Trong hệ thống cung cấp điện thường được dùng các loại bảo vệ nào? Cùng Chúng tôi tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Trong hệ thống cung cấp điện thường được dùng các loại bảo vệ sau:
- Bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian duy trì, loại bảo vệ này được dùng để bảo vệ tình trạng quá tải và làm bảo vệ dự phòng cho các loại bảo vệ khác
- Bảo vệ cắt nhanh, cũng là một loại bảo vệ dòng điện cực đại nhưng tác động không có thời gian duy trì, loại bảo vệ này được dùng để bảo vệ tình trạng ngắn mạch
- Bảo vệ so lệch, cũng là một loại bảo vệ dòng điện cực đại không có thời gian duy trì dùng để bảo vệ tình trạng ngắn mạch
- Báo tín hiệu và bảo vệ tình trạng chạm đất trong mạng có điểm trung tính cách điện
Bảo vệ dòng điện cực đại làm việc khi dòng điện chạy qua rơle vượt quá giá trị chỉnh định cho trước. Như vậy giá trị dòng điện chỉnh định phải lớn hơn hoặc bằng giá trị dòng điện cực đại có thể có trong mạng. Như vậy dòng điện chỉnh định của rơle được tính như sau:
- Dòng điện chỉnh định sơ cấp:
Icd1 = [kdt/ktv] . kkđ.Ilvmax - Dòng điện chỉnh định thứ cấp [dòng chạy qua rơle]:
Icd2 = [kdt/ktv].[ksđ/kBJ].ksđ.Ilvmax
trong đó:
- kdt = 1,1 ÷ 1,2 – hệ số dự trữ kể đốn sai số của rơle, tác động không hoàn toàn chính xác;
- kkđ – hệ số xét tới ảnh hưởng của dòng điện khởi động của động cơ;
- ktv – hệ số trở về của rơle;
- kBJ – hệ số biến đổi của biến dòng;
- Ilvmax – dòng điện làm việc cực đại;
- ksđ – hệ số sơ đồ, xét tới ảnh hưởng của sơ đồ nối máy biến dòng với rơle.
Bảo vệ dòng điện cực đại có bộ phận duy trì thời gian. Thiết bị bảo vệ chỉ tác động khi dòng điện vượt quá giá trị chỉnh định và tồn tại quá thời gian duy trì đã định trước. Vì vậy bảo vộ dòng điện cực đại thường được dùng để bảo vệ quá tải và làm bảo vệ dự phòng cho các hình thức bảo vệ chống ngắn mạch khác như bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ so lệch v.v…
Tuỳ theo hình thức duy trì thời gian mà bảo vệ dòng điện cực đại được chia ra làm hai loại: bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian duy trì độc lập; bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian duy trì phụ thuộc dòng điện.
Khi trên một tuyến đường dây tải điện có đặt nhiều thiết bị bảo vệ dòng điện cực đại, để đảm bảo tính chọn lọc, người ta chỉnh định thời gian cắt của thiết bị bảo vệ ở càng gần về phía nguồn càng lớn.
Hình dưới trình bày sơ đồ bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian duy trì độc lập.
Nếu đường dây cung cấp điện có đặt nhiều cấp bảo vệ dòng điện cực đại thì thời gian cắt của cấp gần nguồn sẽ tương đối lớn, đó là nhược điểm của loại bảo vệ này.
2. Bảo vệ dòng điện cắt nhanh
Bảo vệ dòng điện cắt nhanh nhằm nhanh chóng loại trừ dòng điện ngắn mạch. Vì vậy khác với bảo vệ dòng điện cực đại nói ở trên, bảo vệ dòng điện cắt nhanh được chỉnh định theo dòng điện ngắn mạch lớn nhất ở cuối vùng bảo vệ và thiết bị bảo vệ tác động nhanh không có thời gian duy trì.
