1
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
* * *


BẢO VỆ RỜLE



2
BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY
Đường dây được bảo vệ bởi:
Rờle quá dòng
Rờle khoảng cách
Pilot
3
Rờle quá dòng :
Đơn giản và rẻ tiền
Khó sử dụng
Điều chỉnh hoặc thay thế nhanh khi hệ thống thay đổi
Nó sử dụng cho bảo vệ sự cố pha chạm pha và sự cố pha chạm đất và một vài đường dây truyền tải nơi mà chi phí cho rờle khoảng cách không thể đáp ứng.
BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY
4
Cài đặt giá trị và thời gian của rờle
Bước đầu tiên là chọn giá trị (pickup) của rờle, nó sẽ hoạt động trên tất cả các dòng ngắn mạch trên đường dây nó bảo vệ, và bảo vệ dự phòng cho các đường dây lân cận.
5
Bước hai điều chỉnh thời gian chọn lọc của rờle
Cài đặt giá trị và thời gian của rờle
6
Chúng ta có thể yêu cầu thời gian tác động của rờle 1 trong điều kiện của thời gian hoạt động rờle 2 bằng công thức:

T1 = T2 + B2 + O1 + F

Where: T1 = thời gian tác động của rờle 1.
T2 = thời gian tác động của rờle 2.
B2 = thời gian ngắt của tiếp điểm rờle 2.
O1 = overtravel thời gian của rờle 1.
F = hệ số thời gian an toàn.
Cài đặt giá trị và thời gian của rờle
7
Thời gian S, được gọi “khoảng thời gian chọn lọc ,” là tổng thời gian breaker, over travel, và hệ số an toàn.
Cài đặt giá trị và thời gian của rờle
8
Ảnh hưởng của mạch vòng lên rờle quá dòng
Các rờle gần nguồn được điều chỉnh đầu tiên, sau đó đến các rờle theo thứ tự vòng về.
Ví dụ: 1-2-3-4-5, hoặc a-b-c-d-e
9
R?le qu� dịng cĩ hu?ng t�c d?ng n?u hu?ng dịng s? c? ch?y qua r?le theo chi?u mui t�n.
Ảnh hưởng của mạch vòng lên rờle quá dòng
10
Sử dụng rờle quá dòng tức thời
R?le qu� dịng t?c th?i cĩ th? s? d?ng n?u d? l?n dịng s? c? du?i 3 l?n gi� tr? l?n nh?t c?a s? c? di chuy?n t?i v�ng r?le t? d?u xa c?a du?ng d�y.
Giá trị của rờle quá dòng tức thời cao hơn 25% độ lớn dòng điện sự cố 3 pha tại đầu đường dây.
11
Sử dụng 2 rờle cho bảo vệ sự cố 3 pha.
Có thể dùng 2 rờle được nhận từ các biến dòng lắp ở 2 trong 3 pha.
Tuy nhiên bảo vệ không tác động nếu biến dòng không đặt ở các pha giống nhau
Sự cố chạm đất đồng thời trên các pha khác của 2 dây đặt rơle sẽ tạo thành sự cố pha chạm pha trên hệ thống, và không có rờle nào tác động.
12
Cân bằng dòng điện - cân bằng công suất
Máy phát
R
O
13
R
O
Cân bằng dòng điện - cân bằng công suất
Máy phát
14
CURRENT-BALANCE
AND POWER-BALANCE RELAYING
15
Bảo vệ đường dây với rờle khoảng cách
Rờle khoảng cách được sử dụng khi rờle quá dòng quá chậm hoặc không được chọn.
Rờle khoảng cách được sử dụng cho bảo vệ sự cố pha và bảo vệ dự phòng trên đường dây truyền tải và trạm truyền tải.
Rờle khoảng cách ưu điểm hơn rờle quá dòng bởi vì hầu như nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của độ lớn dòng điện như rờle quá dòng.
16
Lựa chọn giữa loại trở kháng, điện kháng, hoặc ohm
Rờle sự cố pha, mỗi loại có ưu điểm và nhượt điểm
Đối với đường dây ngắn, loại điện kháng tốt hơn đối với đường dây dài có thể được bảo vệ tốc độ cao (không ảnh hưởng bởi điện trở hồ quang)
17
Loại ohm thì sử dụng tốt đối với đường dây dài
Lựa chọn giữa loại trở kháng, điện kháng, hoặc ohm
18
Rờle trở kháng thì sử dụng tốt đối với đường dây trung bình
Lựa chọn giữa loại trở kháng, điện kháng, hoặc ohm
19
Điều chỉnh rờle khoảng cách
Rờle khoảng cách được điều chỉnh dựa trên trở kháng thứ tự pha thuận giữa vùng rờle và vùng sự cố.
Rờle khoảng cách đất cũng được điều chỉnh như trên, mặc dù một vài loại phản ứng với trở kháng thứ tự pha zero. trở kháng này phụ thuộc vào khoảng cách, khoảng 0.8 ohm/mile
20
Chuyển trở kháng thứ cấp về trở kháng sơ cấp đối với rờle sự cố pha hoặc đất, sử dụng công thức sau:
Với CTratio tỉ số máy biến dòng, và VTratio tỉ số máy biến áp
Điều chỉnh rờle khoảng cách
21
Ví dụ, đối với đường dây 50-mile, 138-kv tỉ số máy biến dòng 600/5, điện kháng thứ tự pha thuận khoảng:
Thực tế vùng của rờle khoảng cách khoảng 80% to 90% độ dài của hai đầu đường dây.
Điều chỉnh rờle khoảng cách
22
Ảnh hưởng của hồ quang lên sự vận hành của rờle khoảng cách
Trở kháng của hồ quang (ZA):
Với :
I1 = dòng điện chảy đến hồ quang từ đầu dây nơi mà rờle bảo vệ.
I2 = điện chảy đến hồ quang từ đầu dây khác nơi mà rờle bảo vệ.
RA = điện trở hồ quang với (I1 + I2) chảy tới nó.
23
Nếu I1 và I2 không cùng pha

