Giáo trình

Giáo trình Bảo vệ các phần tử chính trong hệ thống điện

Science and Technology

Bảo vệ so lệnh ngang

Tác giả: unknown

BẢO VỆ SO LỆCH NGANG (87G)

Các vòng dây của MFĐ chập nhau thường do nguyên nhân hư hỏng cách điện của dây quấn. Có thể xảy ra chạm chập giữa các vòng dây trong cùng một nhánh (cuộn dây đơn) hoặc giữa các vòng dây thuộc hai nhánh khác nhau trong cùng một pha, dòng điện trong các vòng dây bị chạm chập có thể đạt đến trị số rất lớn. Đối với máy phát điện mà cuộn dây stator là cuộn dây kép, khi có một số vòng dây chạm nhau sức điện động cảm ứng trong hai nhánh sẽ khác nhau tạo nên dòng điện cân bằng chạy quẩn trong các mạch vòng sự cố và đốt nóng cuộn dây có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng. Trong nhiều trường hợp khi xảy ra chạm chập giữa các vòng dây trong cùng một pha nhưng BVSLD không thể phát hiện được, vì vậy cần phải đặt bảo vệ so lệch ngang để chống dạng sự cố này.

Bảo vệ so lệch ngang có hãm (a) và đặc tính khởi động (b) (Hình 1.7)

Đối với MFĐ công suất vừa và nhỏ chỉ có cuộn dây đơn, lúc đó chạm chập giữa các vòng dây trong cùng một pha thường kèm theo chạm vỏ, nên bảo vệ chống chạm đất tác động (trường hợp này không cần đặt bảo vệ so lệch ngang).

Với MFĐ công suất lớn, cuộn dây stator làm bằng thanh dẫn và được quấn kép, đầu ra các nhánh đưa ra ngoài nên việc bảo vệ so lệch ngang tương đối dễ dàng. Người ta có thể dùng sơ đồ bảo vệ riêng hoặc chung cho các pha.

Sơ đồ bảo vệ riêng cho từng pha: (hình 1.7, 1.8)

Trong chế độ làm việc bình thường hoặc ngắn mạch ngoài, sức điện động trong các nhánh cuộn dây stator bằng nhau nên I1T = I2T. Khi đó:

|IH| = |I1T + I2T| = 2.I1T (1-24)

ISL =|ILV|=|I1T - I2T| = IKCB (1-25)

⇒ IH > ILV nên bảo vệ không tác động

Khi xảy ra chạm chập giữa các vòng dây của hai nhánh khác nhau cùng một pha, giả thiết ở chế độ máy phát chưa mang tải, ta có: I1T = -I2T

|IH| = |I1T - I2T| = IKCB

| ILV|= |I1T + I2T| = 2.I1T (1-26)

⇒ ILV> IHnên rơle tác động cắt máy cắt đầu cực máy phát.

Sơ đồ bảo vệ so lệch ngang theo mã số (Hình 1.8)

Sơ đồ bảo vệ chung cho các pha: (hình 1.9)

Trong sơ đồ BI được đặt ở giữa hai điểm nối trung tính của 2 nhóm nhánh của cuộn dây stator, thứ cấp của BI nối qua bộ lọc sóng hài bậc ba L3f dùng để giảm dòng không cân bằng đi vào rơle.

Sơ đồ bảo vệ so lệch ngang cho các pha MFĐ, sơ đồ tính toán (a) và theo mã số (b) (Hình 1.9)

CN: cầu nối, bình thường CN ở vị trí 1 và bảo vệ tác động không thời gian. Khi máy phát đã chạm đất 1 điểm mạch kích từ (không nguy hiểm), CN được chuyển sang vị trí 2 lúc đó bảo vệ sẽ tác động có thời gian để tránh tác động nhầm khi chạm đất thoáng qua điểm thứ 2 mạch kích từ.

Nguyên lý hoạt động:

Bảo vệ hoạt động trên nguyên lý so sánh thế V1 và V2 của trung điểm O1 và O2 giữa 2 nhánh song song của cuộn dây.

* Ở chế độ bình thường hoặc ngắn mạch ngoài:

U12 = V1 - V2 ≈ 0 (1-27)

nên không có dòng qua BI do đó bảo vệ không tác động (cầu nối ở vị trí 1).

* Khi xảy ra chạm chập 1 điểm mạch kích từ, máy phát vẫn được duy trì vận hành nhưng phải chuyển cầu nồi sang vị trí 2 để tránh trường hợp bảo vệ tác động nhầm khi ngắn mạch thoáng qua điểm thứ 2 mạch kích từ.

* Khi sự cố (chạm chập giữa các vòng dây):

U12 = V1 - V2 ≠ 0 (1-28)

nên có dòng qua BI bảo vệ tác động cắt máy cắt.

Dòng khởi động của rơle:

Dòng điện khởi động của bảo vệ được xác định theo công thức:

IKĐB size 12{ >= {}} {} Kat.IKCBtt (1-29)

Thực tế việc xác định dòng không cân bằng tính toán IKCBtt tương đối khó, nên thường xác định theo công thức kinh nghiệm:

IKĐB = (0,05 size 12{ div } {} 0,1).IđmF (1-30)

⇒ IKĐR = IKÂBnI size 12{ { { size 8{I rSub { size 6{ ital "KÂB"} } } } over {n rSub { size 6{I} } } } } {} (1-31)

từ đó có thể chọn được loại rơle cần thiết.

Thời gian tác động của bảo vệ:

Bình thường bảo vệ tác động không thời gian (cầu nối CN ở vị trí 1). Khi chạm đất điểm thứ nhất mạch kích từ thì cầu nối CN được chuyển sang vị trí 2. Thời gian tác động của rơle RT được xác định như sau:

tRT = tBV 2 điểm ktừ + Δt (1-32)

Trong đó:

  • tBV 2 điểm ktừ: thời gian tác động của bảo vệ chống chạm đất điểm thứ hai mạch kích từ.
  • Δt: bậc chọn thời gian, thường lấy Δt = 0,5 sec.
  • Nhận xét:
  • Bảo vệ so lệch ngang cũng có thể làm việc khi ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây stator. Tuy nhiên nó không thể thay thế hoàn toàn cho BVSLD được vì khi ngắn mạch trên đầu cực máy phát bảo vệ so lệch ngang không làm việc.
  • Bảo vệ tác động khi chạm đất điểm thứ hai mạch kích từ (nếu bảo vệ chống chạm đất điểm thứ hai mạch kích từ không tác động) do sự không đối xứng của từ trường làm cho V1 size 12{ <> } {} V2.
Mục lục
Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá
Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự