Hình 3-4. 3.6.1.1 Nguyên lý làm việc.
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc máy biến áp đợc giới thiệu trên hình 3-4. Hệ thống làm việc theo nguyên tắc so sánh trực tiếp về pha và giá trị dòng điện ở đầu vào
và đầu ra khi đợc cung cấp từ một phía hoặc hai đầu khi cung cấp từ hai phía. Các máy biến dòng đợc đặt ở hai đầu phần tử đợc bảo vệ và có tỉ số nh nhau. Các cuộn
thứ cấp của máy biến dòng ở pha cùng tên đợc nối với nhau bằng dây dẫn phụ và nối với rơle. Khi xảy ra ngắn mạch trong vùng bảo vệ thì dòng trong rơle đợc xác định nh sau:
Quy ớc chiều của dòng điện nh hình trên ta có:
I N
r r
R
k I
I I
I =
=
2 1
Nếu dòng I
R
vào rơle lớn hơn dòng khởi động I
kđ
của rơle thì rơle tác động cắt phần tử bị h hỏng.
Trong trờng hợp làm việc bình thờng hoặc khi xảy ra ngắn ngoài. Nếu máy biến áp và máy biến dòng là lý tởng thì dòng qua rơle trong trờng hợp này là:
2 1
=
=
r r
R
I I
I
- bảo vệ không tác động.
3.6.1.2 Dòng không cân bằng.
Trong thực tế do sự không đồng nhất hoàn toàn của máy biến dòng nên khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ hay khi vận hành bình thờng vẫn xuất hiện dòng điện trong rơle của hệ
thống bảo vệ so lệch dọc đó là dòng không cân bằng trong bảo vệ so lệch. SV: Trần Đình Vinh
35 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Anh Nghĩa
Vậy khi tính toán chỉnh định bảo vệ cần chú ý tránh các dòng không cân bằng sau: + Cần tránh khỏi dòng không cân bằng do sai số của máy biến dòng.
+ Cần tránh xung dòng từ hoá phát sinh khi đóng máy biến áp không tải vào nguồn. + Cần tránh khỏi dòng không cân bằng xuất hiện trong các nhánh của bảo vệ do không có
khả năng chọn chính xác các vòng dây của cuộn dây so sánh trong các nhánh của bảo vệ I
kcb
. + Cần tránh khỏi dòng không cân bằng do hiệu chỉnh máy biến áp dới tải I
kcb
. Khi đó dòng không cân bằng trong bảo vệ so lệch máy biến áp đợc tính theo công thức:
kcb kcb
kcb kcb
I I
I I
+ +
=
- Dòng không cân bằng do sai số biến dòng gây ra.
max
.
N kck
kcb
I k
I
dn
.k
=
. : giá trị sai số tơng đối của biến dòng, =1.
k
dn
- hệ số đồng nhất của máy biến dòng k
dn
= 1 nếu máy biến dòng có hệ số biến dòng không giống nhau ; k
dn
= 0,5 nếu máy biến dòng cùng chủng loại ; k
kck
- hệ số tính đến ảnh hởng của thành phần không chu kỳ ngắn mạch k
kck
= 2 nếu dùng rơle dòng cắt nhanh phần tử, k
kck
= 1 nếu dùng biến áp bão hoà từ nhanh ; I
N max
- dòng ngắn mạch 3 pha lớn nhất khi ngắn mạch xẩy ra ngoài vùng bảo vệ. - Dòng không cân bằng gây ra do sự điều chỉnh điện ¸p cđa m¸y biÕn ¸p.
max .
.
m n
kcb
I U
I
=
. ΔU
:
lµ sai số tơng đối gây nên bởi việc điều chỉnh điện áp của máy biến áp. - Dòng gây nên bởi không thể chọn chính xác số vòng dây của các cuộn so sánh so với số
vòng dây tính toán.
n.mmax
f.I
=
kcb
I
- Từ các đặc điểm trên điều kiện chọn dòng sơ cấp để bảo vệ tác động chắc chắn là tránh khỏi dòng không cân bằng:
+ Tránh khỏi dòng từ hoá nhảy vọt khi đóng máy biến áp không tải:
ba dm
nv cd
I k
I
.
. =
SV: Trần Đình Vinh 36 GVHD: PGS.TS. Ngun
Anh NghÜa
Trong ®ã :k
nv
= 3 ữ 5 nếu dùng rơle dòng cắt nhanh ; k
at
= 1ữ1,3 nếu dùng rơle bão hoà từ nhanh; +Tránh khỏi dòng không cân bằng lớn nhất xuất hiện trong các nhánh của bảo vệ :
kcb at
cd
I k
I .
=
Trong đó: k
at
= 1,5 ữ 2 nếu dùng rơle dòng cắt nhanh; k
at
= 1,3 nếu dùng rơle bão hoà từ nhanh. Độ nhậy của bảo vệ so lệch dọc đợc xác định:
td N
n
I I
k
2 min
.
=
Trong đó : I
N.min
giá trị dòng ngắn mạch bé nhất xảy ra ngoài vùng bảo vệ phía hạ áp quy về phía cao áp.
3.6.1.3 Phơng pháp nâng cao độ nhậy của bảo vệ so lệch dọc.