ZA sẽ là số phức.

Vì thế, rờle khoảng cách loại điện kháng có thể bị ảnh hưởng bởi hồ quang. Tuy nhiên, ảnh hưởng này thí nhỏ, được bỏ qua.
Ảnh hưởng của hồ quang lên sự vận hành của rờle khoảng cách
24
Ảnh hưởng của dòng điện trung gian (intermediate) lên sự vận hành của rờle khoảng cách
Một dòng điện trung gian là dòng ngắn mạch giữa vùng rờle khoảng cách và sự cố nơi rờle khoảng cách bảo vệ
25
Trở kháng đúng từ rờle tới vùng sự cố là ZA + ZB,
Nhưng, khi dòng I2 chạy tới, trở kháng là:

ZA + ZB + (I2/I1) ZB.
(ảnh hưởng này được gọi là “trở kháng hổ cảm". )
Nó cho biết rằng, nếu I1 và I2 ngược pha, trở kháng (I2/I1) ZB sẽ có góc khác ZB.
Ảnh hưởng của dòng điện trung gian (intermediate) lên sự vận hành của rờle khoảng cách
26
Bảo vệ đường dây với rờle Pilot
Rờle Pilot là loại bảo vệ đường dây tốt nhất
Nó bảo vệ với tốt độ cao, tất cả các dòng ngắn mạch, và bất cứ loại sự cố nào
Rờle Pilot được sử dụng trên các đường dây nhiều đầu dây (multiterminal lines)
27
Các dạng Rờle Pilot :
Dây dẫn
PLC power
Vi sóng
Rờle Pilot
28
Rờle Pilot
Pilot dây dẫn khoảng từ 5 đến 10 mile, một vài đường dây tới 27 mile
Rờle Pilot dây dẫn được sử dụng ở đường dây truyền tải điện áp cao
29
Bảo vệ đường dây dài
Relay
Thi?t b? thơng tin
Relay
Thiết bị thông tin
Kênh thông tin
Relay
Relay
Kênh thông tin
30
Dây dẫn pilot
Hãm
Làm việc
Relay cân bằng dòng
Hệ thống Pilot dây dẫn
Relay cân bằng dòng
Làm việc
Hãm
31
Hệ thống Pilot dây dẫn
Hãm
Làm việc
Relay cân bằng dòng
Relay cân bằng dòng
Làm việc
Hãm
32
Bộ lộc thứ tự được dùng cho
hệ thống rờle Pilot dây dẫn
Hệ thống Pilot dây dẫn
33
Hệ thống Pilot sóng mang đường dây truyền tải
Hệ thống Pilot PLC
34
Vi sóng (Microwave)
Hệ thống bảo vệ Pilot sóng
35
Classification for pilot protection
Các loại sơ đồ
bảo vệ Pilot
Các sơ đồ
toàn phần

Các sơ đồ
Không toàn phần
So sánh pha
B?o v? so l?ch
Pilot
Bảo vệ
khoảng cách
So sánh hướng
36
Nó là loại đơn giản nhất
Trên 2 đầu đường dây, độ nhạy sự cố pha của so sánh pha thì không tốt như so sánh hướng
Relay so sánh pha không bị ảnh hưởng bởi hổ cảm từ các mạng điện gần bên
So sánh pha
37
Dòng Pha
Bảo vệ toàn phần
So sánh pha
38
Cắt B
Bảo vệ toàn phần
So sánh pha
39
Kênh truyền
Cắt B
Bảo vệ toàn phần
So sánh pha
40
So sánh hướng
Rờle so sánh hướng được sử dụng rộng rãi nhất
Chỉ trong trường hợp so sánh hướng không ứng dụng khi có một hổ cảm cảm ứng với đường dây khác và khi rờle chống chạm đất có hướng được sử dụng thay thế rờle khảng cách chống chạm đất
41
Đường dây song song
Hai đường dây mắc song song  Hỗ cảm
H? c?m th? t? pha thu?n
H? c?m th? t? pha Zero
H? c?m th? t? pha ngh?ch
? min
? max
Bảo vệ đường dây với rờle khoảng cách  không bị ảnh hưởng
Rờle qua dòng  không bị ảnh hưởng
42
1. Có chung nguồn thứ tự thuận và thứ tự không
2. Cĩ chung ngu?n th? t? thu?n nhung t�ch bi?t ngu?n th? t? khơng
3. Cĩ ngu?n th? t? thu?n v� th? t? khơng ri�ng bi?t
Đường dây song song
43
D?ng 1:
Hai đường dây song song Có chung nguồn thứ tự thuận và thứ tự không
Tr? kh�ng t? r?le d?n v�ng s? c?
H? s? b� ph?c:
Đường dây song song
44
Hỗ cảm giữa đường dây A và B
Đường dây song song
45
Khi sự cố pha chạm đất, rờle tại AR:
và
Vai và VRi (i = 0, 1, 2) - điện áp thứ tự tại vùng sự cố và vùng rờle
(8.3)
(8.4)
(8.5)
?
Đường dây song song
46
Hệ số phân bố dòng thứ tự tại vị trí rờle so với điểm ngắn mạch:
Đường dây song song
47
kSA,, kMA = hệ số hỗ cảm của dường dây A
Đường dây song song
48
IARC = dòng điện vào rơle chống chạm đất của đường dây A
Chia (8.11) cho IARC  tổng trở tại đường dây A khi sự cố 1 pha chạm đất
Với ke= IARM/IARC chỉ số đo. Giá trị này gần bằng 1, tổng trở đo lường của rờle càng chính xáZAR hZL1
Để ke 1, thay đổi IARC bằng cách iệu chỉnh hệ số bù khi đường dây làm việc có hỗ cảm
Đường dây song song
49
Khi cả hai đường dây vận hành, nguồn Q hở
50
Một đường dây không vận hành, máy cắt hai đầu được mở ra
51
Khi một đường dây không vận hành và được nối đất ở hai đầu
52
Kết luận
Tổng trở đo được bởi từ rờle trong ba trường hợp:
V?i i = 1, 2, 3
53
Các sơ đồ bảo vệ đường dây tiêu biểu
Bảo vệ phát tuyến trung tuyến phối hợp với bộ tự đóng lại
Hình 8.102
54
Mạng hình tia trung và hạ thế
Hình 8.103
Các sơ đồ bảo vệ đường dây tiêu biểu
55
Bảo vệ cáp và đường dây trên không ngắn có nguồn từ hai phía
Hình 8.104
Các sơ đồ bảo vệ đường dây tiêu biểu
56
Hình 8.105
Bảo vệ dây cáp dài và đường dây trên không có nguồn từ hai phía
57
Bảo vệ đường dây cao thế
Hình 8.106
58
Hình 8.107
Bảo vệ đường dây cao thế
59
Hình 8.108
Hình 8.109
Bảo vệ đường dây cao thế
60
Hình 8.110
Bảo vệ đường dây cao thế
61
THANKS FOR YOUR LISTENING!