Các dòng điện chỉnh định được tính như sau:
- Dòng điện chỉnh định sơ cấp
Icđ1=kdtINmax
- Dòng điện chỉnh định thứ cấp
Icđ2= [kdt.ksđ/kBI] . INmax
Trong đó:
- kdt = 1,1 ÷ 1,2 – hệ số dự trữ
- ksđ – hệ số sơ đồ
- kBI – hệ số biến đổi của biến dòng
- INmax -dòng điện ngắn mạch lớn nhất ở cuối vùng bảo vệ
Chú ý rằng thiết bị bảo vệ dòng điện cắt nhanh sẽ không làm việc khi xảy ra sự cố ở ngoài vùng bảo vệ của nó, vì thế trong các công thức tính dòng điện chỉnh định không cần xét tới hệ số trở về ktv của rơ le
Hình a trình bày sơ đồ thiết bị bảo vệ dòng điện cắt nhanh dùng sơ đồ nối máy biến dòng theo hình số 8 [cũng có thể dùng sơ đồ nối BI theo hình sao hoặc hình sao không hoàn toàn]. Vì để tránh tác động nhầm lẫn nên dòng chỉnh định sơ cấp Icđ1 lấy bằng dòng ngắn mạch ở cuối vùng bảo vệ INmax nhân với hệ số dự trữ kdt, vì vậy có một phần ở cuối vùng bảo vệ [khoảng 20%] không được bảo vệ, vùng này thường được gọi là “vùng chết” [hình b]
Thiết bị bảo vệ dòng điện cắt nhanh có ưu điểm là tác động nhanh nên thường được dùng để bảo vệ cho những bộ phận quan trọng. Nhược điểm cua nó là có “vùng chết” nên nó khômg bảo vệ được toàn bộ vùng cần bảo vệ vì vậy người ta thường đặt thêm các loại bảo vệ khác [như bảo vệ dòng điện cực đại] để làm thiết bị bảo vệ dự trữ cho bảo vệ dòng điện cắt nhanh. Thời gian tác động của bảo vệ dòng điện cắt nhanh hầu như chỉ phụ thuộc vào thời gian tác động của bản thân rơle dòng điện và rơle trung gian. Thời gian tác động của bảo vệ dòng điện cất nhanh thường nằm tronh khoảng 0,04 – 0,6 s
3. Bảo vệ so lệch dọc
Báo vệ so lệch dọc là một loại bảo vệ dòng điện cắt nhanh, nó tác động dựa trên sự chênh lệch về cường độ và pha của dò ng điện ở đâu và cuối vùng bảo vệ. Bảo vệ so lệch dọc thường được dùng để bảo vệ máy biến áp, máy phát điện và động cơ có công suất lớn. Loại bảo vệ này ít được dùng để bảo vệ dường đây vì các dây dẫn trong mạch bảo vệ và điều khiển phải kéo quá dài, do đó rất tốn kém.
Hình trên trình bày sơ đồ nguyên lý của thiết bị bảo vệ so lệch dọc bảo vệ cho máy biến áp. Vùng được bảo vệ là máy biến áp, máy biến dòng đặt ở hai đầu máy biến áp dùng được phản ánh dòng điện chạy trong vùng bảo vệ. Các cuộn dây thứ cấp của các máy biến dòng điện chạy trong rơ le bằng hiệu hai dòng điện chạy trong máy biến dòng:
IB = I1 – I2
Trong trường hợp tải bình thường hoặc ngắn mạch vùng bảo vệ [hình a] ta có I1 = I2 và cù ng pha nên hiệu của chúng bằng không IB = 0, do đó rơ le dòng điện không tác động.
Khi xảy ra ngắn mạch tronh vùnh báo vệ [hình b] do dòng điện trong hai biến dòng ngược chiều nhau nên dònh chạy trong rơle dòng điện bằng tổnh của chúng IB = I1 + I2 > 0 [khi hai phía máv biến áp đều có nguồn] hoặc IB = I1 >0 [khi máy biến áp chỉ có một phía có nguồn]. Lúc này rơ le tác động đc cắt máy biến áp ra khỏi nguồn.
So với bảo vệ dòng điện cắt nhanh, bảo vệ so lệch dọc có ưu điếm hơn là không có “vùng chết” nhưng sơ đồ phức tạp hơn nhiều. Vì vậy thiết bị bảo vệ so lệch dọc chỉ dùng để bảo vệ các thiết bị quan trọng mà thôi.
Đôi với những đường dây điện áp cao làm việc song song hoặc những máy phát, động cơ có công suất lớn. Người ta còn dùng bảo vệ so lệch ngang. Loại bảo vệ này làm việc dựa trên cơ sở so sánh dòng điện giữa các đường dây làm việc song song với nhau.
Đối với máy biến áp, ngoài các loại bảo vệ kể trên, người ta còn dùng rơle hơi đc bảo vệ quá tải và ngắn mạch của máy biến áp.
Mọi thắc mắc xin Quý khách vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH AT Đông Dương
Hotline: 096 883 6666
Email: