Bảo vệ quá dòng là gì

Relay bảo vệ quá dòng, cao dòng, thấp dòng.

Relay bảo vệ quá dòng, cao dòng, thấp dòng, ro le bảo vệ dòng điện, relay bảo vệ động cơ, relay bảo vệ dòng.

Là sản phẩm cho phép bảo vệ quá dòng hoặc thấp dòng thông qua switch chuyển.

Là loại relay giám sát dòng điện cho tải, bảo vệ dòng lên quá cao so với ngưỡng cài đặt hoặc quá thấp khi thiết bị chạy không có tải. Chế độ bảo vệ dòng được lựa chọn thông qua các Switch tích hợp trên thiết bị. Lựa chọn bảo vệ cao hoặc bảo vệ thấp dòng.

Với phạm vi giám sát dòng đa dạng, từ 0.1-5mA, 1-50mA, 10-50mA, 0.1-5A, 10-500A. Tùy thuộc vào model đặt hàng.

Thiết bị tích hợp chức năng delay cảnh báo [alarm] từ 0-30 giây.

Khả năng kết nối trực tiếp với tải từ 5-10A, hoặc thông qua biến dòng khi tải lớn hơn.

Hệ thống bảo vệ cao dòng và thấp dòng thông qua bộ hiển thị.

Thông qua bộ hiển thị, đọc tín hiệu từ biến dòng 0-5A. Hiển thị và giám sát dòng điện thông qua bộ hiển thị.

Chúng ta có thể khai báo phạm vi hiển thị dòng sơ cấp như 0-100A hay 0-1000A tùy vào biến dòng.

Có 2 alam ngõ ra, chúng ta có thể cài đạt cảnh báo cao dòng hoặc thấp dòng thông qua bộ hiển thị.

Sự nhạy cảm của rơle quá dòng đối với mức tăng dòng điện được đặc trưng bằng hệ số độ nhạy Kn:

Trong một số trường hợp rất khó để phân biệt giữa quá tải và ngắn mạch, thậm chí điều kiện chọn dòng khởi động không thực hiện được, khi ấy cần có biện pháp kết hợp với rơle quá dòng để xác định loại ngắn mạch, chẳng hạn thông qua các thành phần đối xứng của dòng và áp. Trong lưới điện hở có một nguồn cung cấp, độ chọn lọc của bảo vệ quá dòng điện có thể đảm bảo bằng nguyên tắc chọn thời gian tăng dần từng cấp Δt [gọi là cấp chọn lọc về thời gian], càng về phía gần nguồn thời gian làm việc của bảo vệ càng lớn. Độ chọn lọc của bảo vệ quá dòng điện cũng có thể được đảm bảo bằng cách chọn dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số của dòng điện ngắn mạch lớn nhất khi sự cố ở đầu phần tử tiếp theo:

Bảo vệ quá dòng với dòng điện khởi động chọn theo công thức trên có tên gọi là bảo vệ cắt nhanh, thường làm việc tức thời hoặc có một độ trễ rất bé [0,1 giây] để đề phòng khả năng bảo vệ có thể làm việc mất chọn lọc khi có giông sét và thiết bị chống sét tác động.

Các rơle quá dòng số do có ứng dụng đa năng nên thường được tích hợp cả hai cấp bảo vệ là ngưỡng cao và ngưỡng thấp. Điều này có thể thấy rõ trong các loại rơle do Châu âu sản xuất.

Trong chế độ tải bình thường và khi có ngắn mạch ngoài, trong dòng tổng ba pha thứ cấp [ I.ΣT=I.a+I.b+I.c]size 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ΣT} } = {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{a} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{b} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{c} } \] } {} chạy qua rơle thường chứa thành phần TTK và dòng không cân bằng đặc trưng bởi sự không đồng nhất của các biến dòng pha và do tải bất đối xứng:

I.ΣT=[I.A+I.B+I.C]−[I.μA+I.μB+I.μC]nI=3.I.0nI−I.KCBTsize 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ΣT} } = { { \[ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{A} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{B} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{C} } \] - \[ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{μA} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{μB} } + {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{μC} } \] } over {n rSub { size 8{I} } } } = { {3 "." {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{0} } } over {n rSub { size 8{I} } } } - {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ ital "KCBT"} } } {} [4-34]

I.A,I.B,I.Csize 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{A} } , {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{B} } , {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{C} } } {}: dòng điện ba pha sơ cấp chạy qua đối tượng được bảo vệ.

nI: tỉ số biến đổi của biến dòng BI.

I.KCBTsize 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ ital "KCBT"} } } {}: dòng điện không cân bằng thứ cấp, phụ thuộc vào thành phần sóng hài có trong dòng ngắn mạch, sự không đồng nhất và sai số của BI. Dòng không cân bằng thứ có thể được xác định theo công thức sau:

I.KCBT=1nI.Kân.KKCK.fi.I.Nngoàimaxsize 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ ital "KCBT"} } = { {1} over {n rSub { size 8{I} } } } "." K rSub { size 8{ ital "ân"} } "." K rSub { size 8{ ital "KCK"} } "." f rSub { size 8{i} } "." {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ ital "Nngoàimax""} } } {} [4-35]

KKCK gọi là hệ số không chu kỳ.

fi: hệ số sai số [mức độ từ hoá] của các biến dòng [fi = 0,05 ÷ 0,1].

Kđn: hệ số đồng nhất giữa các biến dòng Kđn [Kđn = 0,5 ÷ 1].

I.Nngoàimaxsize 12{ {I} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ ital "Nngoàimax""} } } {}: thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất.

