C N2 t1 t3 t4 T2 Khoa > Pham vi su dung 67  nhieu nguon Vi dam bao duoc tinh chon loc 1 2 3 4 6.2. Phần tử định hướng công suất Khi nào không cần đặt phần tử định hướng công suất ? 15Bảo vệ rơ le và tự động hóa A B C N1 t1 t2 t4 T3 Khoa < 1 2 3 4 6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng 16Bảo vệ rơ le và tự động hóa A B C 1 2 3 4 Dòng lv ngược Dòng lv thuận Dòng NM khi tại B Dòng NM khi tại C Dòng NM khi tại A SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 5 6.4. Phân tích mạng nhiều nguồn và mạng vòng 17Bảo vệ rơ le và tự động hóa Xét bảo vệ 2 và 9 Xét bảo vệ 1 và 10 ~ A B C DE 1 2 3 4 5 678910 Mở vòng AB và AE để phối hợp 100A100A 100A 100A 100A 100A 67 A Vùng chết của rơle công suất: khi NM ba pha xảy ra gần nơi đặt bảo vệ thì UR = 0 nên rơle không tác động. Để khắc phục ta dùng bảo vệ cắt nhanh không hướng A B C 1 2 3 4 UR = 0 6.5. Đánh giá Đơn giản, bảo đảm tác động chọn lọc đối với mạng nhiều nguồn cung cấp Các ưu nhược điểm tương tự như bảo vệ 50/51 18Bảo vệ rơ le và tự động hóa ,min (3) 0 . .cos .3. kdVT vc NM R UnL Ix    6.6. bảo vệ thứ tự không có hướng 19Bảo vệ rơ le và tự động hóa Ta xét quan hệ giữa IR = 3I0 và UR = 3U0 khi có sự cố chạm đất ta thấy φ0 = - 900 khi bỏ qua R. Thực tế thì khi có R thì φ0 khoảng -1000 đến -1200 nên ta có góc nhạy nhất là -1100 51N RW0 67N Bộ lọc dòng thứ tự không Bộ lọc điện áp thứ tự không N(1), N(1,1) 0 0 3 A B C A B C U U U U U U U        Đối xứng: N(3), Vh bình thg Bất đối xứng: 3U0 Bảo vệ rơ le và tự động hóa 20 G1 G2 G3 52 52 52 52 5252 Relay I Relay I’ Relay II Relay II’ Relay III Relay III’ Các nguồn đấu dây hình sao trung tính nối đất trực tiếp  Thứ tự không 1 Ohm 2 Ohm 1 2 1 2 4 12 4 12 3 9 1 2 3 4 0 1 02 PhaUI X X    N(1,1) 0 0 12 PhaUI X X    N(1) SINH VIÊN:............................................ 4/14/2014 BV rơle và tự động hóa GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 6 21Bảo vệ rơ le và tự động hóa 22 Cho mạng điện phân phối 110 kV như hình vẽ: Cho các thông tổng trở thứ tự thuận =TTnghịch Thứ tự không 1 Ω 12 Ω 12 Ω 20 Ω A B C D 150A 100A 100A 1 Ω 36 Ω 36 Ω 60 Ω 67 A 67B2 67B1 400:5 120A 100A 1 Ω 1 Ω 1 Ω 1 Ω 67D 67C 67 B3 G1 G2 G367 HIGH SET