1. Giá trị đặt của bảo vệ ngưỡng thấp [I0>] được chọn theo 3 điều kiện sau:

I0> = Khc.[3.I0 - k.fi.I1] [4-36]

Khc: hệ số hiệu chỉnh, Khc = [1,5 ÷ 2].

k: hệ số được cài đặt trong rơle số để tính đến thành phần sai số cực đại do dòng thứ tự thuận I1 qua rơle trong chế độ tải bất đối xứng.

Dòng điện đặt thứ cấp của bảo vệ cần phải chọn lớn hơn dòng IKCBT nói trên.

2. không được tác động đối với dòng làm việc lớn nhất chạy trên ĐZ do tải bất đối xứng, nghĩa là:

3. phải tác động khi có chạm đất ở cuối ĐZ liền kề với độ nhạy vừa đủ [bằng 1,12 đối với rơle số] để đảm bảo việc dự phòng xa. Ví dụ rơle đặt tại thanh góp [TG] A phải tác động khi có chạm đất một pha tại TG C [hình 4.16], tức là giá trị dòng điện khởi động của nó phải thoả mãn điều kiện:

3.I0CI0>A≥1,15size 12{ { {3 "." I rSub { size 8{0C} } } over {I rSub { size 8{0>A} } } } >= 1,"15"} {}

⇒ I0>A≤3.I0C1,15size 12{I rSub { size 8{0>A} } >] được chọn theo các điều kiện sau:

1. Theo điều kiện dòng TTK cực đại khi có chạm đất ngoài vùng bảo vệ:

I0>> = Khc.3.I0ngoài max [4-38]

Hệ số hiệu chỉnh Khc được cho bằng [1,15 ÷ 1,2] đối với rơle số.

2. Theo điều kiện không toàn pha [KTP] tạm thời do máy cắt đóng mạch không đồng nhịp hay do trình tự TĐL một pha của bảo vệ trên ĐZ đang xét:

I0>> = Khc.3.I0KTP [4-39]

Với I0KTP là dòng TTK cực đại qua bảo vệ trong chế độ không toàn pha.

Giá trị dòng ngưỡng cao được chọn theo giá trị lớn nhất từ hai điều kiện trên.

Thời gian cắt nhanh của bảo vệ ngưỡng cao thường chọn bằng 0,05 sec.

Bảo vệ quá dòng chạm đất ba hay bốn cấp:

Trong một số loại rơle theo trường phái Mỹ, đặc biệt là các loại rơle bảo vệ tổng hợp ĐZ như SEL-321 [SEL] hay ALPS [GE Multilin], các chức năng bảo vệ quá dòng TTK với đặc tuyến độc lập như một bảo vệ dự phòng có thể có tới ba hay bốn cấp có hướng. Tuy nhiên khác với rơle của Liên Xô, chúng còn được tích hợp thêm đặc tính phụ thuộc. Điều này cho phép rơle bảo vệ ĐZ với các thời gian tác động khác nhau tuỳ theo cấu hình của lưới và vị trí sự cố mà loại bảo vệ hai cấp với thời gian độc lập không thực hiện được.

Các cấp I và IV thường được chọn giống như cấp ngưỡng cao và thấp đã đề cập ở trên. Sau đây chúng ta sẽ xét kỹ hơn các cấp II và III là loại bảo vệ quá dòng ngưỡng cao tác động có thời gian và chỉ giới hạn với dạng đặc tuyến độc lập.

Cấp II: dòng khởi động cấp II của trạm B [hình 4.17] được chọn theo các điều kiện sau:

1. Suy ra từ dòng tổng ba pha qua bảo vệ khi có chạm đất sau MBA tự ngẫu của bảo vệ liền kề về phía tải [ở cấp điện áp thấp hơn], tức là tại điểm N1:

III0> B = Khc.3.I0N1­ [4-40]

Ở đây hệ số Khc có thể lấy bằng 1,15 đối với rơle số.

2. Từ điều kiện phối hợp với cấp một của bảo vệ liền kề:

III0> B = Khc.3.I0Btt [4-41]

Khc có thể lấy bằng 1,1.

I0Btt: dòng TTK tính toán, được xác định theo dòng TTK qua rơle B khi có chạm đất tại điểm tính toán N2 trên ĐZ liền kề CD, N2 là điểm mà dòng tổng ba pha qua rơle C bằng giá trị dòng điện đặt của nó [hình 4.17].

3. Theo điều kiện hiệu chỉnh từ dòng tổng ba pha của chế độ không toàn pha trong ĐZ liền kề, hay dòng KCB khi có dao động hay sự mất đồng bộ các máy phát [trong trường hợp thời gian tác động của bảo vệ lớn hơn 1 sec].

Cấp III: Được sử dụng khi cấp II tỏ ra không đủ độ nhạy [yêu cầu Kn ≈ 1,2] khi có chạm đất một điểm hay chạm đất kép tại các vị trí nhạy cảm cấp III, được chọn giống như cấp II, ngoài ra còn có điều kiện tính toán theo dòng KCB trong dây trung tính các biến dòng khi có ngắn mạch ba pha sau MBA thường hoặc MBA tự ngẫu nối vào TG của các trạm hai đầu ĐZ được bảo vệ.

Thời gian tác động của bảo vệ được phối hợp giống như đối với bảo vệ quá dòng pha thông thường.

Đặc tuyến phụ thuộc:

Phương pháp phối hợp các bảo vệ quá dòng TTK theo đặc tuyến thời gian phụ thuộc tương tự như đối với bảo vệ quá dòng pha. Tuy nhiên cần chú ý là đối với bảo vệ quá dòng TTK còn có một số loại đặc tuyến phụ thuộc chỉ có cho bảo vệ chạm đất như đặc tuyến thời gian tác động lâu, đặc tuyến kiểu RI...